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通信工程的基本概念十篇

发布时间:2024-04-26 06:00:00

通信工程的基本概念篇1

随着物联网、云计算等技术的发展,软件的规模和开发人数也以前所未有的速度增长。如何利用强大的群体开发力量,采用群体智能技术,快速构造与演化规模庞大、功能复杂、技术创新、更新频繁、高扩展性的软件?以此为目标的群体软件工程论文已经成为云时代软件工程发展方向[1]。然而群体协同开发面临大规模数据的挑战:几十万名开发人员,千万行代码,上千版本版次,大量的需求、设计模型、测试用例、缺陷、变更、任务、讨论记录和邮件等,如何从这些分布异构的大规模数据中高效地知晓信息和发现知识成为难题。例如:当修改一个模块时,会影响软件系统哪些部分?对给定的一个特性、构件或api,谁是最合适的工程师?如何进行准确的缺陷预测和工作量估算?如何找到高质量的可复用代码?等。 

“软件即数据”[2],这些软件工程数据对于开发是至关重要的,但是,目前工业界对这些数据的处理与利用存在两大问题:1)信息知晓大都采用人工阅读、浏览和理解的方式,这样的方式对小规模的传统软件工程尚且适用,但当面对规模巨大的群体软件工程时,效率就显得极为低下。2)数据挖掘约80%研究集中在源代码版本库和缺陷跟踪库,其价值主要限于编程阶段,原因是这两类数据相对容易获得,结构较好,易自动分析。而软件工程的数据极其多样,除了版本库和缺陷库,还有构件、文档、测试用例、项目管理数据、讨论和邮件列表等;除了软件仓库中的结构化数据,还有非结构化的文本描述;它们具有极度异构性,又常常分布在不同的地方,同时由于程序员的遗漏或疏忽,数据之间往往缺乏细粒度语义关联,甚至关联丢失。 

因此,为支持群体软件开发中的信息知晓和数据挖掘,本文研究提出了一套基于本体的软件工程关联数据自动构建的方法,将包括源代码、模型、文档、开发人员信息、邮件列表等群体软件工程开发数据关联起来,并进行语义标注,构造大规模的关联数据(LinkedData),为后续的语义检索和数据挖掘奠定基础。 

本文的主要工作包括: 

1)首次提出了从软件仓库自动构建和融合生成软件工程领域本体的方法。 

2)提出了一种基于关系映射从关系型数据库中自动抽取关联数据的方法,与其他方法相比,本方法通过对抽取出的实例数据进行实例消解和属性消歧减少了数据冗余。 

3)提出了一种基于特征从软件仓库中发现潜在或遗漏的关联数据的方法,实验表明,本关联数据发现方法在精准率和召回率上都明显优于现有的其他方法。 

1相关工作 

本文研究涉及软件工程关联数据、关联数据抽取、关联数据发现三方面的相关技术。 

1.1软件工程关联数据 

关联数据通过资源描述框架(ResourceDescriptionFramework,RDF)、网络本体语言(webontologyLanguage,owL)等形式将大规模异构、无序数据构建成一个计算机能够理解的具有结构化和富含语义的数据网络,相较于传统的数据存放形式具有扩展性强、富含语义信息等优点。因此,关联数据在近年来开始被运用到软件工程领域,用以应对当前越来越多、越来越复杂的软件工程开发数据。 

软件开发团队之间的协作是软件工程中一个长期存在的问题。一个开发团队的开发需要依赖于另一个团队的代码、应用程序编程接口(applicationprogramminginterface,api)、进度表、文档等项目开发构件[3],同时团队之间还需要经常有效地沟通与合作以保证项目的完成[4]。在这一需求的推动下,微软构建了基于社交网络的跨团队软件开发协作平台Codebook[5],通过建立连接图的方式,Codebook将软件库中的软件元件和相关人员信息都进行了连接。Kiefer等[6]构建了一个基于owL的软件库数据交换模式evoont,将源代码、知识库、Bug信息等关联起来,通过iSpaRQL引擎来查询有关软件开发元件。而后iqbal等[7]在此基础上提出了基于关联数据的软件开发方法,通过统一资源标识符(UniformResourceidentifier,URi)从版本控制系统、缺陷跟踪工具和源代码中抽取数据,转化为RDF格式构建出关联数据,再采用SpaRQL引擎进行查询。关联数据的引入给软件工程复杂的数据处理提供了一种新的解决方案,但国内外现有的研究大都只包括了源代码、版本信息、缺陷跟踪等,而对于模型、文档、项目计划、开发人员信息、邮件信息等数据还没有涉及。为了建立一个完整的软件工程语义信息网,发掘更多有用的信息,本文将基于本体提出一种更为通用的软件工程关联数据自动构建方法,一方面从已有的关系型数据库中抽取关联数据,另一方面从软件仓库中自动发现关联数据。 

1.2关联数据抽取 

国内外基于领域本体从数据库中抽取关联数据的研究开始较早,目前已有一些成果,其中大部分研究都是针对关系型

数据库到本体概念和关联数据的直接或间接映射。例如,Shen等[8]提出了根据关系模式概念、属性、约束和实例的规则,余霞等[9]提出了通过对关系型数据库分析来进行关系映射和属性映射的基于规则的映射方法。现有的方法大都从关系型数据库出发构建本体概念及关联数据,这类方法尽管在关联数据生成的自动化程度上存在优势,但抽取出的关联数据却存在很多的冗余数据,并且相应生成的本体会因为关系型数据库的不同而出现差异,造成其扩展性大大降低。而本文从软件工程领域本体出发,采用定制映射的方式,从关系型数据库抽取并融合生成具有统一本体概念的软件工程关联数据。 

1.3关联数据发现 

由于软件工程开发过程中的数据源信息存在多样性的特点,目前国内外在软件工程数据的关联发现方面的研究主要针对某些特定关联,通过分析已有关联数据获取特征,从而发现更多关联数据。张洪宇wu等[10]提出的ReLink利用时间间隔、人员身份匹配和文本相似度三个特征来发现软件缺陷和软件变更之间的关联;Qusef等[11]提出的SCotCH+通过程序切片和文本分析的方法发现测试用例与源代码之间的关联;mcmillan等[12]则利用追踪链图(traceabilityLinkGraph,tLG)通过文本分析和结构分析的方法来发现需求文档与源代码之间的关联。这些基于信息检索技术的方法由于缺乏对信息语义的分析,仍然会漏掉许多重要的关联数据,同时这些方法用到的特征各不相同,因而难以应用在广泛的关联数据发现上。针对以上不足,本文提出了一种基于自然语言处理(naturalLanguageprocessing,nLp)技术与信息检索(informationRetrieval,iR)技术将文本分析和结构分析相结合的通用方法来实现软件工程关联数据的发现。 

2方法框架 

针对目前群体软件工程开发中协同开发和信息知晓困难的挑战,本文提出了软件工程关联数据自动构建的方法,其框架如图1所示。 

该方法由4个步骤组成: 

步骤1根据软件仓库中的结构化元数据构建初始本体概念,并将来自不同数据源的初始本体概念进行融合产生领域本体概念。例如将软件缺陷跟踪库中的Bug表映射为软件工程领域本体中的一个概念,其字段作为概念的属性。 

步骤2通过构建出的本体概念从软件仓库结构化数据中抽取关联数据。例如Bug表中存放了许多Bug数据,通过映射规则每一条Bug数据都将映射为本体的实例,并与peRSon本体的实例相关联。 

步骤3利用nLp和iR等技术从软件仓库发现潜在的和遗漏的关联数据。通过同义词、动宾短语和结构信息三个特征对软件仓库不同类型数据集进行相似度比较,从而获取关联信息。 

步骤4抽取和发现得到的关联数据将作为实例扩充软件工程本体,同时更新的本体也将参与到本体融合的过程中,不断形成更为完善的软件工程领域本体。 

本文以下三章将着重阐述前3个关键步骤。 

3软件工程本体概念的构建 

软件工程本体概念包括软件工程领域中的核心概念、属性以及概念间的关系,它是构建软件工程关联数据的基础。本文根据软件仓库中的结构化元数据生成本体概念,并将来自不同数据源的初始本体概念融合生成目标领域本体概念。 

3.1初始本体概念构建 

本文首先采用基于规则的映射方法[9]针对软件仓库中的关系型数据库元数据构建相应的初始本体概念,构建过程主要包含以下两个步骤: 

1)抽取关系型数据库中的元数据信息,包括表名、列名、主键、外键和完整性约束等。

2)分析主键、外键等信息,利用关系映射规则创建新概念、概念层次、概念属性和概念关系等。 

利用上述方法构建出的软件工程初始本体概念片段如图2所示。 

3.2本体融合 

为了得到一个统一完整的软件工程领域本体,将来自多个数据源中自动构建的初始本体概念进行融合,首先需要识别出不同初始本体概念中的相似或相同概念进行合并。 

例如,在跨团队软件工程开发过程中,不同小组的软件缺陷数据可能存放在不同的缺陷跟踪工具中。在构建初始本体时,从Bugzilla抽取生成的初始本体中Bug这个概念是以“Softwareengineering#Viewbug”的形式存在,这个概念在从Bugfree得到的本体中以“Softwareengineering#Bug”表示。 

对于如何自动识别出相同概念,本文借鉴已有的本体融合方法[13-14,18],从概念的命名、属性和关系三个指标分别计算概念之间的相似度,进而对相同的概念进行合并。 

3.2.1相似度计算 

为了计算概念之间的相似度,本文主要考虑3个指标: 

1)命名相似。从关系型数据库中抽取的概念大都以表名作为名称,而在规范软件开发中名称反映了概念的含义,因此相似的名称往往对应着相似的概念。本文通过对字符串的编辑距离以及字符串长度的综合分析,得到概念名称间的相似度: 

Simname(G1,G2)=min(|c1|,|c2|)-edit(c1,c2)min(|c1|,|c2|)(1) 

其中:c1和c2分别表示概念G1和G2的名称字符串,函数edit(c1,c2)表示两个字符串的编辑距离。 

2)属性相似。初始本体的属性来自关系型数据库的列,两个概念包含的属性集越接近说明两个概念越相似。本文通过比较两个概念的属性集来判断其属性相似度: 

Simproperty(G1,G2)=R1∩R2R1∪R2(2) 

其中:R1和R2分别表示概念G1和G2的属性集。 

3)关系相似。在关系相似中,本文主要考虑继承和对象属性关联。即有着相似的父概念或子概念的两个概念越可能相似;和其他概念之间的关联关系越一致的两个概念越可能相似。本文通过考量两个概念的父子概念相似度来确定其关系相似度:

Simstruct(G1,G2)=Simfset(G1,G2)+Simsset(G1,G2)(3) 

其中:Simfset(G1,G2)和Simsset(G1,G2)分别表示概念G1和G2的父概念相似度和子概念相似度,其计算方法借鉴式(1)和式(2)。 

综合考量三个指标,通过比较概念之间的相似度结果和阈值便能识别出相同的概念将其合并。 

3.2.2本体概念合并 

在判断出相同概念后,需要将概念及其属性和关系进行合并以实现本体概念的合并。 

进行概念合并时,为了保持概念的明确性,本文将两个概念合并为一个,将其中一个概念(a概念)的属性和关系都集成到另一个概念(B概念)上,然后删除a概念。 

在进行属性或关系的合并时,将相似度高于阈值的属性或关系合并为同一个属性或关系。特别地,在关系合并时,需要同时合并关系所对应的定义域(domain)和值域(range)。 

4关联数据的抽取 

本文通过关联数据的抽取,将软件仓库中以关系型数据库形式存放的已经存在关联的数据及其属性和关系映射成为本体的实例。 

4.1关联数据映射 

在基于规则的映射方法生成初始本体概念时,本体概念及其属性和关系与软件仓库中关系型数据库的表、列和键等元数据已经建立了对应关系,因此在映射关联数据时,借助这些对应关系能直接创建映射文件,再通过映射文件的映射规则完成从结构化数据到软件工程领域本体的映射。 

领域本体与关系型数据库之间主要的映射关系如表1所示。 

例如,在针对软件工程领域本体与eclipse项目bugs数据集之间建立的映射文件中,视图viewbug与本体概念Bug对应,并以主键bugiD作为本体实例标识;description作为视图中的列,与本体概念Bug的属性Bug_Description对应;reporter作为视图列,与本体概念Bug的关系Bug_ReportedBy对应 

(reporter列外键关联到的表person对应于软件工程领域本体中的另一概念person)。

通过上面的映射文件例子,viewbug中每一条数据将映射产生一个Bug概念的实例,并以bugiD作为该实例的唯一标识符。在一条数据中,列对应的值数据项将作为当前实例的一个属性丰富实例;列对应的外键数据项将作为当前实例与外键对应另一概念的实例之间的关系添加到领域本体中。 

4.2实例消解 

为了将从不同关系型数据库抽取出的关联数据融合到一起,一方面需要将从各个结构化元数据中生成的本体概念进行合并,另一方面需要将本体实例进行对齐。 

例如,Bugzilla中有一个标识为“Katharina@gmail.com”的人,而在Bugfree中有一个标识为“katrin@hotmail.com”的人,而事实上这两个实例都指的是真实世界中的同一个人。因此,需要自动识别出这些相同的实例,并将它们对齐合并为同一个实例。 

本体实例消解时实例相似度计算及合并方法与本体融合时概念相似度计算及合并方法类似。 

4.3实例属性消歧 

本体实例消解是为了合并相同本体实例,消除实例之间的歧义;实例属性消歧则是为了处理在实例消解过程中被合并实例的属性值出现不一致的情况。 

对于多值属性,如Bug概念下实例的属性“Lable”,由于一个Bug可以有多个标签(Lable)描述,因此在出现多值属性不一致的情况时,本方法将保留所有属性值。 

对于单值属性,如SourceCode概念下实例的属性“Createdtime”,由于一个代码文件的创建时间只能有一个,因此当出现不一致的情况时,需要进行判断选择。本方法采用基于属性所在实例的度(degree)及属性出现次数的“投票”方式决定属性的值。然而,为了不丢失信息,也为了适应本体的动态变化,本方法并不会直接丢弃在“投票”中失败的值,而通过另外创建一个多值属性,如针对“Createdtime”创建“Createdtime_option”来保存这些值,以便在有新的实例合并进来时进行新一轮“投票”,同时当开发者对信息正确性存疑时,也能查到这些“可能正确”的信息。 

利用以上方法从关系型数据库中抽取的关联数据片段如图3所示。 

5关联数据的发现 

与关联数据的抽取不同,关联数据的发现是指针对存在潜在关联但尚未建立连接的数据,通过提取特征并进行分析重新建立连接的过程。 

在众多关联之中,本体不同概念所含实例间的关联一直是研究的重点和难点,如需求与代码间的关联、缺陷与变更间的关联等。本文从数据出发,针对软件工程非结构化关联数据间的三个特征进行建模,发现并重建数据间潜在的或遗漏的连接。 

5.1关联数据特征 

通过分析大量软件仓库数据集,发现存在关联的数据之间往往具有以下3个特征。 

同义词在软件开发过程中,不同的参与者对同一事物的描述并不完全相同。然而尽管各人都有自己的用词用语,但这些词语往往存在同义或近义的关系。 

通信工程的基本概念篇2

图书情报界组织文献资源的历史已有两千多年,对信息资源的组织也有20多载,面对知识资源的数字化,我们所面临的前所未有的挑战是对知识的组织。什么是知识组织?对知识组织的诠释需与信息组织加以比较才能准确界定。简单地说,信息组织是对无序的信息进行系统化和有序化的过程,对信息的描述、揭示以及序化是信息组织的中心内容。知识组织则是对知识的本质以及知识间的关联进行揭示和控制的过程及方法,对信息的优化和重组,对知识的结构、关系和语义的描述与揭示,对知识的提取、挖掘和智能化表示是知识组织的中心内容。

当前,数字图书馆的资源组织正由信息组织向知识组织迈进,在对数字资源的知识组织中,知识本体无疑是最本质、最重要的技术和方法。知识本体可以看作是对知识规范的抽象和描述,是共享、重用知识的方法,目前已经成为一种提取、理解和处理领域知识的工具。如果把某一学科领域知识抽象成一套概念体系并使其“明确”、“形式化”和“共享”,就构成了这一学科的领域本体。领域本体的特征是针对特定的学科领域,描述了某一学科中的概念、概念的属性、概念间的关系以及属性和关系的约束。通过某领域的知识本体可将该领域的知识组织起来,使数字图书馆对知识的表示从信息的集合到知识网络和知识地图。

构建领域本体的方法已经成为一个新的研究热点,在实践中也产生了一些面向不同应用需求的本体方法,如iDeF-5法、骨架法、企业建模法、metHontoLoGY法、循环获取法、七步法等。虽然领域本体的开发与建设面向不同的、特定的学科领域,但其过程则具有一定的规律性,需要以一定的科学方法为指导,需要遵循一些通用的技术路线。作者曾在另文中提出本体构建的原型进化方法,本文以此为基础,聚焦于一个本体进化的周期过程,对其中的基本流程和方法作一概要的梳理和分析。

一个学科领域知识本体原型的建设,一般包括本体需求分析、本体构建规划、获取本体信息、确定本体概念及关系、本体形式化编码、本体的评价、本体的进化、本体的表示等过程。

2本体需求分析

领域知识本体建设一定要根据具体的应用需求进行建设。如同软件工程注重需求分析一样,知识本体的开发与建设必须将本体需求分析置于首要位置。

需求分析阶段是本体开发的开端,也是本体建设的基石。它是从实际应用的规划、目标及特点出发,对本体系统进行的一种规范化描述。一般来讲,本体需求可分为功能需求和非功能需求。功能需求主要描述本体的目标实现;非功能需求主要描述本体要达到的性能指标。

作为数字图书馆领域的本体建设的需求分析,其要旨是确定领域本体建设的目的、范围、用途和使用者。基本内容应包括:

所构建的知识本体覆盖的学科领域,该学科领域资源的基本状况。

知识本体的建设目的、任务要求,实现的社会效益与经济效益。

利用知识本体的基本用户与核心用户,用户需求的基本特点。

较之其他资源系统,知识本体将提供什么样的服务。

知识本体和其他资源系统的关系,包括资源的进一步映射和整合。

知识本体在建设时间、进度上的要求。

对本体需求分析时要注意以下问题:

需求分析的过程性。本体需求分析应包括需求调研、分析需求、需求描述、需求认可、需求演进等逐次递进的过程。需求分析不仅应是本体实施的前提,而且应贯穿于本体开发的整个生命周期。故此,要进行科学的安排。

需求分析的动态性。因为本体需求贯穿于整个本体建设过程,用户需求在很多情况下是隐性的。不明确的,所以本体需求分析只能建立在不完全的需求基础上。为此,本体需求分析既要维持需求的稳定性和精确性,也要在实施过程中不断地进行动态调整。

需求分析的文档化。为了指导领域本体建设的后续工作,应该编写一份基本需求描述完整、具有可操作性的“需求分析报告”,以文档的形式明确需求分析的结果,作为该阶段的成果。

3本体构建规划

“凡事预则立,不预则废”。本体建设应有明确的计划,其目的是用一套程序和标准来规范开发过程,让研究者和建设者了解其目标和所要做的工作,将偏离目标的损失减至最小;同时合理有效地开发计划便于对建设过程进行检查和控制,预防可能出现的问题,及时采取有效的应对措施,使本体建设置于一种规范化、可视化、可控制的管理之中,提高本体研究与建设的效率。

本体建设计划应以“需求分析报告”为依据,主要解决三个基本问题:确定目标,确定完成目标的程序,确定工作所需要的资源配置。内容大致包括:

明确计划中要达到的工作目标,论证工作的重要性和必要性。

明确工作的具体任务和要求以及每一阶段的中心任务和工作重点;对任务进行层层分解,列出工作责任矩阵,确定完成工作的优先次序。

明确计划中各项工作开始和完成的时间,在任务分解的基础上进行统筹规划,以便有效地控制和协调。

说明完成计划的方式方法、具体措施,对资源进行合理分配和集中使用,并进行综合平衡。

规定控制标准和工作指标,也就是说必须做到什么程度,达到什么标准才算完成了计划。

制定计划是本体建设过程中必不可少的重要步骤,但在研究项目中往往被忽略,致使其开发过程难以受控,从而导致实施过程中的重新计划。本体建设计划的关键是计划的合理编制和有效执行。

4本体信息获取

获取领域信息是领域知识本体建设的关键。这一阶段的主要目标是确定领域知识本体的信息源,获取领域本体信息,通过收集领域信息,充分了解领域知识的现状,为本体建设奠定基础。获取领域信息大体有两条路径:

复用现有本体。获得领域信息的最根本的方法应该是考虑复用已有本体的可能性,通常的方法也是最行之有效的方法是复用已经广泛使用于各个学科领域的主题词表(也称叙词表)和分类表。

主题词表中的主题是表达文献主题的词和词组,是经过规范化处理的,具有专指性、准确性、明确性和唯一性。其具有完备的参照系统,通过主题词下设置用、代、属、分、参等多种参照项,以表示概念之间的等同关系、等级关系和相关关系,在主题语言系统之间建立起语义联系。

与主题法不同,分类法中的类目(概念)是表达文献内容学科知识领域的概念,是遵循逻辑分类规则建立的科学语言,具有知识的系统性和整体性。分类法具有完备的类目组织系统,通过等级结构、逻辑关系显示文献主题概念(类目)之间的从属、并列、交替、相关等各种关系,在分类语言系统之间建立起语义联系。

本体是概念和概念关系的集合,而主题词表/分类法也是主题词(概念)和关系的集合,其基本功能和本体具有一致性。目前,作为主要检索语言,各种主题词表和分类法已经覆盖各学科领域。复用现有领域本体可以使本体的建立事半功倍。但是,由于传统的主题词表与分类法中的术语是规范的(不能用自然语言来表达)、知识点是线性的(不能反映概念网络)、内容结构滞后(难以经常修订)、语义简单、缺乏对所应用资源的针对性等等,因此将其应用于数字图书馆的领域本体建设,需要对其进一步修改、完善。

利用相关方法与途径获取。如果所建本体领域没有可用的主题词表和分类表,可以采用以下两种方式获取本体信息:一种是组织领域专家承建,领域专家通晓本领域学科体系和知识,能够较为准确地描述与提供领域本体的基本信息;一种是利用知识获取工具从数据库中提取,学科领域现有的不同类型的数据库可以看作是领域的知识源,通过一些知识获取技术(如关系数据库中数据字典、e-R图手段以及人机交互技术、机器学习技术等),从现有的数据库中提取专业术语,挖掘、发现学科的基本知识。

如果将上述两种方式结合起来使用,可以获得更为完整和精确的领域本体信息。

5确定本体概念及关系

这一阶段的主要目标是确定领域知识本体的主要概念,揭示概念间的各种关系,构筑起领域本体的概念模型。

确定领域知识本体的核心概念集。如果是复用现有的本体,即可直接应用领域主题词表和分类表中的主题词与分类名称作为领域本体的核心概念。它们都是经过受控处理的,语义及等级关系清晰、严格,可以根据应用的需要直接复用。

如果是通过其他渠道获得领域知识,那么确定重点概念及关系的过程,可以参考骨架法中提出的middle-out方法。这种方法不要求概念的选择是自底向上或自顶向下。因为在领域知识中要确定哪些是顶部概念、哪些是底部概念是非常困难的。可尽量选取最基本、最常见的概念及关系,并用精确无二义性的术语加以表达。同时对应编制一份“术语集”,把选择术语的过程加以描述,罗列出最终选定的术语,并对每个术语赋予相应的自然语言描述。

构建领域知识本体概念关系。即将所获得的领域概念组织成概念网络。

如果是复用现有的本体,首先应考虑主题词表和分类表的对应关系,即主题词表概念间的等级关系与分类法概念间的学科相属关系。分类表可以看作是领域本体概念网络的主体结构,主题词表可以看作是概念网络的各级概念节点。

目前各学科领域现有的主题词表和分类法都有其相应的电子版,也出版了一些类表和词表完全结合在一起的分类主题一体化词表,这种一体化词表中每一类目都对应着一个概念,类目间的学科等级就是概念间的等级关系。如果领域的主题词表和分类法是分别的或是分类主题对照词表,分类表与主题词之间没有完全的等值对应关系,则需要另外创建类目概念节点。可先利用主题词表中的各参照项关系形成概念网络(具有等同关系的所有主题词可形成一个概念),然后将分类法的学科体系结构嵌入其中,作为概念网络的主干结构,再建立具有等级关系的类目节点和概念间的对应关系。

如果是自己创建的本体,其概念关系的建立也应该遵循上述方法。所建立的本体概念间的基本关系应该包括等同关系、等级关系和相关关系。

将本体概念及关系模型化。明确了本体的概念以及概念间的关系,接下来就可以采用一定的方法(如图示法)来揭示概念间的各种关系。6本体形式化编码

本体的形式化编码阶段就是用选定的本体语言来描述知识本体。

对于知识本体的描述,可以采用自然语言或逻辑语言描述,若要实现较强的推理能力,一般要用形式化描述语言进行表述。描述本体的语言应该具备4个基本条件:①基于某种形式的逻辑;②机器可读的;③具备编码语言的表达性\编码的精确性和语言的语义性;④支持语法和语义的互操作。

本体的描述一般都是基于某种逻辑语言的,

>目前RDF(S)已成为一个能对本体进行初步描述的标准语言。而描述逻辑(DL)是一个相当重要的知识表示语言,目前正被积极应用于本体描述,或者作为其他本体描述语言的基础。描述逻辑吸取了KL-one的主要思想,是一阶谓词逻辑的一个可判定子集。与一阶谓词逻辑不同的是,描述逻辑具有强大的推理能力,能够提供完备高效的知识推理机制,满足本体知识表达的需要。而且,描述逻辑的语法容易转换成XmL/RDF形式,因此基于描述逻辑的本体模型更适合web环境下概念建模与知识共享。

目前几个主要的知识本体语言——CKmL、oiL、DamL+oiL和owL就是建立在描述逻辑的基础之上的。其中DamL+oiL是结合了oiL和DamL优点的一种本体描述语言,采用面向对象的方法用类和属性来描述领域概念的结构,具有清晰的语义,但不能表示规则。以DamL+oiL为基础的owL是一种网络本体描述语言,通过类和属性来描述对象,并通过公理来描述类和属性的特征和关系,可以构造很丰富的关系类并支持自动推理。

上述本体语言的表述能力不断增强,其技术也日臻成熟,已成为w3C国际标准的owL是一种发展势头很强的本体语言,应作为本体编码的首选语言。为了提高本体编码效率,可以使用一些辅助工具来完成。编码过程结束之后,应该把编码过程和编码结果以文档的形式保存下来,为本体共享提供规范的文档。

7本体的评价

经过上述阶段,已经形成了一个初步的领域知识本体。本体能否实际应用,需要对其进行评估与测试。由于领域本体建设得不成熟,目前尚无通用的本体确认和评价的标准方法,更谈不上标准测试集。格汝伯(Gruber)[9]于1995年提出了本体构建的5条标准,即清楚(Clarity)、一致(Coherence)、可扩展性(extensibility)、最小本体的承诺(minimalontologicalcommitment)、最小的编码偏差(minimalencodingbias)。不过在其设计标准中并没有给出具体的评价内容。笔者类比于软件工程的软件测试,提出本体评价的标准。

对应于软件开发过程的测试阶段,一般需要对领域本体的正确性和有效性进行评价,评价指标应包括:

本体的完整性。即本体是否包括了该领域重要概念,概念及关系是否完整,概念的等级、层次是否多样化。

本体的清晰性。即本体中的术语是否被清晰无歧义地定义。除了规范的主题、分类术语外,对本体进化产生的概念是否给出明确、严格的语义定义。

本体的一致性。即概念间的关系在逻辑上是否严密、一致,能否支持本体在语义逻辑上的推理。

本体的可扩展性。即本体可否顺利实施进化,本体能否在层次结构上可扩充,在语义上可丰富与完善,能否加入新的术语概念。

本体的兼容性。即本体的开放性和互操作性,本体能否和其他领域本体及相关资源系统进行映射,包括系统层、逻辑层、语义层、表现层等的兼容和互操作。

此外,对本体的评价还应包括本体建设过程中其文档的完备性、准确性、可操作性等的评价。

8本体的进化

任何系统都会经过从简单到复杂,由低级到高级的进化发展过程,领域知识本体建设也不例外。随着领域知识的增加和应用需求的发展,本体需要不断进化。特别是对于一个应用性很强的领域本体来说,本体的进化可以看作是本体生命的延续。所谓本体进化,即是在现有领域本体的基础上,根据应用的需要,在本体结构、概念和关系上不断进行丰富、完善、改进的过程和方法。

领域知识本体进化主要包括两方面内容:一是本体的自身进化,即是对已建本体进行更新,增加新的本体概念,扩展本体语义结构,完善本体概念间的语义关系。如何建立本体的自丰富机制,是本体自身进化需要重点研究的。二是本体的对外进化,即不同领域本体之间的互操作。因为不仅本体自身存在关联,不同的领域本体之间也存在多种关联,人类知识本是一个大的宏观的知识网络。目前每个领域都在建设本体,如果各个本体独立发展便将成为一个个本体“孤岛”。本体的对外进化主要通过映射机制,与相关领域本体的概念、关系及资源实体建立对应和关联,实现不同领域本体资源的共知和共享。

领域知识本体进化的方式:

本体的自动进化。即由研究专家采取一定的方法与技术,实现本体的自丰富。如通过机器学习、抽词算法、知识发现等方法发现新的概念和关系,然后定位到本体中去。

本体的手工进化。即由通过了解领域本体建设情况的专业人员,以手工或半自动的方式获取新的概念和关系,将其补充到本体中去。这种进化过程比专家定义容易操作,比机器学习准确规范。但是它需要有合适的工具支持。

上述两种方法的结合。本体的自动进化难以达到较高的准确度,而本体的手工进化存在成本高、速度慢等不足,同时对专业人员的知识性要求也高。怎样将两者在本体建设过程中有机结合起来,是领域本体建设所面临的挑战,也是一个具有理论和实践意义的重要课题。

从理论上说,本体进化是必须的,也是可行性的。但在本体的实际建设过程中,本体的进化是一个比较复杂、难度较大的问题,是包含了众多方面相互作用和相互影响的复杂过程。需要对领域本体进化的模式、机理、过程、路径和技术进行深入的研究。

9本体的表示

建设好的领域知识本体必须面向用户提供服务。以知识本体为基础的资源系统与其他资源系统究竟有什么不同?它给用户在知识获取与利用上究竟带来何种便利?这便涉及到本体如何表示问题。所谓本体的表示,即通过一定的知识表示技术,将建设好的领域知识本体按照一定的方式,清晰有序地在一个统一的界面上层示出来。对本体的表示实际是本体功能的最终实现。

领域知识本体的功能是否能够得到有效的实现,与内部复杂的知识体系结构如何更好地展示有直接关系。一个完整的、有效的领域知识本体的外在表示至少应该满足以下两个基本要求:其一,体现知识导航。即用树型结构将本体的概念网络动态地加以显示,可循着学科等级和概念间的语义关系进行浏览。其二,体现知识检索,即能够实现基于概念的语义检索。给定一个概念,即提示此概念和其他概念间的关系,并显示其在知识体系中的位置;检索过程不再是数据集合中的关键词匹配,而是基于概念网络的概念检索。

本体表示实际上应看作是本体建设的自然而必然的延续。因为,知识本体不仅仅是知识组织的工具,也是知识导航、知识检索的工具;知识导航、知识检索是知识本体建设的逆过程,是本体建设的最终目的。本体表示涉及了最新的web技术、人机交互、可视化等技术。

通信工程的基本概念篇3

关键词:miniQuest教学模板;概念教学;实验评价

这些年来,笔者所在市、县教研室一再强调要重视概念教学,生物学概念既是生物学知识的重要组成成分,又是生物学科的基础知识。如何运用好生物学概念,是中学生物学科知识传授的重要环节。而miniQuest教学关键在于培养学生对生物科学的自主学习探究能力,而生物学概念能否很好地掌握又是培养探究能力的前提。本文试图通过“性状遗传的物质基础”一课为教学案例,尝试寻求在课堂上如何利用miniQuest教学设计使学生形成有关遗传物质的概念,从而构建以细胞核、染色体、Dna、基因等为主的概念体系,达成教学目标,并促进“模、概”相长使之更好的为教学服务。

情境

本节教学内容是北京师范大学九年制义务教育八年级第一学期《生物》第二十章第二节“性状遗传的物质基础”。它介绍有关遗传物质的概念和功能,侧重于通过miniQuest教学模板来完成核心概念的建构。从整体地位来说,该节内容既承前――“遗传和变异的现象”,又启后――“性状遗传有一定的规律”、“性别和性别的决定”,因此该节起到了很好的衔接作用。而要使该节真正起到衔接作用,对染色体、Dna、基因等概念的理解至关重要。

任务

教学任务:①简述染色体、Dna和基因三者的关系;②描述生物体体细胞中染色体的数目是特定的,并且成对存在;③结合课本说出基因的重要作用;④初步学会Dna的粗提取。

在教学中,要给学生任务,学生在课堂上才有努力的目标。这堂课我们给学生的任务是:让学生找出染色体、Dna、和基因三者的关系。八级学生处于转型期,生性活泼,活跃,但稳重不足。要把有激情、爱钻研,热情高的这些优点通过实验、问题等任务转移到课堂上来。有利有弊,这些浮躁不安的学习习惯也为他们的学习带来了不利的影响,没有做好充分的课前准备就进行了任务的操作,极大地影响了课堂学习任务的顺利完成。

成果

通过对染色体、Dna和基因三者关系的学习,使学生形成有关遗传物质的概念体系;通过实验学会Dna的粗提取及其提取的基本原理,体验科学探究的乐趣,同时培养学生的实践能力以及创新意识。

过程一:图文展示、导入新课创设情境:为什么看着像绳梯的Dna能够成为高端生物技术的标杆?它是在细胞的哪个结构里,遗传物质的储存又是怎样实现的?生物的性状是受什么控制的?(提示:这就要从组成生物体的物质中寻找答案了)

教学中展示图片或幻灯片,向学生介绍遗传物质的储存场所、主要载体、Dna和基因等,同时运用形象类比方法,将基因比喻为工程师绘制的一架飞机设计蓝图,可用图示如下:

通过上图让学生对基因、蛋白质和性状形成感性认识,与上一节内容自然承接。然后再利用多媒体展示下一概念图,使学生真正理解染色体、Dna和基因三者的关系。

过程二:初步提取Dna,提高实验能力不管是生活经验还是对以往知识的掌握,学生对于Dna这一物质的理解都无法在感性方面有很明确的了解。提出问题:为什么要在60℃以上的温水条件下研磨?清洁剂有什么作用?不同品牌洗涤剂、不同剂量的洗涤剂对实验效果有没有影响?用枯枝落叶做实验,能不能提取到Dna?为什么?让学生提出猜想,并对学生的猜想并给予鼓励性评价。

为了实验顺利进行,在实验之前,让学生明确注意事项:器材的使用方法;实验时如何分工合作;怎样处理实验数据,根据现象得出结论,等等。在学生实验过程中,教师巡视,参与学生活动,发现问题,及时处理,加强师生情感交流,树立学生的自信心。

通过Dna的粗提取,使学生对Dna形成感性认识,从而促进对核心概念的理性认识;同时也大大提高了实验操作能力及问题的推测判断能力。

过程三:巩固知识通过自主探究学习、问题提出、实验操作记录、得出结论等各个教学环节的活动,然后让学生以主要的遗传物质―Dna为主线,介绍学到的知识;同时,尝试让学生以圆圈简单表示染色体、Dna和基因三者的大小关系。学生在活动中获得成就感,体验成功的快乐,在和谐的课堂气氛中完成教学任务。

资源和评价

资源资源分为两类:第一信息,通过网络获得图解图片和幻灯片,运用powerpoint演示;第二器材,新鲜树叶、研钵、酒精、洗涤剂、牙签等。

评价评价等级分为四项:a优;B良;C合格;D不合格。

评价项目:a能从实验中获取有用信息,并能从这些中有选择地灵活运用;B能从实验中获取有用信息,并能从这些中有选择地较为灵活运用;C能从实验中获取有用信息,这些选择正确,但不能灵活运用信息;D能从实验中获取有用信息,但这些选择不正确,且能灵活运用信息。

评价内容:a实验时小组成员能分工合作,任务明确,能很好地完成实验过程记录,并得出正确结论;B实验时小组成员能分工合作,任务明确,能较好地完成实验过程记录,并得出正确结论;C实验时小组成员能分工合作,任务明确,基本完成实验过程记录,但得出错误结论;D实验时小组成员不能分工合作,任务不明确,不能完成实验过程记录,但得出错误结论。

在课堂教学中,学生对一个概念的认识一般是从了解到理解,从理解到掌握运用的过程。因此,在教学过程中,对直观材料的认识与了解,感性认识到深入理解的升华,对概念知识的系统化、网络化是教师进行概念教学的重点。在探究性学习中,基于学生的知识经验和认识水平进行的有计划的探究性学习,结合miniQuest教学模板,能帮助我们有效地进行概念教学,顺利实现学生对概念从了解、理解到掌握和运用的过程。

课本和课堂的信息量是有限的,从教学目标、教学策略、教与学的方法等方面来看,都不能满足学生的需求。所以,在进行本节教学设计时,运用miniQuest教学模板,一着力于概念教学的强化,对教材知识进行了教学重新组合,充分有效地将教材的知识激活,不仅形成了教师的教学个性,也让学生头脑中的零散的感性概念通过活跃的自主探究与学习过程建构起来;二力图变结论式教学为过程式教学,精心科学地提出问题,让学生带着问题,到一定的教学情境中去观察、实验、探索知识,再让学生利用感悟到的知识去分析实际问题,灵活运用到生活实践中去!

参考文献

[1]刘恩山.生物学义务教育课程标准实验教科书[m].北京:北京师范大学出版社.2008.

通信工程的基本概念篇4

关键词 仪表 本体 领域本体 构建方法 owL

分类号 tp31

1 引言

大量研究表明,创建本体库是实现智能检索的关键,具体表现在:

・语义理解的基础。通过创建本体库,为系统提供了规范化的领域概念模型,这种形式化的模式给出了概念及概念间关系的明确定义,建立了人机对系统信息的共同认识,为智能检索提供了语义理解基础。

・概念匹配的检索机制。由本体所提供的领域知识体系提高了用户需求理解和资源描述的准确度,将传统的检索机制由关键字匹配转变为概念和内容的匹配,从而提高了信息检索系统的检索效率。

・知识表示、共享和重用。本体知识体系的表示是“机器可处理”的语义,它以RDF为基础,以XmL为语法,将不同的应用集成在一起,对web上的数据进行抽象表示,允许跨越不同应用程序、企业和团体进行知识的共享、重用和获取。

然而,目前可供借鉴的、完善的本体库很少,这种现象在我国尤为突出。为此,本文构建了工业自动化仪表领域本体库。一方面,它为项目组数据共享系统实现智能检索奠定了基础;另一方面,它使知识在系统中规范化地表示出来,有利于相关领域实现知识复用。

目前,国内外开发了许多智能化搜索引擎系统,如国外的大学的StaSiS、pronet、importnet项目、浙江大学吴朝晖教授开发的中医药本体在线编辑和维护方BFo、CoSmo、pRo、Sweet等以及我国清华法以及人工智能研究所基于本体论的产品配置研究,此外,还有中国农业科学院科技文献信息中心的aoS(agricultureontologyService)等项目。领域本体库的构建为这些项目的顺利实施提供了保障。目前,国外已经建立了许多知名的本体库,如ontoselect、DmoZ、DamL等,部分知名的本体库和网址如表1所示:

然而,在我国,本体研究整体上处于起步和摸索阶段,完善的、规模较大的本体库并不多,本体构建一般仍采用手工方式,这在一定程度上影响了我国本体库建没的规模和本体库的实际应用,进而阻碍了我国智能化搜索引擎的研究进程。

2 工业自动化仪表领域本体的构建方法

Gruber在1995年提出的本体构建5原则影响最大。尽管10多年过去了,但目前构建本体通常仍遵循这5条原则,即:明确性和客观性、完整性、一致性、最大单向可扩展性、最少约束。常见的本体构建方法有:enterprise法、toVe法和七步法等。其中,斯坦福大学的七步法成熟度最高,目前国内外很多领域在构建本体库时大多采用这种方法。

然而,无论是本体构建原则还是本体构建方法都应该灵活变通。除了遵循“Gruber5原则”以外,一个优良的本体模型还应该是“有用”的,即在面向特定的应用时,所需的领域本体最终能应用于实践。另外,随着相关技术的发展,本体构建方法也应该在一定程度上加以改进。为此,我们结合国内外现有的技术基础,对斯坦福大学的七步法进行了修改,形成了“工业自动化仪表领域本体构建七步法”(以下简称“iaionto七步法”),如图1所示:

如图1所示,构建领域本体库首先需确定其领域和范畴,接着收集并整理大量基础资料,然后,确定领域概念的类体系结构和关系、属性以及实例,通过编程将其批量导入到本体结构中,接着在本体编辑工具中对本体结构进行修改和完善,最后对领域小体库进行更新和维护,如果发现新的概念、关系等再重复以上步骤。其中第3、4、5步是通过编程实现的,具体为调用Jenaapi,并通过编程将相关概念等导入本体结构,最后存储为owl文件。鉴于prot6g6是一个免费的、功能强大的、开源的本体构建软件,所以第6步中,项目组选择protege对编程构建的本体结构进行更加直观的修改和完善。iaionto构建方法通过编程实现了大规模领域本体库的构建,更新维护更加方便、易操作,且可以推广应用于其他领域。

3 工业自动化仪表领域本体构建流程

3.1 确定本体的专业领域和范畴

构建iaionto是国际科技合作项目“基于知识管理的数据共享关键技术研究”的重要内容之一,该项目依托于国家科技基础条件平台项目“先进制造与自动化科学数据共享网”。该项目组拥有大量仪器仪表领域数据和多位仪表领域权威专家,因此,将仪器仪表领域作为本体构建的专业领域;另外,由于“共享网”侧重于机械和自动化,并且仪表领域中的工业自动化仪表资源最为丰富和成熟,因此,首先确定以工业自动化仪表为范畴构建仪表领域本体,最终归纳一会建立领域本体的模式和方法,在“共享网”的其他专业领域进行推广和应用。

3.2 搜集基础材料,对材料整理加工

本体是共享概念模型的形式化规范说明。其共享性、规范性等要求其概念必须被大众所接受,并囊括该领域所有基本概念。因此,需要收集大量该领域的基础资料,使本体概念的选择等有据可依。有鉴于此,项目组从五个方面收集资料,如图2所示:

・《仪器仪表主题词表》:共包括18个领域范畴、4481个主题词,选取其中最相关的仪表元件、仪表材料、工业自动化仪表等作为本体类层次结构的主体;

・《中国图书馆分类法》:其中工业技术中的仪器仪表相关概念是本体构建过程中概念参考的重要信息,如声学仪器、真空测试及仪器、矿山测量仪器与工具等大类及下位类;

・产品规格数据库:共包括1万多种仪表产品,是本体属性集、标准实例集和仪表实例集自动提取的主要数据来源;

・厂商数据库:共包括4000多家仪表领域知名企业,是本体厂商实例集自动提取的主要数据来源;

・仪表网:是本体实例集等数据提取的重要来源,其中仪表数据的元数据信息是属性的重要参考。

3.3 确定类体系结构以及类之间的关系

构建具有一定规模的本体是一个系统工程,每一个概念、关系或规则的添加都必须严格谨慎,应该基于一定的理论基础并遵循一定的领域知识。另外,还需要考虑所添加概念、关系、规则等的有用性以及系统的可行性。

根据需要增添仪表厂商、标准规范等顶层类,最终形成5个顶层类的体系结构。邀请仪器仪表领域专家,参照《仪器仪表主题词表》和专业词典,进行概念的抽提、去重、语义分析和归并,并参照中图法中的概念对现有体系结构进行必要调整,调用Jenaapi将类层次结构导入本体,形成一个庞大的iaionto体系结构。结合本体概念之间固有的联系、本体的用途等建

立类概念之间的关系,如图3、图4所示:

3.4 添加属性

类和关系只是描述了一个领域的体系框架,还不能确切地、真实地描述一个领域,需要继续定义领域的内部结构,即添加领域本体概念的属性。同时,在定义属性时应该将其放在最概括的类里,通过类与子类之间的继承关系作用于下级类。

・属性的选择应该考虑本体的用途、属性的有用性和信息的获取难度等因素。如,工业自动化仪表的属性:

生产厂商――>仪表厂商

相关仪表元件――>仪表元件

相关仪表材料――>仪表材料

相关标准――>标准规范

用途――>测量对象或使用场合(用途)

・添加属性还应该参照元数据信息。以玻璃温度计为例,如图5所示:

由此可以确定玻璃温度计的属性包括产品型号、主要用途、生产单位等信息。

・对所有的属性进行整理。对仪表技术规格和厂商信息等语料资源进行分析判断,提取出一般仪表均具有的较为通用的属性,并将常用的属性进行归纳整理。尽量将拥有一定规律的“Datatypeproperty”转化为“objectproperty”,并增加了辅助概念顶层类,调用Jenaapi,将整理后的属性通过编程导入本体,并建立类的属性。

需要注意的是当为实例添加属性时,属性的量随着实例的增加而增加,因此,应该对属性进行适当地处理。尽量将拥有一定规律的“Datatypeproperty”转化为“objectproperty”,增加辅助概念顶层类。如玻璃温度计的主要性能指标属性中有一个测量范围的属性值是“-80℃~500℃”。对于这样的取值范围,在属性中是无法直接表示成数值型的。为此,我们将性能指标“Datatypeproperty”转换为“objeetproperty”,增加了“范围”和“单位”两个顶层类,从而解决了这个问题,即,为“范围”赋予最大值和最小值两个属性,这样仪表就可以添加范围的属性,从而实现数值范围属性的表示方法,如图6所示:

3.5 添加实例

《产品规格数据库》、《厂商数据库》以及仪表网中含有大量的数据,这些数据是iaionto实例的重要来源。在以往的本体构建过程中,一般都是采用手工方式将实例添加到各个对应的类中。然而,当处理大量实例数据时,这种手工添加的方式就暴露了一定的弊端,成为本体构建和维护的瓶颈。

针对这一点,调用Jenaapi自动地将仪表、厂商、标准等实例添加到相应的类中,并添加各实例的属性及实例之间的联系。

3.6 形成owl文件,在prot6g6中验证和完善

通过以上几个步骤完成了iaionto构建的程序设计。接下来,我们选用由w3C工作组于2004年正式推荐的owL本体描述语言,将通过编程编辑好的本体体系结构导出,并存储为owl文件。

目前本体构建工具已经非常成熟,出现了一些辅助创建本体的工具和系统,如jena、pellet、racer以及GaLen项目开发的onionS系统和DoDDLe等。构建本体应该充分利用这些现有工具,最大限度地挖掘其各项功能。项目组通过比较选择通用性和扩展性很好的prot6g6作为本体编辑工具,将程序存储的owl文件导人到prot6g6程序中进行修改和完善,类的部分结构树形图,如图7所示。

iaionto的tGviz关系图如图8所示。

iaionto有很好的可扩展性和权威性,但通过编程自动建立的本体,不可避免地存在一些问题,需要构建人员在prot6g6中进一步修改和完善。同时,邀请仪器仪表领域专家进行咨询和指导,对本体进行评价。评价内容包括类、属性以及类之间关系的完整性和准确性等方面的内容。根据专家提出的指导意见和自检发现的问题对本体进行反复修改,直至最后形成完善的iaionto原型。

3.7 本体的更新和维护

目前,已构建的领域本体共包括1071个类概念,1600多个本体实例(主要为温度仪表领域的产品、标准和厂商等)以及100多个属性。随着项目的不断深入以及人们对领域认识的提升和新知识的不断涌现,本体的更新和维护将成为非常重要的工作。对本体进行更新和维护可以参照许多本体构建方法,如metH-ontoLoGY法和toVe法等。同时,本体的维护恰恰又能体现本体的优势,对数据库维护来说,信息需求的变化往往导致数据库模式的变化,而本体因为其知识表示的灵活性,不需要做底层数据结构的改变。然而,值得一提的是,本体的维护是一项长期的、繁重的工作,这项工作需要许多人长期的、不懈的努力。

通信工程的基本概念篇5

关键词:本体;语义;相似度;信息检索

中图分类号:tp301文献标识码:a

abstract:aimedatthedefectsofthetraditionalkeyword-basedretrievalmodel,anontology-basedsemanticquery-orientedinformationretrievalmodelwasbuilt.Conceptoffourtupleontologywasdefined,theresourcemappingschemewasgiven,ontologyconceptexpansionstrategywasformulated,theconceptsimilaritycomputingalgorithmofontologywasdescribed,andtheexperimentalcomparisonwascarriedout.theresultsshowthatprecisionandrecallrateofontologysemanticretrievalmodelarehigherthanthetraditionalretrievalmodel,thisstudyhassometheoreticalandpracticalvalue.

Keywords:ontology;semantic;similarity;informationretrieval

1引言(introduction)

随着互联网技术的快速发展,人类已进入信息时代,尤其是当前大数据背景下网络信息资源的数量越来越庞大,其已成为全球最大的信息库,且网络信息资源随之呈现出更加复杂的特性,暴露出一些亟待解决的问题[1-3]。然而,传统信息检索模式面对文本字符串匹配的语法层面,缺乏针对信息表示及处理和理解的语义层面分析,即信息是丰富的,而知识却是贫乏的,所以依赖传统的信息检索方式已很难满足用户需求,而本体及其相关理论技术的出现为解决这一问题提供了可能。

本文将利用本体建立标签之间的语义关系,并引入语义与agent技术,实现标注系统的语义检索,通过语义模型丰富的描述能力和强大的逻辑推理能力准确描述信息资源,以agent组织完成用户交互、信息检索、信息过滤、结果返回,构建一种基于本体学习的能够实现语义层面分析的检索模型,以弥补传统信息检索的不足,进而从信息查全率和查准率方面改善信息检索的效率。

2基于本体的语义检索模型构建(Constructionofsemanticretrievalmodelbasedonontology)

基于领域本体的语义检索,可依据领域本体知识库对信息资源或文档进行语义标注,本体概念的语义信息可借助本体概念定义及本体概念之间的关系进行描述,因为特定专业领域的概念可通过领域本体进行描述,这样可使文档或信息资源更具有语义,且可揭示出用户检索词的语义,把从文档和用户查询抽取的关键词转换为具有语义的本体概念,实现基于关键词的语法检索到基于本体概念的语义检索的提升,其中,语义检索与传统基于关键词匹配的检索方式不同,因为语义检索基于信息理解的语义层面对信息资源及用户提交的检索请求进行分析,语义检索方式对检索条件、信息组织以及检索结果均赋予了语义成分,可从语义层面提高检索精度[4-7]。

2.1领域本体的语义检索理念

基于领域本体的语义信息检索,其理念在于使信息资源或文档进行语义描述,借助领域本体知识库完成对文档和信息资源对象的语义标注,进而揭示出文档和信息资源对象的语义理解,及其用户检索词的语义信息,同时可实现领域本体检索词的语义扩展,最终完成理想检索结果的获取,具体检索过程为:

step1:构建并描述领域本体概念。描述领域本体概念,构建领域本体知识库。

step2:提取文档或信息资源对象特征并进行资源映射。借助领域本体概念描述及知识库构建和管理,对获取的信息资源或文档进行语义标注及资源映射,对信息资源或文档语义内涵进行揭示。

step3:制定本体概念扩展及查询语义扩展策略。在领域本体概念描述的基础上,对用户查询请求的语义信息进行揭示,并对用户检索词进行语义扩展,检索系统完成对生成的备选检索词集的检索工作。

step4:实现领域本体概念相似度算法。依赖本体概念结构图,实现本体概念语义距离计算算法、本体概念节点深度计算算法及语义综合相似度计算算法,以此服务于查询结果排序环节。

step5:对检索系统的检索结果进行排序。基于相关相似度计算算法及规则,完成用户原始检索词及检索系统返回检索结果的相似度比较,基于相似度对检索系统的检索结果进行排序并反馈给用户。

2.2领域本体语义检索模型

领域本体语义检索模型,如图1所示。

(1)领域本体及其分类体系作为数据资源语义表征的核心,可对文档或数据资源描述给予指导。领域知识也作为查询扩展和查询结果排序的基本依据。因此,领域知识的构建和维护,如领域本体、推理规则的构建和维护,离不开领域知识管理。

(2)数据资源或文档的语义可通过标注进行语义揭示,再借助文档特征提取技术,从领域本体词汇中获取本体概念,建立数据资源或文档的语义特征域,完成数据资源库文档的自动标注,并完成标注和索引信息资源或文档的非语义特征,由此生成文档索引库和元数据库。

(3)基于文档或数据资源标注信息构建索引库,以此为依据,检索出能满足用户需求的文档或数据资源信息。

(4)实现查询扩展及结果排序,就是以领域本体生成的本体词汇库为依据,完成用户查询输入文字的分词工作,将用户查询分成本体概念集合和非本体概念集合。然后,分别对这两个集合按相似度扩展,得到两个查询候选集合,以此为依据,借助相关相似度排序算法获得排序后的查询集,最后,完成查询请求到索引库及检索库的提交环节,将查询结果按查询请求的相似度排序后,将结果推送给用户。

3关键算法实现(Keyalgorithmimplementation)

3.1四元组本体内涵及其数学描述

基于四元组的本体概念描述为:,其中,表示用户,描述使用标签管理资源的用户,并且每个用户有唯一的iD号标识。表示标签,描述集合中用户使用过的标签,标签可以是任意的字符串(单词或短语),现定义标签为一组词语序列,,

,公式描述标

签映射成一组术语,术语可以是任意单词。表示资源,描述所有领域相关资源,其内容取决于用户标注集的类型,用户标注集主要由用户、标签、资源三个要素组成,即用进行描述。表示三元关系,其中元素描述用户使用标签标注收藏的资源。函数式描述用户使用一组标签定义一个资源,其中。

为了理解用户标签含义及标签之间的关系,构建主干本体,用二元组进行描述:,

其中表示概念集,概念,是概念的唯一标识,是同义词集合,包含了概念的同义术语集合,是描述概念的短语,是将概念分类到泛化类中的词类,也可将四个元素分别记为:,,,;

表示概念集之间的关系。现定义为一组同义词集合,资源,定义一组同义词集合及里资源,,每个资源用二元组表示为:,

其中,为资源的频率分配。三元组表示关系集合中的关系,其中,,,是关系的两个关系项。

3.2资源映射方案设计

一个标签可以映射成一个或多个概念,也有可能只有部分标签可以映射成一个或多个概念,现提供几种资源映射方法。

(1)直接映射

直接映射描述标签到概念的映射,即将每个标签映射到本体中的概念,可表示为:

3.3本体概念扩展策略制定

(1)本体概念扩展

本体概念扩展步骤如下。

step1:对每个本体概念进行扩展。

为领域本体概念集,为两个本体概念的相似度。如果对本体概念进行语义扩展可形成,

其中集合中每个元素要么为空,要么,且,。

也就是说,可基于相关相似度计算算法扩展单个本体概念,选择相似度大于给定阈值的本体概念,并且被选取的本体概念同其他用户本体概念之间的相似度,比该被选取本体概念同当前单个本体概念之间的相似度小。

step2:构建本体概念查询集。对用户本体概念集的元素进行扩展,其中的每个概念元素都可扩展为一个扩展集,可分别从每个中进行本体概念的选取,构建本体概念查询集,查询本体概念集的组员就是从每个本体概念扩展集中选取的概念,查询本体概念集描述为:

(2)扩展关键词集合

关键词的扩展相对简单,因为关键词不是本体概念,所有扩展的集合所组成的集合为原关键词集的幂集,记为,其中的元素本身也是集合,且与用户输入的原关键词集之间的相似度计算也并不复杂,现令为幂集中的元素,则与之间的相似度计算模型为:

3.4本体概念相似度算法

领域本体可描述特定领域中的概念及其关系,并可形成本体概念结构图,该本体图可计算本体概念相似度,其实本体概念结构图可看作为带有根节点的有向无环图,本体概念用图中的节点进行表示,概念之间的关系通过有向边进行表示,且该本体概念结构图具有树型结构的层次结构特性,及有向边和多重继承的特性。具体算法步骤如下:

step1:本体概念语义距离的计算。

基于本体概念图,本体概念的语义距离表现为连接两个概念节点的有向边的数量,记为。本体概念语义距离与本体概念语义相似度之间的关系为:两本体概念语义之间的距离越大,则这两个本体概念之间的相似度越小;反之,两本体概念语义之间的距离越小,则其之间的相似度就越大,即两者成反比关系。

step2:本体概念父节点深度的计算。

基于本体概念所体现的层次结构特点,对本体概念节点进行自顶向下的组织,及由大到小的分类,依据本体概念最近共同父节点所在层次,可知其层次越深,本体概念分类越细,从其父节点继承的语义信息就越多,其共同语义信息就越多,即这两个本体概念间的相似度就越大。现用描述两概念的最近共同父节点深度,表示两概念最近共同父节点。

step3:计算语义重合度。

本体概念之间的语义重合度计算可依据两本体概念间所包含的相同父节点个数来完成,但如果同时对本体概念语义距离和本体概念语义重合度加以考虑,则存在重复计算的可能性,因为本体概念语义距离中隐含着本体概念语义重合度信息,所以可基于本体概念语义距离和共同父节点在本体概念结构图中的深度,计算出本体概念相似度,令两本体概念、,则、的语义相似度可通过、的语义综合距离和、共同父节点的综合深度对相似度影响的加权归一化进行表示,计算如下:

其中,为语义距离加权值,表示共同父节点的加权值,且满足,语义距离决定的相似度可通过调节参数进行调节,表示本体概念树的最大深度。

step4:本体概念综合相似度计算。

如果对用户检索词集中的本体概念进行语义扩展,可生成查询语义扩展集,记为,如果对用户检索词集中的非本体概念的关键词集进行扩展,可生成关键词集的幂集,记为,现从中取一元素,记为,该元素是一个扩展概念集,再从中取一元素,记为,该元素为一个扩展关键词集,便可形成一个提交给检索系统的检索请求,表示为(,),令用户检索词集为(,),每一个扩展的检索请求记为(,),则通过(,)和(,)相似度的计算,可得到用户检索词集和检索结果的相似度。现基于扩展关键词集相似度、扩展本体概念集相似度、分类概念集相似度,可计算出综合相似度,数学描述如下:

其中,、为调节参数,代表本体概念集相似度与综合相似度的比值,代表关键词集相似度与综合相似度的比值,且。

4实验与结果分析(experimentandresultanalysis)

本实验环境为:windows7操作系统,SQLSeRVeR2008数据库平台,模型数据库动态链接查询实现工具为某专业数据库数据及weB技术。建立领域本体的开发工具为:5.0的pRopeRtYBRowSeR环境,每个词条类的构建借助objectproperty属性实现,因为object属性可在类与类之间建立不同层次的关系描述,而且两个object属性之间存在多种关系。如果基本父类建立完成后,还可为每个父类添加不同的子类和属性,同时还具有继承特性,即所有子类都可继承其父类的基本属性。

实验步骤为:

step1:对选取知识本体的专业领域及范围进行确定,基于自顶向下的顺序,构建本体概念和术语清单。

step2:对基础词库进行完善。

step3:依据分类体系层次,对本体实例进行添加,构建整个领域本体。

本体概念语义信息检索模型测试指标通过查准率和查全率进行衡量,分别描述为:

查全率:

查准率:

同时,借助对检索结果进行评价及对比分析,以便于全面衡量其检索效果,的计算公式描述为:

它为检验本体概念语义信息检索模型,将其与传统关键词检索模型进行实验对比分析,对抽取的某领域的标准词条进行测试,从中随机选择四个词条实验样本,分别以相同词条在本文模型和基于关键词模型中检索,实验结果详见表1、表2和图2所示。

由以上实验结果可知,领域本体概念的语义信息检索模型效率高于传统关键词信息检索模型,且语义检索的也高于传统关键词检索,表明本体概念语义检索模型具有一定的理论及实用价值。

5结论(Conclusion)

论文构建了面向语义查询的信息检索模型,对资源映射方案、信息概念扩展、相似度计算等进行了改进,实验结果证明该模型具有较高的查全率和查准率。今后的工作中,将继续研究本体结构中,如何查找到更多概念邻居,以减少数据稀少的影响,进而提高检索效率。

参考文献(References)

[1]ZhangBin,etbiningrelationandcontentanalysisforsocialtaggingrecommendation[J].JournalofSoftware,2012,23(3):476-488.

[2]吕刚,王晓峰,胡春玲.基于本体学习的标签推荐方法研究[J].小型微型计算机系统,2015,3(3):424-426.

[3]何继媛,窦永香,刘东苏.大众标注系统中基于本体的语义检索研究综述[J].现代图书情报技术,2011,203(3):51-56.

[4]魏桂英,高学东,武森.基于领域本体的个性化文本信息检索[J].辽宁工程技术大学学报,2011(4):316-320.

[5]张宗仁,杨天奇.基于自然语言理解的SpaRQL本体查询[J].计算机应用,2010,30(12):3397-3400.

[6]何伟,杨小平.基于词间语义关联性的本体扩展[J].计算机应用与软件,2011,28(11):73-76.

[7]张胜.一种基于领域本体的语义检索模型[J].软件导刊,2014,13(3):18-21.

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通信工程的基本概念篇6

网络信息检索已成为我们获取信息主要手段。根据CnniC的统计数据[1]:目前中国用户上网的最主要目的中,信息获取以42.3%位居榜首;有98.7%的人表示通过互联网来获取信息,其中有71.9%的人是通过搜索引擎来查找相关网站的。然而网络信息检索面临两个亟待解决的关键问题:

(1)搜索的结果相关度低,冗余信息太多;

(2)搜索引擎无法对常识性问题给予回答,智能化水平低。

出现上述问题的原因在于目前检索技术主要依赖于编码技术,通过分类模式来描述给定的信息;通过基于字符串匹配的全文检索技术,来搜索用户提交的关键词。由于编码描述只能反映出部分语义,因此不能保证语义的匹配;检索过程是把用户的查询关键词与全文中的每一个词进行比较,而不考虑查询请求与文档语义上的匹配。针对上述两个关键问题,本文运用本体论的相关知识,提出基于本体构建的语义搜索引擎模型。该模型能够根据用户的查询关键字或者询问问题,进行基于知识的推理,从而提高检索结果的相关度,并且实现一定水平的语义检索。

2 本体论

2.1 本体的概念

本体这个术语来自于哲学,根据韦氏词典的解释,本体是形而上学的一个分支。目前本体在人工智能领域得到广泛研究和应用,但尚未形成统一的定义,最广为流传的定义有[2]:

定义1:本体是对共享概念模型的形式化明确说明。它有几个要点:

概念模型(conceptualization):指通过抽象客观世界中一些现象(phenomenon)的相关概念而得到的模型,其表示的含义独立于具体的环境状态;

明确(explicit):指所使用的概念及使用这些概念的约束都有明确的定义;

形式化(formal):指ontology是计算机可读的;

共享(share):指ontology中体现的是共同认可的知识,反映的是相关领域中公认的概念集,它所针对的是团体而不是个体。

简单地说,本体给出构成相关领域词汇的基本术语和关系,以及利用这些术语和关系构成的确定词汇外延的有关规则的定义;其目标是捕获相关的领域的知识,提供对该领域知识的共同理解,确定领域内通用的词汇,并给出这些词汇(术语)和词汇之间相互关系的明确定义。

定义2:本体论是关于词汇或概念的理论,这些诃汇和概念用于构建人工智能系统。该定义认为,本体实际上是一种表示性的词汇,这种词汇可以应用于特定领域。比如电子设备领域的本体,它包含一些描述基本概念的词汇——晶体管,运算放大器,电压等;也包含这些基本词汇间的关系——运算放大器是电子设备的一种,而晶体管是运算放大器的组件。一般来说,识别这种词汇和潜在的概念需要仔细分析领域内存在的各种对象和关系。这一定义描述的本体建设方法与面向对象方法有一定的共通之处。

定义3:本体论是用来定义某一领域的知识主体。该定义认为,本体是描述某个领域的知识,它不仅仅是简单的词汇表,而是整个上层知识库(包括用于描述这个知识库的词汇)。

综上所述,本体是某个领域内(可以是特定专业的,也可以是宽泛范畴的)不同主体(人、、机器等)之间进行交流(对话、互操作、共享等)的一种语义基础,即由本体提供定义明确的词汇表,描述概念和概念之间的关系,作为使用者之间达成的共识。

2.2 本体的作用

本体的作用可归结为通讯(communication)、互操作(interoperability)和系统工程(systemsengineering)。

(1)所谓通讯是指本体为人与人之间或组织与组织之间的通讯提供共同的词汇,即交流的基础。

(2)互操作说明本体建立了在不同的建模方法、范式、语言和软件工具之间进行翻译和映射的机制,以实现不同系统之间集成。

(3)系统工程:本体分析能够为系统工程提供以下方面的好处:

重用(reusability):本体是领域内的重要实体、属性、过程及其相互关系形式化描述的基础。这种形式化描述可成为软件系统中可重用和共享的组件(component)。

知识获取(knowledgeacquisition):当构造基于知识的系统时,用已有的本体作为起点和基础来指导知识的获取,可以提高其速度和可靠性。

可靠性(reliability):由于本体的描述是形式化的,形式化的表达使得自动的一致性检查成为可能,从而提高了软件系统的可靠性。

规范描述(specification):本体分析有助于确定系统(如知识库)的需求和规范。

3 基于本体语义搜索引擎

3.1 基于本体搜索引擎的设计思想

本体提供了人机交流的机制,使得机器可以理解语义,从而为搜索引擎提高效率奠定了基础。

基于本体的搜索引擎的基本设计思想:

(1)在领域专家的帮助下,建立相关领域的本体(ontology);

(2)收集信息源中的数据,并参照已建立的ontology,把收集来的数据按规定的格式存储在元数据库(关系数据库、知识库等)中:

通信工程的基本概念篇7

关键词:财务会计概念框架;iaSB;FaSB

一、财务会计概念框架国际趋同项目的产生

随着经济发展的国际化,各国制定的财务会计概念框架之间的存在着重大的差异,而编制、评估会计准则的基础就是财务会计概念框架,因此,这样的差异直接影响到会计准则之间的可比性,一定程度上制约了跨国经济交流。那么,各国的财务会计概念框架的内容到底有多大的差异呢?我们通过几个国家制定的财务会计概念框架内容进行阐述。

(一)各国财务会计概念框架简述

1.美国提出的财务会计概念框架

1976年,美国FaSB提出财务会计概念框架,并在《概念框架研究计划的范围与影响》中列为专业术语。FaSB将概念框架描述为相互关联的目标与相关概念共同构成的逻辑一致的一种体系,通过这一体系,可以将财务会计的性质、局限性及作用进行规定。财务会计概念框架内容包括会计信息质量特征、报表要素及其确认和计量等。

2.iaSB提出的财务会计概念框架

1989年4月,经国际会计准则委员会理事批准,iaSB在当年7月《编报财务报表的框架》,iaSB提出的财务会计概念框架主要内容包括财务报表的目标、构成财务报表要素的定义、确认、计量、资本和资本保全概念、决定财务报表信息有用性的质量特征。该框架认为,财务报表可以运用不同的计量属性,如现行成本和历史成本等。

3.英国提出的财务会计概念框架

1995年,英国会计准则委员会在其的征求意见稿中全面系统地描述了英国财务会计的概念。为了可以最大化地发挥财务信息的有用性,应当由其内容的相关性及可靠性、表达的可比性来进行规定。财务会计概念框架内容包括会计信息质量特征、报表要素及其确认和计量。同时定义了报表的7项要素,即资产、所有者权益、负债、损失、利得、派给业主款及业主投资。

4.澳大利亚提出的财务会计概念框架

1987年,澳大利亚会计研究基金会相继公布了多份征求意见稿之后,最终确定了一版财务会计概念框架公告。框架认为,财务报告使用者在编制和评价稀有资源配置决策时所提供的有用的信息是财务报告的目标。该框架与其他国家框架描述的主要不同为,报告主体是其首先考虑的,而不是财务报告的目标。

(二)iaSB与FaSB开展财务会计概念框架国际趋同项目的缘由

1.现有概念框架提出时间较早,已不能充分发挥其应有的指导作用

从各国财务会计概念框架的了解来看,大多数提出的时间都比较早,基本为20年前所提出和制定的,其制定的依据及目的均按照当时的财务相关研究成果和准则编制者的基本思想进行。但随着经济的不断发展,原有制定依据和目的都已经发生了改变。iaSB与FaSB认为,现有的财务会计概念框架已经不能适应当前世界经济发展的形势,需要进行重新的审视和修订,以适应现今市场发展步伐。

2.基于财务会计概念框架的重要性

财务会计概念框架是很重要的,是指引制定会计准则的依据。21世纪初发生的安然事件、世通事件等舞弊案例,促使FaSB和iaSB一致认同将会计准则的制定模式进行调整是必然的,即将以规则导向制定会计准则的模式向以原则导向制定会计准则的模式转变。

3.会计国际化趋势明显

经济全球化提示我们需要对会计语言进行规范和统一,因此,会计的国际化也逐步产生。iaSB的改组成功,进一步确定了会计国际化的方向。会计准则走向全球统一的必然结果和归宿是标准化,而建立标准化的全球会计准则的基础就是能够被广泛认知和接受的概念框架。

二、财务会计概念框架国际趋同的发展过程及成果

(一)财务会计概念框架国际趋同项目的启动

从2002年iaSB和FaSB联合启动财务会计概念框架国际趋同项目开始,逐渐意识到,如果想真正意义上实现会计准则上的趋同,必须先要完成概念框架的一致。因此,iaSB和FaSB将联合制定概念框架的必要性以及该项目应能达到的目标作为重点进行了研究,并在2004年4月开始进行联合制定财务会计概念框架的讨论工作,并于10月,正式将其纳入到趋同项目。

(二)财务会计概念框架国际趋同项目的初期发展及成果展示

2004年10月,财务会计概念框架正式列入iaSB和FaSB联合研究项目,其主要的目标是构建一个完整且内在一致的通用财务会计概念框架。此框架是iaSB和FaSB达成以原则为基础建立准则的目的必要条件,也是发展未来准则的必要条件,可以引导财务报告向信贷、投资及类似决策提供必要的信息。按照既定的目标,iaSB和FaSB通过分析,将建立联合财务会计概念框架的过程分为四个阶段,即内部初步讨论阶段、向外界初步讨论稿阶段、向外界征求意见稿阶段和最终定稿阶段。同时还根据主题分为了八个大项,即目标与质量特征、会计要素和确认、计量、报告主体、列报与披露、框架的目的和在Gaap中的层次和地位、在非营利组织中的应用、其它问题。

2010年9月,初步完成“目标与质量特征”的研究工作,正式了成果,即《财务报告的目标和决策有用的财务报告信息的质量特征》,这也是整个项目定稿最早的文件。对于“要素和确认”项目的研究工作,是在2008年7月29日完成的,在联合会议上,提出了资产和负债具体定义的暂时性结论。2008年11月,iaSB提出了要素的广义分类方法,主要分为以流量为主导和以价值为主导两类要素。

2007年11月,通过会议对“计量”的讨论,最终将“历史投入价值、历史脱手价值、现时投入价值、经修正的历史价值、现时脱手价值、现时均衡价值、未来投入价值、使用价值、未来脱手价值”作为备选计量基础。

2010年2月,关于“报告主体”的研究成果以“报告主体征求意见稿”的形式。2008年10月,关于“列报与披露”的研究工作结束,并了《关于财务报表列报的初步观点》。

由于种种原因,该项目在2010年后期暂停,直至2012年,但前期概念框架所提出观点,对于实际操作也提供了很大的帮助。

在iaSB和FaSB联合概念框架项目暂停两年后,iaSB在2012年重新启动了该项目,但由iaSB独立进行,经过一年多的研究探讨,在2013年7月,正式《财务报告概念框架的复核》,主要将前期研究尚未涵盖的主题进行重点关注和研究。

2014年1月,FaSB重新启动财务会计概念框架项目,并将已完成“披露框架”的成果计入。2014年3月,FaSB在“披露”讨论稿的基础上再次了“财务报表附注征求意见稿”,此文稿中,重点对报表附注披露的边界和目的进行了讨论,披露报表附注的最终目的是“细化和解释报表提供的文字和数字信息”,边界受到“相关性”、“成本”的制约。

(三)财务会计概念框架国际趋同项目的最新发展及成果展示

2015年11月,iaSB新版财务会计概念框架内容基本完成,iaSB期望在2016年完成概念框架最终稿。报告的内容主要包括以下内容:会计目标、会计主体、会计信息质量特征、债务与生效合同、会计计量、财务报表要素、损益表要素。

1.关于会计目标

iaSB在第一章节中对一般目的财务报告的目标进行了描述,其主要内容涵盖财务报告的目标、有用性、局限性,报告主体的权益、经济资源的信息及变动。

2.会计主体

iaSB在第三章节中对财务报告主体进行了描述,其主要内容涵盖报告主体的含义、财务报表的合并方法、决策人、信息使用人、投资者所必需的其他类型的财务报表。

3.会计信息质量特征

iaSB在第二章节中对有用财务会计信息的质量特征进行了描述,其主要内容涵盖了财务会计信息质量的特征及其成本约束。

4.债务与生效合同

iaSB在第四章节中对债务与生效合同进行了描述,其主要内容涵盖债务和履约合同在某一期间内可完成的相关确认标准,交易价格的计量标准,以及限制合同亏损数额的评估范围,亏损合同的认定等。

5.会计计量

iaSB在第六章节中对会计计量进行了描述,其主要内容涵盖明确的计量定义、计量与报告目标和质量特征间的关系;以历史成本、现值、公允价值为基础,以及计量基础的合理选择。

6.财务报表要素

iaSB在第五章节中对财务报表要素进行了描述,主要内容涵盖要素定义、资本保全、现金流量要素、所有者权益要素、财务报表要素、所有者权益变动等定义,而其中财务报表要素确认的内容包括确认定义、与成本约束、确认与相关性、后果及方法。

7.损益表要素

iaSB在第七章节中对损益表要素进行了描述,主要内容涵盖损益与其他综合收益、、收益和费用等,在“其他综合收益”项列入支出和收入以外的损失和利润,权益的定义及负债和所有者权益的区分等。

财务会计概念框架国际趋同项目是一项意义深刻且重大的工程,可以为各国未来编制会计准则提供科学指导的工程,但整个概念框架构建过程并不能一蹴而就,需要各国学者进行专业的理论讨论,这项工程是一个长期的工程,我们也应该关注并积极参与到构建过程中去,根据我们的实际情况,提出必要的建议,为后续我国相关概念框架的构建做好准备。

参考文献:

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[2]葛家澍.财务会计概念框架研究的比较与综评[J].会计研究,2004(6).

[3]任永平,王琴.论中小企业会计准则的国际趋同[J].会计之友,2013(3).

[4]汪祥耀,史开瑕.从Ci到oCi及分类列报:iaSB与FaSB财务业绩报告规范的改革进展与最新成果述评[J].财经论丛,2013(6).

[5]汪祥耀,唐滢滢.iaSB讨论稿“财务报告概念框架的复核”述评--概念框架最新进展[J].财会通讯,2013(12).

通信工程的基本概念篇8

论文摘要:分析产品设计中的认知模型,探讨设计中概念生成与交互的具体过程和作用。以设计理论研究和实践运用建立方法论基础,为设计师个体设计或团队设计的过程、组织和策略提供设计方法。

keywords:conceptgeneration;interaction;cognition;innovationdesign

abstract:thecognitivemodelofproductdesignwasanalyzed.theconceptgenerationandinteractionprocessesandtheireffectsonproductdesignwerediscussed.thepurposesistoprovideindividualdesignersordesignteamswithdesignmethodsoftheprocess,theorganization,andthestrategyindesignprocessaccordingtothedesigntheoriesandtheirpracticalapplications.

概念设计活动是一个从设计任务的要求开始,到概念生成及其可视化的过程。不论是设计师的个体设计,还是团队设计、协同设计,通过研究影响设计的行为和认知因素就能揭示概念设计活动的根本规律。或者说是设计问题中,研究从问题域到解域的具体解决过程、任务和步骤,对于设计研究和设计实践都具有重要意义。

1 概念生成中的认知行为

概念生成是指设计师或设计团队能迅速产生多个有用概念,是一个思维的过程,也是一种认知活动。

传统设计模型将设计作为分阶段、线性或循环的过程进行形式化表达(符号化表达)。设计过程按照分类学分解为若干子阶段和子任务。尽管各种设计模型命名原则不同,设计子流程某些主要种类大体一致。设计过程主要被分为:问题/情境、综合/生成、表达和评价。

marvinminsky在其有趣的书《思维的社会》中提出:无论是人类的思维还是人工智能的思维,都是由原本简单的元素相连而组成,当这些元素组成一个整体时,他们又变为无限复杂的。

设计活动中,概念生成的思维活动应是一种创造性思维的活动。创造性思维的实质,表现为“选择”、“突破”、“重新建构”这3者的关系与统一。创造性思维的关键点在善于进行“重新建构”,有效及时地抓住事物新的本质,构筑建新的思维支架。创造性思维包括:灵感思维、发散思维、收敛思维、分合思维、逆向思维和联想思维[1]。从方法论上讲,强化创造动因的团队激智方法,如头脑风暴法、德尔菲法、cbs法、kj法等,都会结合运用各种创造性思维方法。

研究具体的设计思维过程需要建立认知活动模型[2]。上世纪80年代,就提出研究设计思维(designthinking)。schon,d(1983)建立的设计模型能够从认知方面来获取“设计师脑中的进程”,即把设计当作一种“反射性活动”,从设计问题到设计结果是一个接受(感知)—反射(解释)—反应(转化)的反射活动。schon认为,设计是“与视觉媒介的交互”,目的是“为进一步设计提供信息”的过程,即设计思维的本质是通过与视觉媒介(包括纸媒介、数字媒介等)的交互过程,获得新的设计信息,实现设计创新。在这个研究中,设计情境(designscenario)被定义为2种属性,也就是2种问题形式:创造性设计与常规设计;2种限制情景:无限制问题与限制问题。

2 设计过程中的交互

设计研究表明设计师通常不是显性地意识到他们按照某种设计交互顺序做设计的。对于实践,研究案例表明设计师应该有意识地运用交互,来实现设计创新。交互作为一种有效的设计方法,体现了设计思维的本质,是设计研究的重要课题。设计师在个体或团队设计概念生成过程中的交互,是一种认知活动的交互,包括人机交互hci(human-computerinteraction),人人交互hhi(human-humaninteraction)。交互实质上是“2个(或多个)参与者之间交替听、想、说的循环过程”或者说是“两者之间(无论是生命体还是机器)连续的作用和反应的过程”。对于设计,交互取决于设计表达和生成,表达是交互的对象,生成是交互的结果。事实上,设计表达和生成能力强的设计师其交互能力和水平也高。

交互的信息是交互的实质,包括数据、图像、语音、行为。交互过程中,交互媒介也可分为传统的纸媒介(paper-based)和数字媒介(digitalmedia),见图1。基于纸媒介的交互,其交互信息是隐性的,基于数字媒介的交互信息被显性化了。后者较于前者,更加系统化、更加完整表述和更易被人接受和操作。

从设计认知活动分析,交互可分为:与自由形态的交互,例如和自己的手绘之间的交互;与数字形态的交互,如与建立的几何描述模型的交互;与由形态语法或拓扑机制发展而来的特定机制生成的数字表达的交互;和与由设计生成工具所表达生成的数字环境的交互[5]。

人机交互过程实际上是一个输入和输出的过程,人通过人机界面向计算机输入指令,计算机经过处理后把输出结果呈现给用户。人和计算机之间的输入和输出的形式是多种多样的,因此交互的形式也是多样化的。其中数据交互作为人通过输入数据的方式与计算机进行交流的一种方式,并且它是人机交互的重要内容和形式。

人人的交互是一种交流的活动,可表现为对话、问答、演说或者会议等,也通过计算机来辅助人人交互,甚至通过网络来实现远程的交互,人人交互不排斥人机交互。在数字环境下,可以设计并实现一个原型系统将多个参与人员和应用程序集中起来,实现不同地点的用户能同步或异步地交互。也可以通过传统媒介,运用团队激智方法在同一地点同步的交互。

3 概念设计认知模型

概念生成的过程是怎样的?它和交互是怎样的关系?它在设计师的认知行为中扮演的角色?设计概念是怎样被提升、组合、适应、重用、抛弃和丢失的。设计研究者和认知学家都发展了各种程序模型来研究设计中的创造。这些模型通常是从观察设计流程和设计草案而分析发展来的。french(1985)提出了一个设计程序模型:分析问题,概念生成,图式(schema)化,和细节设计。这些模型,阐明了设计中的工作步骤或思维步骤[7]。

从研究设计活动的流程和内容,来分析可能的交互机制。idef0是以结构化分析和设计技术(structuredanalysisandde-signtechnique,sadt)为基础建立了一种系统功能表达的工具。该模型帮助我们认识概念生成程序的不同阶段。在idef0中,由一个活动所生成的内容作为输出,它可以被输入、控制,或机制。这些活动控制,见图2。基于idef0(may-er,1992),建构了一个概念设计的认知模型(yanjinandpawatchusilp,2005)。

图2的模型包含概念设计过程中4个关键的认知活动和一个交互机制:分析问题,包括理解现存问题和探索再设计中需要满足和保留的需求和约束[4]。通过任务分析,设计目标被提出,约束和需求被定义。作为问题分析,问题求解标准也从设计目标中决定。问题分析的输出是一个完整的问题情境描述。

想法(idea)生成,指生成新的初始概念。根据所给的问题需求和约束条件,设计师从他们记忆中提取相关的记忆信息和知识来创造初始的设计概念。基于finke(1992,creativecogni-tion-theory,research,andapplication),oxman(2002,thethinkingeye:visualre-cognitionindesignemergence)和前面的认知交互模型,想法生成活动不只是记忆提取,而且是“两者之间(无论是生命体还是机器)连续的作用和反应的过程”。组成概念,是初始设计想法到设计概念的发展和构建过程。这个活动中设计师联结思维中先前生成或别人的想法或概念,这种想法的联结会转换为更加成熟的设计概念,组成可以看作是新的生成。

概念评估,是评价组成的概念是否满足设计需求,约束条件和评估标准。作为一个认知的过程,评估意味着设计师确认生成的概念是相关的、有用的、好的。相关的和有用的决定了概念是否满足需求和约束条件,同时设计标准决定其好坏。

概念设计认知模型中的交互机制,是为问题分析、想法生成、组成概念以及概念评估提供的一个支撑平台,通过传统设计环境的纸媒介,或是数字设计环境的数字媒介,设计信息通过交互机制,被交换和操作后形成设计认知互动。

图2中,交互机制中a可是点对点,也可以是点对多点的一个交互过程。交互机制本身可是一个cad系统,或一种团队激智方法。如草图风暴法,其关键在想法或概念的相互激发。这个机制的优点是将多样的设计信息显性化,提供给不同背景的设计师。

作为交互机制本身存在一个二律背反,交互的信息越多越利于生成更多、更完备的设计概念,设计创新度也高;但交互的信息越多,设计师的精力和时间成本越高,不利于概念生成的。所以一个好的交互机制应该是有条理,分阶段,信息管理合理的。例如:参加一次团队激智的成员不宜多,避免交互过于繁复。设计一个交互机制应该是符合伦理,意图明确,注重实效,并包含合适的认知和情感刺激的[3]。

4 案例分析

这里对一个创新性设计案例进行分析,这个案例为团队设计并且是多学科协同设计的过程。由一组研究生和相关专家组成的设计团队来完成一个产品——奥运火炬的概念设计,生成其造型特征并用一个宣传短片明晰和深化其概念,提供给后面进一步的设计。明确设计任务后,向团队成员说明设计要求和设计目标。

向设计师说明要加强交互在概念生成中的运用。见图3,运用草图风暴和书写风暴相结合作为交互机制,这种同步激智方法是一个循环的过程,规定约15min为一个循环,团队成员为10人。生成大量想法后,开始将这些想法进行组合,由相关专家评定,按照获得的信息进行进一步概念生成、组合,几个循环后进行细节设计,生成故事板和火炬的造型特征。由于设计过程有明确的交互机制,设计概念生成更加有序、有效和快速。

为了进一步研究交互机制对概念生成的影响,还把这个设计流程引入到实际设计公司,观察在更加广泛和实际的设计情景中,交互机制的应用。采用近距离的观察来发现实际设计环境下认知活动,并用自然语言法(nlp)对设计过程进行分析[6]。设计的对象为手机,观察者作为团队的成员之一,研究发现,见图4。

如图4,设计师的设计活动都可以解释为设计师的信息处理通过设计过程中交互机制里传递的信息,以设计目标和设计流程为标准,将其进行分类和进行定性描述。可以看到设计信息应是显性的,促进性的。公式化的信息更加高效并符合设计问题情景,但是会缺乏创新性。另外作为背离问题情景的信息,不应全部否定,其中部分信息具有高创新性,可以修改后重用。

5 结 语

概念设计的认知模型明确了设计概念生成过程和交互过程,以及相互的联系,可以更好地分析设计的本质过程,提高设计交互的效率和设计创新性。从分析设计师在设计过程中概念生成和交互的行为特点,可以构建更加完备的设计交互机制来促进设计。

参考文献:

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[2] 赵江洪.人机工程学[m].北京:高等教育出版社,2006.

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[4] 黄旭,赵江洪,谭浩.基于案例的产品设计系统中程序型知识检索研究及实现[j].包装工程,2006,27(4).

[5] oxmanrivka.theoryanddesigninthefirstdigitalage,facultyofarchitectureandtownplanningtechnion[j].designstudies,2006,27(3).

通信工程的基本概念篇9

财务报告概念框架的早期研究主要由会计学者、会计学术团体所推动,当时先是以会计假设、基本原则和准则公告的框架层次来建立理论基础。自20世纪70年代以后,各个会计准则制定机构主导了概念框架的建设,采取非准则的独立公告的形式规定一些重要的基本概念,为会计准则的制定提供评价标准、概念引导和理论依据。一些国际惯例向由基本概念组成的概念框架的过渡表明“规则导向”向“原则导向”的转变,极大地促进了会计准则的发展和完善。然而,作为财务会计重要程序的“列报”(presentation)和“披露”(Disclosure),虽在各准则制定机构的概念框架文件中有所涉及,但均未见有任何文件对其含义、概念界定有过深入的讨论,甚至几乎未将其作为概念框架的独立部分而列入其中。因此,列报和披露均形成了广义和狭义的解释,它们相互之间互为包容的关系不清、边界不明,并且各准则制定机构的解释还互为矛盾,已严重影响了会计准则的质量。随着概念框架的演进,列报和披露在概念框架中如何定义、如何区分其边界,以及如何将其应用到会计准则之中的问题逐渐凸显,并最终使其成为概念框架中一个重要的组成部分加以规范。

二、列报和披露在概念框架中的演进

列报和披露在概念框架中的发展主要分为两个阶段:第一阶段是20世纪末期的初步探索阶段:美国最早开展对概念框架的研究,财务会计准则委员会(FaSB)在1984年的第5号财务会计概念公告(SFaCno.5)“企业财务报表的确认和计量”中曾谈到列报和披露的含义和使用,但未将其作为独立部分加以深入讨论;1989年国际会计准则委员会(iaSC)在“编报财务报表的框架”中也广泛应用了列报和披露的名词但仍未对其做出严格定义;英国会计准则委员会(aSB)1999年的“财务报告原则公告”首次将财务报表列报作为第九章内容进行单独讨论,它是第一份将列报作为概念框架独立组成部分的文件。但这里的列报既包括基本财务报表的列报,又包括财务报表中的披露,仍然没有理清列报与披露之间的关系。第二阶段是21世纪的深入探究阶段,国际会计准则理事会(iaSB)和FaSB在2005年正式将列报和披露作为单项阶段项目纳入“联合概念框架项目”;2013年4月,公共部门会计准则委员会(paSaSB)则在公共部门会计概念框架中率先对列报和披露下了正式定义;2013年7月iaSB在重新启动的“财务报告概念框架的复核”中分别对列报和披露下了权威定义,使得其之间的关系逐步澄清。

(一)美国FaSB第5号财务会计概念公告美国最早于1976年启动财务会计概念框架的研究工作,其概念框架由FaSB的8项财务会计概念公告(SaFCs)组成。1978年,FaSB财务会计概念公告第1号(SFaCno.1)“企业财务报告的目标”,将传统意义上财务报表(FinancialStatements)的概念扩展到财务报告(FinancialReporting)的概念,即财务报告=财务报表(中心部分)+报告财务信息的其他手段(附注、补充信息和其他财务报告)。与此同时,原先适用于编报财务报表的确认、计量、记录和报告(编报财务报表)①四个程序也被扩大为五个程序,即增加了披露程序,用于报告相关的财务和非财务信息。

直到1984年的SFaCno.5“企业财务报表的确认和计量”,FaSB第一次对确认给出定义,“确认是把一个事项作为一项资产、负债、收入和费用等正式加以记录并列入财务报表的过程”。此时,确认应理解为财务报表的确认,相应的列报强调对财务信息在财务报表中的传递。可将列报看成是一个再确认的过程,它包含在确认程序中,作为一种方法而非一个独立的会计程序存在。通过三张基本财务报表向使用者列报并传递与特定主体财务状况、经营成果和现金净流量相关的、对投资者决策有用的信息,这就是通常所说的“表内列报”。向外界使用者传递的有用信息,一部分是由财务报表提供,另一部分则是在财务报表附注、补充信息和其他财务报告中披露②。披露的财务信息可以满足确认的条件,但是披露不能替代确认。财务报表正表以外的,用附注、补充信息和其他财务报告等形式进行披露通常被称为“表外披露”,它包括财务和非财务的信息,强制披露和自愿披露。FaSB虽然对表外披露的内容进行了列举,但它并没有为表外披露给出一个明确的定义,只是把除确认之外的其他手段推断为表外披露。

综上所述,FaSB在SFaCno.5中最早对列报和披露进行解释,以基本财务报表为界限区分为“表内列报”和“表外披露”。SFaCno.5对列报和披露的说明有现实依据且合情合理,被大众广泛认可,笔者在下文中也将以此作为基准对比分析其他概念框架的列报和披露。

(二)iaSC“编报财务报表的框架”iaSC(iaSB的前身)于1989年7月正式了“编报财务报表的框架”(theFrameworkforthepreparationandpresentationofFinancialStatements)③。iaSC要求其概念框架和通用目的财务报表有关,这里的财务报表包括资产负债表、利润表和财务状况变动表,以及各种附注、补充报表和其他作为财务报表有机组成部分的解释资料。iaSC定义的财务报表与FaSB在SFaCno.5中定义的财务报告范围基本一致,包含了三张基本报表和附注及其他,因此可以暂且将iaSC财务报表概念看作是财务报告的概念。iaSC的概念框架的名称直接用财务报表列报的字眼,实质上是关于财务报告的列报。因此可以理解这里的列报为广义的列报,包含了基本财务报表的列报和附注及其他的披露④。

iaSC的概念框架中列报和披露被广泛应用,但并没有对其进行专门解释,因为它认为列报、披露的含义和用法是简单易懂且约定俗成的。从字里行间可以看出列报主要与财务报表相挂钩,如财务报表的信息列报,财务报表的要素列报等;披露涉及的信息一般是附注的信息,包括会计政策、价格变动、风险和不确定性等。

2001年改组后的iaSB也沿用了此概念框架,它对iaS和iFRS的发展以及获得国际认可意义重大。但也不可否认,iaSB概念框架和FaSB概念框架中存在的列报和披露这一基本差异,在一定程度上阻碍了两者会计准则的趋同。

(三)英国aSB“财务报告原则公告”aSB于1999年12月正式了“财务报告原则公告”。aSB率先将列报作为基本概念引入概念框架,将“财务信息的列报”列为单独的一章进行规范。aSB概念框架虽然没有给出列报的正式定义,但它阐述了列报的性质以及应当列报的具体内容。

aSB概念框架要求,好的列报应当确保清楚有效的、以一种尽可能简单和直接的方式传递财务报表的基本信息。aSB首先对财务报表的范围给出了限定,包括主要的财务报表以及进一步阐述和解释基本财务报表的支持性附注,其中主要的财务报表本身是指财务业绩表、财务状况表即资产负债表和现金流量表。其次分别对各个报表应当列报的信息进行了规范:财务业绩表的列报主要面向业绩组成和组成项目的特征;财务状况表的列报主要面向持有的资产与负债的类型和作用以及在两者之间的关系;现金流量表的列报将表示主体各种活动产生的现金及其用途,并应在经营结果产生的现金流量和来自其他活动的现金流量之间特别区分。最后说明了财务报表附注中信息披露的性质,规定披露不能代替确认,披露的信息也不能用于替代和解释基本财务报表中任何模糊、错误或遗漏的表述。

aSB最早将列报作为一个重要的会计程序在概念框架中进行规范,这是对概念框架的一个伟大创新。aSB将列报描述为清楚明了地传递主要财务报表基本信息的一种必要程序,认为披露是对附注信息的非确认性的描述。遗憾的是,aSB自此以后,没有继续对其概念框架进行补充和更新,对列报的研究也就戛然而止。从目前的角度来看aSB的概念框架是不完善的,但也必须肯定其当时的社会价值,以及对概念框架的发展历史研究的意义。

(四)联合概念框架2004年10月,iaSB和FaSB召开联合会议,正式启动“联合概念框架项目”(theJointprojectofConcep-

tualFramework)。联合概念框架以现行的iaSB概念框架和FaSB概念框架为基础编制,最终将成为双方制定会计准则的共同基础。该联合框架与财务报告有关,表明iaSB接受财务报告包含了基本财务报表和附注及其他的概念,这是iaSB向FaSB的妥协与趋同。

联合概念框架项目分8个阶段进行,其中第5阶段“列报和披露(包括财务报告的边界)”试图确定财务信息列报和披露的概念,包括这些信息的边界,使之达到通用财务报告的目标。该阶段还明确指出定义财务报告的边界是区分列报和披露的关键点。iaSB和FaSB意识到列报和披露在财务报告编报中的重要性,为了消除各自概念框架中列报和披露存在的差异,把列报和披露作为联合概念框架中一个阶段性项目。

但最终由于缺乏良好的研究基础和相关经验,iaSB和FaSB一直未曾开展列报和披露的项目。直到2010年底,他们决定把重心放在金融危机后产生的更加急迫的趋同项目上,从而推迟了联合概念框架项目。值得欣喜的是,列报和披露得到了iaSB和FaSB足够的重视,最近又被提上概念框架建设的日程,列报和披露在概念框架中的规范指日可待。

(五)国际公共部门会计概念框架ipSaSB于2006年启动了公共部门会计概念框架项目,用来规范支撑国际公共部门会计准则制定的相关概念、定义和原则。公共部门会计概念框架项目共分为4个阶段,其中第4阶段为“通用目的财务报告中的列报”,ipSaSB于2013年4月了其概念框架征求意见稿4(CFeD4)。

该征求意见稿规定通用目的财务报告中的列报适用于包括政府和其他公共部门主体的通用目的财务报表,但亦扩展至涵盖对财务报表进行强化、补充和增补的额外信息和报告,并且阐述了其他部分和列报之间的关系。ipSaSB将列报定义为“对通用目的财务报告中列示和披露信息的选择、定位和组织作出决策”。由此可见,ipSaSB定义的列报是广义的列报,包括了列示和披露,与iaSC概念框架对列报的界定一致,这是因为公共部门会计概念框架是以iaSC概念框架为基础编制的。

征求意见稿中同时还对“列示”(Display)和“披露”给出了定义。列示传递通用财务报告中的关键信息,要求简明、可理解,让使用者可以集中在列报的关键信息上,而不被过多的详细的迷惑类信息打扰。列示的信息要求显著地列报,通常使用如明显的标签、边框、表格和图表等合适的列报技术。披露的信息通过提供详细资料帮助使用者更好地理解列示的信息,使之更有用,但不应认为披露的信息可以取代列示的信息,二者同样重要。披露的信息包括列示信息的基础;适用的政策和方法;列示信息的终止确认;与列示信息无关的但能带来其他重要信息的项目等。这里的列示可以理解为狭义的列报,即对基本财务报告信息的列报,这与SFaCno.5中的列报具有同等的含义。

ipSaSB在“通用目的财务报告中的列报”中创造性地提出了“列示”这一概念。查阅其他概念框架发现,列示一词可以表示财务报表信息的传递,但并不常用,也算不上会计术语。“通用目的财务报告中的列报”仍未形成最终稿,因此有必要持续关注这一概念框架的发展,以及列示的“命运”。

(六)iaSB“财务报告概念框架的复核”2012年9月,iaSB重新启动概念框架项目,尤其关注概念框架中列报和披露的问题。2013年7月,iaSB了一份概念框架的讨论稿“财务报告概念框架的复核”(aReviewoftheConceptualFrameworkforFinancialReporting),其中第七部分“列报和披露”详细阐述了列报和披露的含义及其区别,基本财务报表的列报,财务报表附注的披露,重要性以及列报和披露的形式等内容。

iaSB在讨论稿中首次给出了二者的正式定义,即列报是指主体在基本财务报表的正表中披露财务信息,而披露比列报具有更广泛的含义,是指向使用者提供有关报告主体的有用财务信息的程序。iaSB明确界定了披露与列报的关系,并指出前者包括了后者。iaSB定义的披露作为一项程序是广义的披露,其中还包括列报用于基本财务报表信息,而狭义的披露通常用于财务报表附注的信息。

iaSB意识到定义列报和披露首先需要明确界定财务报表的范围,包括基本财务报表和财务报表的附注。其中,基本财务报表包括财务状况表、损益及其他综合表、权益变动表和现金流量表。在基本财务报表中列报信息的目的是提供关于已确认资产、负债、所有者权益、收入、费用、所有者权益变动和现金流量的总结性信息,这些信息要求以合适的方式分类和合计,且对财务报表使用者的决策有用。在财务报表附注中披露信息的目的是提供基本财务报表中已确认项目以及未确认资产和负债的额外有用信息,用来补充基本财务报表的信息。

iaSB概念框架关于列报和披露的规范已相对成熟,其中不仅说明了列报和披露的基本定义、范围和内容,还涉及相关的重要性概念。iaSB在制定概念框架的同时还开展了“披露框架”项目,积极面对与披露有关的广泛挑战,将“披露框架”的成果补充到概念框架的披露部分。iaSB在此讨论稿中给出的列报和披露的定义与SFaCno.5中对列报和披露的解释大致相同,但更为完整、准确和具有条理。并且,该定义了iaSB前身iaSC在1989年“编报财务报表的框架”中列报包含披露的认识。这将是“列报和披露”理论发展的一个新的里程碑,不仅完善了概念框架的体系,而且对会计准则的发展也有不可磨灭的作用。

综上所述,列报和披露定义的提出经历了解释型定义、列举型定义和描述型定义,语言越来越精简,以达到概念框架的指导性作用。各个概念框架中的列报和披露定义存在一定差异,主要争议点包括以下几个方面:其一,列报和披露是否具有广义和狭义两层含义,相对应就引申出列报和披露之间的包含关系。通过上文的分析可发现狭义的列报与基本财务报表相挂钩,狭义的披露与财务报表附注相挂钩。FaSB和iaSB使用广义的披露,包含基本财务报表的列报和财务报表附注的披露(狭义的),而iaSC、aSB和ipSaSB则使用广义的列报,同样包含基本财务报表的列报(狭义的)和财务报表附注的披露。其二,财务报表和财务报告的范围界定仍然模糊。列报和披露定义的关键在于明确财务报表和财务报告的界定,这是规范列报和披露定义的基础。明确列报和披露与财务报表和财务报告的勾稽关系的前提在于严格区分定义基本财务报表、财务报表和财务报告的范围,这也是iaSB和FaSB致力于消除的重大差异之一。列报和披露定义的发展在很大程度上也推动了财务报表和财务报告范围的规范。其三,列报和披露是否能够作为基本程序。列报和披露作为会计程序目前是获得认可的,但其是否单独作为一项基本程序存在,亦或只是“报告”程序的两个部分,或者列报是作为“确认”程序再确认的一部分,仍然存在争议。列报和披露如若上升到基本程序的高度,这对会计理论界和实务界都将带来巨大的冲击。

三、“列报和披露”理论在概念框架中的影响及意义

列报和披露在概念框架中得到不断的探索和丰富,主要集中于对定义的探究,也逐渐延伸至列报和披露的性质、要求和内容等,由此可见“列报和披露”理论⑤初具雏形。“列报和披露”理论可以说是近30年来在会计理论中发展最快、变化最大的。从会计术语到会计程序再到一个有相对成熟体系的理论,概念框架的积极研究和社会公众的大力推动必不可少。“列报和披露”理论补充了会计理论,同时完善了概念框架,进而对会计准则和会计实务也提供了指引。

(一)“列报和披露”理论补充了会计理论中对信息传递的理论指导由于资本市场信息不对称,高信息含量的财务报告成为信息传递的主要媒介。随着资本市场的成熟和扩大,财务报告的信息严重超载,早先会计理论中关于列报和披露的零星规定早已不能满足日益复杂的会计信息。“列报和披露”理论的建立为财务报表和财务报告的信息传递提供了理论支持,可控制财务信息的数量和质量,进一步规范非财务信息的披露形式和要求,从而提高决策有用性。

(二)“列报和披露”理论完善了概念框架的结构和内容概念框架作为一个完整的体系,应当符合佩顿和利特尔顿在《公司会计准则导论》中提出的连贯、协调、内在一致的理论体系的要求。现行的概念框架基本囊括了会计目标、会计信息的质量特征、会计要素、确认和计量等主要内容,也部分提及了列报和披露的内容,但并没有将列报和披露单独作为一章节或一份公告加以规范。列报和披露作为一个完整会计循环的最后程序是十分重要且不可或缺的。“列报和披露”理论在概念框架中形成的原因,一方面是会计准则制定机构意识到概念框架中列报和披露规范的缺失给具体准则的制定带来了一定阻碍,另一方面也是财务报表使用者的切实需求和强烈呼吁。“列报和披露”理论丰富了概念框架的内容,使得概念框架整体更加饱满,避免“头重脚轻”――过于强调确认和计量而忽视了列报和披露。同时,在确认和计量之后增加列报和披露的规范,使得整个概念框架的结构更加完整。

(三)“列报和披露”理论同时指导会计准则、会计实务以及会计管制会计准则制定机构除了在概念框架中发展和完善“列报和披露”理论,强调其原则性和指导性,更重要的是要将其应用到会计准则中,对相关准则的列报和披露部分进行改进和更新。“列报和披露”理论更多的是基于满足使用者的需求,对财务报表的编制者提出了更高的要求。列报和披露形式及内容的改变会对编制财务报告产生实质性的影响。再者,会计信息的管制也是以信息的列报和披露为基础的,“列报和披露”理论同样为信息传递的监督提供指导。

四、结论

我国企业会计准则体系由2006年2月财政部新颁布的1项基本准则和38项具体准则组成。该准则体系最大的缺陷就是缺乏具有理论指导意义的财务会计概念框架。我国基本准则中第41条、第44条和第48条分别提到列报、披露和列示这些术语。其中规定,财务会计报告是指企业对外提供的反映企业某一特定日期的财务状况和某一会计期间的经营成果、现金流量等会计信息的文件,包括会计报表及其附注和其他应当在财务会计报告中披露的相关信息和资料。会计报表至少应当包括资产负债表、利润表、现金流量表等报表。企业在将符合确认条件的会计要素登记入账并列报于会计报表及其附注时,应当按照规定的会计计量属性进行计量,确定其金额。附注是指对会计报表中列示项目所作的进一步说明,以及对未能在这些报表中列示项目的说明等。可以明显看出,我国基本准则的补充和更新是以iaSC早期概念框架“编报财务报表的框架”为参考。iaSB之后将概念框架改为财务报告的概念框架,而我国基本准则并没有及时跟进。

在此可简要追溯一下我国会计准则发展史,进一步探究列报与列示之间存在的微妙关系。我国企业会计准则对“列示”⑥一词早已情有独钟,在企业会计准则中广泛使用。追踪“列示”的历史可发现,我国在《企业会计制度》(1992)中就明确指出“……应在资产负债表中列示”,这里的列示通常表示财务报表信息的传递,实际上与列报有相同的含义。财政部在《企业会计准则中英文对照》(2001)中把列示翻译为“Show”,在企业会计准则(2006)中将列报和列示均翻译为“present”,这显然缺乏严谨性和统一性。列示准确的对应词应为“Display”,不过当时的国际会计准则却极少提及该词。“presentation”早期常被译为呈报,一般反映基本财务报表的整体情况;相应地,列示反映财务报表中的具体项目。呈报一词一直沿用,直至2006年财政部新的企业会计准则引入列报一词,才被替换掉。

在我国具体会计准则中,“财务报表列报”和“金融工具列报”准则都同时包含了对列报和披露的规范,可通过对具体准则的分析来理解我国会计准则中列报和披露的应用。“财务报表列报”准则将列报解释为交易和事项在报表中的列示和在附注中的披露。在财务报表的列报中,列示通常反映资产负债表、利润表、现金流量表和所有者权益变动表等报表中的信息,披露通常反映附注中的信息。“金融工具列报”准则将列报分为列示和披露两部分,分别规范金融资产或金融负债、金融工具的列示,以及如何披露重要会计政策和计量基础信息、套期保值信息、公允价值信息、金融工具及其风险信息等。在这两项准则中,我国会计准则制定机构显然区别使用了列示与列报,并对列报作了广义解释,使其包含披露。但应注意到,在我国“金融工具列报”准则中,列示和披露两部分的内容又分别对应了国际会计准则中的iaS32“金融工具:列报”和iFRS7“金融工具:披露”,这不仅形成我国准则与国际准则的一项较大的差异,同时又再次将列示与列报的概念混淆了。

究其原因,我国会计准则的制定没有概念框架给予指导,而财政部制定的以法规名义颁发的基本会计准则又不能提供详细的评价标准和理论依据。此外,我国基本会计准则也不能像国际财务报告概念框架那样根据需要不断作出及时更新,在制定准则时本身又缺乏“应循程序”的使用,最终导致了我国列报和披露规范的缺失,影响了我国会计准则的发展和趋同。因此,建立我国自身的财务报告概念框架迫在眉睫,这对我国会计准则体系的完善和国际趋同均至关重要。同时,笔者建议,在我国今后会计准则的修订中,可考虑去除列示这一不规范的概念,明确列报与披露的区别,及时吸收国际会计界的最新成果,进一步推动我国会计准则与国际准则的持续趋同。

[本文系教育部人文社会科学研究项目《后金融危机时代全球会计变革与中国趋同对策研究》(编号:10YJa790176)阶段性研究成果]

注释:

①对报告还有一种广义的解释,认为其包括列报与披露,那么披露也就不再单独成为财务会计的一个程序。

②但这里仍然存在一个模糊且未统一的问题,就是财务报表的概念是否包括附注;如果包括,附注中补充信息的传递是否可以用披露解释。

③严格地说,应该是“编制和列报财务报表的框架”,因为涉及到“编制”与“列报”两个部分,但照顾我国习惯译法,将此缩减为“编报财务报表的框架”。

④这里似乎存在一种悖论,人们通常所理解的会计信息披露包括“表内列报”与“表外披露”,披露是一个广义的概念,包括列报,但这与iaSC将列报包含披露的理解相悖。不过,值得庆幸的是,在后文阐述的iaSB“财务报告概念框架的复核”文件中,对这一悖论予以了纠正,即纠正了iaSC概念框架(1989)中的将列报包含披露的不正确认识。

⑤列报和披露两者密切相关,且有互相包含,可暂且将列报和披露放在一起作为一种理论来研究。

⑥还不能确定当时我国会计准则中使用的“列示”一词是否与“Display”的含义对应,抑或只是对“presentation”的另一种译法。

参考文献:

[1]财政部会计司:《企业会计准则――基本准则》,2006年。

[2]财政部会计司:《企业会计准则第30号――财务报表列报》,2006年。

[3]财政部会计司:《企业会计准则第37号――金融工具列报》,2006年。

[4]葛家澍:《财务会计概念框架研究的比较与综评》,《会计研究》2004年第6期。

[5]葛家澍:《建立中国财务会计概念框架的总体设想》,《会计研究》2004年第1期。

[6]柏琳、黄俞鑫:《对iaSB/FaSB联合概念框架中财务报表列报的评价与思考》,《财务与会计》2012年第10期。

[7]吕均刚:《关于会计确认、计量、记录、报告与列报、披露的含义辨析》,《商业经济》2008年第13期。

[8]aSB.“StatementofprinciplesforFinancialReporting”.December1999.

[9]FaSB.SFaCno.1“objectivesofFinancialReportingbyBusinessenterprises”.november1978.

[10]FaSB.SFaCno.5,“RecognitionandmeasurementinFinancialStatementsofBusinessenterprises”.December1984.

[11]iaSB.Discussionpaper“aReviewoftheConceptualFrameworkforFinancialReporting”.July2013.

通信工程的基本概念篇10

民族教育资源本体知识库是基于本体技术的领域知识规范化与系统化的表示、组织与存储,提供了机器可理解的形式化表示方法,实现了资源的语义描述。具体来讲,本体知识库首先应包含民族领域教育资源的重要概念,且这些概念需要涵盖民族领域知识的方方面面;然后是定义层次结构、描述属性及其关系、声明知识领域的公理,便可以让计算机在一定程度上理解民族领域知识,实现推理与判断。民族教育信息资源领域知识库与一般领域知识库相比应具有一定的教学性,是为了有效支持学习者了解、学习民族文化而存在的,应能根据学生模型推送出具有语义的知识,辅助学生学习少数民族知识。基于此,在相关书籍与领域专家的支持下对民族教育信息资源提取知识点构建知识本体是必要的。目前已有的本体建模方法都不是特别完善,也没有统一的标准。借鉴软件工程方法学思想,民族教育资源本体知识库的构建可以如下规划:(1)本体规划阶段此阶段需要明确构建此知识库的意义,包括需求分析与总体设计两大部分。(2)本体框架建立阶段通过对各种建模方法与ieee1074-1995标准的比较,采用“七步法”来建立本体框架。(3)本体形式化阶段要使计算机能理解构建的本体,需要采用计算机所能理解的语言将本体表达出来,这就是本体的形式化,也可以理解为本体编码的过程。(4)本体评价阶段此阶段主要是研究所构建的本体是否满足正确性、一致性、可扩展性和有效性原则;本体中的概念类是否被清晰的定义;本体中的概念类、相关关系是否完整等,若不符合上述要求,则需进行修改。(5)本体进化阶段本体构建是一个反复积累的过程,进化阶段体现了本体构建的迭代本质,每迭代一次,本体就进化一次,得到一个更完善的版本。如上所述,可得出本体知识库的构建方法如图1所示。本着建模的通用性原则,考虑具体构建对象的特点,这为民族领域本体知识库的构建提供了一种可借鉴的思路与方法。

2民族教育资源本体构建及其实现———以傣族教育资源为例

基于目前所能搜集到资源的丰富性、广泛性、典型性特征,构建少数民族教育信息资源知识库中择优选取傣族为特定的研究实例。根据图1详细阐述傣族领域知识点本体构建过程。在傣族教育资源知识点本体的构建中,分析本体的领域范围:以傣族领域范围内的教育信息资源为研究对象,试图建立傣族的领域本体知识库;明确构建此本体的目的:获取傣族教育信息资源中为大家所认可的共同知识点,建立相关关系,形成层次清晰的知识体系,为后续的应用提供底层数据和资源;明确本体的目标用户:一是使用者,包括学生、教师、大众;二是开发者,包括领域专家、本体开发人员、维护人员等。在描述语言方面,本文采用w3C推荐的owL语言作为描述语言,protege3.4.6作为开发工具。

2.1傣族教育资源概念的获取在对知识概念搜集之前,需要先了解知识的基本类型。不同的教育学者根据不同的维度对知识的分类是不同的,基于“aCt-R理论[5]”,本文将知识分为关于事实的陈述性知识(declarativeknowledge)和关于如何完成各种认知活动的程序性知识(proceduralknowledge)两种。在傣族领域的知识中,有哪些宗教、人口数是多少、聚集地等属于陈述性知识;孔雀舞的学习需要先掌握基本舞步,然后根据音乐将舞步串联,并加入个人情感,属于程序性知识;这两种知识之间是相互联系的,陈述性知识是基础,同时程序性知识的获得有助于学习新的程序性知识。确定本体的目的、范围后,便可从资源库中提取关键词汇,这类词汇是傣族知识本体中用来表达知识的术语,可能成为概念类、属性类或实例。通过相关专家的知识和书籍的参考,研究可得到部分词汇:傣族概括、人口、人种特征、分布地、聚居地、散居地、发祥地、组成、分支、傣族历史、傣族物质文化、工艺、建筑、寺塔建筑、民用建筑、服饰、男子服饰、女子服饰、头饰、手饰、饮食、日常饮食、礼仪饮食、傣族精神文化、历法、宗教、文字、艺术、文学、美术、舞蹈、音乐、宗教音乐、民间音乐、碧波孔雀、民间戏曲、民间歌曲、民间歌舞、孔雀舞、民间说唱、语言、风俗、婚俗、殡仪、礼仪、节日等。这些词汇集合中可能会存在语义上的重叠或属性无法确定,我们根据实际情况在类的确定及属性设置的过程中进行严格控制,对原有词汇进行添加、删除、修改等。在实现过程中发现傣族领域中陈述性知识多于过程性知识这一特性。

2.2傣族教育知识概念的层次结构本体概念是广义上的概念,它既可以是一般意义上的概念,也可以是任务、功能、行为、推理过程等,这些概念通常会构成一个分类层次。其中高层的类,代表着最抽象的实体概念。由于类具有继承性,故子类继承了其父类的抽象特征。知识间的继承性,能使知识库中的知识具有较小的冗余度,并使知识具有良好的重用性、共享性。比如,在owL中所有的个体都是类owL:thing的成员,用户自定义的类都是owL:thing的一个子类,比如“傣族”是“中国民族”的子类,并且会继承“中国民族”的属性与规则。本文在选择类时是基于三个方面加以考虑的:一是基础要求,从最初的词汇集合中,根据该词汇是否可以描述抽象的实体概念,是否代表着一类具有共性的实例的对象来判断;二是学习理论要求,基于建构主义学习理论和层次网络模型的信息加工理论,我们需要考虑知识点本身的概念性质和联系,形成层次网络的体系结构;三是权威性要求,参考《民族文化传承与民族基础教育课程改革》一书对民族文化的划分(物质文化、精神文化、制度与习俗的具体定义)。应用到傣族的领域知识,整理出顶级概念类4个:“傣族概况”、“傣族精神文化”、“傣族物质文化”、“傣族制度与习俗”;二级概念类15个:“傣族人口”、“傣族人种特征”、“傣族分布地”、“傣族组成”、“傣族历史”、“傣族宗教”、“傣族文字”、“傣族艺术”、“傣族语言”、“傣族工艺”、“傣族建筑”、“傣族服饰”、“傣族饮食”、“傣族风俗”、“傣族历法”;三级概念类12个:“傣族文学”、“傣族美术”、“傣族舞蹈”、“傣族音乐”、“傣族寺塔建筑”、“傣族民用建筑”、“傣族日常饮食”、“傣族礼仪饮食”、“傣族婚俗”、“傣族殡仪”、“傣族礼仪”、“傣族节日”;四级概念类几十个,这些基本的概念类可以完全覆盖傣族的所有知识点。依据类的层次划分的基本原则,对傣族领域知识点概念类进行层次结构划分,形成本体类的树状结构,如图2所示。

2.3傣族教育知识概念的属性及关系构建本体的最大目的是为了实现资源的共享和重用,这就要求不仅能描述知识概念类,并能描述知识概念类的属性及关系,支持学生的有效学习。具体到傣族领域属性及属性关系的确定,需要解决以下几个问题:首先确定知识点所具有的通用属性,包括一般属性和教学属性;其次要确定不同知识点所具有独特的属性;再次是有效进行属性的分类与管理。为实现属性的分类与管理,文中知识点本体与学习资源本体的属性统一采用槽的描述方式。在王丽丽等对槽的定义与分类(属性槽,关系槽,属关槽,方法槽)基础上,结合本文的属性分类,我们提出了三类槽:属性槽(对应数据属性),一般为名词;关系槽(对应对象属性),一般为动词;约束槽是对属性槽和关系槽的限制,如槽值的类型、值域约束、关系的约束、公理的应用,一般包含在属性槽和关系槽中,此方法优化了属性的归类和管理。本文中对知识点本体的属性槽的确定是按上述理论分为了通用属性和特有属性。其中通用属性又细分为一般属性和教学属性,需要说明的是通用属性是所有知识点都应添加的,而教学属性能辅助学生学习,比如若知识点的教学属性难度系数较大,那么学习者可根据自身水平来决定是否学习该知识点。另外特有属性的设置是为了方便不同知识点的属性提取,从而从语义角度来实现知识点内容的描述。具体而言,所选取的通用属性为:iD(知识点序号)、title(标题)、Key(关键字)、Describe(复合知识或元知识)、Description(描述)等一般属性;type(知识类型)、import(重要程度)、ease(难度)、Sure(掌握程度)、Subject(学科)、object(适用对象)等教学属性。因为特有属性的提取取决于具体的知识点,故节选傣族音乐举例说明。在文献中,李天成认为民族音乐可以从类型(民间音乐、文人音乐、宗教音乐、宫廷音乐)、民族、乐器、流传(包括流传地区、时期、人物、方式)四个属性对其进行完整的描述。例如,“阳关三叠”可以进行如下的本体描述。曲名:阳关三叠{类型:文人音乐———唱诵音乐民族:汉藏语系———汉语族———汉乐器:弦鸣乐器———弹拨弦鸣乐器———古琴流传:时期———隋唐人物———创作———王维}傣族音乐特有属性的确定借鉴李天成的基本思想及傣族音乐自身所携带的特色属性加以完善。在研究傣族音乐时,我们发现傣族音乐除具有通用民族音乐具有的四个类别属性之外,还具有曲调、别称两个共同特性并添加到属性类,无法提取为共同特性的内容可借用一般属性中的“Description”来实现,只提取共有属性是基于本体类的提取原则,其优势在于能实现知识点最大的共享。由于类型属性作为概念类提取的依据,并可以通过层次上下位关系、类的继承体现到具体音乐实例中,故此属性不必重复添加。综上所述,傣族音乐特有属性包括:民族、乐器、流传、曲调。傣族音乐中民间歌舞类中的“孔雀歌”进行本体描述:曲名:孔雀歌is-a民间歌舞{民族:傣族乐器:萧流传:{地区:云南德宏地区时期:近现代人物:杨丽萍方式:谱记}曲调:微调式傣语别称:喊罗永}•9•知识点间是相关联的,知识点本体的完成,还需要通过关系槽的设定使其构成完整的系统知识,同时也要对内部关系进行描述,满足建构主义学习理论的意义建构和层次网络模型的信息加工理论。依据傣族教育信息资源知识库的特色,先将关系槽定为建议前驱关系、建议后继关系、相关关系三种;其次是知识点内容本身间的关系,鉴于傣族领域知识点不同于学科知识、具有很强的逻辑链接,故将其简单的定义为父子关系、兄弟关系两种。

2.4傣族教育知识本体实例实例的创建是将获得的知识类创建一个实例,实现属性槽、关系槽、约束槽的赋值与界定,为本体框架构建的最后一步。理论上本体实例的创建可以通过三种方式实现[8]:一是利用protégé工具的individuals界面来创建;二是利用系统的批量导入来创建,主要是通过Jena的api将处理过的电子表格(excel)实例数据直接导入本体库;三是利用系统创建本体实例,是通过Jena的api编程实现。本文采用第一种方式来实现实例的创建,以音乐实例“碧波孔雀”的创建进行举例说明。此过程分为两步:首先选择知识点中的音乐类创建实例“碧波孔雀”;然后填充槽及槽值,得到图3

3结论