本体协同理论下知识组织系统在水资源管理中的应用

　　1引 言

　　在水资源日益匮乏的今天， 对水资源进行及时有效的管理成为了国家的重要任务之一。 虽然国家已经在全国范围内建立了水资源管理体系，并逐步完善水资源的法规建设，科学地管理水资源，但是在水资源管理方面仍存在管理水平落后、未形成市场管理、忽视节水政策等问题，在体制和政策上也存在一定的弊端[7].

　　对水资源进行管理势必需要培养水资源管理相关的专业人员，那么水资源管理知识就需要一定的管理整合，为相关的专业人员服务，以便在其做出决策前进行参考，减少不必要的尝试。 而知识组织系统的核心便在于构建概念属性的形式化描述框架， 以满足基于及其理解的信息处理和知识管理的功能需求，并实现不同系统之间不同层面上的互操作。 若将知识组织系统技术结合本体协同构建的思想其中相关内容可以依照原有内容进行参考，亦可交互操作进行修改以供他人借鉴。

　　因此，建立一个可交互的水资源管理知识组织系统，对于水资源管理相关的专业人员来说具有极高的实用价值。

　　2知识组织系统

　　2.1知识组织系统简介

　　知识组织系统的主要作用在于对真实世界中的物体属于以及符合系统进行组织表述，主要是一种语义工具。 知识组织系统在应用过程中，无论面对什么样的表达形式，其表达方法差距不大。 知识组织系统在应用过程中， 经历了以下四个阶段，分别是查询、浏览、多维分面、在检索系统中加入属性特征四个阶段[2].

　　网络 KOS 成为知识组织系统的重要环节，主要是由于信息技术以及数字化技术的发展。KOS 在网络环境下，更加注重于智能化发展方向。智能化发展方向下的 KOS,将更加注重于网络信息技术的实际应用，帮助人们解决更多的实际问题。

　　2.2网络环境下知识组织系统的优点

　　在信息化日益成熟的今天， 网络环境下的知识组织系统（NKOS）呈现出了一系列新的特点：①能够对不同的知识组织系统进行吸纳，并更好地发挥其优势；②能够将数据等级特征进行有效应用， 并与元数据式进行有机结合； ③可以对元数据、知识组织系统进行结合应用；④可以将多个知识组织系统结构进行结合使用；⑤强调计算机的可理解性；⑥传统形式与可视化进行有机结合。

　　2.3水资源管理知识组织系统

　　知识组织系统旨在揭示某一领域的潜在语义结构。 现代信息系统具有较强的数字化发展特征， 能够对图书馆进行有效地进行信息选择次序和映射方法选择。 因此，我们在复杂的水资源管理知识领域开发便于终端用户操作的知识组织系统，可简化终端用户的知识查找过程，增加查找的精度，同时也顺应当下乃至未来的发展方向。

　　3本体协同构建

　　3.1本体协同构建基本思想

　　本体的协同构建过程实质上是由用户和群体之间通过一系列的知识行为构成的。 用户行为是用户知识能力的体现，这决定了本体质量的高低。

　　在本体协同构建中，用户既是本体的创建者，又是本体的使用者。 用户可根据自身的认知水平，对本体的构建者、评价者和使用者知识行为的信任程度（可信度）等对本体的正确性做出自己的判断，将本体的评价者扩展到普通用户，利用用户的群体智慧（即群体行为）去除本体中低质量的、错误的知识。

　　若将本体协同构建的思想用于知识组织系统中， 即可达到知识组织系统所需的人机交互， 即用户可以根据实际情况修改系统中的某些内容，使内容更加精准，以供他人参考，同时他人亦可进行补充、完善。

　　3.2本体协同构建可信度

　　冯兰萍[1]等认为，种群对用户直接知识行为的信任程度（直接可信度）可通过种群对同领域各个直接知识行为的综合评价获得；种群对用户评价行为的信任程度（评价可信度），可通过用户与种群对同领域相同直接行为评价距离表示， 评价距离越小，用户评价可信度就越高。

　　若采用模糊综合评价法[5~6]描述 UREM-BCOnto 方法，对模糊综合评价模型{U,V,R}进行扩展，引入种群信息和时间维以能够比较动态的、真实反映用户在多领域的可信度。 经实验验证，用户评价可信度对用户的低质量评价行为是敏感的，引入优秀种群后， 能够更好地反应用户其与种群对同领域知识的认知的一致性，更真实的反映用户评价可信度。

　　4系统介绍与分析

　　4.1开发环境及主要技术

　　水资源管理知识组织系统系统是基于 MyEclipse 开发的J2EE 项目 ,Web 服务器采用 Tomcat 7.0, 数据服务器采用MySQL 5.1.项目用到的主要技术如下：（1）前台页面采用 JSP（包含 EL、JSTL）+jQuery+Ajax;（2）请求控制转发以及业务 （Business Layer）逻辑处理采用 Servlet 技术。

　　4.2系统架构概述

　　在进行系统选择过程中，主要利用 MVC 架构，能够实现数据访问层、 系统业务层、 控制转发层等系统层级的有效应用，并且每一个分层结构将采用不同的风格进行设计。 系统架构设计过程中，每一层只能对相邻层级进行调动，无法实现跨层调用目标。 例如系统层设计时， 只能对数据访问层进行调用。 系统业务层不能直接调用数据访问层。

　　4.3数据访问层。

　　实体 Bean 以及数据访问类构成了数据访问层，并且实体Bean 中的数据与数据库中的表进行一一对应 , 利用 xx.hbm.xml 进行属性约束。 数据访问层具有数据访问功能，例如在进行相关信息查找过程中，通过输入关键词，可以查找到用户所需要的相关记录。

　　4.4系统服务层

　　系统服务层是在数据访问层上面的第一层包装， 而系统服务层中的类开始出现差异，其中，关于系统服务层的 Service服务，会有专门对应的数据库实体进行实现。

　　4.5系统业务层

　　系统业务层功能是基于服务层基础上， 对其进行再次封装。 系统业务层涉及到的相关规则，都会封装在业务层中，粒度比系统服务层更粗。 该层的每一个业务实现即对应一个或几个场景，对应一个用例。

　　4.6控制转发层

　　控制转发层在系统设计过程中，具有重要作用，它可以根据用户实际需要，对视图进行接收，并对其进行相应的操作，将操作完成后的视图信息进行显示。一般情况， 系统业务层执行完业务操作后会返回一个对应业务的状态码， 表示业务执行结果。 控制转发层读取状态码，根据状态码进行页面跳转。

　　4.7视图层

　　视图层是负责直接与用户 （本系统包含会员和职员两种用户） 交互的一层。 主要指与视图层相关的动态或是静态页面。 本系统采用 JSP 页面负责显示包含动态信息的页面。在进行实际操作过程中，将数据传递给底层之前，需要对数据进行相应的验证，保证数据传输的无误性。 同时，为了更好地满足用户实际需要， 部分页面采用了 Ajax 进行异步请求，从而不需要刷新整个页面。
　　
　　4.8功能模块
　　
　　系统总体分为 6 大模块 （如图 1）， 分别为用户管理系统（对用户账户进行管理 ,如图 2），本体管理系统 （对用户所属领域、用户关系进行管理，如图 3），系统管理，模块管理，日志管理（对用户行为进行管理，如图 4）以及数据统计。

　　5总 结

　　知识组织系统（KOS）在应用方面已取得一定的成功，如百度百科等，而在水资源管理方面的应用并不是特别广泛。 此次以水资源管理知识为主题、以本体协同构建为核心思想、结合各种 web 程序设计技术而设计的水资源管理知识组织系统是一次尝试，目前系统已经经过一定的测试，具备一定的实用价值。 但该系统仍然存在一定的不足，如模块之间的联系还可以更加紧密，对于水资源这一主题没有明确的、智能化的内容限制等。 与现有的传统文献查找方式相比， 该系统更加专业化、集成化，目标查找更加精确快捷，为该领域信息系统的设计提供了新的参考思维模式。

　　参考文献：
　　[1]冯兰萍，吴凤平，朱礼军。本体协同构建环境下用户行为可信度评价研究。
　　[2]孙凌云。网络环境下的知识组织有系统研究与发展概述[J].图书馆理论与实践，2010（3）：28~30.
　　[3]张长征，黄德春，等。基于情境和知识集成的水资源调度流程的知识管理框架研究[J].资源科学，2012,34（10）：1935~1943.
　　[4]冯兰萍，吴凤平。基于群体行为的协同构建本体可信度研究[J].情报杂志，2015,34（6）：163~168.