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关键词:知识管理;核电工程;关键技术;应用研究
1 关于知识管理的一些基本概念
1.1 知识。广义的知识即通过实践、研究、联系或调查获得的关于事物的事实和状态的认识,是对科学或技术的理解,是人类获得的关于真理和原理的认识的总和。随着社会的发展进步和智能化的全面应用,知识已不仅仅局限于此。数据,信息,知识之间存在着必然的关系,从数据到信息再到知识的过程是一个不断重用和提炼的过程――数据在重用中提升为信息,信息在反复应用中转化为知识,而企业的知识总和进一步累计为企业智力资产。
1.2 知识工程。自知识工程的概念提出以来,世界各地的学者对其展开了具体而热烈的研究。二十多年来,知识工程在依然保持人工智能内涵的同时,研究重点不断发生变化。首先,知识工程的主要研究内容由知识推理转变为知识表达,主要研究对象由特定专业领域转变为常识和工程知识,它的处理规模和方式也从封闭式扩大到开放式,从小手作坊式的知识工程扩大到能进行海量处理的大规模工程,甚至学科从知识工程转变为知识科学。
2 知识工程的关键技术
知识工程的关键技术共包括四个部分,分别是知识获取,知识库,知识表示和知识推理
2.1 知识获取。知识获取就是从人类专家、书籍、文件、传感器或计算机文件获取知识,并将其向知识库转移的过程或技术。知识可能是特定领域或特定问题的解决程序,或者它可能是一般知识或者是用知识解决问题的过程。获取知识的途径目前有以下几种:(1)借助于知识工程师从专家获取。(2)借助于智能编辑程序从专家获取,MYCIN系统的知识获取程序TEIRESIAS就采用了这种方式。(3)借助于归纳程序从大量数据中归纳出所需知识。(4)借助于文本理解程序从教科书或科技资料中提炼出所需知识。知识获取是构建知识库的一个重大课题,但是它目前的研究尚不充分。知识获取也被专家学者和实践者认为是目前知识工程发展中的一个瓶颈,它限制了专家系统和其他人工智能系统的发展。
2.2 知识库。知识库是知识工程中结构化,易操作,易利用,全面有组织的知识集群,是针对某一(或某些)领域问题求解的需要,采用某种(或若干种)知识表示方式在计算机存储器中存储、组织、管理和使用的互相联系的知识片集合。这些知识片包括与领域相关的理论知识、事实数据,由专家经验得到的启发式知识,如某领域内有关的定义、定理和运算法则以及常识性知识等。知识库使信息和知识有序化,方便了知识和信息的检索;知识库加快了知识和信息的滚动,有利于知识共享和交流;知识库还有利于实现组织的协作和沟通;知识库还可以帮助企业实现对客户知识的有效管理。如何把各种数据、知识、经验规则等组织起来,建立一个适应于工程应用的知识库,对提高知识工程系统的效率至关重要。
2.3 知识表示。知识表示是指把知识客体中的知识因子与知识进行归纳并建立起各种关系,便于人们识别和理解知识。知识表示分为主观知识表示和客观知识表示两种。知识工程中常见的知识表示方法有产生式规则表示法,语义网络法,框架表示法,面向对象表示法。知识表示研究知识的表示技术、方法和语言,对知识存储方式的实现、知识的处理和利用起着重要的作用,是知识工程中最活跃、最重要的研究课题之一。
2.4 知识推理。知识推理是指在计算机或智能系统中,模拟人类的智能推理方式,依据推理控制策略,利用形式化的知识进行机器思维和求解问题的过程。知识推理是整个知识工程系统处理领域知识的核心部分,决定如何选用广义知识库中的知识,对用户提供的证据进行推理,最终对用户提出的问题做出回答或完成特定的动作。推理法方法有传统的正向推理和反向推理,也有近几年新兴的实例推理、模糊推、逻辑推理等方法。在实际应用中,可根据具体情况选择合适的推理方法。
3 知识管理在核电工程的应用
知识工程可以应用到多个专业领域,多个学科中。核电工程涉及多个学科领域,在核电建设过程中有着丰富的知识信息可供后续核电工程建设参考。
3.1 在核电产品设计中的应用。随着技术的飞速发展和客户需求的多样化和复杂化,各种产品的设计要求和参数要求变得越来越繁多和复杂,以前单纯依靠CAD系统和知识库之间文件形式的交互方式,使得CAD系统和知识库之间出现了断层,无法满足工程师知识积累运用的合理传递和管理要求。针对以上问题,可利用知识工程设计一套实时数据平台系统,创建产品参数化知识库,通过该系统进行产品整体模型的搜集和再生,方便、快速地完成产品的三围参数化造型设计,也能提品制造工艺流程的模拟,为工程师提供信息共享的平台。
3.2 在核电设备培训中应用。目前有很多高校的教育技术学专业都已经将知识工程引入作为一个重要的研究方向,其目的是借助于知识工程的方法和技术,改善教学,使培训更加智能化。培训知识管理是教育技术的组成部分,其实质是研究人类获取、传播、共享、利用和创造新知识的活动规律,管理有关知识的各种连续过程,以促进经济和社会发展的理论和实践。首先,知识工程的知识处理功能,有利于评价者获取被评价事物的信息和学习者获得所需知识。其次,知识工程的专家系统也可以为评价者或学习者提供帮助。
4 结语
英国哲学家培根曾说过:知识就是力量。那么知识工程就是力量的放大器,它能将知识高度集中,通过资源共享使集体的力量掌握在每个普通人手中。无论在何时何地,知识都是创新和发展的必要条件。因此,开展知识工程,实现基于知识的创新,是个人、企业和社会发展的必然选择。
文章所涉及的是知识工程的一些基本概念和简单的研究内容,仅仅是庞大的知识体系中的冰山一角。相信在人们的共同努力下,我们会克服目前的障碍和瓶颈,健全现有的知识工程体系,为人类社会的进步做出巨大贡献。
论文摘要:回顾珠江流域片水资源开发利用的特点,以及其江河流域规划与水工程建设的历程,对目前开展的珠江流域片水资源综合规划编制中,各分区的供需水量平衡、合理配置水资源的几个问题进行探讨。
O前言
目前,我国水利部门正积极开展全国、流域片和各省(自治区、直辖市)3个级别区域的水资源综合规划工作,这与全国第一次水资源评价和水资源利用规划编制,相隔已有20多年了。与以往相比较,现在人们在重视水资源的开发、利用和治理的同时,更加重视水资源的配置、节约和保护,更深刻地认识到水资源已成为综合的、与人类生存和社会发展休戚相关、不可替代的资源。如何实现把江河流域的工程规划转变为资源规划,以水资源的可持续利用支撑经济社会的可持续发展,已成为全社会关注的焦点。为此,有必要对珠江流域片各地水土资源特点、开发利用现状、未来对水资源供需的准则及协调平衡水量水质的难点,进行调查分析评定。同时,还要了解珠江流域片各地经济社会发展的经济实力、供水能力、节水潜力及有利于生态环境改善的条件等,以此来考虑当地对水资源的供、需、用、耗、排水的指标定额,经济社会发展的年递增率等,即既要符合国家、行业有关规程规范的要求,也要照顾该区域经济社会基础行业的特殊性。
1加强流域片水资源的统一管理
这次水资源综合规划应注重河道内与外、左岸与右岸、上游与下游、洪涝与干旱、城镇与农村等的来、供、用、排水的量与质的协调平衡,致力减轻或化解水资源制约经济社会发展的矛盾,因地制宜地落实可行的工程和非工程措施。珠江流域片的西北部地处云贵高原山区,田高水低,水资源开发利用程度低,水土流失严重,石漠化不断扩展,水污染日益严重;东南沿海地带的水资源俗称“风头水尾”(台风、过境水),经济社会发展迅猛,水土资源供需矛盾突出;在西江流域腹地的红水河(含南盘江下游及黔江河段),是我国十大水电资源“富矿”之一,规划的l0个梯级水电站已建成(在建)7座,连同相邻的郁江、柳江两主支流上已建成的水电站,其电力调度可控制西江中下游河道内用水;北盘江沿岸的六盘水特区是我国煤炭基地之一,它地处珠江、长江分水岭的缺水地带,而煤炭却依赖水力开采,并要洗煤炼焦和建设坑口火电站,使该河段被当地人戏称为“黑龙江”。从珠江流域片整体来看,滇、黔、桂3省(区)已被列入我国西部大开发的重点省份,对其未来经济社会发展的用水需求,必须要有对策和措施;东南沿海岸带及香港、澳门两个特别行政区经济发展迅速,淡水紧缺,港澳地区还长年依赖从珠江三角洲内调水;泛珠江三角洲区域经济合作架构已建成,并两度召开了泛珠江三角区域环境保护合作联席会议,而珠江三角洲地区就是这区域的经济发展中心地带,水资源应如何才能满足其需求?可见要合理配置珠江流域片的水资源,就必须把以往受传统计划经济影响下的部门分割、地区分割的管理体制予以改革,不能再把大、中型水电站的用水让电力部门支配,而水工程的防汛抗旱由水利部门承担。所以改革水利管理体制的关键是要加强水资源统一管理。在珠江流域片水资源合理配置方面,可参考在“九五”期间成立的黄河上中游管理局,由流域机构与各省(区)水利行政主管厅(局)组建一个水资源开发利用的协调机构。近年黄河防总办公室还与西北电网有限公司等建立一个水库调度信息平台,实现调度信息共享,促进上下游合理利用水资源。还可以考虑像海河委那样,为寻求南水北调工程改善海河的生态水环境状况,而制定出一个海河流域生态恢复的水资源保障规划等措施。
2明确水资源利用分区
对水资源利用分区的原则之一是尽可能保持与以往相关成果的连续性和一致性。这次将珠江流域片第一次水资源分区时的广东的“粤西沿海诸河区”与广西的“桂南沿海诸河区”合并为“粤西桂南沿海诸河”二级区;把原广东省的“粤东沿海诸河区”和“韩江流域区”合并为“韩江及粤东诸河”二级区;把原来的“红柳黔江区”(指红水河和柳江汇合后流入西江主干的称之黔江河段)、“郁浔江区”(指郁江流至桂平汇人黔江后改称为浔江河段)以及桂江贺江等二级区调整为红柳江区、郁江区和西江区。可见这次水资源利用分区对江河水量传递互补,行政区域的供需水量余缺的调剂,将会带来不少有待解决的问题。
另以往在水资源供需平衡时,各省(区)及其省(区)内区域之间,有着“以需定供”还是“以供定需”的争议。广东认为需求水量大,有经济实力可多建设水工程拟实施“以需定供”,贵州、云南经济发展滞后,只能“以供定需”进行水量平衡。以往的需水量测算,对节约用水多停留在口头上,节水措施很不得力,也未考虑废污水处理和再生利用。对水工程的现状的供水能力,多采用已运行20~30年的水工程设计效益指标,同时珠江流域片内不少地区的供水设施是以引、提水为主,其供水保证率低,欠缺调蓄能力,容易把供水量估计偏多。据2000年对珠江流域片中小型病险水库统计:广东、广西、云南、贵州、海南省(区)三类病险库分别占在运行的中小型水库的55%、49%、39%、47%和36%。由于水利工程管理体制改革,水库经营要自负盈亏且转向集体或个人承包,把水库原来的开发目标转向水电、供水等。因此,这次在水资源供需平衡时,必须要对现有水工程的开发目标、供水能力及其工程的安全度进行评估核定。
3落实编制珠江三角洲中长期供水规划
珠江三角洲水资源二级区,是由西、北、东三江聚汇后的网河区,水资源的量与质常受台风、暴潮、咸水、赤潮、污水及枯水期淡水紧张等的困扰而陷入水质性缺水。这里的土地面积仅占珠江流域片的4.8%,人口却占珠江流域片总人口的20.6%,城市化率高达77.5%。在广东全省的21个地级市中,珠江三角洲占有7个,它集中了全省78%的经济总量和85%的财税收入。因此,生活、生产、生态用水的量与质需求,无疑对当地国民经济发展是个重大的压力,尽管一些区镇一年的水利建设投入可以亿元计,但地势低洼难修筑大中型水库来调蓄水量,原有联围筑闸的功能受目前城镇扩大,路桥急增及河道挖沙等影响未能重新综合规划调整,滩涂围垦造地占用了海岸亲水带,房地产开发商在岸堤边抢建码头仓库,带来河道流态变形、会潮点上移及废污水激增。以往珠江三角洲内的洪潮区和潮洪区,枯水期仍可利用堤围水闸水泵兼施进行潮灌潮排“偷淡”冲污,现在连东深供水工程,也因东江枯水期水量紧缺及水污染而要把取水口上移,并修建了大型污水处理厂及对河(渠)全程进行全封闭输水。近两年珠江委等虽曾成功地利用西江上中游梯级水库下泄水量,沿西江主干道,向西、北江三角洲的沿海地区压咸补淡,但这不是长久之计。应该在这次规划中抓紧落实编制出珠江三角洲区水资源中长期供水规划,以节水先行,环保跟上去,落实需水量,在考虑修建供水设施时除首推已完成项目建议书的思贤活水利枢纽尽快上马兴建外,还可参考东深供水系统的思路,利用中顺大围顶部不受咸(枯)水困扰的东海水道已建的凫洲水闸经补强加固,引提西江水沿凫洲河(渠)南下至该围内东西向连通磨刀门水道与横门水道的石歧河构通,形成庞大的河渠水网调蓄水量,并进一步查勘线路修建渠(管)泵闸向长江水库补水及连通中珠围内的凤凰山、大镜山等水库,联合向中山、珠海、澳门等地供水。也可考虑像深圳市那样购置中型水库作为枯水期的应急供水专用水库,把众多原为农业灌溉的中、小型水库转变为乡镇供水水库。并要积极勘测规划修建海岸带的港湾水库或建设海水淡化厂。
4明确各项水资源利用评价指标
评价水资源利用的合理性和科学性,常用单位指标来量化,一般多采用人均水资源量、亩均灌溉水量、人均GDP等表达。这个“均值”是相应主管部门在某个时期内逐年累加的平均值。现各有关指标、定额、年递增率等既有现状又要预测,都由国家相关主管部门或其科研院校提供控制数给各省(区),要求各省(区)再分解到各水资源分区和地、市、县行政区。例如:耕地面积这次只要求填报2000年数值,却要以1996年国家土地管理局公布数字控制。但珠江流域片内各省(区)的2000年统计年鉴或国土部门公布的耕地面积数,都比1996年少,多数省(区)还有1994年以后的年耕地面积是负增长。至2002年全国人均耕地面积为0.095hrn2,按全国31个省(自治区、直辖市)的人均耕地面积自大至小排名:云南被列为第14位,广西列在第20名,海南为第22名,贵州为24名,广东则排在第30位,只比全国末位的福建多一点。从珠江流域片2000年各行业用水结构分析得:生活用水占13.5%、工业用水占19.4%、农业用水占67.1%(含林牧渔占7.4%)。农田灌溉用水量只占珠江流域片总用水的60%,是耕地面积减少或灌溉面积减少?还是已推行了节水农业?这是在水资源合理配置时各省(区)要认真商讨的。
2000年珠江流域(片)耕地面积1109万hm2,总播种面积1465万hm2,复种指数为1.32,这比第一次水资源利用调查分析得的复种指数1.89,减少了近1/3,这次初步分析各省(区)的复种指数中,云南、贵州为0.93与0.72,广西、广东、海南分别为1.42、1.65和1.12。这样2000年贵州省耕地只有72%播种粮食和经济作物?被称为水稻可一年三杂的海南岛复种指数只有1.12?为此各省(区)深入调查分析现有的可垦耕地、复耕地等的农业用水量来适当提高复种指数是必要的。同时从1980—2000年各分区总用水量的年均增长率看:珠江三角洲为2.91%,南北盘江为2.40%,两者似较相近,但2000年珠三角区总用水量为167.86亿m3,占珠江流域片的20.4%,南北盘江区仅37.70亿m3,只占全区的4.6%。所以区域的水资源配置,特别是两个水平年的用水预测,要有中长期用水计划,要节约用水降低耗水等相关指标作依据。如果目前各省(区)的水资源综合规划还未定稿出版,宜与近年国家和各省(区)的“十一五”规划建议的有关指标进行适当调整修正。