1.5.4 知識(shí)圖譜應(yīng)用技術(shù)

中國(guó)的歷史源遠(yuǎn)流長(zhǎng)，不同時(shí)代有著不同的社會(huì)治理情景，古人留給我們?cè)S多珍貴的經(jīng)驗(yàn)之談。比如，在元雜劇《龐涓夜走馬陵道》中，有一句非常有名的諺語“學(xué)成文武藝，貨與帝王家”。如果將“文武藝”比作知識(shí)圖譜所代表的知識(shí)，那么“貨與帝王家”就是知識(shí)圖譜的應(yīng)用。知識(shí)圖譜如果僅保存在圖數(shù)據(jù)庫而沒有任何應(yīng)用，那就如“深山隱士”一般，即使才高八斗、學(xué)貫中西，對(duì)社會(huì)和人類的價(jià)值也不大。同樣的，知識(shí)圖譜如果僅存在于圖數(shù)據(jù)庫或向量數(shù)據(jù)庫中，其價(jià)值也未必有多大。在DIKW 模型中，正是知識(shí)的應(yīng)用產(chǎn)生了智慧，它強(qiáng)調(diào)的是可執(zhí)行的應(yīng)用。“可執(zhí)行”是價(jià)值的體現(xiàn)，知識(shí)圖譜的可執(zhí)行應(yīng)用恰恰是解決“知識(shí)到哪去”的問題，即知識(shí)的去向，也就是價(jià)值的體現(xiàn)。這一點(diǎn)與哲學(xué)三大終極問題中的第三個(gè)問題殊途同歸，即“我去向何方”及其所蘊(yùn)含著的“我的人生價(jià)值在哪里”。

在圖1-4 的技術(shù)體系中，知識(shí)的應(yīng)用體現(xiàn)為兩部分，一是知識(shí)圖譜應(yīng)用技術(shù)，二是用戶接口與界面。前者是從知識(shí)圖譜的視角來看待知識(shí)的應(yīng)用技術(shù)，后者則是從業(yè)務(wù)或場(chǎng)景的視角來看待知識(shí)的應(yīng)用方式。更重要的是，后者會(huì)組合運(yùn)用前者來實(shí)現(xiàn)所需的功能，這是知識(shí)圖譜價(jià)值最直接的體現(xiàn)。本節(jié)著重介紹應(yīng)用技術(shù)，用戶接口與界面將在1.5.5節(jié)中介紹。

回顧一下，《思考，快與慢》這本書將人類大腦分為直覺系統(tǒng)和理性系統(tǒng)，分別對(duì)應(yīng)思維模式的快思考與慢思考。在知識(shí)圖譜的應(yīng)用中，也存在類似的理念。或許未來的認(rèn)知智能恰恰是由類似的“快”與“慢”兩種系統(tǒng)組合實(shí)現(xiàn)的，并且這兩種系統(tǒng)互相關(guān)聯(lián)、互相配合、融為一體。本書借鑒了這兩個(gè)概念，將知識(shí)圖譜的應(yīng)用分為兩類，分別是運(yùn)算簡(jiǎn)單低能耗的快應(yīng)用、運(yùn)算復(fù)雜且需要較多計(jì)算資源和能耗的慢應(yīng)用。

（1）快應(yīng)用

快應(yīng)用類似于人類大腦的直覺系統(tǒng)，特點(diǎn)是低能耗，反應(yīng)迅速，直截了當(dāng)，只能做簡(jiǎn)單工作。在知識(shí)圖譜中，知識(shí)檢索和知識(shí)探索是兩種“快應(yīng)用”技術(shù)。

知識(shí)檢索是知識(shí)圖譜與信息檢索的交叉技術(shù)。在給定一個(gè)輸入時(shí)，知識(shí)檢索技術(shù)從知識(shí)存儲(chǔ)系統(tǒng)中快速找到與之相同的或最類似的知識(shí)（實(shí)體或關(guān)系）。

知識(shí)探索則類似于大腦中的直接聯(lián)想活動(dòng)。通常來說，知識(shí)探索可以分為以下3種情況。

① 根據(jù)一個(gè)實(shí)體獲取所有與該實(shí)體直接關(guān)聯(lián)的關(guān)系。

② 根據(jù)實(shí)體和關(guān)系，獲取關(guān)系另一端的實(shí)體。

③ 根據(jù)兩個(gè)實(shí)體查找實(shí)體間的直接關(guān)系。

為了實(shí)現(xiàn)快的目標(biāo)，快應(yīng)用通常會(huì)在圖數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中建立索引，或者使用搜索引擎技術(shù)等。以圖1-1所示的知識(shí)圖譜為例，輸入“月球”，通過圖數(shù)據(jù)庫查詢快速找到“月球”實(shí)體，并返回該實(shí)體及相關(guān)的屬性，就是知識(shí)檢索的過程。在“月球”實(shí)體的基礎(chǔ)上，經(jīng)“談及”關(guān)系，找到作品《水調(diào)歌頭·明月幾時(shí)有》則屬于知識(shí)探索的過程。

（2）慢應(yīng)用

慢應(yīng)用類似于人類大腦的理性系統(tǒng)，特點(diǎn)是高耗能，反應(yīng)遲緩，迂回曲折，善于做復(fù)雜的、需要大量計(jì)算或復(fù)雜推理的工作。在知識(shí)圖譜中，知識(shí)計(jì)算和知識(shí)推理是“慢應(yīng)用”技術(shù)。

知識(shí)計(jì)算是指通過復(fù)雜的圖算法，從給定的輸入找到符合條件的輸出。以圖1-1所示的知識(shí)圖譜為例，給定兩個(gè)實(shí)體“蘇軾”和“王文廣”，從知識(shí)圖譜中找到符合條件的路徑聯(lián)系將這兩個(gè)實(shí)體聯(lián)系起來。通俗地講，就是判斷兩個(gè)實(shí)體是否有關(guān)聯(lián)，這很常見，其所用到的最短路徑算法比較復(fù)雜，計(jì)算量也大，是一個(gè)“慢”的應(yīng)用。

知識(shí)推理是指通過復(fù)雜的邏輯推理，經(jīng)表示學(xué)習(xí)后的向量/矩陣計(jì)算或深度學(xué)習(xí)模型等方法，從給定的輸入中找到符合條件的輸出。仍以圖1-1所示的知識(shí)圖譜為例，給定兩個(gè)實(shí)體“金庸”和“杭州”，推斷金庸是否去過杭州，這是知識(shí)推理中最常見的鏈接預(yù)測(cè)功能。鏈接預(yù)測(cè)本身需要消耗巨大的計(jì)算資源，也是一個(gè)“慢”的應(yīng)用。

事實(shí)上，慢應(yīng)用和快應(yīng)用是可以互相轉(zhuǎn)換的，這點(diǎn)也類似于大腦的直覺系統(tǒng)和理性系統(tǒng)。在人類大腦的思維活動(dòng)中，如果一個(gè)人經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間訓(xùn)練，對(duì)某個(gè)內(nèi)容非常熟悉，那么他就可以把某個(gè)思維活動(dòng)從理性系統(tǒng)轉(zhuǎn)到直覺系統(tǒng)中，這往往被稱為專家直覺或者“第六感”。比如，圍棋大師看一眼棋盤就能判斷哪一方占優(yōu)，而普通的圍棋愛好者則需要長(zhǎng)時(shí)間的思考和“數(shù)子”才能得出相應(yīng)的結(jié)論。

同樣的，在知識(shí)圖譜中，知識(shí)圖譜補(bǔ)全的本質(zhì)就是將“慢應(yīng)用”轉(zhuǎn)為“快應(yīng)用”。在圖1-1所示的知識(shí)圖譜中，推斷金庸是否去過杭州，需要至少兩個(gè)步驟——“＜金庸，任職于，浙江大學(xué)＞”和“＜浙江大學(xué)，位于，杭州＞”。知識(shí)圖譜補(bǔ)全利用知識(shí)計(jì)算或知識(shí)推理的方法，為“金庸”和“杭州”兩個(gè)實(shí)體創(chuàng)建一個(gè)關(guān)系，比如“住在”，當(dāng)“＜金庸，住在，杭州＞”這個(gè)關(guān)系建立起來之后，使用知識(shí)檢索或知識(shí)探索的方法即可得到所需的結(jié)果。

第5章將介紹圖數(shù)據(jù)庫的查詢語言，基于圖數(shù)據(jù)庫的查詢語言容易實(shí)現(xiàn)知識(shí)檢索和知識(shí)探索等快應(yīng)用。第6章和第7章則介紹了許多慢應(yīng)用的方法，除知識(shí)計(jì)算和知識(shí)推理的本身的應(yīng)用之外，基于這些方法還可以實(shí)現(xiàn)知識(shí)圖譜的補(bǔ)全，實(shí)現(xiàn)將高頻使用的知識(shí)，從慢應(yīng)用轉(zhuǎn)到快應(yīng)用上，從而提升知識(shí)圖譜應(yīng)用的效率和效果，降低能源的消耗。這其實(shí)很“人類”，因?yàn)槿祟惥褪沁@樣喜歡靠直覺判斷，而不愿意啟動(dòng)理性系統(tǒng)來做深度思考，即使直覺常常犯錯(cuò)。