泛在学习环境下知识建模研究

于延

（哈尔滨师范大学，哈尔滨150025）



泛在学习环境下知识建模研究

于延

（哈尔滨师范大学，哈尔滨150025）

摘要：通过介绍泛在学习的概念及特点，回顾了知识建模技术的发展，并提出一种泛在环境下知识建模模型，对知识的深度加工提供了技术基础。

关键词：泛在环境；知识建模；情境感知

1泛在学习

目前，学界一般认为泛在学习是由美国Mark Weiser提出的概念，由泛在计算衍生而来［1］。泛在计算的最高境界和目标是使计算机和计算像空气和水一样，自然地融入到人类社会生活的所有角落。泛在学习在发展过程中，曾有无缝学习、普适学习等名字，是在泛在计算条件下创设的一种学习环境，由每个人日常生活中那些无处不在的、不可见的计算设备提供支持，学习者只需注意学习过程，而不必受自己所处的位置、环境和时间的限制。也就是说，泛在学习环境下的学习者可以在任何时间、任何地点使用任何智能设备进行学习［2］。

在国内，有学者指出泛在学习是一种学习方式，学习者可以在海量的、近乎无限的知识库中获取自己所需的知识点，也可以方便地与系统中的同伴交流［3］。还有学者指出泛在学习是发生在信息空间和物理空间相互融合的空间里，学习者、学习的需求、学习行为、学习资源是无处不在的，在泛在计算环境下学习者可以得到随时随地的支持［4］。

2泛在学习的特征

泛在学习归纳起来有以下一些基本要素：第一，需要泛在计算环境支持，是无处不在的。第二，学习者关心的是学习过程本身，与所处的环境无关。第三，学习者的学习活动是完全自主的，是发自内心的积极参与。结合文［5］中的观点，笔者总结泛在学习主要有以下几个特点：

第一，强泛在性。无处不在的海量学习者、无处不在的海量学习资源、无时不在的自由的自发的学习请求，以及泛在计算环境提供的无处不在的学习服务，使得学习活动不受任何条件限制。

第二，强交互性。泛在学习强调无处不在、无时不在的学习，就要求学习者之间、学习者与学习资源之间、学习者与教师或学者之间，有非常强大实时的交互功能，要求泛在网络之间存在多样化高速的通信手段和高效的学习工具。

第三，海量资源。要保证学习者良好的学习体验和多样化学习需求，泛在学习要提供足够的学习资源，包括学习资料、学习设备和网络上的导师和同伴。

第四，情境感知。泛在计算的最高境界和追求是让人们感觉不到它的存在，泛在学习也使学习者感觉不到它的存在。学习者可以体验真实的学习环境，又意识不到学习环境的存在，这就要求泛在学习可以根据不同学习者不同的学习要求提供给学习者恰当的学习情境。

基于本文思想的泛在学习环境框架如图所示：

图泛在学习环境框架Fig. Ubiquitous learning environment framework

3知识建模的发展

为实现知识在泛在计算环境下的存储、表示和处理，为了实现知识的共享和复用，为了达到泛在学习的目标和要求，需要科学的知识建模技术的支持。

近年来，基于框架、规则、模型以及本体的多种知识建模技术在人工智能领域得到发展。这些技术主要应用于对知识的智能推理和自动化推送，例如，在显性知识管理方面，主要出现了智能搜索引擎、知识门户等。显性知识可以理解为那些可以编码的知识和知识之间的强关联关系。知识还可以是隐性知识，主要指人类的高级思维活动，例如灵感、直觉、经验等，这些知识通常难以进行编码和度量。

在知识建模和管理领域，很多学者都提出了不同的模型，例如文［6］中提出的社区知识处理模型，可以支持协同工作，文［7］中提出的知识网格模型，可以完成对全球知识资源的共享和管理。以上知识模型在显性知识方面都提出了解决方案，但在隐性知识的建模和处理方面，还缺乏有效的方法。

4泛在环境下的知识建模技术

为了实现显性知识与隐性知识的统一建模与管理，笔者提出一种新集成知识情境的知识模型。可以用三元组表示为：

KM=(KC，KIS，KR)

其中：KM是知识名称，KC是知识类目，KIS是知识内容或情境，KR是知识间的相互关系集合。

KC：知识类目，可以定义成树型的类与子类结构，表示类目之间的继承关系。

KIS：知识内容或情境，在本文设计的模型中，情境也是一种知识内容。这样，知识和情境就可以统一处理。

KR：知识之间的关系。此属性可用于描述知识点与其相关联的知识之间的关系，为简化描述，可以只包含强关系描述。

5　结语

本文介绍了泛在学习的概念及特点，以及简要回顾了知识建模技术的发展，并提出一种泛在环境下知识建模模型。该模型实现知识内容和情境统一处理，可以用来描述显性知识，也可以用来挖掘隐性知识，对于知识的深度加工提供了技术基础。

参考文献：

［1］MarkWeiser(1996).UbiquitiousComputing［EB/OL］.http://www.ubiq.com/hy- pertext/ weiser/UbiHome.html Retrieved 10.11，2009.

［2］章伟民，徐梅林.全球视阈中的教育技术：应用与创新［M］.上海：华东师范大学出版社，2006.

［3］白娟，鬲淑芳.M- learning21世纪教育技术的新发展［J］.现代远程教育研究，2003，（04）：45- 48.

［4］付道明，徐福荫.普适计算环境中的泛在学习［J］.中国电化教育，2007，（07）：94- 98.

［5］潘旭伟，顾新建.面向知识管理的知识建模技术［J］.计算机集成制造系统- CIMS，2003，9（7）：518- 521.

［6］TOYOAKI N.A traveling conversation model for dynamic knowledge interaction ［J］.Journal of Knowledge Management，2002，6（2）：124- 134.

［7］HAI Zhuge.A knowledge grid model and platform for global knowledge sharing ［J］.Expert Systems with Applications，2002，22（4）：313- 320.

Research on Knowledge Modeling in Ubiquitous Learning Environment

YU Yan
(Harbin Normal University, Harbin 150025, China)

Abstract:This paper introduced the concept and characteristics of ubiquitoued learning, reviewed the development of knowledge modeling technology, and put forward a model of ubiquitous knowledge modeling, which provided a technical basis for the deep processing of knowledge.

Key words:Ubiquitous environment; Knowledge modeling; Situation

作者简介：于延（1976-），男，黑龙江哈尔滨人，硕士，副教授，从事智能教育与数字游戏研究。

基金项目：黑龙江省自然基金“泛在学习环境下集成情境的知识建模与知识管理技术研究”（F201319）；黑龙江省教育厅科技项目“基于多AGENT的智能教学系统关键技术研究”(12541247)；黑龙江省应用开发研究项目“支持情境感知的智能教学系统模型及应用研究”；哈尔滨师范大学大学生创新基金项目

收稿日期：2015- 12- 27

中图分类号：TP312

文献标志码：A

文章编号：1674-8646（2016）03-0116-02