網(wǎng)格技術(shù)與南昌OA革命（AMT研究院 袁磊）

申請免費試用、咨詢電話：400-8352-114

正在興起的網(wǎng)格技術(shù)，為人們對知識信息的需求由文本單元向知識單元深度發(fā)展提供了實現(xiàn)的可能性，同時也要求人類采用新的知識組織方式來建立知識管理的大平臺。它將改變?nèi)祟愔R生產(chǎn)、知識傳播、知識創(chuàng)新、知識分配的傳統(tǒng)方式。傳統(tǒng)的圖書館學(xué)、情報學(xué)已難以完成新的歷史任務(wù)，網(wǎng)格技術(shù)將會對知識管理帶來革命，并將引發(fā)知識管理學(xué)的誕生。

人類從工業(yè)社會向知識社會演進(jìn)時，政治經(jīng)濟(jì)中心正從“生產(chǎn)”轉(zhuǎn)向“發(fā)現(xiàn)、發(fā)明和創(chuàng)新”。知識正在成為創(chuàng)新的核心。網(wǎng)格技術(shù)將帶來知識管理的革命，知識網(wǎng)格將成為知識創(chuàng)新服務(wù)的大平臺。網(wǎng)格（Grid）這一名字，第一次出現(xiàn)在90年代中期，為高級科學(xué)工程所描述的分布式計算永久性基礎(chǔ)所用術(shù)語。Lan Foster和Carl Kessman的著作《The Grid：Blueprint for New Computing Infrastructure》中第一次對網(wǎng)格作了解釋。他預(yù)見到未來的網(wǎng)格將是全部計算資源，而目前WWW只是包含信息的文獻(xiàn)。網(wǎng)格用戶能在他們的分布式高性能計算機(jī)上訪問和處理存儲裝有ＴＢ數(shù)據(jù)的全球數(shù)據(jù)庫，通過適當(dāng)工具來控制資源。

目前，Grid在美國引起革命。加里福尼亞州最近投資3億多美元在圣地亞哥附近成立了“加州通信與信息技術(shù)研究所”，研究所的所長是“國家高性能計算應(yīng)用中心”（NCSA）的前主任，元計算（Meta Computing）的發(fā)明者Larry Smarr。NCSA在歷史上曾參與了因特網(wǎng)、Mosaic測覽器、計算可視化等多項重要發(fā)明，也是目前美國網(wǎng)格項目的一個重要中心。該研究所的主要研究方向之一是開發(fā)新型的信息網(wǎng)格技術(shù)來構(gòu)造一個“智能交通基礎(chǔ)設(shè)施”。很多通過因特網(wǎng)互聯(lián)為一體的服務(wù)器將與公路上的傳感器和汽車中的電腦無線地聯(lián)為一體，從而更有效地控制交通。

美國目前的民用計算網(wǎng)格已含有一百余個結(jié)點，每個結(jié)點有幾十億到幾千億次的計算能力。最近，美國開始了STAR TAP計劃，試圖將網(wǎng)格擴(kuò)展到全世界。目前加入STAR TAP計劃的有加拿大、新加坡、日本和中國臺灣；即將加入的包括巴西、俄羅斯、北歐、法國和亞太一些國家。信息網(wǎng)格（Information Grid）是中國21世紀(jì)的戰(zhàn)略性基礎(chǔ)設(shè)施，它對國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展的作用不亞于電網(wǎng)、交通網(wǎng)，對國家安全的影響不亞于兩彈一星。

說到網(wǎng)格為大家?guī)淼暮锰?，我們不能不了解網(wǎng)格的基本組成。

1、 網(wǎng)格的構(gòu)成與功能

網(wǎng)格是因特網(wǎng)的后繼，它是一組一體化的共享資源，將計算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、軟件、數(shù)據(jù)庫、儀器和人通過公共的分布式服務(wù)連起來。網(wǎng)格實現(xiàn)統(tǒng)一軟件標(biāo)準(zhǔn)，互操作環(huán)境（COE）；服務(wù)層能提供無縫的基礎(chǔ)設(shè)施，形成用戶希望的問題求解環(huán)境；網(wǎng)格像電力網(wǎng)一樣向用戶提供計算和服務(wù)能力；網(wǎng)格提供巨大的合作機(jī)會。網(wǎng)格體現(xiàn)出4大特點：自優(yōu)化、自組織、自修復(fù)、自保護(hù)。

網(wǎng)格由6個部分組成，即網(wǎng)格結(jié)點、數(shù)據(jù)庫、貴重儀器和設(shè)備、可視化設(shè)備、寬帶網(wǎng)和網(wǎng)格軟件。主干網(wǎng)將所有網(wǎng)格結(jié)點聯(lián)成一體，其帶寬可達(dá)GBPS量級。網(wǎng)格軟件提供單一系統(tǒng)映像、透明勝、負(fù)載平衡和資源共享等功能。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的網(wǎng)格操作系統(tǒng)層提供網(wǎng)格的底層管理功能；為編程和使用環(huán)境提供用戶接口，使一般應(yīng)用和專門為網(wǎng)格開發(fā)的應(yīng)用能方便和有效地利用網(wǎng)格資源。網(wǎng)格結(jié)點、數(shù)據(jù)庫、設(shè)備、主干網(wǎng)和網(wǎng)格系統(tǒng)軟件構(gòu)成了一個網(wǎng)格平臺。

國家計算網(wǎng)格可提供下列功能：

① 廣域的高性能計算環(huán)境，不僅支持遠(yuǎn)端的高性能計算浞擲酶咝閱薌撲闋試矗歡銥山魍窠岬愕淖試蔥鞴鉤閃霞撲慊肪場?lt;BR>
② 在Internet/Web上，數(shù)據(jù)和計算資源零散地分布在各個網(wǎng)絡(luò)站點。而網(wǎng)格中，資源得到統(tǒng)一管理和使用。用戶可以通過網(wǎng)格門戶（Portal）之類的技術(shù)透明地使用整個網(wǎng)格上的資源。他們看到的是一個邏輯門戶上的若干與自己相關(guān)的頻道，而不必在成千上萬個網(wǎng)站中去搜索自己想要的信息。

③ 網(wǎng)格操作系統(tǒng)提供目錄和緩存等技術(shù)，可以大大提高網(wǎng)格信息查詢和瀏覽速度，減少網(wǎng)絡(luò)流量。

④ 用戶、管理員和系統(tǒng)軟件協(xié)同將零散的原始數(shù)據(jù)組織成一體化的信息和知識。

⑤ 網(wǎng)格結(jié)點是地理上獨立的計算和信息中心，根據(jù)計算能力和使用方向分為兩類：以科學(xué)計算為主的結(jié)點和以海量信息處理和服務(wù)為主的結(jié)點。以科學(xué)計算為主的網(wǎng)格結(jié)點配備有不低于每秒100億次的計算能力。以海量信息處理為主的網(wǎng)格結(jié)點配備有可擴(kuò)展到ＴＢ級容量數(shù)據(jù)存儲設(shè)備，以及與之相匹配的信息查詢和計算能力。

2、 網(wǎng)格技術(shù)對知識管理的挑戰(zhàn)

實現(xiàn)網(wǎng)格應(yīng)用的關(guān)鍵在于網(wǎng)格管理軟件。網(wǎng)格的服務(wù)包括文件消息、計算、信息內(nèi)容、事務(wù)處理和知識服務(wù)等，因此網(wǎng)格可大致分為計算網(wǎng)格、信息網(wǎng)格與知識網(wǎng)格。

網(wǎng)格管理軟件在操作系統(tǒng)之上，可以看成是一種中間件。網(wǎng)格管理軟件實際上是更高層次的網(wǎng)格操作系統(tǒng)，其核心技術(shù)饕且惶寤男畔⑵教ǎǖヒ幌低秤誠螅⒂鏌逋荊⊿emantic Web）、智能代理（Agent）和知識本體（Ontology）技術(shù)等。

·計算網(wǎng)格：提供原始計算能力，高速寬帶和數(shù)據(jù)處理。完成上述功能，必須是與網(wǎng)絡(luò)連接和具有浮點計算和邏輯數(shù)據(jù)處理能力。

·信息網(wǎng)格：采用接口連接主要的信息資源，允許同質(zhì)對非同質(zhì)分布信息進(jìn)行訪問。信息網(wǎng)格也需要高級分析以減少得到各種形式的信息所帶來的技術(shù)的復(fù)雜性。

·知識網(wǎng)格：使用基于知識的方法學(xué)和技術(shù)學(xué)。包括知識工程工具，智能軟件代理，數(shù)學(xué)建模，模擬，計劃等。知識網(wǎng)格也應(yīng)對決策制定（從控制室到目標(biāo)思想者）和假設(shè)產(chǎn)生提供智能指南。存儲在知識網(wǎng)格中的信息資源應(yīng)允許支持低層信息和數(shù)據(jù)的挖掘。

傳統(tǒng)知識管理模式的缺陷

傳統(tǒng)的信息管理經(jīng)歷了五個發(fā)展階段：20世紀(jì)50年代，是將文獻(xiàn)與科技結(jié)合；60年代，重點研究信息處理基本技術(shù)，提高傳統(tǒng)圖書館和信息服務(wù)工作效能；70年代，重點研究信息處理自動化，圖書館管理自動化、聯(lián)合編目，計算機(jī)檢索系統(tǒng)；80年代，重點開發(fā)聯(lián)機(jī)檢索系統(tǒng)、區(qū)域網(wǎng)絡(luò)化、現(xiàn)代情報分析研究與決策支持；90年代，重點發(fā)展互聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)、電子出版、內(nèi)容開發(fā)技術(shù)、競爭情報和全球網(wǎng)絡(luò)化。

傳統(tǒng)文獻(xiàn)管理方法或是對文獻(xiàn)的外部特征進(jìn)行標(biāo)引，以提供檢索點，或是按文獻(xiàn)的學(xué)科性質(zhì)進(jìn)行分類管理——分類法，或是按文獻(xiàn)內(nèi)容的主要對象選取主題詞——主題法。這些方法，在以手工方式為主來組織文獻(xiàn)的年代，起到了較好的作用。在運用計算機(jī)進(jìn)行文獻(xiàn)管理的最近幾十年中，應(yīng)該說也還是在繼續(xù)應(yīng)用圖書情報學(xué)的這些傳統(tǒng)的成果與方法。但是，國內(nèi)外的許多有識之士，早就對這種以文獻(xiàn)為單元的管理方法提出了質(zhì)疑，而把目標(biāo)定位在知識管理上。傳統(tǒng)的情報學(xué)的發(fā)展已經(jīng)到了一個新的轉(zhuǎn)折點，應(yīng)該突破傳統(tǒng)的專業(yè)角色和視野來總結(jié)和發(fā)展情報學(xué)，并提出了建立“知識體系科學(xué)”的建議。

“知識組織”這個概念早在1929年英國著名的分類法專家H·E·布利斯就曾使用過。1989年，在德國法蘭克福成立了國際性學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)“國際知識組織學(xué)會”（ISKO）；1996年，ISKO華盛頓年會決定將ISKO秘書處移至哥本哈根皇家圖書館學(xué)院。此外，自1993年1月1日起，歷史悠久、影響廣泛的國際性學(xué)術(shù)刊物《國際分類法》（IC）更名為《知識組織》（KO），由ISKO主辦。時至今日有關(guān)研究的注意力大多集中在方法的改進(jìn)上。但方法畢竟只是工具，不斷改進(jìn)工具不能作為某一學(xué)科的目標(biāo)和研究領(lǐng)域。

80年代初，著名的情報學(xué)家布魯克斯提出繪制“認(rèn)知地圖”的任務(wù)。他尖銳地批評了當(dāng)前在圖書館界和情報界流行的分類法和主題法，認(rèn)為這兩種傳統(tǒng)方法組織的不是知識，而是知識的載體——文獻(xiàn)，以此組建的檢索系統(tǒng)只能提供文獻(xiàn)線索，而不能提供情報用戶真正需要的知識。美國情報科學(xué)研究所研究人員斯摩爾（H·Small）提出用思想“網(wǎng)絡(luò)圖”揭示重大發(fā)現(xiàn)。用學(xué)術(shù)思想“網(wǎng)絡(luò)圖”來表述重大發(fā)現(xiàn)的來龍去脈。

“情報組織”往往被局限在情報存貯與檢索系統(tǒng)領(lǐng)域，從信息、知識和情報三者之間的關(guān)系以及信息污染和知識存貯無序化的角度來看，“情報組織”有很大的局限性，不能適應(yīng)信息社會乃至知識社會的發(fā)展，也不能適應(yīng)情報科學(xué)的發(fā)展。布魯克斯指出：“情報學(xué)的任務(wù)就是探索和組織客觀知識?！倍F(xiàn)有的組織知識方式（如題錄、索引、文摘、文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫等）有兩大缺陷：其一，組織的是知識載體——文獻(xiàn)，而不是知識本身；其二，檢出的文獻(xiàn)只含已有的知識，未能揭示其間的內(nèi)在聯(lián)系，為產(chǎn)生新知識提供營養(yǎng)土壤。

如果說在手工操作時代，要想對海量的文獻(xiàn)信息管理深化到“知識單元”層次只是一種無法實現(xiàn)的理想的話，那么，網(wǎng)格技術(shù)的發(fā)展，已經(jīng)從技術(shù)手段上為人類的這一夢想提供了實現(xiàn)的可能性?，F(xiàn)在的障礙在于，傳統(tǒng)的圖書情報學(xué)理論與方法能否對人類迄今的全部知識成果進(jìn)行全面的梳理與組織，構(gòu)建起“知識體系”的框架，并確定各個知識單元之間的邏輯關(guān)系。因此，我們認(rèn)為，圖書情報學(xué)的發(fā)展已經(jīng)到了一個新的轉(zhuǎn)折點，應(yīng)該突破傳統(tǒng)的專業(yè)角色和視野來總結(jié)和發(fā)展情報學(xué)，朝著建立“知識體系科學(xué)”的目標(biāo)發(fā)展。

知識網(wǎng)格對知識管理的革命

知識存在生產(chǎn)、管理、利用過程，要采用知識鏈標(biāo)引與檢索。信息管理向知識管理轉(zhuǎn)變，要解決信息與知識變換。知識網(wǎng)絡(luò)將由哪些要素構(gòu)成?一般的，知識網(wǎng)格是知識鏈路組成的知識網(wǎng)絡(luò)圖。知識網(wǎng)格是由“知識結(jié)構(gòu)”、“知識單元”、“知識元”采用關(guān)聯(lián)和鏈技術(shù)組成的層次知識鏈網(wǎng)狀知識關(guān)系圖?！爸R元”構(gòu)成了知識網(wǎng)絡(luò)的最小單位，是求解問題的證據(jù)，是知識網(wǎng)絡(luò)的核心。知識元具有獨立性，封裝性，繼承性，被消息通訊性等特點。知識網(wǎng)絡(luò)通過網(wǎng)格計算實現(xiàn)知識動態(tài)調(diào)用，達(dá)到知識動態(tài)利用。知識管理的重要途徑，是知識元的抽取與知識元的對象化關(guān)聯(lián)。

·知識的組織排列：把文本中的知識點看成“知識元”，一個文本中的“知識元”不是孤立的，“知識元”之間必存在一定的聯(lián)系，這種聯(lián)系體現(xiàn)“知識元”之間的邏輯依存關(guān)系，把這種關(guān)系用“知識鏈”表示。分析“知識鏈”的構(gòu)成規(guī)則，由知識鏈構(gòu)成一個文本的“知識單元”。建立“知識元”與“知識單元”之間的對象關(guān)聯(lián)關(guān)系。

·知識檢索：利用知識單元和知識元的對象關(guān)聯(lián)關(guān)系，建立檢索系統(tǒng)的“知識結(jié)構(gòu)”框架。“知識單元”對象與“知識結(jié)構(gòu)”對象存在部分與整體關(guān)系，同時知識元對象與知識結(jié)構(gòu)對象存在繼承性關(guān)系。

·以對象理論建立知識鏈對象關(guān)系模型。解決知識利用的自然性和有效性。

對于知識管理而言，借助知識網(wǎng)格，我們可以預(yù)見到：

·對知識管理技術(shù)的要求：應(yīng)用網(wǎng)格技術(shù)建立知識鏈與知識網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，達(dá)到對單元知識的任意存取。

·在此基礎(chǔ)上引入用戶因素，變對用戶提供間接模糊的文獻(xiàn)服務(wù)為直接的專指知識服務(wù)。

·建立知識網(wǎng)格：知識網(wǎng)格的建立遠(yuǎn)遠(yuǎn)比計算網(wǎng)格和信息網(wǎng)格困難，決不能只靠計算機(jī)專家來實現(xiàn)，而必須由情報管理專家、科學(xué)管理專家以及各學(xué)科的專家通力合作，才有可能實現(xiàn)。

網(wǎng)格知識平臺是一個集人類當(dāng)前全部知識為一體的、合理組織的、表述和諧的、動態(tài)生長的網(wǎng)絡(luò)知識集成系統(tǒng)，利用計算機(jī)網(wǎng)格通過信息集成和知識集成來實現(xiàn)知識的合理組織和動態(tài)生長，從而實現(xiàn)知識產(chǎn)生、傳播和應(yīng)用的總體最優(yōu)化。這一目標(biāo)的實現(xiàn)將會把單個人直接與整個人類知識成果連接起來。它會使知識的創(chuàng)新以無法預(yù)料的速度迅猛地增長。