//Logo Image
作者:陳友凡 (2001-02-25);推薦:徐業良 (2001-02-26)
附註:本文發表於有線視訊寬頻網路委託計畫研究成果發表會。

知識服務供給者建立模式之研究

1. 簡介

通訊及電腦網路技術的發展,改變了現代人類生活的形態,也改變了許多產業經營的模式。利用網路技術的確產生了許多新的可能性,以大學為例,遠距教學、網路教學、電子圖書館、校務行政電腦化等各種想法都逐步在實現,所謂電子化學校、網路大學如University of Phoenix的經營,已經成為大學經營運用網路技術的良好範例。然而大學的價值絕對不僅僅在於課程的提供,對於電腦網路技術的應用也應該進一步超越資料的保存與檢索,以及行政管理的層次。大學是產生知識、傳播知識的場所,所謂「知識經濟」的時代已經來臨,大學將是知識經濟時代中最大、最重要的知識產生與供應者,大學所能提供最重要的服務將是「知識服務」

「網路大學」一詞比較被普遍認知的意義,是以課程為主體,將大學課程建構在網路上,配合網路上之課程管理工具,經由網路教學方式授課。在相關研究上也多偏重網路教學平台的開發、教學網站內容的建置、多媒體網路教材編輯工具的研發、以及網路教學方式對於教學環境、教學品質、學習效果、教師角色等之評估。然而課程只是知識被組織呈現方式的一種,網路大學的內涵不應只考慮課程一種形式,而應該是將大學最重要的產品-知識,做完整的建構與呈現

由於早期TANet的建置,大學得以在低成本的條件下建立自己的網站,在網路上呈現自己。在這樣的趨勢下,可以發現大學的經營管理工作,已經從真實世界的課堂教學、校園、校舍、設備、人員等實體大學的經營管理,擴展到經營虛擬網路世界中「網路大學」的面向。顯而易見的,造訪虛擬世界網路大學的人數,絕對遠遠超過造訪真實世界實體大學的人數,且虛擬世界中的網路大學所能造成的影響層面絕對超過實體大學,大學必須要有所警覺,把較大比例的精力和資源,投注在虛擬世界中「網路大學」的經營

1為針對台灣地區22所主要大學機械系,調查、整理其網站內容項目,以了解各大學機械系建構網站上的做法與趨勢。在這個調查中我們發現,目前國內各大學的機械系網站上所提供的資訊,主要還是靜態、介紹性的資料,對於大學在教學研究活動中產生的知識卻著墨不多,以致於內容較空泛、並未經常更新,許多網站甚至已經無法進入。究其原因,除了大學內教授、研究者並未完全認同網路上大學經營的重要性之外,對於非資訊科系的教授、研究者來說,網站的經營、維護所需之技術、成本較高,且似乎是專業教學、研究之外“額外”的工作,都是讓大學建立之網站較無到訪的價值的原因。

1. 各網頁主要項目被各機械系網站採用的比例

因此(1)如何建立以知識的保存展現為網站建立的主軸(2)利用基本的資訊技術與工具經營、維護知識網站,使得全體知識工作者都能參與其中,而非少數資訊管理人員的工作;(3)建立機制使知識網站的經營、維護與知識產生的工作相結合,在知識產生時即考慮在知識網站上的保存與展現,而非“額外”的工作,都是值得做深入研究、探討的。

近幾年來網路的服務已經成為重要的產業,有相當多提供網際網路服務的公司或組織(Internet Service Provider, ISP)紛紛成立。ISP主要可以分成三個不同類型,底層是網路通路的提供者(Internet Access Provider, IAP),中層是網路平台或應用服務的提供者(Application Service Provider, ASP),再上層則是網路內容的提供者(Internet Content Provider, ICP)ICP所提供的內容,可能有數據(data)、資訊(information)、和知識(knowledge)三種層次,數據的本身不具意義,一群相關且具有目標的數據則稱為資訊,當資訊經過保存及思想的洗滌後才成為知識。從大學的角度來看,大學應該拓展經營管理的面向,從實體大學到網路大學,從網路教學內容的製作,到知識完整的建構與呈現,構思如何應用網路技術讓大學成為「知識服務供給者(Knowledge Service Provider, KSP)

本計畫的目的,便是希望由機械工程的專業領域為例子,建構專業領域中的KSP,而從建構的過程中,探討、研究KSP建立的模式。執行本計畫的「知識組織」為元智大學機械系之最佳化設計實驗室,目前成員規模為13人,包括指導教授、博士班研究生3人、碩士班(含大四甄試入學學生)9人。

2是本計畫建構KSP的架構圖。如圖所示,KSP的基礎是知識文件的鋪陳,使用者透過知識擷取介面,以電子圖書館、計畫記錄、執行程序、課程等四種形式擷取所需知識文件,並透過知識服務介面獲得互動性知識服務,最後則是組織介紹,成員介紹等靜態的表層項目。以下即針對知識文件的建立、知識擷取介面的建立等二項工作進行的方式與目前的成果做進一步介紹。

2. KSP網站的架構圖

2. 文件管理軟體分析與KSP文件管理功能定義

知識服務供給者KSP的建構,最重要的工作項目是底層知識的鋪陳,在做底層知識鋪陳時面臨的第一個問題就是知識展現的格式。知識大致可以分為兩種形式,一是可以用文字、圖形等描述的知識,這類知識展現的格式,顯然就是各種文件,在此我們稱作「知識文件」,在此被定義成包含某種形態的「知識」、可以獨立存在且被了解的完整文件。為使知識文件能被使用者順利擷取,類似文件管理的手法也會被整合在KSP中。現今良好的文件管理系統除了管理文件外,還需具備有在使用者的配合下在日常操作過程中進行資料擷取、結合的工作[O’Meara, 2000]。一般常見的功能包含了文件的貯存與分類、文件的搜尋、文件版本管理、文件產生及修正時審核過程的自動化等為了解目前市面上文件管理軟體的功能以供作採用或自行建立的參考,在網路上搜尋出八種文件管理系統作為參考的對象,簡介如下:

(1) Actif KM Builder

KM Builder為國內喬蓬公司的產品,其主要的功能為建立企業內知識管理的介面及網站。KM Builder在文件管理的工作上是結合Microsoft ExchangeWindows 2000內建的功能提供文件的貯存及檢索。

(2) CD-Files

CD-Files為一個紙本文件電子化的解決方案,其專長的部分為圖檔的存放及搜尋以減少重覆設計的情形。

(3) Domino.Doc

Domino.Doc為美商蓮花公司的產品,附屬於其Notes群組軟體下。其提供的功能主要有Check-in/check-out、版本管理、文件資料收集、階層式文件管理、全文檢索及調閱

(4) DyanDoc Capture 文件捕手

DynaDoc Capture為國內華印公司以其專屬可攜式文件格式(DynaDoc格式,*.wdl)為基礎的文件管理軟體。其主要功能為文件掃瞄及文字辨識,主要針對舊有紙本文件電子化。對於新產生的文件則提供簡易的工具將有的文件檔案轉換為DynaDoc格式。在實際管理的功能上則主要是提供文件檔案 (*.wdl*.html*.txt)的全文搜尋及文件傳遞功能。

(5) KMAN2000

KMAN2000亦是與Exchange結合的軟體,為針對AutoCAD的圖文管理系統。包含文件或圖檔建立及修改時自動利用E-mail進行審核程序、文件或圖檔版本的保存、文件或圖檔的全文檢索(包含AutoCAD檔案內文字的檢索)、以不同格式儲存的同一份文件的管理、以及自動建立文件產生的報表以了解文件產生及修改的情形。

(6) KMS

包含了知識文件的建立、生效、發行、調閱、變更、作廢等完整的文件管理功能。提供文件類別、參考文件、變更記錄、相關部門、審核流程等關聯性資料的查詢。提供完整的全文檢索與文件立即查詢功能

(7) Metaphase

Metaphase主要以PDM作為其功能的訴求,提供管理文件檔案、工作流程、產品架構、標準零件分類、應用程式整合、產品組態管理、圖檔管理等功能。並以稍加修改便能與各類CADCAECAM甚至使用者自行撰寫的軟體相結合。

(8) Panagon

Panagon分為影音管理及文件管理兩種功能。影音管理可以大量儲存、管理及擷取各種型式的影像文件,包括文件影像、電腦輔助設計圖、數字及文字資料、照片、聲音及錄影資料並加以索引及分類。文件管理的部分則提供文件索引、版本控制、資料安全控制等能力。

以上軟體中CD-FilesDynaDoc以轉換舊有文件為主要的功能,在管理方面僅提供搜尋的能力,因此不在考慮的範圍內。KM2000KMSMetaphasePanagon是獨立的軟體,使用者必需購買該軟體才能使用。Actif KM BuilderDomino.Doc則是利用與群組軟體的結合以進行文件的管理,但此類軟體由於使用對象仍為組織內,因此在保全上的機制反而不適於網路上知識的傳播。

經過現有文件管理軟體收集與分析,發現利用現有軟體來建構KSP網站仍有許多的問題必須克服。另外此類軟體由於大都需要針對客戶作調整,部份需要與群組軟體配合,價格對於一般的小型知識組織而言並不容易接受,因此KSP網站必需自行建立文件管理的機制來滿足使用者。然而分析現有文件管理軟體後,可以更清楚定義出KSP網站文件管理的功能需求

(1)       文件審核過程的自動化,其中又以利用E-mail做為傳遞的工具為主。

(2)       文件版本的控制,確保使用者獲得的是最新的文件。有些則提供舊有版本的保存可以從中了解版本改變的過程。

(3)       對作者及修改者的記錄。

(4)       全文檢索。

(5)       文件的建立。

(6)       利用現成的網頁瀏覽器作為介面。

(7)       文件資料的保全。

這些需求中(1)(2)(3)(5)(7)是屬於組織內部的工作。在網際網路的發展下,知識組織中主管與成員間利用e-mail作為溝通的介面文件的傳遞是相當普遍的,應此當文件完成時交由主管加以審核並推薦的過程結合在組織的工作習慣中並不困難。對於文件版本的控管則和作者及修改的記錄則可直接利用文件建立過程中在文件中加以附註。由於使用者僅能利用網頁來觀看文件,因此文件不易有被任意修改的情形。

需求(4)(6)則是針對參觀KSP網站的使用者而建立,為知識擷取介面的部份。KSP是以網站的方式存在,瀏覽器便是最主要的使用者介面,而且由於Html規格的統一,並不易出現版本衝突而無法閱讀的問題。全文檢索在一般的網站中亦為十分普遍的功能,網路上也有許多現成的搜尋引擎來達到相同的目的。使用現成工具來進行文件的管理工作除了可針對組織本身進行調整外,經費的降低亦是一個優點。

3. 知識文件的建立及保存

組織內成員依其對KSP建構知識文件工作的不同,可區分為三類:主管、知識文件管理員、及知識產生人員。知識產生人員為所有知識文件的實際撰寫者,基本上包含了實驗室內所有的成員,主管和知識文件管理員亦是知識產生人員之一;知識文件管理員的工作在於將完成的知識文件依固定之格式儲存、命名、並轉換成加以修改以利網路上展現的形式;主管則是組織中要求進行知識文件撰寫,及負責對文件加以審核、推薦的人員。

知識文件建立流程如圖3所示,在組織中不同成員執行工作或研究過程中,許多經驗、知識、和相關的零散文件或記錄,這些文件或記錄平時便以知識文件範本的格式呈現當此經驗、知識、或相關文件被組織的主管認為對組織有益,便會要求成員進行正式知識文件的撰寫,以保留相關的記錄及供他人參考。文件完成後便會交由組織的主管來進行審核、推薦的工作。

3. 知識文件產生的流程

知識文件在經過主管的審核、推薦後,便交由知識文件管理員進行進一步的處理,正式放入KSP的知識文件文案夾(archive)。此時知識文件管理員的工作包含了(1)為了在網路上展現所必需做的修改和建立連結,(2)PDF檔的製作,(3)文件的分類存放

知識文件除了文字本身外須包含有數個組成要素:(1)標題、作者、著作日期,(2)核准者、核准日期,(3)發表附註,(4)此份文件被取閱的次數。其中此份文件被取閱的次數,必須將計數器手動插入製作∕轉換完成的HTML檔案中,可以作為此篇文件價值或重要性的基本指標。

知識文件的命名分為前後二個部分,第一個部分是這份文件首次被推薦發表於KSP上的日期,第二個部分為此知識文件的正式名稱。如“(2001-01-04) 機械設計實作計畫-機器人之系統整合”這個檔案名稱,說明了這份文件是在200114被推薦發表,完整的文件題名則讓使用者了解此文件所探討的主題為何。完成的知識文件如圖4所示。

4. 知識文件格式

最後文件的存放是依照不同用途的文件(HTMLPDF檔案)放置於所屬類別的資料夾中,本計畫建置的KSP目前分為Conference PaperJournal PaperAcademic ThesisTechnical ReportProject DocumentProduct ManualOthers等八個類別。文件需要修改或加入新的資料時,將重覆之前建立知識文件的流程,並且須在文件的開頭記錄文件被修改的時間及負責修改和核可的人員,但該檔案的名稱並不會由於修改而需做改變,以免影響先前鏈結到此文件的網頁。

4. 知識擷取介面的建立

電子圖書館形式

知識文件可以被視為類似圖書館藏書,讀者可輸入文件類別、關鍵字,檢索出相關的知識文件。因此在KSP的建置上,一個可以執行全文檢索的搜尋引擎是絕對必要的。一般搜尋引擎的原理主要分為三種,第一類為將檔案一個一個打開並檢視其內容是否包含使用輸入的查詢字串,這種方法在檔案少且形態單純時較為常用,但檔案多時效能不佳。第二種為利用Html檔案檔頭中的“Meta”標籤來做搜尋,Html寫作者會在Meta標籤中填入該Html的關鍵字,搜尋程式便會利用每個html檔案的Meta標籤來做關鍵字搜尋而不是全文檢索。第三種全文檢索方式為大多數程式採用,程式會先檢視網頁中所有的檔案並製作一索引檔,這個檔案記錄各字元出現在那些檔案中,搜尋時便直接在索引檔中尋找以增加速度。本計畫採用之Microsoft Index Server便是利用第三種方式。圖5為本計畫建置之KSP執行全文檢索之介面與搜尋的結果。

5. 搜尋的畫面

計畫記錄的網頁

由一項研究計畫、產品開發、或實驗執行過程中產生的所有知識文件,可以用一個網頁鏈結、記錄下來,如此對其中一份知識文件內容有興趣的使用者,可以反向鏈結到產生該知識文件的計畫網頁,了解該份知識文件產生的背景及其他相關文件。這樣的記錄很可能是線性、序列式的,而以計畫記錄的形式鏈結至相關知識文件,也發揮了知識保存與管理的功能

e-Advisor-程序導引式機械設計協助網頁的建立

比較無法描述的知識,如過去的經驗,要在特定的問題發生或處在一特定的情境之下時,才會從過去的經驗中搜尋類似的問題和情境及其解決的方式,並應用在目前的問題上。這一類知識的保存或呈現,如研究進行的方法,實驗執行的方法,產品開發的步驟等等,需要靠以“執行程序”或“思考程序”為主軸的導引性網頁的建置,也就是此處所謂“e-Advisor”

導引式網頁最常見的例子,是如許多銀行提供的理財服務線上程式,引導使用者逐步輸入自己的收入、理財目標、風險考量等資訊,線上程式便能依據相關理財公式,計算出如定期存款金額、各種標的投資比例等具體建議。但在工程領域上經常需要面對較複雜的計算、繪圖等問題,在程式的設計上也較困難。以機械設計的領域來說,由於網際網路所能帶來的如多點協同設計或網路線上協助等優點,網路上的設計系統近來也是發展的焦點之一。如Caldwell等人所建構的“WebCADET”設計決策輔助系統[Caldwell, 2000],便是將之前的經驗盡可能以模糊邏輯規則的形式加以記錄,使用者僅需接受引導輸入目前的設計和設計目標,程式便會依據現有模糊規則提供其所知最好的建議。Arnold等人所發展的“Internet Broker for Engineering Service (IBES)”[Arnold, 1999],則是利用使用者建立欲設計元件的STEP格式CAD檔案內所包含的設計資訊,利用外掛的CAD/CAE程式自動分析並根據資料庫中的標準元件資料,輸出最合適的結果,甚至可直接透過網路進行元件的採購。Seifert等人發展的“Engineer’s Tool Box, ETB”[Seifert, 2000],利用JAVA程式語言不受平台限制且具有較一般CGI程式(以perl語言或ASP為代表)更強大的繪圖、運算、資料保全、設計彈性等特點,將許多工程上常用到的計算或模擬功能,放置在網頁上供人利用。

但是目前在網路上執行的程式主要還是以的CGIJAVA寫成的,並非一般工程計算軟體慣用的程式語言,所有的工程計算功能都必須重新撰寫。此外舊式的CGI程式雖然撰寫容易,但展現結果的方式有限,若要展現複雜的圖形便需要額外的程式能力如JavaScript等。JAVA雖然能力強大但是一直有效能不彰的問題,而且由於各瀏覽器開發公司本身的考量,JAVA並不能保証在每個瀏覽器上正確運作。

本研究中針對工程領域導引式網頁之設計,是希望能將一般工程計算工具直接放置在伺服器端執行,無須為網路應用重新撰寫程式,僅需建立工程計算程式和網頁上執行的程式間的溝通界面,在網路上提供工程計算的知識服務。我們挑選了“Matlab Web Server (Matweb)”做為本研究導引式網頁發展的工具,主要是由於Matlab是目前許多工程人員做其模擬或計算的主要工具,且Matweb能將執行所有Matlab指令檔(*.m)的結果,不論是圖片或矩陣,以標準HTML的格式輸出至使用者端的瀏覽器上。

本計畫在機械設計專業領域e-Advisor中,計畫完成機械設計程序導引,目前已完成彈簧設計e-Advisor範例。圖6為設計導引畫面,導引設計者思考、輸入彈簧設計各項參數,且參數相關說明與計算原理均以蹦現畫面提供給設計者所有計算都是在Matweb中以Matlab程式進行,故可做相當複雜之工程運算;在輸出結果的畫面中(圖7)使用者可自由決定是否要修改設計參數來獲得更適合的數據、進行下一個設計步驟、或者可以直接結束設計的程序。

6. 彈簧設計e-Advisor之輸入畫面

7. 彈簧設計e-Advisor結果輸出

課程的網頁

網路教學建置的模式應以廣泛、深入地鋪陳知識文件為主要工作,課程網頁建置工作重點,應是在編輯鏈結至不同的知識文件,提供學生有效獲取知識的導引介面,不同的課程,只是編輯鏈結到不同的知識文件而已。這樣以鋪陳知識文件為主軸的建構模式有兩個重要的好處,一是由於KSP中的知識文件不斷增加並更新,課程的內容也隨之不斷更新;二是在建構課程時工作重點從內容編寫轉換成鏈結的編輯,教師可以更專注於發揮網路教材中網狀鏈結與”self paced”、”self-directed”的特性,思考如何導引學生在某些特定、有興趣的課題得到更深或更廣的知識。當然在課程網頁中,網路教學上所需之課程管理、討論區等功能,也是絕對不能缺少的。

本計畫KSP目前支援的五門課程,都是採用類似圖8之標準課程網頁,除了課程公告、討論、進度控制、學生作業繳交、成績評分等基本網路教學功能外,最重要的便是課程內容建置(課程講義),完全是動態鏈結至知識文件案卷中相關知識文件(如圖左所列),提供同學html格式(可包含動畫、影音等)做線上瀏覽,及PDF格式便於下載、列印。

8. 課程網頁

5. 知識服務供給者網站之現況

知識服務供給者(KSP)網站自2000624起開始運作,至2001224為止,八個月間計有11,588人登入首頁,平均每日的訪客人數為48.2。在訪客性質方面,藉由“HotRank(站地萬象中文網,http://www.hotrank.com.tw)”所提供200012月的流量統計服務得知,在當月1608位訪客中,除去43%無法得知網域名稱的訪客之外,大部分訪客是來自教育單位的網域(*.edu.*),佔可得知網域訪客名稱總數的68%,其餘32%來自公司或組織的網域(*.com*.Net*.Org*.Gov)。這個統計數字顯示目前本網站建置內容,主要使用對象仍在教育單位。

就訪客IP位置的統計,在2000121608位訪客中有84%訪客來自國內,6.2%訪客來自國外(其餘未知)20011月訪客也有5.9%來自國外,包括大陸、香港、日本、美國、加拿大、馬來西亞、紐西蘭、英國、德國、澳大利亞、巴西、波蘭。在訪客瀏覽器所使用的語言方面,96%的訪客使用的是中文,另外4%則是英文或其他語系使用者。本網站目前已在雅虎中文Gais”奇摩站蕃薯藤Openfind等入口網站註冊,介面設計以英文為主中文為輔,但目前知識文件則有85%以上是以中文撰寫,未來必須增加英文撰寫的知識文件,並在國際入口網站註冊,才能透過無遠弗屆的網際網路發揮國際化的影響力

知識文件為目前知識服務供給者中最主要的知識提供方式,2001224止共累積146篇與機械設計相關的知識文件,這146篇文件共被查訪或下載6605次,平均每份文件被查訪44.2次,其中最受歡迎文件被查訪438。由於由於執行本計畫之知識組織為學校內的實驗室,因此產生的知識文件仍以教學相關的文件(Course Materials)為主,另外計畫相關的文件(Project Documents)、博碩士論文(Academic Thesis)則是另外二個主要的知識文件類型。

6. 結論與未來發展方向

本研究以大學內小型知識組織(機械系之設計實驗室)為例,嘗試建立“知識服務供給者”網站之運作模式,目前本網站整體架構已完成,本研究建置的KSP以知識的保存、展現為網站建立的主軸,所使用經營、維護知識網站的資訊技術與工具也都是全體知識工作者都能輕鬆使用的,本計畫基本上沒有投入任何資訊專業技術人員;而KSP運作機制成功地與本實驗室知識產生的工作相結合,知識網站的經營、維護已成為知識產生工作的一部份,而非“額外”的工作。除此之外,KSP的建立與經營對於知識組織教學、研究上的知識管理與保存,以及知識組織專業形象的提升,均有極正面的幫助。

目前ICP普遍面臨生產內容(content)的人力成本過高,網路廣告量不足,造成經營上的困難。而KSPICP最大的不同,就是ICP“content”為最主要的商品,而經營KSP的知識組織則以“傳統”形式提供教學、研究、技術或產品開發等“知識服務”之外,將此過程中產生的知識保存下來,並以適當方式展現,讓“顧客”或“潛在顧客”能夠透過網路分享、認同組織所提供的專業知識,未來如有相關需求時,便會主動接觸知識組織,要求提供知識服務。因此KSP的建立對於知識組織來說,實有知識管理與保存機制、網路上知識分享與知識服務提供、知識組織專業形象的提升、對知識組織知識服務業務的專業行銷等多元價值

本研究發展之知識服務供給者建立模式,相信可以提供其他組織、企業作參考。日後除了繼續依此模式運作,持續增加知識文件數量,期能提供更完整、豐富的知識服務之外,在工程領域的應用上,將繼續研究如何結合現有工程計算軟體,將工程計算的服務以“e-Advisor”的形式提供在網際網路上

參考資料

Actif KM Builder, http://www.asp.com.tw.

Arnold, James Andrew; et. al., “An approach for the interoperation of web-distributed applications with a design model,” Automation in construction, v8 3, p291-303, 1999.

Caldwell, Nicholas H.M.; et. al., “Web-based Knowledge Management for Distributed Design,” IEEE Intelligent Systems, v15 3, p 40-47, 2000.

CD-File, http://www.lehigh.com.tw.

Domino.Doc, http://www.lotus.com/home.nsf/welcome/domdoc.

DynaDoc, http://www.asiaserve.com.tw/product/catcher/index.htm.

KMAN2000, http://www.eoffice.com.tw/default.htm.

KMS, http://www.easyflow.com.tw/product/kms/default.asp.

Matlab Server Online Manual, The Mathworks Inc.

Metaphase, http://www.apic.com.tw/products/cae/metaphase.html.

O’Meara, Darren, “Buried in Documents?” Manufacturing Engineer, p198-200, October 2000.

Panagon, http://www.trinet.com.tw/pr_dm1.asp.

Seifert, M.; et. al., “Developing and Distributing Network Based Engineering Solutions,” Advances in Engineering Software, v31 7, p 453-465 , 2000.