導語：淺論計算機知識載體作用一文來源于網友上傳，不代表本站觀點，若需要原創文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：計算機作為新型知識載體可以減輕人類理解復雜思想的腦力負擔，可以表達更復雜的思維過程，本文探討計算機作為新型知識載體所能起到的作用，以及實現的方法。

關鍵詞：知識載體，知識表示，人工智能

英文摘要：

Extract:Computerasanewkindofknowledgecarriercanalleviatehuman''''sbrainworkwhenunderstandcomplexthoughts,andcanexpressmorecomplexthoughtsofhumankind.Thispaper

discusseswhatfunctionsthenewkindknowledgecarriercouldhave,andhowtorealizethesefunctions.

Keywords:knowledgecarrier,knowledgepresentation,artificialintelligent.

1．書本是傳統的知識載體

人類何以能夠從刀耕火種發展到今天掌握如此發達的科學技術？無庸置疑，書本在人類知識的積累、傳播和發展的過程中起了至關重要的作用。人們最初將從實踐中學習到的知識用文字的形式記載下來，流傳于世，從而使更多的人掌握這些知識，掌握了這些知識的人又通過進一步的實踐和反復深入的思考，掌握了更進一步、更深入的知識，再次將這些知識記載下來，如此反復積累，使人類所掌握的知識呈指數規律增長，以至于今天達到知識急劇膨脹的狀態。考察在這種知識積累的過程中，書本作為知識載體記載和傳播知識的方法，對于研究計算機在這方面的應用將是很有啟發意義的。

書本用文字記載人類的所見所知，記載人類的思想。文字有最小的單位，漢字是"字"，英文是"字母"，漢字的常用字有數千個，英文只有26個字母，無論如何，這些最小單位的任意組合都是天文數字，都超出了人類大腦的記憶極限。于是從所有可能的組合中篩選出一部分組成有意義的詞匯（當然這種篩選是無意識的、自然形成的），詞匯的數量大約在數萬個的數量級，可以認為是組成有意義的語句的基本單位，由這種基本單位組合成各種各樣的語句，表達出人類的各種思想。詞匯的含義是相對固定的（至少在不太長的歷史時期內是固定的），人們通過自小的學習掌握這些詞匯的含義，形成一種固定的理解。而詞匯的組合雖然也有一些規律（例如語法），但對于這些組合所表達的含義卻是要經過人類大腦的思考來領會的。一本專業技術書籍，其中的大多數詞匯大家都認識，但只有受過專業訓練的人才能讀得懂，就是因為專業人員經過專業學習，懂得如何去理解每個句子的含義。所以，人類通過書本用大家都懂的基本單位-詞匯，構造出各種有意義的組合，這種組合需要經過人類大腦的思考才能表達出其含義。

隨著人類知識的積累，所要表達的思想越來越深奧，有些思想光靠文字已經很難表達甚至無法表達。數學就是一個明顯的例子，為了表達復雜的抽象概念和運算，引入了一些非文字的符號，這些符號可以認為是詞匯的擴充，所以我們說數學是科學的語言。

但是并非人類所有的思想、感知都可以用文字或其擴充符號來表達，即使這些思想、感知有時是很簡單的。例如，一個人對于從未到過的地方，無論別人如何向他描述，總是無法在頭腦中形成清晰的印象，但只要讓他去一次，他就會有一個清晰的印象。這說明有些感知是語言文字無法描述的，即使借助地圖、照片等輔助信息也難以表達清楚。

2．計算機作為知識載體的作用

就象機械可以代替人類繁重的體力勞動、并且可以完成人類體力無法勝任的工作一樣，計算機可以代替人類繁重的腦力勞動，并且可以完成人類腦力無法勝任的工作。在知識的積聚和傳播這個方面，計算機理應發揮更大的作用。二十世紀初電影剛剛問世的時候，人們只是將舞臺演出的過程或者實際生活中的現場拍攝下來，后來終于發現，原來電影拍攝是可以跨越時間、空間限制的，完全沒有必要將鏡頭始終對著一個地方，于是才有了今天的電影技術。我們今天在計算機上的知識表達方式，是不是也有點類似于電影之初？書本對知識的表達方式，是依賴于文字的表達能力的，受詞匯的限制，受人類對文字領會能力的限制，當表達復雜抽象的思維過程時，顯得晦澀艱深，令人望而生畏。如果我們利用計算機表達知識，則完全可以不受文字表達的限制，我們可以讓計算機幫助我們思維，也可以讓計算機表達出書本無法表達的思想。

首先，我們可以讓計算機幫助我們思維。人類的學習過程是一個艱苦的腦力勞動過程，其中一些機械的、重復性的邏輯推理的思考可以借助計算機來完成。例如一道數學命題，可以讓計算機自動表達這個命題對應的等價命題、逆命題。要做到這一點，必須有一種能夠讓計算機理解的知識表達方法。眾所周知，知識表示是人工智能重要的研究方向之一，目前已經有了一些成熟的方法，如一階謂詞邏輯、語義網絡等。但是我們也注意到，目前人工智能的研究目的主要是面向專家系統和自動控制的，研究人員關注的問題是如何使計算機"理解"知識，讓計算機按照所"理解"的知識自動推理，最終或者產生新的知識（如機器證明），或者找出問題的解法（如專家系統）。其實這些方法也可以應用于人類學習，我們可以在機器上設計兩個表達界面，一個用人熟悉的文字和符號表達知識，供人閱讀，另一個界面用合適的人工智能的知識表達方法描述所敘述的知識（例如用謂詞公式），從而計算機可以通過演算模擬人類的邏輯推理，將推理的結果通過上述第一個界面呈現給讀者。

其次，我們可以在計算機上描述文字無法描述或難以描述的思想。人在認知的過程中，頭腦中會產生一個"心象"（mentalimage），哲學家們將心象劃分為幾種類型，其中一些是人的感官受到外界刺激而產生的自然反應，另一些是人在思考時在頭腦中主觀形成的。對于心象的作用，哲學上不同的學派有不同的觀點，但對于心象的存在及其在思考中的作用，大家都是認同的。確實，人在思考復雜的問題時，頭腦中會有一個幫助思維的心象，這種心象有時是很明確的，例如，數學上的矩陣乘法，其中初學者對于這種表達符號難免會感到吃力，其實理解這個符號的人都知道，無非是將第一個矩陣的第i行乘以第二個矩陣的第j列，所表達的思想是很簡單的，如果用一個活動的橫條和豎條來演示計算過程，就一目了然了。這種演示所表現的就是一種心象，這種表達方式印刷文字做不到，而計算機卻很容易做到。再如極限的定義，定積分的定義等等，用一些活動的幾何圖案來演示，就很容易理解了。人的思維過程是無法通過儀器探測的，在計算機上演示人類思考過程中產生的心象，不僅有助于其他人理解作者的思想，同時也為認知心理學的研究提供佐證。

3．計算機作為知識載體的功能和特征

計算機作為知識載體的功能可達到什么程度，與計算機技術的發展有關，也與計算機應用的普及有關。知識的表達方式需要公眾的認可，知識的積累需要公眾的參與，新型知識載體的形成將會是一個長期的過程。在現階段，從目前可應用或已接近實用的計算機技術狀況看來，計算機作為知識載體似應具有如下的功能和特征：

·具有自我闡釋的能力。利用人工智能的知識表示方法，建立機器可識別的內部知識表示，讓計算機自動進行推演，從不同角度闡述知識，或者通過人機交互，用機器推演的結果驗證讀者對知識的理解是否正確，這就是一種自我闡釋的方法。在機器上演示思考時的心象，也是一種自我闡釋的方法。再如對機械部件的描述，傳統的方法是采用三維空間中分別在三個坐標平面的投影來精確地描述一個部件的形狀和尺寸，這是因為書本和紙張是平面的，只能用這種方式描述，但是在計算機上，卻完全可以在三維空間中用自由轉動的方式顯示一個部件的形狀和尺寸，讓觀察者從不同的方向檢視。

·具有智能檢索的能力。當學習者遇到困難時，可通過人機對話判斷學習者缺乏哪些方面的相關知識，從本機或與其聯網的計算機上檢索到相關的資料提供給學習者。在目前計算機可理解的語言與人類自然語言仍有相當大距離的情況下，可能需要一種類似于關系數據庫檢索語言的知識檢索語言，用來描述讀者的檢索要求和反饋信息。當然要檢索首先就要有知識數據庫，也許可以借助目前已經很成熟的關系數據庫技術，但所存儲的數據必須有可供檢索的信息。目前這方面已經有了一些可供借鑒的標準，如IEEE的LTSC(LearningTechnologyStandardsCommittee)所制定的標準LOM(LearningObjectMetadata)，這個標準規定了學習對象所應具有的屬性描述，以及每種屬性的編碼。目前國家遠程教育資源建設工程的技術規范，就是參照這個標準的。

·沒有空間限制。書本必須裝訂成冊，每一本書的內容自成體系，計算機不必受此限制，特別是聯網的計算機，所有的知識也許就集中存儲在一部中心主機上，從而可避免重復性的勞動。

·以知識點為基本單位，而不是以章節為基本單位。每個知識點的描述將是盡量獨立的，即除了必要的基礎知識，盡量不依賴其它知識，對于必須引用的知識，可自動通過網絡查詢提供給讀者。

4．結論

本文所探討的內容并不在于輔助教學方面，而是探討利用計算機作為知識的載體方法，這種方法可以減輕人類理解復雜思想的腦力負擔，可以表達更復雜的思維過程，在某種程度上可以代替人類學習過程中的一些煩瑣、機械的腦力勞動。這意味著，這種新型的知識載體使我們從低級的腦力勞動中解放出來，使我們能夠輕松地表達復雜的思想，從而能夠進行更復雜的思維。