網(wǎng)格技術(shù)與南昌OA革命（AMT研究院 袁磊）

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

人類從工業(yè)社會(huì)向知識(shí)社會(huì)演進(jìn)時(shí)，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(shí)正在成為創(chuàng)新的核心。網(wǎng)格技術(shù)將帶來知識(shí)管理的革命，知識(shí)網(wǎng)格將成為知識(shí)創(chuàng)新服務(wù)的大平臺(tái)。網(wǎng)格（Grid）這一名字，第一次出現(xiàn)在90年代中期，為高級(jí)科學(xué)工程所描述的分布式計(jì)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(duì)網(wǎng)格作了解釋。他預(yù)見到未來的網(wǎng)格將是全部計(jì)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(jì)算機(jī)上訪問和處理存儲(chǔ)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(jì)算應(yīng)用中心”（NCSA）的前主任，元計(jì)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(jì)算可視化等多項(xiàng)重要發(fā)明，也是目前美國網(wǎng)格項(xiàng)目的一個(gè)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(gè)“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(jì)算網(wǎng)格已含有一百余個(gè)結(jié)點(diǎn)，每個(gè)結(jié)點(diǎn)有幾十億到幾千億次的計(jì)算能力。最近，美國開始了STAR TAP計(jì)劃，試圖將網(wǎng)格擴(kuò)展到全世界。目前加入STAR TAP計(jì)劃的有加拿大、新加坡、日本和中國臺(tái)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(duì)國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的作用不亞于電網(wǎng)、交通網(wǎng)，對(duì)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(jì)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(shí)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(jì)算和服務(wù)能力；網(wǎng)格提供巨大的合作機(jī)會(huì)。網(wǎng)格體現(xiàn)出4大特點(diǎn)：自優(yōu)化、自組織、自修復(fù)、自保護(hù)。

網(wǎng)格由6個(gè)部分組成，即網(wǎng)格結(jié)點(diǎn)、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(diǎn)聯(lián)成一體，其帶寬可達(dá)GBPS量級(jí)。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(diǎn)、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(gè)網(wǎng)格平臺(tái)。

國家計(jì)算網(wǎng)格可提供下列功能：

① 廣域的高性能計(jì)算環(huán)境，不僅支持遠(yuǎn)端的高性能計(jì)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(jì)算資源零散地分布在各個(gè)網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)。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(gè)網(wǎng)格上的資源。他們看到的是一個(gè)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(gè)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(shí)。

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

2、 網(wǎng)格技術(shù)對(duì)知識(shí)管理的挑戰(zhàn)

實(shí)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(jì)算、信息內(nèi)容、事務(wù)處理和知識(shí)服務(wù)等，因此網(wǎng)格可大致分為計(jì)算網(wǎng)格、信息網(wǎng)格與知識(shí)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(shí)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(shí)本體（Ontology）技術(shù)等。

·計(jì)算網(wǎng)格：提供原始計(jì)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(diǎn)計(jì)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(duì)非同質(zhì)分布信息進(jìn)行訪問。信息網(wǎng)格也需要高級(jí)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(shí)網(wǎng)格：使用基于知識(shí)的方法學(xué)和技術(shù)學(xué)。包括知識(shí)工程工具，智能軟件代理，數(shù)學(xué)建模，模擬，計(jì)劃等。知識(shí)網(wǎng)格也應(yīng)對(duì)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(chǔ)在知識(shí)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(shí)管理模式的缺陷

傳統(tǒng)的信息管理經(jīng)歷了五個(gè)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(diǎn)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(diǎn)研究信息處理自動(dòng)化，圖書館管理自動(dòng)化、聯(lián)合編目，計(jì)算機(jī)檢索系統(tǒng)；80年代，重點(diǎn)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(bào)分析研究與決策支持；90年代，重點(diǎn)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(bào)和全球網(wǎng)絡(luò)化。

傳統(tǒng)文獻(xiàn)管理方法或是對(duì)文獻(xiàn)的外部特征進(jìn)行標(biāo)引，以提供檢索點(diǎn)，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(duì)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(yùn)用計(jì)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(bào)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(shí)之士，早就對(duì)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(shí)管理上。傳統(tǒng)的情報(bào)學(xué)的發(fā)展已經(jīng)到了一個(gè)新的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，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(bào)學(xué)，并提出了建立“知識(shí)體系科學(xué)”的建議。

“知識(shí)組織”這個(gè)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(shí)組織學(xué)會(huì)”（ISKO）；1996年，ISKO華盛頓年會(huì)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(shí)組織》（KO），由ISKO主辦。時(shí)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(bào)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(píng)了當(dāng)前在圖書館界和情報(bào)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(shí)，而是知識(shí)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(bào)用戶真正需要的知識(shí)。美國情報(bào)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(bào)組織”往往被局限在情報(bào)存貯與檢索系統(tǒng)領(lǐng)域，從信息、知識(shí)和情報(bào)三者之間的關(guān)系以及信息污染和知識(shí)存貯無序化的角度來看，“情報(bào)組織”有很大的局限性，不能適應(yīng)信息社會(huì)乃至知識(shí)社會(huì)的發(fā)展，也不能適應(yīng)情報(bào)科學(xué)的發(fā)展。布魯克斯指出：“情報(bào)學(xué)的任務(wù)就是探索和組織客觀知識(shí)?！倍F(xiàn)有的組織知識(shí)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(shí)載體——文獻(xiàn)，而不是知識(shí)本身；其二，檢出的文獻(xiàn)只含已有的知識(shí)，未能揭示其間的內(nèi)在聯(lián)系，為產(chǎn)生新知識(shí)提供營養(yǎng)土壤。

如果說在手工操作時(shí)代，要想對(duì)海量的文獻(xiàn)信息管理深化到“知識(shí)單元”層次只是一種無法實(shí)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(shí)現(xiàn)的可能性?，F(xiàn)在的障礙在于，傳統(tǒng)的圖書情報(bào)學(xué)理論與方法能否對(duì)人類迄今的全部知識(shí)成果進(jìn)行全面的梳理與組織，構(gòu)建起“知識(shí)體系”的框架，并確定各個(gè)知識(shí)單元之間的邏輯關(guān)系。因此，我們認(rèn)為，圖書情報(bào)學(xué)的發(fā)展已經(jīng)到了一個(gè)新的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，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(bào)學(xué)，朝著建立“知識(shí)體系科學(xué)”的目標(biāo)發(fā)展。

知識(shí)網(wǎng)格對(duì)知識(shí)管理的革命

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

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

·知識(shí)檢索：利用知識(shí)單元和知識(shí)元的對(duì)象關(guān)聯(lián)關(guān)系，建立檢索系統(tǒng)的“知識(shí)結(jié)構(gòu)”框架?！爸R(shí)單元”對(duì)象與“知識(shí)結(jié)構(gòu)”對(duì)象存在部分與整體關(guān)系，同時(shí)知識(shí)元對(duì)象與知識(shí)結(jié)構(gòu)對(duì)象存在繼承性關(guān)系。

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

對(duì)于知識(shí)管理而言，借助知識(shí)網(wǎng)格，我們可以預(yù)見到：

·對(duì)知識(shí)管理技術(shù)的要求：應(yīng)用網(wǎng)格技術(shù)建立知識(shí)鏈與知識(shí)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，達(dá)到對(duì)單元知識(shí)的任意存取。

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

·建立知識(shí)網(wǎng)格：知識(shí)網(wǎng)格的建立遠(yuǎn)遠(yuǎn)比計(jì)算網(wǎng)格和信息網(wǎng)格困難，決不能只靠計(jì)算機(jī)專家來實(shí)現(xiàn)，而必須由情報(bào)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(shí)現(xiàn)。

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