基于知識庫的的問答式系統的研究(二)

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2.1.1 知網的哲學
知網系統的哲學也就是它對客觀世界的認識與把握。知網的根本哲學點是：世界上一切事物（物質的和精神的）都在特定的時間和空間內不停地運動和變化。它們通常是從一種狀態變化到另一種狀態, 并通常由其屬性值的改變來體現。試以人為例,人的生老病死是一生的主要狀態。人的年齡（屬性）一年比一年大｛屬性值｝,隨著年齡的增長頭發的顏色（屬性）變為灰白｛屬性值｝。另一方面,一個人隨著年齡的增長他的性格（精神）變得日益成熟｛屬性值｝,他的知識（精神產品）愈益豐富｛屬性值｝。基于上述所述,知網的運算和描述的基本單位是：萬物,其中包括物質的和精神的兩類,部件,屬性,時間,空間,屬性值以及事件。
特別要強調的是,部件和屬性,這兩個基本單位在知網的哲學體系中占有著重要的地位。關于對部件的認識是：每一個事物都可能是另外一個事物的部件,同時每一個事物也可能是另外一個事物的整體。門和窗是建筑物的部件；手和腳是動物的部件。但與此同時,一個建筑物又可能是一個社區的部件；一個人又可能是他所屬的家庭或社會的部件。一切事物都可以分解為部件。空間可以分解為上下左右；時間可以分解為過去、現在和未來。沒有一種事物只能是部件,而不能是整體；也沒有一種事物只能是整體,而不會是部件。我們認為一個事物被視為是整體還是部件,可以因系統的不同而區別對待。關于部件在整體中的部位和它的功能,知網遵循這樣一種認識：事物的部件在它整體中的部位和功能的描述大體上比照人體。例如：山頭、山腰、山腳、桌腿、椅背、河口,建筑物的門和窗類似于人體的口和眼等等。漢語用擬人的手法來描述部件,別的語言也類似,這反映了人類認識事物方法的共性。
關于對屬性的認識是：任何一個事物都一定包含著多種屬性,事物之間的異或同是由屬性決定的,沒有屬性就沒有事物。人有種族、膚色、性別、年齡、性格、會思維、會使用語言等自然屬性以及國籍、出身、職業、貧富等社會屬性。在某些特定的情況下可以說屬性比事物更重要,這一點在人們的日常生活的替代活動中可以得到體現。如：我們要把一個釘子釘到墻上,但沒有錘子,我們可找錘子的替代物,那么什么是錘子的替代物呢？那應該是屬性最接近錘子的屬性的物品才可能是替代物,而這時重量和硬度是關鍵性的屬性。屬性和它的宿主之間的關系是固定的,這是說有什么樣的宿主就有什么樣的屬性,反之亦然。屬性與宿主之間的關系同部件與整體之間的關系是不同的。這也體現在知網在涉及屬性的標注規范上,知網規定在標注屬性時必須標注它可能的宿主的類型及它所指向的屬性。
2.1.2 知網的特色
計算機化是知網的重要特色。知網是面向計算機的,是借助于計算機建立的,將來可能是計算機的智能構件。
知網作為一個知識系統,名副其實是一個網而不是樹。它要反映的是概念的共性和個性,例如：對于“教練”和“球員”,“人”是它們的共性。知網在主要特性文件中描述了“人”所具有的共性,那么“教練”的個性是他是“指導”的施事,而“球員”的個性是他是”受指導”的經驗者。對于“富翁”和“窮人”,“美女”和“丑八怪”而言,“人”是它們的共性。而它們的個性,即：“貧”、“富”與“美”、“丑”等不同的屬性值,則是它們的個性。同時知網還要著力反映概念之間和概念的屬性之間的各種關系,知網描述了下列各種關系：
上下位關系 (由概念的主要特征體現)
同義關系（如“簽約”,“合同”等）
反義關系（如“取勝”,“失誤”等）
對義關系（如“指導”,“聘請”等）
部件-整體關系（如“心”,“CPU”等）
屬性-宿主關系（如“顏色”,“速度”等）
(g) 材料-成品關系（如“布”,“面粉”等）
(h) 施事/經驗者/關系主體-事件關系（如“醫生”,“雇主”等）(i) 受事/內容/領屬物等-事件關系（如“患者”,“雇員”等）(j) 工具-事件關系（如“手表”,“計算機”等）(k) 場所-事件關系（如“銀行”,“醫院”等）(l) 時間-事件關系（如“假日”,“孕期”等）(m) 值-屬性關系（如“藍”,“慢”等）(n) 實體-值關系（如“矮子”,“傻瓜”等）(o) 事件-角色關系（如“購物”,“盜墓”等）(p) 相關關系（如“谷物”,“煤田”等）
知網的一個重要特點是：類似于同義、反義、對義等種種關系是借助于同義、反義以及對義組的，由用戶自行形成而不是逐一地、顯性地標注在各個概念之上的。
知網是一個知識系統,而不是一部語義詞典。盡管被我們稱為知識詞典的常識性知識庫是知網的最基本的數據庫。知網的全部的主要文件包括知識詞典構成了一個有機結合的知識系統。例如,主要特征文件、次要特征文件、同義、反義以及對義組的形成,以及事件關系和角色轉換等都是系統的重要組成部分,而不僅僅是標注的規格文件。
2.1.3 知網的建設方法
知網是一個以上述各類概念為描述對象的知識系統而不是一部義類詞典。知網是把概念與概念之間的關系以及概念的屬性與屬性之間的關系形成一個網狀的知識系統。這是它與其他的樹狀的詞匯數據庫的本質不同。知網的哲學和它的根本特性決定了它的特別的建設方法。在清楚知網的建設方法之前,必須明白一個概念：義原。
什么是義原？目前還難以定義,但是并不因為它難于定義人們就無法把握和利用它們。大體上說,義原是最基本的、不易于再分割的意義的最小單位。例如：“人”雖然是一個非常復雜的概念,它可以是多種屬性的集合體,但我們也可以把它看作為一個義原。我們設想所有的概念都可以分解成各種各樣的義原。同時我們也設想應該有一個有限的義原集合,其中的義原組合成一個無限的概念集合。如果我們能夠把握這一有限的義原集合,并利用它來描述概念之間的關系以及屬性與屬性之間的關系,我們就有可能建立我們設想的知識系統。
知網一個重要特點是對大約六千個漢字進行考察和分析來提取這個有限的義原集合。以事件類為例,在中文中具有事件義原的漢字（單純詞）中,可以提取出數千個義原。例：
治：醫治管理處罰 ……
處：處在處罰處理 ……
理：處理整理理睬 ……
綜上所述,知網的建設方法的一個重要特點是自下而上的歸納的方法。它是通過對全部的基本義原進行觀察分析并形成義原的標注集,然后再用更多的概念對標注集進行考核,據此建立完善的標注集。
在初步確定了一批義原并形成了一個基本的標注集之后,如何考核和確定？第一、在擴大標注中觀察該義原的覆蓋面。知網有一條原則：已有的義原一定要能夠描述全部的概念。這里有一個比較硬性的規定,即當我們發現一個具有多個概念的詞語,例如八個,而我們以有的義原不能夠把這八個概念區別開來時,我們就必須對我們的標注集加以調整,這是絕大多數的情況。第二、觀察某一個義原在概念之間關系中的地位。如果一個義原在同類別的許多概念中出現或者不同類別的概念中出現,那么這樣的義原就是穩定的義原是一個必須確定的義原。以事件類“醫治”這個義原為例,它不僅出現在“醫”、“治”、“治療”、“醫療”、“治病”、“求醫”、“看病”等概念中,并且還出現在“醫生”、“醫院”、“醫藥”、“診所”、“不治之癥”、“有病亂投醫”。因此,“醫治”這個義原是穩定的、是必須確定的。
無論是義原的提取還是義原的考核與確定,在知網的建設中都是至關重要的和具有決定意義的。它們貫穿于知網建設的全過程。因此,知網建設的方法的主要特點是:（1）自下而上的；（2）標注集的形成和知網建設是互動的。
2.1.4 知網系統的概貌
知網系統包括下列數據文件和程序(1) 知網管理系統 (2) 中英雙語知識詞典
知網的規模主要取決于雙語知識詞典數據文件的大小。由于它是在線的，修改和增刪都很方便，因此它的規模是動態的。它的規模通常以詞語的條數以及由詞語所表述的概念的條數計算。
2.1.5 關于事物的規定
(1) 所謂事物包含下列的概念類型：物質（包括有生命和無生命）、精神（包括情感、欲望、思想、經驗）、時間、空間、事情以及它們的部件。這里應該強調說明的是知網中所描述的“事情”，實際上也是事件。
(2) 知網對于事物類概念的標注的規定較為瑣細，不同類的概念有著不同的要求。大體上，應注意到兩個方面，其一采用適合的標識符號；其二是多位標識之間的順序。
(3) 當我們要標注某概念所具有的特定的屬性值時可以將此屬性值直接標注，而無須借助于任何標識符號。
男士： DEF=human|人，male|男
(4) 關于部件類概念的規定
第二位標識必須借助于“%”指明其所屬的整體的類型，并盡可能標注它在整體中的部位或它的功能，如：
       心臟： DEF=part|部件，%AnimalHuman|動物，heart|心
        CPU： DEF=part|部件，%computer|電腦， heart|心
這樣的標注意味著“心臟”和“CPU”的分別是“動物”和“電腦”的部件，同時“動物”和“電腦”又分別是“心臟”和“CPU”的整體。它們的功能都是整體的“心”。就常識而言如果“心”的功能受損，那么其整體的功能也必受損。這有助于推理。
(5) 當標注某一概念與事件之間的關系時，應遵循下列規定：
(a) 當此概念本身是事情時，其首位標識自然為“事情”，一般應在第二位上標注它應屬于的事件的主要特征，無須借助于標識符號，如：
拔河：DEF=fact|事情，exercise|鍛練，sport|體育
(b) 當此概念與事件之間存在一定的動態角色關系時，則必須借助于標識符號，如：
          雇主： DEF=human|人，*employ|雇用
          雇員： DEF=human|人，$employ|雇用
(c) 如果此概念與事件存在更復雜的動態角色關系時，則必須借助于多標識符號和多標識位，這時有順序的要求，如：
洗衣機：DEF=tool|用具，*wash|洗滌，#clothing|衣物
上例中“洗滌”為“用具”的功能，或該“用具”用于“洗滌”，“衣物”借助于“#”表示其為“洗滌”的受事。他們之間的順序是不可以顛倒的。又如：
熨斗： DEF=tool|用具，*AlterForm|變形狀，#level|平
這里“平”是“變形狀”的受事屬性，這就是說，“變形狀”的受事在接受了該事件之后，其屬性將有變化，以至于獲得一個“平”的屬性值。
2.1.6 關于事件類概念
事件的主要特征可在《知網管理工具》中看到。其總數800以上，占整個知網特征總數的一半以上，足以見得事件類概念的重要以及知網對事件類概念的重視。上述文件中每一個主要特征附有一個必要角色框架，置于“{}”中，還有一個“[]”其中也標有各種特征。角色框架和置于“[]”中的各種特征為事件類概念的共性的次要特征。
2.1.7 主要特征之間的關系
知網認為事件概念粗略可以做這樣的分類,事件分類如圖2.1所示:

圖2.1 事件的分類
知網通過自下而上的事件概念的逐一考察，認定事件的主要特征之間的關系有三類：(1) 上下位關系(2) 靜與動的對應關系(3) 動態相互感應關系
關系和狀態是屬于上述靜態之下的兩類。上述動態之下的兩類即泛動和實動是造成關系和狀態的動力。這樣就形成了知網所稱的靜與動的對應關系，簡單的說，有什么樣的關系或有什么樣的狀態，就有什么樣的行為動作。例如事物之間有領屬關系，如：“我有書”表明了“我”和“書”的關系。與之相對應的、可以改變這種領屬關系的行為動作則是“取”或“給”。
知網認定事件中表示關系的有九類，事件中表示狀態的分為物質狀態和精神狀態兩大類。物質狀態包括：存現、常態、良態、衰態、消失（如：生物的生、老、病、死）。精神狀態包括：情感、態度、欲望、認知。知網認定事件中表示行為動作的都是與上述關系和狀態一一對應的，歸根結底體現一個“變”字，即變關系和變狀態。需要提請注意的有兩類：一是變具體屬性的行為動作，如：“提高”、“降低”、“美化”、“加溫”等；二是變使動或制動的行為動作，如：“使”、“讓”、“命令”、“靜止”等。粗略的看這兩類行為動作與關系或狀態沒有具體的一一對應的關系，但是實際上它們也是變關系或狀態的。任一個實體，當其屬性改變的時候，如由冷變熱（在“加溫”的作用下），就是其自身內在狀態的變化。任一實體，當在使動或制動的行為動作的作用下發生某種行為或停止某種行為，都是其與外界關系的變化。
關于動態相互感應關系，簡稱互感關系。事件的互感關系體現在兩個方面。第一，事件與事件之間的互感關系；第二，事件的動態角色的相互轉換關系。
事件與事件之間的互感關系包括同類的（都是靜態的或者都是動態的），也包括跨類的。例如，"有"和"丟失"是同類的，它們之間的關系前者為后者的必要前提，若"無"，便不可能"丟失"。再如，"買"和"有"是不同類的，它們之間的關系則是前者為后者的前提。又如，"抱歉"和"道歉"是不同類的，前者是靜態的，一種感情狀態，后者是動態的，是一種表達感情的行為動作，但它們存在著一種內在的關系，后者為前者的邏輯結果。"罹患"、"醫治"和"復原"是不同類的，"罹患"和"復原"是靜態的，"醫治"是動態的。它們之間的關系是"醫治"轉化"罹患"這個"衰態"到"復原"這個"良態"。
事件動態角色相互轉換關系說的是在某一事件發生時它的動態角色會自然地轉化成為另一事件的動態角色，或者它原來就應該是另一事件的某一個動態角色。例如，“買”的施事將轉化為“有”的“關系主體”。又如，“患病”的經驗者原來就應該是“醫治”的受事。“醫治”的受事將轉化為“康復”的經驗者。
知網的研究與建設不僅有很高的探索性，而且有很強的工程性。我們相信它作為一種知識資源能夠得到廣泛的應用。
可視化語言Visual Basic 6.0
Visual Basic是Microsoft公司于1991年推出的Windows應用程序開發工具，經過近十年的發展，它已經成為Windows環境下流行的編程語言，它從根本上改變了傳統的程序設計模式，大大簡化了Windows應用程序設計。Visual Basic與傳統的語言不同，它使用可視化、交互式的方法來開發Windows下的應用程序，由于Visual Basic的交互特性，因此可以一邊運行著程序，一邊進行界面的調整和程序代碼的調試。通過這種方式，代碼運行的效果可以在開發時進行測試，而不必等到編譯完成以后。
從Visual Basic5.0之后，Microsoft公司將OCX技術和其他的一些關鍵技術組合到一起，制定出了新的技術規范，并稱之為ActiveX(TM)技術。ActiveX(TM)技術仍然遵循OLE2.0的規范，繼續可以像原來的OLE應用那樣使用其他應用程序提供的功能，例如Microsoft Word字處理器，Microsoft Excel電子數據表及其他Windows應用程序。
Visual Basic 6.0的新功能和特點:
增強的數據訪問功能: Visual Basic 6.0提供了與已有系統的開放式的互聯性技術，包括ActiveX Data Objects、COM/CISC事務集成管理器. Microsoft還為不同的數據庫提供了全新的OLE DB和ODBC驅動程序，通過第三方提供的OLE DB和ODBC驅動程序，還可以與其它數據庫系統進行連接[12]。
新的語言特征:包括:用戶自低應類型可以作為參數或公共屬性和方法的返回值;函數可以返回數組變量;動態數組可以賦值;文件系統對象等。
新增和加強的控件:ADO DATACONTROL、COOLBAR CONTROL等。
新增的部件功能: Visual Basic 6.0可以創建和重用COM控件.創建的部件可以被其它語言重用，而且也可以使用其它語言創建的部件。
增強的和新的向導:新增的向導有安裝程序程序向導，數據窗體向導，應用程序向導和類生成工具;新的向導有數據生成向導和工具條向導。
Visual Basic應用程序開發工具具有非常強大的功能，在此僅就系統開發過程
中用到的相關技術作簡單介紹。
2.2.1 Visual Basic 6.0的數據庫對象
用Visual Basic訪問數據庫有許多可供選擇的方案，這些方案各有自己的特點。RDO是Visual Basic訪問關系型ODBC數據源的最佳界面接口，就如DAO/Jet是Jet和ISAM()頃序索引查找方法)類型數據源首選的訪問接口一樣。這兩種方法都完整地集成于Visual Basic中，并且形成了Visual Basic核心的數據訪問策略。RDO和DAO都已發展為相當成熟的技術。因此假如用戶需要訪問ODBC數據源河以使用RDO如果需要訪問ISAM或Jet類型數據源，那么就使用DAO/Jet 。
Active Data Objects(ADO)作為另一種可供選擇的技術出現，正在逐漸代替其他數據訪問接口。由于RDO同ADO的體系結構非常相似，因此當需要將RDO數據接口轉換為ADO時，仍可以使用RDO設計的代碼。ADO是獨立于開發工具和開發語言的簡單而且容易使用的數據接口，同ADO相比，其他數據訪問接口都會黯然失色。所有的數據源都可以通過ADO來訪問，在今天己逐漸成為現實。
經過數年發展，ODBC技術日臻完善，己成為訪問遠程數據的主要方法，而Jet成為本地Jet和ISAM數據接口的首選方案.雖然這些方法在不同程度上有功能交迭的地方，在論證選用數據庫訪問的方法時，主要還應滿足用戶在特殊應用程序中對具體數據接口的訪問。
近年來，隨著Web應用軟件的迅速發展和現有數據存儲形式的多種多樣，Visual Basic訪問數據庫的解決方案面臨諸如快速提取分布于企業內部和外部有用商業信息等的多種挑戰。為此Microsoft提出一種新的數據庫訪問策略，即“統一數據訪問” (Universal Data Access)的策略。“統一數據訪問”提供了高性能的存取包括關系型和非關系型在內的多種數據源，提供獨立于開發工具和開發語言的簡單的編程接口，這些技術使得企業集成多種數據源、選擇更好的開發工具、應用軟件、操作平臺、建立容易維護的解決方案成為可能。
“統一數據訪問”的基礎是Microsoft的數據訪問組件。這些組件包括ActiveX Data Objects(ADO)， Remote Data Service(RDS，也稱“高級數據連接器”或ADC)，OLE DB和ODBC。
2.2.2 DAO對象
DAO (Database Access Object)，在VB中提供了兩種與Jet數據庫引擎接口的方法:Data控件和數據訪問對象(DAO)。 Data控件只給出有限的不需編程而能訪問現存數據庫的功能，而DAO模型則是全面控制數據庫的完整編程接口。Data控件將常用的DAO功能封裝在其中，它與DAO控件的關系就好像內存與CACHE之間的關系一樣，所以這兩種方法并不是互斥的，實際上，它們常同時使用。DAO模型是設計關系數據庫系統結構的對象類的集合。它們提供了完成管理一個關系型數據庫系統所需的全部操作的屬性和方法，這其中包括創建數據庫，定義表、字段和索引，建立表間的關系，定位和查詢數據庫等。
Visual Basic中的數據庫編程就是創建數據訪問對象，這些數據訪問對象對應于被訪問物理數據庫的不同部分，如數據庫、表、字段和索引等，同時用這些對象的屬性和方法來實現對數據庫的操作，以便在Visual Basic窗體中使用綁定和非綁定控件來顯示操作結果并接收用戶輸入。
Visual Basic通過DAO和Jet引擎可以識別三類數據庫:
●Visual Basic數據庫:也就是*.MDB數據庫
●外部數據庫:它們是使用幾種流行格式的“索引順序訪問方法OSAM)數據庫，這些流行格式包括Btrieve，dBASEIII，dBASEIV，Microsoft FoxPro versions2.0和2.5以及Paradox versions 3.x和4.0。在Visual Basic中能夠創建和操作所有以上格式的數據庫。也可以訪問文本文件數據庫和Microsoft Excel或otusl-2-3電子表格。
●ODBC數據庫:包括符合ODBC標準的客戶用ac服務器數據庫，如Microsoft SQL Server。要在Visual Basic中創建真正的客戶/服務器應用程序，可以使用ODBC Direct直接把命令傳遞給服務器處理。也就是說Visual Basic還支持其它不使用Jet數據庫引擎的數據訪問方法。數據訪問對象的ODBC Direct模式允許使用同樣的對象模型和語法繞過Jet引擎直接訪問ODBC數據。
從上面的論述我們可以得知，對于編程人員來講，只須了解DAO的使用，對具體的數據庫系統無須做深入的探討，就可對幾乎任何一種數據庫進行操作，“以不便應萬變”。而對數據庫文件自身的物理操作，將由相應的數據庫引擎把數據訪問對象上的這些操作轉換為對數據庫文件自身的物理操作，這些引擎來處理所有與各種數據庫的接口。

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