知識庫與知識管理課件

第七章決策知識管理第七章決策知識管理1本章內(nèi)容DSS的知識管理架構(gòu)知識庫與知識管理知識管理系統(tǒng)的設(shè)計知識表達(dá)與推理知識管理的應(yīng)用本章內(nèi)容DSS的知識管理架構(gòu)知識庫與知識管理2知識庫與知識管理基本定義存放和決策相關(guān)知識的系統(tǒng)模組稱之為知識庫；而管理該知識庫的元件則稱為知識庫管理系統(tǒng)，也可以簡稱為知識管理系統(tǒng)或知識管理模組。DSS中知識管理的目的主要在將特定決策中無法量化的判斷性專家知識，以法則或其他方式儲存，並用推理機(jī)來找出解決方法。知識庫與知識管理基本定義3知識庫與知識管理知識管理系統(tǒng)的架構(gòu)它和資料庫最大的不同便在於它具有推理的功能，可將相關(guān)的法則加以串聯(lián)起來，做出最好的判斷。另外，它也可以透過學(xué)習(xí)的機(jī)制來隨時更新其知識。知識庫與知識管理知識管理系統(tǒng)的架構(gòu)4表1DSS中各模組的比較表1DSS中各模組的比較5圖1整合性的知識管理系統(tǒng)架構(gòu)圖1整合性的知識管理系統(tǒng)架構(gòu)6知識工程何謂知識工程？知識庫建置的程序知識擷取知識庫系統(tǒng)設(shè)計系統(tǒng)建置系統(tǒng)測試知識工程何謂知識工程？7何謂知識工程？(1/3)所謂「知識工程」即是指將專家知識有系統(tǒng)地轉(zhuǎn)換成可以電腦化為有結(jié)構(gòu)的知識之過程。知識工程的程序包括確認(rèn)、概念化、正規(guī)化、實施、測試、修訂。確認(rèn)階段選擇知識工程師及專家，並且分別定義各自的角色，在所有成員選定後，再將他們編組，共同找出所要分析的問題之範(fàn)圍、相關(guān)概念，以及後續(xù)工作的方法與控管。何謂知識工程？(1/3)所謂「知識工程」即是指將專家知識有系8何謂知識工程？(2/3)概念化階段對問題深入瞭解，做為建立雛型系統(tǒng)的基礎(chǔ)。此一階段主要的目的是讓知識工程師與專家充分溝通，並建立共識。正規(guī)化階段將上一個階段定義完成的核心概念、問題以及相關(guān)知識，正式地表達(dá)出來（如法則），並建立知識的模式，以方便瞭解及在電腦上執(zhí)行。何謂知識工程？(2/3)概念化階段9何謂知識工程？(3/3)實施階段將上一個階段中所定義出來的正式知識，以軟體工具來建置雛型系統(tǒng)。測試階段評估雛型系統(tǒng)中知識的正確性，以及系統(tǒng)的表現(xiàn)方式是否可以正確地提供有用的資訊。修訂階段針對測試所發(fā)現(xiàn)的問題，加以修正並測試，直到結(jié)果可以接受為止。何謂知識工程？(3/3)實施階段10知識庫建置的程序建置知識庫時的四個階段知識擷取知識庫設(shè)計系統(tǒng)建置系統(tǒng)測試知識庫建置的程序建置知識庫時的四個階段11圖2知識庫的建置程序圖2知識庫的建置程序12圖3知識擷取的步驟圖3知識擷取的步驟13知識擷取(1/8)知識擷取的步驟知識擷取是要把專家腦中的知識找出來。確認(rèn)要找出解決問題的知識，首先要確定哪些變項是必要的。結(jié)構(gòu)化結(jié)構(gòu)化是將變項之間的關(guān)係用模式表現(xiàn)出來，也就是找出變項之間的隸屬、因果，以及程式關(guān)係等，以便將問題分解成許多獨立的次問題。知識擷取(1/8)知識擷取的步驟14知識擷取(2/8)關(guān)聯(lián)化關(guān)聯(lián)化是將變項之間的關(guān)係的知識法則建立起來。測試測試是指將擷取出來的知識加以查驗，以確保知識工程師所建立的知識與領(lǐng)域?qū)＜业闹R一致。知識擷取的方式知識擷取是要由散亂的知識來源中，整理出有用的知識。知識擷取(2/8)關(guān)聯(lián)化15知識擷取(3/8)人際溝通以「知識工程師」為知識擷取的介面。他們所採用的方法以訪談法與雛型分析法最為常見。訪談的方式可以細(xì)分為以下三種形式：結(jié)構(gòu)化半結(jié)構(gòu)化非結(jié)構(gòu)化人機(jī)交談係以「交談式擷取軟體」為介面。知識擷取(3/8)人際溝通16圖10-11關(guān)於銀行核定貸款原則之訪談對話圖10-11關(guān)於銀行核定貸款原則之訪談對話17知識擷取(4/8)機(jī)器學(xué)習(xí)係以「機(jī)器學(xué)習(xí)軟體」做為知識擷取的介面。機(jī)器學(xué)習(xí)方式也可以用來彙整不同專家的知識，找出知識間的因果關(guān)係與矛盾之處。常見的機(jī)器學(xué)習(xí)方式，包括演繹學(xué)習(xí)、歸納學(xué)習(xí)、類比學(xué)習(xí)，以及類神經(jīng)網(wǎng)路。人際溝通方法中常用到的技巧包括以下各項：訪談行為分析協(xié)定分析書面查詢多專家法知識擷取(4/8)機(jī)器學(xué)習(xí)18知識擷取(5/8)知識擷取的輔助工具協(xié)助專家與知識工程師之間的溝通、幫助建立領(lǐng)域模式以尋找問題解答、幫助範(fàn)例的選擇與歸納等。MORE它可以幫助領(lǐng)域?qū)＜腋行实靥峁I(yè)知識，以減輕知識工程師的負(fù)擔(dān)。AQUINAS知識工程師進(jìn)行知識擷取時，可能同時採用多種不同的擷取技術(shù)，AQUINAS就是把這些技術(shù)建置成為系統(tǒng)，以協(xié)助知識擷取的進(jìn)行。知識擷取(5/8)知識擷取的輔助工具19知識擷取(6/8)KRITON這是一種混合式技術(shù)，不僅可以從專家那裡來擷取知識，也可以從書面資料來擷取知識。AUTO-INTELLIGENCE這是一種商業(yè)化的知識擷取工具，其目的在於快速地將專家知識建置到電腦系統(tǒng)中，尤其適合解決分析型態(tài)的問題。知識擷取(6/8)KRITON20知識擷取(7/8)資料探勘—從資料庫中探勘知識(KDD)KDD的過程選擇前處理轉(zhuǎn)換資料探勘解譯與評估知識擷取(7/8)資料探勘—從資料庫中探勘知識(KDD)21知識擷取(8/8)目前已有許多技術(shù)可以支援KDD的進(jìn)行。幾個常用的技術(shù)包括：統(tǒng)計人工智慧機(jī)器學(xué)習(xí)一般分為監(jiān)督式學(xué)習(xí)及非監(jiān)督式學(xué)習(xí)。資料庫與資料倉儲資料庫與資料倉儲的技術(shù)有助於使用者分析大量資料，並以容易理解的方式呈現(xiàn)。知識擷取(8/8)目前已有許多技術(shù)可以支援KDD的進(jìn)行。幾個22知識庫系統(tǒng)設(shè)計(1/2)在知識庫系統(tǒng)設(shè)計中，「知識表達(dá)」與「知識推理」是最核心的部分。良好的知識表達(dá)方法必須具備下列五個特點：表達(dá)能力：精確地表達(dá)知識，避免知識模稜兩可。表達(dá)效率：精簡地表達(dá)知識，避免有太多不必要的雜訊。推理效率：結(jié)構(gòu)化地表達(dá)知識，以便快速推論來得到答案。易理解性：清楚地表達(dá)知識，讓知識表達(dá)符合人類的思考模式。易管理性：彈性地表達(dá)知識，讓偵錯、修改更為容易。知識庫系統(tǒng)設(shè)計(1/2)在知識庫系統(tǒng)設(shè)計中，「知識表達(dá)」與23知識庫系統(tǒng)設(shè)計(2/2)好的知識推理策略需要考慮下列三點：推理正確推理效率易理解性知識庫系統(tǒng)設(shè)計(2/2)好的知識推理策略需要考慮下列三點：24系統(tǒng)建置適當(dāng)?shù)墓ぞ邅斫ㄖ孟到y(tǒng)，並且針對知識進(jìn)行編碼。工具選擇建置系統(tǒng)的工具可分為三種，最容易上手的是專用的建構(gòu)工具（如CORVID）。第二種建置工具是AI的語言，如PROLOG或LISP。第三種建置工具是一般性的程式語言或開發(fā)工具，如ASP.NET、C++或Excel等都可以。知識編碼知識擷取出來並選定工具之後，必須要將知識表達(dá)轉(zhuǎn)換成為知識碼。系統(tǒng)建置適當(dāng)?shù)墓ぞ邅斫ㄖ孟到y(tǒng)，並且針對知識進(jìn)行編碼。25系統(tǒng)測試(1/3)知識庫必須經(jīng)過測試，才能確保其可靠度。一般而言，最可能發(fā)生的問題有兩種，其一是包含的知識不正確，另一種則是在推理時產(chǎn)生錯誤。為了確?？煽慷?，系統(tǒng)在上線前，知識庫必須經(jīng)過「知識驗證」與「知識評價」。所謂的知識驗證，指的是「正確地建置系統(tǒng)」。知識評價指的則是「建立正確的系統(tǒng)」。系統(tǒng)測試(1/3)知識庫必須經(jīng)過測試，才能確保其可靠度。一般26系統(tǒng)測試(2/3)知識驗證為了確保存在於知識庫中的知識不會相互矛盾或衝突，我們必須對知識法則進(jìn)行驗證。知識庫中常見的問題如下：重複的法則法則之間相互衝突法則之間相互包含法則之間循環(huán)參照系統(tǒng)測試(2/3)知識驗證27系統(tǒng)測試(3/3)知識評價為了確保存在於知識庫中的知識是符合真實情況的需求，我們可以採用兩種方式進(jìn)行知識評價：質(zhì)化的與量化的。質(zhì)化評價表面評價預(yù)測性評價實地評價量化評價量化評價指的是以統(tǒng)計之類的量化方法來衡量知識系統(tǒng)的效果。系統(tǒng)測試(3/3)知識評價28知識庫建置的案例(1/3)國外有許多銀行已藉由專家系統(tǒng)的協(xié)助來提高放款人員的放款評估績效。例如，LoanProbe放款評估管理系統(tǒng)，是KPMGPeatMarwick公司在1984年所開發(fā)的專家系統(tǒng)，經(jīng)過3年的改良，於1987年正式用以支援銀行放款評估之決策。它是以Level5為建構(gòu)工具，知識法則將近9000條，內(nèi)含33個知識庫、60個外部程式以及2個資料庫，分為「商業(yè)放款」與「不動產(chǎn)」兩大類。知識庫建置的案例(1/3)國外有許多銀行已藉由專家系統(tǒng)的協(xié)助29知識庫建置的案例(2/3)在商業(yè)放款部分，LoanProbe系統(tǒng)放款評估的審查重點包括流動性擔(dān)保品評估、信用狀況評估、非流動性擔(dān)保品評估等。首先，系統(tǒng)會要求使用者依序輸入貸款基本資料。接著，系統(tǒng)再依照上述資料之有無，依序執(zhí)行「流動性擔(dān)保品評估」、「信用狀況評估」，以及「非流動性擔(dān)保品評估」的流程。最後將評估結(jié)果做成放款決策，供放款人員參考。流動性擔(dān)保品評估計算公式如下：放款人員評估價值＝擔(dān)保面額×擔(dān)保成數(shù)%系統(tǒng)評估價值

＝擔(dān)保面額－（風(fēng)險%×擔(dān)保面額）知識庫建置的案例(2/3)在商業(yè)放款部分，LoanProb30知識庫建置的案例(3/3)信用狀況評估產(chǎn)業(yè)分析財務(wù)狀況分析短期償債能力評估事業(yè)風(fēng)險評估財務(wù)風(fēng)險評估保證人擔(dān)保強(qiáng)度之評估現(xiàn)金流量分析借款紀(jì)錄知識庫建置的案例(3/3)信用狀況評估31圖10-12放款評估管理系統(tǒng)的流程圖10-12放款評估管理系統(tǒng)的流程32圖10-13現(xiàn)金流量分析之知識結(jié)構(gòu)圖10-13現(xiàn)金流量分析之知識結(jié)構(gòu)33第七章決策知識管理第七章決策知識管理34本章內(nèi)容DSS的知識管理架構(gòu)知識庫與知識管理知識管理系統(tǒng)的設(shè)計知識表達(dá)與推理知識管理的應(yīng)用本章內(nèi)容DSS的知識管理架構(gòu)知識庫與知識管理35知識庫與知識管理基本定義存放和決策相關(guān)知識的系統(tǒng)模組稱之為知識庫；而管理該知識庫的元件則稱為知識庫管理系統(tǒng)，也可以簡稱為知識管理系統(tǒng)或知識管理模組。DSS中知識管理的目的主要在將特定決策中無法量化的判斷性專家知識，以法則或其他方式儲存，並用推理機(jī)來找出解決方法。知識庫與知識管理基本定義36知識庫與知識管理知識管理系統(tǒng)的架構(gòu)它和資料庫最大的不同便在於它具有推理的功能，可將相關(guān)的法則加以串聯(lián)起來，做出最好的判斷。另外，它也可以透過學(xué)習(xí)的機(jī)制來隨時更新其知識。知識庫與知識管理知識管理系統(tǒng)的架構(gòu)37表1DSS中各模組的比較表1DSS中各模組的比較38圖1整合性的知識管理系統(tǒng)架構(gòu)圖1整合性的知識管理系統(tǒng)架構(gòu)39知識工程何謂知識工程？知識庫建置的程序知識擷取知識庫系統(tǒng)設(shè)計系統(tǒng)建置系統(tǒng)測試知識工程何謂知識工程？40何謂知識工程？(1/3)所謂「知識工程」即是指將專家知識有系統(tǒng)地轉(zhuǎn)換成可以電腦化為有結(jié)構(gòu)的知識之過程。知識工程的程序包括確認(rèn)、概念化、正規(guī)化、實施、測試、修訂。確認(rèn)階段選擇知識工程師及專家，並且分別定義各自的角色，在所有成員選定後，再將他們編組，共同找出所要分析的問題之範(fàn)圍、相關(guān)概念，以及後續(xù)工作的方法與控管。何謂知識工程？(1/3)所謂「知識工程」即是指將專家知識有系41何謂知識工程？(2/3)概念化階段對問題深入瞭解，做為建立雛型系統(tǒng)的基礎(chǔ)。此一階段主要的目的是讓知識工程師與專家充分溝通，並建立共識。正規(guī)化階段將上一個階段定義完成的核心概念、問題以及相關(guān)知識，正式地表達(dá)出來（如法則），並建立知識的模式，以方便瞭解及在電腦上執(zhí)行。何謂知識工程？(2/3)概念化階段42何謂知識工程？(3/3)實施階段將上一個階段中所定義出來的正式知識，以軟體工具來建置雛型系統(tǒng)。測試階段評估雛型系統(tǒng)中知識的正確性，以及系統(tǒng)的表現(xiàn)方式是否可以正確地提供有用的資訊。修訂階段針對測試所發(fā)現(xiàn)的問題，加以修正並測試，直到結(jié)果可以接受為止。何謂知識工程？(3/3)實施階段43知識庫建置的程序建置知識庫時的四個階段知識擷取知識庫設(shè)計系統(tǒng)建置系統(tǒng)測試知識庫建置的程序建置知識庫時的四個階段44圖2知識庫的建置程序圖2知識庫的建置程序45圖3知識擷取的步驟圖3知識擷取的步驟46知識擷取(1/8)知識擷取的步驟知識擷取是要把專家腦中的知識找出來。確認(rèn)要找出解決問題的知識，首先要確定哪些變項是必要的。結(jié)構(gòu)化結(jié)構(gòu)化是將變項之間的關(guān)係用模式表現(xiàn)出來，也就是找出變項之間的隸屬、因果，以及程式關(guān)係等，以便將問題分解成許多獨立的次問題。知識擷取(1/8)知識擷取的步驟47知識擷取(2/8)關(guān)聯(lián)化關(guān)聯(lián)化是將變項之間的關(guān)係的知識法則建立起來。測試測試是指將擷取出來的知識加以查驗，以確保知識工程師所建立的知識與領(lǐng)域?qū)＜业闹R一致。知識擷取的方式知識擷取是要由散亂的知識來源中，整理出有用的知識。知識擷取(2/8)關(guān)聯(lián)化48知識擷取(3/8)人際溝通以「知識工程師」為知識擷取的介面。他們所採用的方法以訪談法與雛型分析法最為常見。訪談的方式可以細(xì)分為以下三種形式：結(jié)構(gòu)化半結(jié)構(gòu)化非結(jié)構(gòu)化人機(jī)交談係以「交談式擷取軟體」為介面。知識擷取(3/8)人際溝通49圖10-11關(guān)於銀行核定貸款原則之訪談對話圖10-11關(guān)於銀行核定貸款原則之訪談對話50知識擷取(4/8)機(jī)器學(xué)習(xí)係以「機(jī)器學(xué)習(xí)軟體」做為知識擷取的介面。機(jī)器學(xué)習(xí)方式也可以用來彙整不同專家的知識，找出知識間的因果關(guān)係與矛盾之處。常見的機(jī)器學(xué)習(xí)方式，包括演繹學(xué)習(xí)、歸納學(xué)習(xí)、類比學(xué)習(xí)，以及類神經(jīng)網(wǎng)路。人際溝通方法中常用到的技巧包括以下各項：訪談行為分析協(xié)定分析書面查詢多專家法知識擷取(4/8)機(jī)器學(xué)習(xí)51知識擷取(5/8)知識擷取的輔助工具協(xié)助專家與知識工程師之間的溝通、幫助建立領(lǐng)域模式以尋找問題解答、幫助範(fàn)例的選擇與歸納等。MORE它可以幫助領(lǐng)域?qū)＜腋行实靥峁I(yè)知識，以減輕知識工程師的負(fù)擔(dān)。AQUINAS知識工程師進(jìn)行知識擷取時，可能同時採用多種不同的擷取技術(shù)，AQUINAS就是把這些技術(shù)建置成為系統(tǒng)，以協(xié)助知識擷取的進(jìn)行。知識擷取(5/8)知識擷取的輔助工具52知識擷取(6/8)KRITON這是一種混合式技術(shù)，不僅可以從專家那裡來擷取知識，也可以從書面資料來擷取知識。AUTO-INTELLIGENCE這是一種商業(yè)化的知識擷取工具，其目的在於快速地將專家知識建置到電腦系統(tǒng)中，尤其適合解決分析型態(tài)的問題。知識擷取(6/8)KRITON53知識擷取(7/8)資料探勘—從資料庫中探勘知識(KDD)KDD的過程選擇前處理轉(zhuǎn)換資料探勘解譯與評估知識擷取(7/8)資料探勘—從資料庫中探勘知識(KDD)54知識擷取(8/8)目前已有許多技術(shù)可以支援KDD的進(jìn)行。幾個常用的技術(shù)包括：統(tǒng)計人工智慧機(jī)器學(xué)習(xí)一般分為監(jiān)督式學(xué)習(xí)及非監(jiān)督式學(xué)習(xí)。資料庫與資料倉儲資料庫與資料倉儲的技術(shù)有助於使用者分析大量資料，並以容易理解的方式呈現(xiàn)。知識擷取(8/8)目前已有許多技術(shù)可以支援KDD的進(jìn)行。幾個55知識庫系統(tǒng)設(shè)計(1/2)在知識庫系統(tǒng)設(shè)計中，「知識表達(dá)」與「知識推理」是最核心的部分。良好的知識表達(dá)方法必須具備下列五個特點：表達(dá)能力：精確地表達(dá)知識，避免知識模稜兩可。表達(dá)效率：精簡地表達(dá)知識，避免有太多不必要的雜訊。推理效率：結(jié)構(gòu)化地表達(dá)知識，以便快速推論來得到答案。易理解性：清楚地表達(dá)知識，讓知識表達(dá)符合人類的思考模式。易管理性：彈性地表達(dá)知識，讓偵錯、修改更為容易。知識庫系統(tǒng)設(shè)計(1/2)在知識庫系統(tǒng)設(shè)計中，「知識表達(dá)」與56知識庫系統(tǒng)設(shè)計(2/2)好的知識推理策略需要考慮下列三點：推理正確推理效率易理解性知識庫系統(tǒng)設(shè)計(2/2)好的知識推理策略需要考慮下列三點：57系統(tǒng)建置適當(dāng)?shù)墓ぞ邅斫ㄖ孟到y(tǒng)，並且針對知識進(jìn)行編碼。工具選擇建置系統(tǒng)的工具可分為三種，最容易上手的是專用的建構(gòu)工具（如CORVID）。第二種建置工具是AI的語言，如PROLOG或LISP。第三種建置工具是一般性的程式語言或開發(fā)工具，如ASP.NET、C++或Excel等都可以。知識編碼知識擷取出來並選定工具之後，必須要將知識表達(dá)轉(zhuǎn)換成為知識碼。系統(tǒng)建置適當(dāng)?shù)墓ぞ邅斫ㄖ孟到y(tǒng)，並且針對知識進(jìn)行編碼。58系統(tǒng)測試(1/3)知識庫必須經(jīng)過測試，才能確保其可靠度。一般而言，最可能發(fā)生的問題有兩種，其一是包含的知識不正確，另一種則是在推理時產(chǎn)生錯誤。為了確?？煽慷?，系統(tǒng)在上線前，知識庫必須經(jīng)過「知識驗證」與「知識評價」。所謂的知識驗證，指的是「正確地建置系統(tǒng)」。知識評價指的則是「建立正確的系統(tǒng)」。系統(tǒng)測試(1/3)知識庫必須經(jīng)過測試，才能確保其可靠度。一般59系統(tǒng)測試(2/3)知識驗證為了確保存在於知識庫中的知識不會相互矛盾或衝突，我們必須對知識法則進(jìn)行驗證。知識庫中常見的問題如下：重複的法則法則之間相互衝突法則之間相互包含法則之間循環(huán)參照系統(tǒng)測試(2/3)知識驗證60系統(tǒng)測試(3/3)知識評價為了確保存在於知識庫中的知識是符合真實情況