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1、单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式*1第 7 章知识管理与知识创造n(4)n关联知识7.3 大数据与关联知识7.3.3 从关联分析中创造知识7.3.4 大数据的决策支持7.3.3 从关联分析中创造知识我们从大量科学发现的实例中，可以归结出利用关联分析方法，创造新知识。关联分析法中包含了多种不同的关联关系。现把几种典型的关联关系，通过实例进行说明。(1)零和关系零和关系是两者之间生与死存亡斗争的关系。下面用青霉素的发现例子说明。亚历山大弗莱明曾从病人的脓中提取葡萄球菌，放在盛有果子冻的玻璃器皿中培养，繁殖起来的金黄色葡萄球菌他称为“金妖精”，这“金妖精”使人生疖、长痈、患骨髓炎，
2、引起食物中毒，很难对付。他培养它，就是为了找到能杀死它的方法。经过一个暑假，他看到玻璃器皿里有一个地方粘上绿色的霉，开始向器皿四周蔓延，他惊叫起来。弗莱明发现了一个奇特的现象：在青绿色霉花的周围出现一圈空白原来生长旺盛的“金妖精”不见了！他兴奋地迅速从培养器皿中刮出一点霉菌，小心翼翼地放在显微镜下观察。他终于发现这种能杀死“金妖精”的青绿色霉菌是青霉菌。 弗莱明对它取名“青霉素”，在1929年提交了论文青霉素它的实际应用。后来，弗莱明制取了少量青霉素结晶，请医生临床试用于人体，但多次遭到拒绝。就这样，青霉素被打人冷宫。被打入冷宫还有另一个重要原因，就是提取青霉素太困难了。青霉素和葡萄球菌或白喉
3、菌或炭疽菌等是生与死的零和关系。(2)扶植关系一个事物帮助另一个事物发展，称两者之间是扶植关系。下面用青霉素的培养物的发现例子进行说明。沃尔特弗洛里和鲍里斯钱恩在查寻资料时，发现了10年前弗莱明的论文青霉素它的实际应用。1941年2月，弗洛里等终于从发霉的肉汤里，提取出了一小撮比黄金还贵重的青霉素。1941年5月，为一个受葡萄球菌严重感染，被认为已无法医治的15岁少年挽回了生命。这个少年成为第一个被青霉素救活的人。但是，当他们把它介绍给医生的时候，却得到“不！”的回答。他们来到美国，终于找到最爱吃玉米的832绿霉菌种，而美国正好是玉米生产大国。这样，大批量生产的青霉素终于在世界各地的大医院成功
4、用于临床。1944年6月，青霉素在英美联军的诺曼底登陆作战中挽救了无数伤员。n如果没有弗洛里和钱恩在检索资料中的偶然发现，青霉素不可能在弗莱明发现之后14年大放异彩，而是会被推迟！n他们三人在青霉素大量投产的1945年，荣获诺贝尔医学和生理学奖。n玉米对大批量生产青霉素是扶植关系。(3)化学关系两个物体在一起发生了化学变化，称它们之间关系是化学关系。用下面用碘和溴的发现进行说明。一只猫把装浓硫酸的瓶子碰倒了，浓硫酸正好倒在装有海草灰提取硝石后的剩液瓶中。在这一偶然事件中，一个奇怪的现象发生了：瓶中冉冉腾起一股淡淡的紫色蒸气，慢慢充满房间，使他闻到一股刺鼻的臭味，而且蒸气接触冷物体的时候不呈液态
5、，而是呈固态黑色结晶。库尔特瓦把剩液水分蒸发，结果得到一种紫黑色的晶体。1814年，盖吕萨克把它命名为碘（Iodine，意为“紫色”）。 硫酸和硝石之间起了化学作用，产生新物质“碘”，硫酸和硝石之间是化学关系。(4)物理关系两个物体在一起，虽然各自不发生任何质的变化，但相互间在物理上出现了新现象，称它们之间关系是物理关系。下面用微生物的发现例子来说明。荷兰科学家列文虎克是磨制显微镜的实践者，他把显微镜的放大倍数提高到270倍以上。1675年9月的一天，列文虎克把花园水池中雨水的一个“清洁”水滴放在显微镜下观察。一看，他大吃一惊：各种各样“非常小的动物”在水中不停地扭动。这就是列文虎克偶然发现的
6、“微生物世界”，水滴内是一个完全意想不到富有生命的“小人国”。 n微生物的发现，是列文虎克对人类的又一重大贡献。对后来的生物学的发展产生了巨大的影响。n在历史上最有影响的100人一书中，列文虎克排在第39位。显微镜在列文虎克之前几十年就诞生了，但是这几十年内别人并没有做出相同或类似的发现。n显微镜和雨水或食物等之间关系是物理关系。(5)类比法类比是人们知识发现的重要方法。下面用威尔逊发明云室的例子来说明。1894的一天，威尔逊登上了涅维斯山，进行气象观测，他登上山顶之后，偶然看到太阳照耀在山顶的云雾层上，产生了一个光环所谓的“佛光”。这使他觉得很奇怪：如果没有阳光，看不到光环；如果没有云雾，只
7、有阳光，也看不到光环。为什么“看不见”的阳光会在云雾中形成“看得见”的光环呢？经过分析，他得知，这是由于“看不见”的光遇上云雾这些微粒的缘故。他由此联想：在原子物理中，一些小的微粒看不见，如果遇上云雾这些微粒不就可以看得见么？这给他研制云室以极大的启迪。威尔逊终于1911年在云室的照片中找到了射线粒子的径迹，宣告云室（云雾室）正式诞生。它的工作原理是，云室内贮有清洁的空气、饱和的水及酒精蒸汽，将云室里的活塞迅速下拉的时候，室内气体体积骤胀而温度降低，此时室内的蒸汽由饱和变为过饱和。这时有射线粒子（如粒子）从中经过，就使气体分子电离而形成以这些离子为核心的雾迹。这一雾迹，就是粒子运动的轨迹。n这
8、样，“看不见”的粒子运动的轨迹就“看得见”了。n因为发明了云室这一探测微观粒子的重要仪器，威尔逊荣获1927年诺贝尔物理学奖。n佛光产生的现象和云室中看见粒子轨迹现象是通过类比方法得到的。（6）其它的关联关系n有很多关联关系，如归纳法、演绎法、和（and）关系、或（or）关系、蕴含（）关系等，都是创造新知识的有效方法。n在人工智能的机器学习及数据挖掘中，对于分类问题，基本上是采用归纳方法，即从大量数据中归纳（多个相同的关联）出少量的知识。n知识一般用蕴含（）关系（即规则）表示，即“条件结论”形式。条件中各属性之间是and（和）关系，而各条知识之间是or（或）关系。n在人工智能的专家系统中，是采
9、用演绎（条件关联）方法，即利用大量知识来解决个别的实际问题。n“从关联关系中创造新知识”是值得我们认真研究的。n还有很多其它的关联关系，值得去研究。大数据的决策支持n大数据时代，除了为高层领导者提供决策支持外，更多的是面向基层的个人的决策提供决策支持。n高层领导者和个人所需要的数据是不一样的，n高层领导者所需要的数据是是经过综合的粗（大）粒度数据，而个人所需要的数据是细（小）粒度数据。n不同的决策者虽然使用不同粒度数据，但都是通过对数据的对比来发现问题。n所有的决策者要解决的根本问题是搜集和掌握全面的信息，这就是说要实现信息平衡（信息对称），使你掌握的信息真实的反映现实的情况，不存在信息的缺失
10、或不对称。n谁掌握的信息越接近信息平衡，谁的决策就越准确。n大数据为实现信息平衡提供了基础。大数据既为领导者提供决策支持，也为个人的决策提供了决策支持。具体的决策支持方式和特点为：（1）采用商务智能（基于数据仓库的决策支持系统）和智能决策支持系统为领导者提供决策支持。在云计算环境中，存在大量的数据仓库群、数据库群，也存在各种类型的知识资源和模型资源，利用这些资源建立各种类型的决策支持系统，以决策问题方案的形式支持领导者的决策。（2）各类网站、微博和数字图书馆等为个人提供了网络查询或网络交互的平台，个人能利用网络获取所需的信息和知识，达到有效的支持个人决策。（3）大数据为即时决策提供了强有力的支
11、持。大数据涉及的范围很宽，即时数据的传播很快，这为即时决策提供了基础。（4）在大数据中寻求相互关系成为了分析数据的首要任务。人们的大多数决策是利用相互关系来完成的。 寻求原因关系需要更广泛的数据或者粒度更细的数据，再经过深入的分析来完成，这种决策需求相对较少，成为次要任务。 大数据的关联分析支持领导者的决策。（5）在大数据的小数据中，利用关联关系，能找到支持个人决策的信息。（6）从大数据中挖掘各类知识，能有效地利用知识辅助决策。这是大数据分析的一个重要的任务。（7）从大数据中归纳出数学模型，这是研究学者们要做的事情。 数学模型能有效地反映社会现象或者是自然界的规律，它的影响更深远。历届诺贝尔经济学奖的获得者中，不少是建立经济学的数学模型，有效地解析了社会中重大的经济学现象。大数据的决策支持的面是很宽的。大数据对各类人员都将帶来有效的决策支持。习题 9，10，11，12 结 束！
