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知識表征

1.什么是知識表征

  知識表征就是指知識長時記憶工作記憶中的加工和貯存。知識表征對人的認知過程意義重大,人類文明借助于知識表征而延續(xù)、傳承和發(fā)展。如同知識與信息,信息表征與知識表征也是相互關(guān)聯(lián)的,知識是信息表征的結(jié)果,即通過個體的系統(tǒng)化轉(zhuǎn)化把信息轉(zhuǎn)化為知識。通過信息表征形成的知識,可通過知識表征進一步得到系統(tǒng)化和結(jié)構(gòu)化。

2.知識表征的含義[1]

  在認知心理學、人工智能知識可視化三大范疇中,知識表征均有著不同的含義。認知心理學范疇,知識是指個體通過和其所處環(huán)境之間發(fā)生相互作用所獲得的信息和組織,也就是說把知識看成是個體大腦中的一種狀態(tài)。不同表征形式被稱為編碼,它們所代表的共同信息被稱為表征的內(nèi)容。人們接收、加工、處理信息的過程就是對知識的認知理解過程。根據(jù)知識在頭腦中的表征特點,認知心理學把知識分為“知道什么”和“知道如何”兩大類,前者稱為“陳述性知識”,后者稱為“程序性知識”。知識表征是指知識在人腦中記載和貯存的方式,換言之指知識在人腦中的呈現(xiàn)方式,與其對應的是人腦的各種記憶模型。

  知識表征在人工智能范疇是指知識的表示和描述,與知識表達對應的是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和相應的算法,即知識在計算機中的存儲形式和運算機制。因此高效人工智能系統(tǒng)的關(guān)鍵在于知識的有效表達與管理。在這個范疇中知識有敘述型、過程型和控制型三種類型,敘述型知識是指敘述關(guān)于系統(tǒng)的狀態(tài)、環(huán)境和條件、問題的構(gòu)想、定義、事實等;過程型知識是指表述有關(guān)系統(tǒng)狀態(tài)的變化、問題求解過程的操作等;控制型知識是指提供關(guān)于如何選擇相應的操作、運算和行動的信息。在教育技術(shù)研究的重要領域——知識可視化范疇中,知識表征則是指將人們的個體知識通過圖解手段對應出來,形成作用于人的感官的知識外在表現(xiàn)形式,以促進知識的創(chuàng)造和傳遞。知識可視化是在數(shù)據(jù)可視化、信息可視化的基礎上發(fā)展起來的,研究對什么樣的知識進行可視化、為什么要對這些知識進行可視化、如何對這些知識進行可視化是知識可視化研究的三個方面。

  這三大知識表征研究領域之間并不是孤立的,而是相互聯(lián)系、相輔相成的關(guān)系:認知心理學關(guān)注的是知識的心理表征,人工智能關(guān)注的是知識的計算機表征,知識可視化關(guān)注的是知識的外在表征,它們關(guān)注的焦點都是知識,只是側(cè)重于知識的不同表現(xiàn)形式,因此相互聯(lián)系、相輔相成;另外,可視化的實質(zhì)是以豐富的圖解手段視覺化表征知識、外化知識,目的是促進知識傳播和創(chuàng)新。視覺化表征手段的豐富可以直接作用于人的多種感官,有利于促進計算機表征作用于人腦,因此,從這個意義上說,知識可視化是連接認知心理學和人工智能研究的新的橋梁,為計算機的知識表征作用于人腦提供了可依賴的方法和手段。

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