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基于知識的網格技術應用研究論文
論文關鍵詞：知識 網格 知識發(fā)現(xiàn)
論文摘要：知識網格作為知識管理的前沿技術，其實現(xiàn)模型和體系結構一直是研究的重點。筆者首先介紹了網格技術的應用和現(xiàn)狀，然后討論了知識網格所涉及的基礎服務和知識發(fā)現(xiàn)服務層劃分的問題，最后提出了知識網格應用和土木工程專業(yè)相結合的方向。
20世紀90年代，Internet蔓延到世界各地，成為人們溝通信息和協(xié)同工作的有效工具。而網格（Grid）是個新的概念，是一個集成的計算資源環(huán)境，或者說是—二個計算資源池。它能夠充分吸納各種計算資源，并將其轉化成一種隨處可得的、可靠的、標準的同時還是經濟的計算能力。這里的計算資源除了各種類型的計算機，還包括網絡通信能力、數(shù)據(jù)資料、儀器設備等各種相關的資源。其網格拓撲如圖1所示。
網格計算可從3個方面來理解：①從概念上，網格計算的目標是資源共享和分布協(xié)同工作。這種概念可以清晰地指導行業(yè)和企業(yè)中各個部門的資源進行整體上的統(tǒng)一規(guī)劃、部署、整合和共享。這種思想的溝通和認同。對行業(yè)和企業(yè)是至關重要的，它將提升或改變整個行業(yè)或企業(yè)信息系統(tǒng)的規(guī)劃部署、運行和管理機制。②網格是一種技術，為了達到不同種類異構的分布資源共享和協(xié)作，網格計算技術必須解決多個層次的資源共享和合作技術，制定相應的網格標準，將Internet從通訊和信息交互的平臺提升到資源共享的平臺…。③網格是基礎設施，通過各種網絡綜合計算機、數(shù)據(jù)、設備和服務等資源的基礎設施。
1網格研究的現(xiàn)狀
1。1國內網格技術研究與應用現(xiàn)狀
目前。國內的網格計算研究，主要集中在中科院計算所、清華大學等幾家在高性能計算方面有較強實力的研究單位。在國家高技術研究發(fā)展計劃（863計劃）的支持下，我國的多項網格研究已經取得了突破。包括如下應用：①國家高性能計算環(huán)境；②中國教育科研網格；③國家地質調查應用網格；④中國氣象應用網格。
1。2國外的網格技術研究與應用現(xiàn)狀
在美國，由自然科學基金資助的PACI（PartnershipforAdvancedComputationalInfrastructure）項目，包括兩個重要的部分：NCSA（NationalComputationalScienceAlliance）和NPACI（NationalPartnershipforAd_vancedComputationalInfrastructure）。美國的NASA（NationalAeronauticsanDSPaceAdministration）正在構造一個網格計算實驗床，稱為IPG（InformationPowerGrid），它可以將NASA分布在各地的資源通過網絡（包括無線通信手段）連接起來，解決NASA目前無法解決的科學、工程計算與數(shù)據(jù)管理等問題。歐洲的網格論壇也在開展網格計算方面研究。目前已經出現(xiàn)了許多在一定程度上支持網格計算的系統(tǒng)，較著名的有G1obus。Legion，Net sol、，e，Condo，Ninf等。國外的各種網格系統(tǒng)都有一個重要的特點，即投入資金巨大。
2知識發(fā)現(xiàn)網格
知識網格是強調知識存儲、管理、傳輸和處理的網格[引。知識網格所要解決的主要問題包括：資源的規(guī)范組織、智能聚合和語義互聯(lián)。資源的規(guī)范組織需要解決如何組織資源空間，使用戶和服務能夠有效、正確地根據(jù)語義操作各種資源，提高資源的使用效率。資源的智能聚合使資源能夠互相理解，根據(jù)用戶的需求，有效、動態(tài)、智能地聚合各種資源。資源的語義互聯(lián)解決如何使因特網上資源的語義能夠被機器理解。知識網格主要包括以下2個方面。
2。1網格基礎服務層
使用網格技術構建并行分布式知識發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)必須使用網格的基礎服務，如認證、數(shù)據(jù)訪問、通信和安全服務等。用于知識發(fā)現(xiàn)的知識網格模型是基于網格技術進行構建的，因此其底層結構和服務也是基于網格通用結構和服務的。知識網格的基礎服務層如圖2所示，包括2個方面的內容：Globus通用網格服務和數(shù)據(jù)網格服務。
2。2網格知識發(fā)現(xiàn)服務層
知識網格在網格基礎服務之上構建的知識發(fā)現(xiàn)服務層，并使用網格基礎服務來構建特定的知識挖掘服務。知識網格的知識發(fā)現(xiàn)服務也被分為2個層次：核心層和端層。核心層的服務直接構建在網格基礎服務層之上；高端層的服務構建在知識網格的核心層之上。這些服務被用來描述、開發(fā)和執(zhí)行網格知識發(fā)現(xiàn)應用。網格知識發(fā)現(xiàn)兩個服務層內部結構如圖3所示。通過以上模型，構建基于知識網格的知識發(fā)現(xiàn)應用是獨立于特定領域的；它允許用戶對不同的知識構成模式進行評估和比較，其數(shù)據(jù)挖掘工具和算法具有透明性、集成性和并行性等特點。
3知識網格應用領域和方向
知識網格的方向分為知識獲取、知識建模、知識表示發(fā)布、知識門戶和通過網格知識服務來管理知識等方面。知識獲取位于知識服務擴展架構的最底層，可以通過知識獲取技術從知識源中抽取有用的信息和知識模式。知識建模旨在提供某特定應用領域知識的結構性描述，其主要功能就是用來表示知識，以便用知識來解決實際問題。知識表示的目的，就是通過計算機可以理解的方式來對知識進行結構化和語義化組織。知識門戶提供了網格上特定領域知識的視圖，用戶可通過網格知識門戶檢索和交換特定領域知識。對于知識用戶來說，最關心的還是訪問和使用知識的方式。在土木工程領域，知識的重用比發(fā)掘新的知識更加有意義。因此，網格環(huán)境下的知識重用也是網格知識服務的一個非常重要方面，研究人員在這方面作了很大努力，如利用本體來構建知識重用模型等。
通過這些方面的研究，可以拓展目前網格應用的局限賬，使其能夠為我國建筑業(yè)發(fā)展起到應有的作用，逐步填補在土木工程領域中網格技術研究的空白。在土木工程領域應用研究中，知識網格技術在分布式計算、J2EE平臺開發(fā)應用、網格技術研究、計算機模擬仿真、土木工程領域系統(tǒng)設計上，都非常符合目前行業(yè)發(fā)展的需要，可以帶來很好的經濟效果。
4結語
綜上所述，知識網格通過網格技術來實現(xiàn)信息處理和知識獲取，采用層次性網格體系結構來構建資源共享和信息共享的平臺。為信息服務提供更高層次的集成和共享服務。而在土木工程領域中，網格技術的應用尚處于初期，可以應用于該領域的土木工程仿真建模、抗災與防災的仿真系統(tǒng)、巖土工程中的仿真系統(tǒng)、項目管理系統(tǒng)、投標決策系統(tǒng)、工程結構分析的仿真系統(tǒng)、施工過程的仿真系統(tǒng)及土木工程中的專家系統(tǒng)的集成等方面，因此，有很大的發(fā)展空間和潛力。
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