1、1概念图在信息组织中的应用及其优化摘要概念图是利用概念及其关系表征和组织结构化知识的一种可视化方法。本文从概念图的基本原理出发，分析其作为知识组织工具的基本特征和所具备的优势，探讨其在信息组织中的应用，并提出概念图用于网络信息组织的优化途径。 关键词概念图；信息组织；知识管理 中图分类号G203文献标识码A文章编号1008-0821（2013）02-0024-03 概念图是最早由美国康奈尔大学诺瓦克（J.D.Novak）教授提出的一种知识认知工具，并由此引发了国外特别是欧美国家对概念图研究的热潮。近年来，随着网络技术的不断发展，概念图不仅在制作形态上发生了变化，而且逐渐被运用到除教学以外的各个
2、领域，我国关于概念图的研究也呈逐年递增的趋势。其中概念图在信息表征和评价、信息组织以及可视化检索等方面的应用更是成为研究热门。本文从概念图的基本原理出发，分析其在信息组织中的应用优势以及将其应用到网络信息组织中的优化途径。 1 概念图的定义和要素 概念图（Concept Mapping or Concept map） ，是利用概念及其关系表征和组织某主题的结构化知识的一种可视化方法1。这是从概念图作用的角度来定义的，可见其在知识表征和知识组织中的作用。从构成要2素上看，概念图主要由表示概念、实体、问题的节点和表达其间关系的连接线组成。节点可用几何图形表示，不同形状、大小和颜色代表不同的概念类型
3、和层次；连接线可用单向或双向箭头表示，在连接线上标注两个概念之间的意义关系，如“是” 、 “包括” 、 “表示” 、 “导致”等，不同粗细、虚实的线条代表关系的类型和联系的强弱。节点和连接线配合制作出线状、树状、星状、网状、球状等不同形状的概念图，因此，概念图能够通过图形化的方式将复杂的概念及其关系清晰地揭示出来。 2 概念图的特征 知识组织系统（Knowledge Organization Systems，KOS）是对人类知识结构进行表达和有组织地阐述的各种语义工具的统称2。根据概念及其关系结构强弱的显示和对自然语言的控制程度，可将知识组织系统分为词汇列表模式、分类模式和关系组织模式 3 种
4、类型，概念图就属于关系组织模式的一种3。与分类法、叙词表、语义网络、本体等知识组织工具相比，概念图在构成要素、揭示关系、概念语言、构建过程等各个方面都不尽相同，表 1 通过五者的比较揭示出概念图作为知识组织工具所具备的特征和优势。 2013 年 2 月 11 第 33 卷第 2 期 11 现？代？情？报 11Journal of Modern Information11Feb.，201311Vol.33No.22013 年 2 月 11 第 33 卷第 2 期 11 概念图在信息组织中的应用及其优化 11Feb.，201311Vol.33No.2从表 1 中可以看出，概念图具有以下几个显著特征
5、： 借助自然语言使得概念图的构建相对简单。由于概念图中的概念节点一般是通用的自然语言，而不是采用预先制定的信息分类法和词表，3这就大大简化了其构建难度。个人或组织利用传统纸笔工具或计算机构图软件进行绘制，基本步骤是一样的。首先确定所绘制概念图的主题内容，选取该主题中的主要概念；然后根据概念所表达的范围和深度，确定概念的等级；其次定位中心概念，通常是最一般、最抽象和最具涵盖性的概念，从中心概念出发依次向下连接分支概念，并标注概念间关系；最后在不同分支概念间寻找交叉概念，连接并标注关系词。现有的概念构图软件较多，除了诺瓦克所在的人机认知研究所（IHMC）开发的CmapTools 外，还有 Insp
6、iration、MindNet、SmartIdeas、Keystone 等，其中 Inspiration 提供了丰富的图标，让绘制的概念图更为美观；MindNet 由词典构造而来，描述了 24 种语义关系4。这些构图软件与传统纸笔方式相比，进行概念图构建具有操作简单、扩展容易、存储方便、易于交流的特点。 图形化的直观显示。概念图通过连接线来揭示概念节点间的关系，用十分直观的图形化表达方式，有些概念节点还可以是一张图片、一段音频或视频，形象生动，便于用户理解和接受。此外，有些软件构建的概念图更具有动态性和灵活性，将二维概念图采用三维方式展现。当用户指向对应的概念节点时，该节点动态的跳转到整个图形
7、中间，并凸现出来，其所在的概念体系也清晰地展示在用户面前，便于浏览。 扩展性强。传统的分类法、叙词表等信息组织工具，其词表和结构都不能随时更新和扩展，一次更新需要花费相当的人力物力，且更新周期一般都较长。概念图的特点在于，当用户使用它来表征和组织某一领域的信息时，用户可根据需要随时修改或添加新的概念节点和连接线，4以扩展概念图的内容体系，这种动态更新完全根据用户的使用需要来定，十分便捷。 3 概念图在信息组织中的应用 3.1 描述和揭示事物的属性和关系 利用概念图将某一主题领域已知的知识结构展示出来，并在此基础上根据需要扩展编制出更多专门的概念图，能够有效地描述和揭示各种信息资源。常见的概念图
8、主要有 4 种结构：网状概念图、层次概念图、流程概念图和系统概念图。不同的结构体系在一定程度上描述和揭示了各种概念间不同的相互关系和各自的属性。同时，直接在概念节点之间采用自然语言进行标注更是直观的表达了概念节点之间的语义关系。 3.2 动态资源导航可快速获取所需内容 利用概念图将某领域或专题的网页、文件等内容组织起来，使用超链接技术为用户实现资源导航。用户查看概念图时，通过点击概念链接到相关的资源，利用概念间的联系帮助用户按照自己的思维贯穿下去，直至得到所需的信息。当对构建某个领域或主题的概念图时，要给出各个概念的名称，同时提供与该概念相关的关键词列表。当用户使用概念图时，检索模块根据所点击
9、概念的关键词列表在资源库中检索相关的资源。通过这种方式实现概念图的资源导航和发现作用。国外已有利用概念图整合显性知识的商业产品TheBrain5，它是基于概念图的知识组织技术（如图 1 所示） 。当点击概念（Products）时，该概念动态的移动到视觉中心，并显示其概念体系，点击可得到该概念所指向的网页资源（如图 2 所示） 。11 图 1Welcome to TheBrain 概念图 11 3.3 与5搜索引擎相结合，实现可视化检索 概念图本身能够向用户提供一定的信息，当用户在概念图上指向某一个概念时，该概念的相关信息能够直接显示出来。然而，当用户无法第一时间在一个庞大的概念图上找到所需的概
10、念时，搜索引擎显得十分重要。将概念图与搜索引擎相结合，用户便可以通过输入关键词，一方面返回得到相关结果，另一方面也得到此关键词的概念体系，从而方便用户浏览。此外，用户甚至可以根据概念体系所提供的结构信息调整其检索词，得到更精确的检索结果。TheBrain 就是一种基于概念图的搜索引擎，用户可以直接根据其提供的概念图检索所需要的信息，与传统的目录式搜索引擎相比更加直观，而且提供了更为详细的概念体系；用户也可以通过输入关键词搜索信息，与一般的搜索引擎相比，该系统不仅返回结果列表，而且返回关键词的概念体系。Credo Reference 利用网状概念图挖掘词条间关系，拓展用户思路，适合以形象思维为主
11、的用户使用，是概念图用于可视化检索的一个成功例子。 3.4 聚合个人信息 个人信息，狭义上可理解为个人计算机中的信息，广义上，还包括个人计算机中存储的与个人学习、工作、生活等有关的信息6。这个定义不论是狭义还是广义，都将个人信息界定为显信息。利用概念图组织个人显信息，实现对个人信息的聚合。TheBrain 早期产品之一PersonalBrain 专门针对个人信息组织和管理，采用动态蜘蛛图将个人计算机上的文件、网站链接、联系人，或是脑子里灵光闪现的想法、简短的信息等加以聚合，是十分有效的个人信息管理工具。 64 概念图用于网络信息组织的优化 目前，概念图更多的应用于教学和个人学习方面，在信息组织
12、特别是网络信息组织中的应用刚刚起步。但随着计算机技术、多媒体技术和超链接技术的不断融合，为概念图在网络信息组织中的应用提供了更多的空间。今后，概念图用于网络信息组织将朝着资源导航和可视化检索方向发展，为此，概念图可以在以下方面加以优化改进。 4.1 概念图的显示方面 4.1.1 概念的选择和关系的描述要尽量简洁、规范 虽然概念图中的概念节点通常使用自然语言来标示，但用于组织信息时，为了便于用户的理解，应尽量采用规范、无歧异的词，避免给用户造成理解上的困难。对于概念间的关系类型也要做相应的限定，并用尽量简单、可理解的术语加以标示，便于用户随时调整和修改检索策略，不断接近所需的信息。 4.1.2
13、采用动态图形显示 概念图的结构体系可无限扩展，因此有些结构庞大的概念图可能给用户的浏览带来不便。在概念图的显示上，首先应提供主要的概念体系（指中心概念所在的结构体系） ，便于用户层层遍历或有条理的选择所需要的概念，当用户选中相应概念时，该概念所在的结构体系动态的移动到图形中心，方便用户查看和调整检索策略。 4.2 概念图的构建方面 开发和研制功能强大的概念图构建软件，这个软件应该能够实现以下功能：（1）构建出的概念图简洁、直观且友好。 （2）支持多语言功能。7（3）能自动生成与概念相关的关键词列表。 （4）实现资源链接、浏览和搜索功能。目前已有的大部分概念图软件无法同时实现上述功能，如CNT7
14、工具虽然支持资源浏览，但无法自动生成关键词列表，需要在构建时由构建者同时列出，增加了构建者的负担；本文前面提到的TheBrain 是利用概念图聚合显性信息的产品，但大多数软件还不能做到对概念图本身进行检索，更谈不上利用概念图聚合资源。此外，大部分概念图构图软件都是国外开发的，尽管很多也支持中文，但国内概念图构图软件较少，目前已知的有北京师范大学知识科学与工程研究所开发的中文概念图软件易思认知助手（Cognitive Assistant） ，国内在这方面显然还需要更多努力。 5 小结 随着信息时代的不断发展，致使各种信息数量剧增，特别是网络信息海量增长。如何有效地组织信息成为亟待解决的重要课题。
15、本文对概念图应用于信息组织进行探讨，分析其用于信息揭示、表征、组织和聚合的可行性和适用性，认为概念图对信息组织具有十分重要的价值。但在我国，这一研究领域才刚刚起步，概念图构图软件的研制比较少，要真正发挥概念图在信息组织特别是网络信息组织中的应用优势尚需要更深入的研究。 参考文献 1Joseph D.Novak，D.Bob Gowin.Learning How to LearnM.NewYork：Cambridge University Press，1984：15. 2曾蕾.网络环境下的知识组织系统J.现代图书情报技术，82004， （1）：2-3. 3曾蕾.知识组织系统A.曾民族.知识技术及其
16、应用M.北京：科学技术文献出版社，2006：121-137. 4裴成发.信息资源管理M.北京：科学出版社，2008. 5TheBrainEB/OL.http：，2012-09-10. 6黄义侠.国外个人信息管理中信息检索方法分析J.现代情报，2007， （9）：61-63. 7McClellan J H，Harvel L D，Velmurugan R，et al.CNT：Concept-map based navigation and discovery in a repository of learning contentC.Proceedings of Frontiers in Education 34th Annual Conference，2004：F1F-13-18. （本文责任编辑：王涓）
