[精选]师范大学教育信息技术科学知识

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1、知识科学Knowledge Science,讲座内容： 1、认知科学通论、数据挖掘与智能系统：（时间:6月11日） 基于数据挖掘技术的智能化创意生成支持系统的基础研究现状 与课题。 2、学习科学（时间:6月18日） 3、知识科学（时间:6月27日） 教育信息技术学院,2021/7/5,1,华南师范大学教育信息技术学院 XuXiaodong Lab 2003 Seminar,知识科学,知识科学： 知识科学（Knowledge Science）是一门，以知识为研究对象，探索个人、组织、社会、自然中知识创造、储存、活用以及体系化的机制的科学（日本北陆先端科技大学知识科学研究科，1998）。 知识（K

2、nowledge）是什么？ 与人类认知相关。早先的知识研究属哲学与认识论范畴。 心理学：不同学派、理论其界定不同。 、行为主义心理学：刺激与反应联结的结果。 、认知心理学：长期记忆中积蓄的结果。 、认知发展心理学与建构主义：在能动的知识观下，认知主体与环境相互作用 中而构成认知构造或知识构造中的结果。在这里，可以看到，知识不是由传 授获得、而是由能动建构形成的建构主义观点。 、社会建构主义：知识是社会性地建构起来的。,2021/7/5,2,华南师范大学教育信息技术学院 XuXiaodong Lab 2003 Seminar,知识科学：知识的特征,知识（Knowledge）的特征： 对知识的不同

3、看法成为隐藏在学习与教学理念背后的基础，制约着、影响着人们对学习、教学的认识以及学校教育的发展。 （1）知识的建构性：客观与建构是知识的一个重要特征。 客观主义 建构主义 客观主义：知识是对外部客观世界的被动反映，有关世界的知识是可靠的， 因此教学的目的就是使学生通过教学获得这样的现实映像。 建构主义：知识不是绝对现实的知识，而是个人对知识的建构，即个人创造 有关世界的意义而不是发现源于现实的意义。 毛泽东思想：矛盾的统一体，即具有客观性一面，又有主观性一面。,2021/7/5,3,华南师范大学教育信息技术学院 XuXiaodong Lab 2003 Seminar,知识科学：知识的特征,（2

4、）知识的社会性：个人与社会是知识的另一个重要特征。 个人 社会 个人（激进建构主义）：将知识看成是居于个体内部的； 社会（社会建构主义）：认为知识是内含在团队或共同体中的，学习是知识 的社会协商。 中庸之道：个人与社会之间表现为互動、中介、转化等的张力形成构建一个 完整的、发展的知识观。,2021/7/5,4,华南师范大学教育信息技术学院 XuXiaodong Lab 2003 Seminar,知识科学：知识的特征,（3）知识的情境性：关注知识的情境性是揭示知识本质的一个新视角。 脱情境的 情境化的 脱情境论者（人工智能学者、一部分认知科学者、符号主义者怀特海德， 1927 ）认为：知识是脱文

5、脉的，具有一般的特征，可以用符号 来表征、操作。“符号化思维和符号化的行为是人类生活生活中最 富有代表性的特征”(卡西尔)。 情境论者（人类文化学者、一部分认知心理学家）认为：知识是情境化的，不 具有一般特征，知识根植于具体情境中的。 现实主义者：如何解释音乐家的既兴演奏、既兴表演；又如何解释人类的语言 学习的特征、思考的领域特有性（杜威：我们可以不经过思考就 可以获得事实，但确不能在没有事实的情况下进行思考）。,2021/7/5,5,华南师范大学教育信息技术学院 XuXiaodong Lab 2003 Seminar,知识科学：知识的特征,（3）知识的复杂性：数据 信息 知识 ？ 智慧 数据

6、：仅仅是人们用各种工具和手段观察外部世界所得到的原始材料，它本身没 有任何意义。 信息：是可以对比并有相关资料的数据。 知识：也不同于信息，知识是可用于指导行动的信息，其特徵在于信息要经过学 习过程与价值认知才能形成知识。 智慧：是为达到特定目标而运用知识的能力。 特征： （1）信息是：稳定的、自足的、结构良好的和客观（简单的知识）。 （2）知识是：不稳定的、结构不良和主观的。 （3）简单知识：可以以某种方式记录下来的，以某种形式捕捉到的、可以积累、加 工、储存和分配的，因此，可以分割的，可以以语言和符号方式明示的，可以 以现成的方式打包并加以传递的。,2021/7/5,6,华南师范大学教育信

7、息技术学院 XuXiaodong Lab 2003 Seminar,知识科学：知识的特征,（4）知识总是和认知者相关的，知识难于直接访问或传递给他人，世界存在 着复杂知识概念。 （5）复杂知识的主要特征就是结构的开放型、不良性、知识的建构性、协商 性和情境性。 （6）根据知识的复杂性，知识是不可能以现成的、孤立的方式掌握的，掌握这种复杂知识就需要掌握组织成系统的知识的不同方面。 （7）复杂知识运用的不规则性也要求比算法更多的应用方法。 （8）知识的这种复杂性来源于我们所面对的并作为一员生活在其中的世界的复杂性与普遍性联系，以及作为认知者的每一个人的认知建构物的独特性。,2021/7/5,7,华

8、南师范大学教育信息技术学院 XuXiaodong Lab 2003 Seminar,知识科学：知识的特征,（3）知识的缄默性 缄默的知识：英国科学家思想家波兰尼（M.Polanyi, 1957）提出的知识分类概念，将知识分为显形知识和隐性知识。 显性知识（explicit knowledge）： 指以文字、图像、符号表达，以印刷或电子方式记载，可供人们交流的结构化知识，如事实、自然原理和科学的知识等。外显知识比较容易获得、理解和交流，它具有公共性，可以存储在图书馆、局域网或数据库中，比较容易获得。其传播和复制的成本低而且容易。 缄默知识（tacit knowledge） 也称隐性知识或默会知识

9、等，是指那些，很难用语言、文字表述，即“只可意会、不可言传”的知识。隐性知识由认知、情感、信仰、经验和技能等5个要素共同组成，可细化为个人隐性知识，集体隐性知识，专业隐性知识。隐性知识相对主观，依附于人的大脑或技能中，通常通过行动表现出来。由于隐性知识具有非结构化和专有属性，其传播成本较高，范围较小。 例如：骑自行车。,2021/7/5,8,华南师范大学教育信息技术学院 XuXiaodong Lab 2003 Seminar,知识科学：知识的特征,与显性知识相比缄默知识有如下特征： 不能通过语言进行逻辑的说明，是我们人类和动物共同具有的一种知识类型，是我们人类非语言智力活动的结晶。 不能以规则

10、的形式加以传递。缺乏显性知识的公共性、主体间性等特征，不过，缄默知识并非是不可传递的，只是其作为一种不能言说的知识只能通过“学徒制”的方式进行传递，即只能通过实践中新手对导师的自然观察与服从而进行。“好的学习就是服从权威，你听从你导师的指导，通过观察自己的导师，通过与他竞争，新手就能不知不觉地掌握科研技巧，包括那些连导师也不是非常清楚的技巧。 （M.Polanyi,1957） 不能加以批评性的反思。这个特征有两层意思，一层是说，缄默知识是“非批判性的知识”（uncritical knowledge），即我们以非批判的思想态度从我们的生活经验中所接受的；另一层是说这种非批判的知识本身是不能被理性

11、地加以分析和批判的。,2021/7/5,9,华南师范大学教育信息技术学院 XuXiaodong Lab 2003 Seminar,知识科学：知识的特征,2021/7/5,10,华南师范大学教育信息技术学院 XuXiaodong Lab 2003 Seminar,世界第一个“知识科学”学科的知识科学（野中郁次朗）,2021/7/5,11,华南师范大学教育信息技术学院 XuXiaodong Lab 2003 Seminar,世界第一个“知识科学”学科的知识科学（野中郁次朗）,2021/7/5,12,华南师范大学教育信息技术学院 XuXiaodong Lab 2003 Seminar,世界第一个“知

12、识科学”学科的知识科学（野中郁次朗）,培养知识社会的 pioneer,2021/7/5,13,华南师范大学教育信息技术学院 XuXiaodong Lab 2003 Seminar,世界第一个“知识科学”学科的知识科学（野中郁次朗）,2021/7/5,14,华南师范大学教育信息技术学院 XuXiaodong Lab 2003 Seminar,世界第一个“知识科学”学科的知识科学（野中郁次朗）,国藤進：创造性支持研究,2021/7/5,15,华南师范大学教育信息技术学院 XuXiaodong Lab 2003 Seminar,世界第一个“知识科学”学科的知识科学（野中郁次朗）,2021/7/5,1

13、6,华南师范大学教育信息技术学院 XuXiaodong Lab 2003 Seminar,世界第一个“知识科学”学科的知识科学（野中郁次朗）,2021/7/5,17,华南师范大学教育信息技术学院 XuXiaodong Lab 2003 Seminar,世界第一个“知识科学”学科的知识科学（野中郁次朗）,2021/7/5,18,华南师范大学教育信息技术学院 XuXiaodong Lab 2003 Seminar,世界第一个“知识科学”学科的知识科学（野中郁次朗）,2021/7/5,19,华南师范大学教育信息技术学院 XuXiaodong Lab 2003 Seminar,世界第一个“知识科学”学

14、科的知识科学（野中郁次朗）,2021/7/5,20,华南师范大学教育信息技术学院 XuXiaodong Lab 2003 Seminar,世界第一个“知识科学”学科的知识科学（野中郁次朗）,2021/7/5,21,华南师范大学教育信息技术学院 XuXiaodong Lab 2003 Seminar,计算机科学家的知识科学,哲学家研究有关知识的一般特性与规律； 自然科学家孜孜不倦地猎取具体的知识; 人类已经进入了信息化社会，而且正在向知识化社会前进，人类对知识的掌握很大程度上体现为这些汪洋大海般的知识是能够通过计算机和计算机网络操作和使用的。计算机科学家的任务是要研究处理各种复杂知识的理论与方法

15、。 费根鲍姆（1977）教授提出了知识工程的概念，成为知识可操作化的一个里程碑。 知识科学的进步将从根本上回答在知识工程中遇到过，但是没有能够很好解决的一系列重大问题2。 知识模型研究 概念：形式化和结构化的知识称为知识模型。 例如：在专家系统研究中，不同领域的专业知识被按它们的推理方式分类成不同的知识模型。 以下几类模型特别值得重视和研究：面向Agent的模型、面向本体的模型、面向并行推理的新一代黑板模型、面向分布式推理的网络模型、面向移动通信的推理模型、能演化的模型、自组织模型、容错模型、共生模型。,2021/7/5,22,华南师范大学教育信息技术学院 XuXiaodong Lab 200

16、3 Seminar,计算机科学家的知识科学,常识性知识研究 在国际人工智能界,一直公认常识性知识的处理是人工智能的核心难题。 所谓常识,是相对于专业知识而言的。 （1）以“人工智能之父”麦卡锡为代表的学派主张从建立常识的逻辑体系入手，并提 出了一整套的非单调逻辑、认知逻辑等形式体系； （2）“知识工程之父”费根鲍姆则提出通过建设大规模知识库实现人工智能的计划。 事实表明，常识表示和常识推理研究的每一进步，都是人类思维形式化和可 操作化的一项新成果。 非规范知识研究 非规范知识或因其量太大（海量知识），或内涵不够清楚（模糊知识），或结构残缺不全（不完全知识），或含内在矛盾（不协调知识），或含无用杂质（带噪音知识），或内涵不稳定（时变知识）而需用特殊手段处理。 海量知识处理技术的研究被因特网的普及所大大促进。当前浏览器的智能太低。许多软件机器人和网络机器人之类工具，尚停留在实验室阶段，还不能直接为广大因特网用户掌握和使用。浏览器功能弱的原因在于它们所用的信息检索技术主要是基于语法的，应该发展基于语义、语用和知识的智能浏览器。,2021/7/5,23,华南师范大学教育信息技术学院 XuXia