知识工程学：一个新的重要研究领域黄荣怀1，李茂国2，沙景荣31北京师范大学网络教育实验室，北京100875;2教育部高等教育司，北京100816;3北京师范大学网络教育实验室，北京100875[摘要]知识工程是源于专家系统建造而形成的一个研究领域，目前已经成为一个跨学科的综合学科。本文简要介绍了知识工程的概念，分析了知识工程的主要研究领域，如软计算、Agent、自然语言理解、逻辑与推理、形象思维研究、基于事例的推理、机器学习、知识本体论等的主要进展及存在的问题。最后提出广义的知识上程学是“一门研究人类智能及人类知识的机理，以及如何用机器模拟人的智能并促进人类知识发展的学科”，也可以且应该作为教育技术学的一个重要研究方向。[关键词]知识工程；人工智能；教育技术；专家系统一、知识工程概述1977年第五届国际人工智能联合会议上，美国斯坦福大学(StanfordUniversity)计算机系教授费哥巴姆(Feigenbaum)作了关于“人工智能的艺术”(TheArtofArtificialIntelligence)的讲演，提出“知识工程”这一名称，指出“知识工程是应用人工智能的原理与方法，对那些需要专家知识才能解决的应用难题提供求解的手段。恰当地运用专家知识的获取、表达和推理过程的构成与解释，是设计基于知识的系统的重要技术问题”[1]。知识工程的发展从时间上划分大体经历了3个时期:1．大约从1965年至1974年为实验性系统时期。1965年费哥巴姆教授与其他科学家合作，研制出DENDRAL专家系统。这是一种推断分了结构的计算机程序，该系统贮存有非常丰富的化学知识，它所解决问题的能力达到专家水平，甚至在某些方面超过同行专家的能力，其中包括它的设计者。DENDRAL系统标志着“专家系统”的诞生。2．从1975年至1980年为MYCIN时期。20世纪70年代中期MYCIN专家系统研制成功，这是一种用医学诊断与治疗感染性疾病的计算机程序“专家系统”。MYCIN专家系统是规范性计算机专家系统的代表，许多其他专家系统都是在MYCIN专家系统的基础上研制而成的。MYCIN系统不但具有较高的性能，而且具有解释功能和知识获取功能，可以用英语与用户对话，回答用户提出的问题，还可以在专家指导下学习医疗知识，该系统还使用了知识库的概念和不精确推理技术。MYCIN系统对计算机专家系统的理论和实践，都有较大的贡献。3．1980年以来作为知识工程的“产品”在产业部门开始应用的时期。知识工程的研究，目前在美国开展得较为活跃和深入，并且主要集中在斯坦福大学。人工智能的研究表明，专家之所以成为专家，主要在于他们拥有大量的专门知识，特别是长时期从实践中总结和积累的经验技能知识。从知识工程的发展历史可以看出，知识工程是伴随“专家系统”建造的研究而产生的。实际上，知识工程的焦点就是知识。知识工程领域的主要研究方向包含知识获取、知识表示和推理方法等，其研究目标是挖掘和抽取人类知识，用一定的形式表现这些知识，使之成为计算机可操作的对象，从而使计算机具有人类的一定智能。人工智能的研究方向非常广泛，本文对以下几个典型的研究方向作简要介绍和分析，以此说明如何使机器(主要指计算机)“具有”人类智能所面临的困难及存在的问题：·软计算：模仿自然法则的计算方法·主体Agent：机器世界中有“思维”的个体第83页共8页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第83页共8页·自然语言理解与机器翻译：让机器“懂得”人类语言·逻辑与推理：机器的“思维”机制·形象思维研究：让机器具有“视觉认知”·基于事例的推理：让机器应用“经验(知识)”·机器学习：让机器也能“学习”·知识本体论：认识“知识”的本质要让计算机“具有”人类智能，首先必须了解“人类智能”，“人类智能”离不开“人类知识”，因此必须研究“人类知识”的机理。另一方面，人工智能的最终目的还是为人类服务，让人类具有更多的“智能”，促进人类知识的发展，因此需要从教育、心理、传播、社会、经济等不同的角度和维度来研究有关人类知识的问题。所以，笔者认为需要提出一个广义的知识工程学的概念，它是“一门研究人类智能及人类知识的机理，以及如何用机器模拟人的智能并促进人类知识发展的学科...
