知識圖譜學習與實踐（1）——知識圖譜的演化過程

 1 引言

知識圖譜是一個包含不少技術內容的知識體系，總的來講，是處理關聯的知識，核心是數據，但強調了數據之間的關聯關係。簡單來看，能夠認爲是數據庫或知識庫，和語義網有着千絲萬縷的聯繫。知識圖譜是由谷歌首先提出來的，用於優化它的搜索能力，以後，得到了蓬勃的發展，研究的人也愈來愈多。

知識圖譜的出現，不是一蹴而就的，有一個緩慢演進的過程，包括如今，也還在發展中。知識圖譜的發展，能夠從多個方面進行闡述，好比開放連接數據的思想，知識表示，知識推理，知識存儲等，伴隨着信息技術特別是人工智能技術的發展，知識圖譜不斷融合新的技術，不斷髮展和完善。此處主要講述知識圖譜理論的造成過程。

2 信息機器Memex

1945年，一個美國科學家Vannevar Bush在《大西洋月刊》上發表了一篇文章《As We May Think》，提出一種信息機器的構想，就像下圖中的樣子。

在Bush博士的設想中，這種機器還能夠與圖書館聯網。經過某種機制，將圖書館收藏的膠捲，自動裝載到本地機器上。所以，只經過這一個機器，就能夠實現海量的信息檢索。他將這種機器命名爲Memex，也就是「memory extender」這兩個單詞詞首的組合，意思是「記憶的延伸」。

文中描述了對這種機器的設想，「Wholly new forms of encyclopedias will appear, ready-made with a mesh of associative trails running through them, ready to be dropped into the memex and there amplified.」

這個設想的影響很是大，後來許多早期的計算機論文中都提到了這個機器。而後，文中關於信息切換的描述，直接啓發了「超文本協議」（hypertext）的發明。如今，咱們在互聯網上不一樣的連接之間跳轉，其源頭均可以追溯到這篇文章。

3 以超連接爲主的WEB

1989年3 月，蒂姆·伯納·李爵士（Tim Berners-Lee）向CERN遞交了一份立項建議書，建議採用超文本技術（Hypertext）把CERN內部的各個實驗室鏈接起來，在系統建成後，將可能擴展到全世界。

 

 

在建議書中，有一段話以超文本爲核心的web，比利用層級結構的方式，更容易讓熱接受和傳播。

This is why a "web" of notes with links (like references) between them is far more useful than a fixed hierarchical system. When describing a complex system, many people resort to diagrams with circles and arrows. Circles and arrows leave one free to describe the interrelationships between things in a way that tables, for example, do not. The system we need is like a diagram of circles and arrows, where circles and arrows can stand for anything.

文中說明了超文本利用圓圈和箭頭能夠自由的描述任何事物，比使用層級結構的表格要靈活的多，特別是描述複雜系統，做用更加突出，這就是超文本的做用。這個思想也是如今比較流行的思惟導圖的核心思想，利用發散思惟，創建聯繫。

4 以連接數據爲核心的語義網

        語義網的概念也是由萬維網聯盟的蒂姆在1998年提出，它的核心是經過給萬維網上的文檔 （如：HTML文檔、XML文檔）添加可以被計算機所理解的語義「元數據」（外語：Meta data），從而使整個互聯網成爲一個通用的信息交換媒介。

語義網不一樣於如今WWW，現有的WWW是面向文檔而語義網則面向文檔所表示的數據，而語義網更重視於計算機「理解與處理」，而且具備必定的判斷、推理能力。

2006年蒂姆·伯納斯-李在普林斯頓大學演講和後期接受媒體採訪時公開表示，他最初將這種智能網絡命名爲語義網或許不夠貼切，也許更準確的名稱應該是數據網（外語：Data Web）。

 

 

5 谷歌知識圖譜，things， not strings

連接數據不斷積累，數據量以幾何量級增加，如何更好的使用這些數據，搜索引擎公司Google提出了知識圖譜的概念。辛格博士曾經說過，The world is not made of strings , but is made of things. 

知識圖譜的提出，目的在於更好的利用開放連接數據，將搜索字符串變爲搜索真實世界中的事物，將一個事物經過內部特徵（屬性）和外部聯繫（關係），立體的呈如今人們面前，將知識圖譜看做一張以關聯關係爲主的巨大圖譜，圖譜中，點表明客觀事物，邊表明了事物的屬性或關係。

 

6 結語

在知識圖譜的演進過程當中，還有不少思想和技術起到了很是大的做用，好比本體論，原本是哲學中的概念，被引入到知識圖譜中，用來指導知識表示，使得知識圖譜的知識表示更加規範，可以爲計算機所理解，在知識圖譜發展中起到了不可或缺的做用。