现有的水利工程知识表示方法，一方面，无法充分表达水利工程问题求解中需要的语义，包括构成原因和结果部分的不同因素类型，因素的不同量化程度，因素之间的不同关系;另一方面，各类水利工程知识的表示没有遵循统一的规范，呈现各自为政特点，缺乏面向知识服务的水利工程知识总体架构和组织，水利工程知识组织和应用方式单一，范围窄，所以对水利工程问题只能提供“物理解”，无法为用户提供水利工程问题“情报解”。

　　b．知识组织方法的实践性探索研究，行业的针对性不强。国内知识组织研究集中在知识组织概念、基础理论、关键技术和方法，由于限于具体技术方法问题，还缺乏针对行业的理论结合实践的研究。国外的研究虽然也有很多成果探讨了信息的本体组织和知识地图等知识的组织技术，但均没有系统地去研究针对行业的知识组织架构和实现问题。知识组织方法的理论研究目的是指导知识组织的实践应用，而水利工程知识组织实践应用是水利工程知识组织的重点和难点。

　　c．水利工程知识检索不准确、知识处理智能性和协同性差，难以提供满意的水利工程知识服务。由于目前基于关键词的信息技术难以找到所需要的信息，而水利工程知识不能表达足够的语义，无法包含各种对问题求解有用的信息，如问题描述对象的特征信息、关于解的启发式信息及各种约束关系信息，在问题求解推理中由于语义不足，结果的确定性和可靠性都降低了。虽有利用粒度原理解决工程知识问题，大多局限于显性知识的组织和推理，跨领域和跨系统的集成不足，缺乏融入专家经验知识和情境知识，导致推理的结果难以解决用户的问题。

　　3、基于粒度原理的水利工程知识组织系统模型构建

　　本文以解答用户水利工程问题为目标，针对水利工程行业现状和用户需求，对水利工程问题和知识进行粒度化，形成包括融入水利工程问题的用户需求分析、知识组织准备、水利工程知识组织的架构以及知识组织过程。

　　3．1用户需求分析不同文化程度、不同知识背景、不同职业的用户对知识需求不一样，形成水利工程领域不同类型的问题，而要解答这些问题需要充分分析问题所在领域、背景、用户行为的基础上，以资源驱动的传统知识组织难以达到解决问题的目的，因此对知识组织提出融入问题的新要求，有必要对知识重新科学地组织。

　　3．2知识组织准备水利工程知识组织准备是有效解答问题的基础和保障，知识组织准备主要包括:a．粒度化分类和聚类准备，针对不同问题的解答需要不同粒度大小的知识，运用模仿人思考方式得粒度原理动态分类和聚类知识，除了对知识粒度化概念进行界定外，制定相关规范来引导知识粒度化和知识组织，以支撑问题解答。b．数据准备，将知识组织构建准备作为知识组织前重要的基础工作，也就是说从知识组织的数据、粒度化、知识构建规范、知识组织工具等方面系统规划，为知识组织和知识服务奠定基础。

　　3．3水利工程知识组织的总体架构知识组织目标是为用户提供有针对性的知识，即将水利工程领域的数据资源经过科学处理、整理、关联，最终形成能够解决用户问题的知识。在知识组织过程中循科学性、系统化、目的性、以用户为中心、学科性、易用性、多维性以及共享性等原则构建和整合各种资源，为了更加有效地组织知识，有必要明确知识组织构成，其构成要素主要包括知识服务提供方、知识资源、服务接收方、知识组织工具等四个要素。如图1所示水利工程知识组织总体架构，是水利工程知识组织的基础和蓝图，将水利工程知识分为数据资源层、知识组织层以及知识服务层，其中数据资源层主要提供原始数据和经过简单分类和组织的数据资源，知识组织层针对用户的问题，结合数据资源层提供的数据资源进行知识点、知识单元分类和关联，形成待解决问题与知识模块之间的映射集。知识服务层通过知识检索平台为用户提供问题解答服务，同时采集用户使用知识的日志。

　　3．4基于知识粒度的水利工程知识组织系统的设计基于粒度原理的水利工程知识组织系统设计主要包括水利工程知识获取和粒度分类、问题驱动的知识粒度动态组织两方面内容，是水利工程知识组织的核心。

　　3．4．1水利工程知识获取和粒度分类主要对水利工程知识进行抽取、分类和聚类，是知识组织系统的输入部分，通过获取文献数据库中2000－2012年间以“水利工程”为主题的42727篇文献，形成用户对水利工程知识的初步需求;同时对42727篇文献进行相关知识点抽取，为了更好地促进问题的解答，特别针对知识以及知识之间不确定性的描述，从不同层次和角度描述知识的属性，按照一定规则和领域专家经验对水利工程知识进行粒度聚类和分类，通过知识粒度来表示知识的分类能力，体现知识的不同粒度大小和不同层次，为了深度组织和利用水利工程知识，通过粒度大小和相似度来描述粒度知识。

　　定义1(粒度大小的定义):设K是论域，A为属性集，知识p在论域K上导出不同类的划分为{X1，X2，…，Xi，…}，则知识Xi的粒度大小定义为:g(Xi)=|Xi|/|K|，其中|Xi|表示第i类型知识包含样本个数，|K|表示K中的总样本个数。增加上下近似集Xi看作是一个具有单个成员的类，这些类型划分包括等价关系、不可区分关系、功能相近关系、相似关系、相等关系、约束、相容关系、复合关系、模糊关系、属性、投影、结构关系和一般的函数等。通过粒度大小的度量对获取的水利工程知识进行初步分类，初步体现每类知识的粒度大小。

　　定义2(相似度的定义):设K=(X，A)为聚类空间，X为论域，A为属性集合，在粒度知识定义的基础上，通过Sim(xi，xj)来表示样本xi，xj间相似性，样本间相似度S(xi，xj)定义:Sim(xi，xj)=1/(1+Wl(ΣAl=1(xil－xjl)2)1/2)其中Wl=Σni=1Xi2K2，表示样本在l属性下分辨能力，通过Wl平衡样本属性值过大或者过小对样本间相似度度量的影响。

　　在粒度大小和相似度定义基础上，按照以下步骤进行知识分类和聚类。(ⅰ)对水利工程知识用一个聚类表示K={k1，k2，…，kn}，分别计算每类水利工程知识之间相似度Sim(ki，kj);(ⅱ)选择具有最大相似度的类对max(Sim(ki，kj))，并将ki和kj合并为一个新的类kl=ki∪kj，并形成一个新的聚类K(k1，…，kn－1);(ⅲ)逐步形成粒度较大的水利工程知识，同时计算粒度较大知识之间相似度，通过知识粒度和相似度描述水利工程知识颗粒大小和相互之间初步关联，为后期知识再组织创造条件，是知识组织系统设计的初级阶段和基础。

　　3．4．2问题驱动的水利工程知识粒度动态组织主要解决两个方面的问题:一是如果水利工程知识粒度过细，需要合并知识形成较粗粒度知识;二是如果水利工程知识粒度太粗，难以直接解决用户问题，需要将知识分解为较细粒度的知识。通过对知识粒度动态调整，得到有助于问题解答的粒度知识。针对用户问题，从问题论域、结构和属性三个角度分别进行问题颗粒化，并对问题解答所需知识进行粒度调整，在粒度知识初步分类基础上，根据粒度问题与静态水利工程粒度知识相关度比对后形成各问题所需的粒度知识，通过对不同层次和不同粒度知识合并、分解以及关联，根据问题需要对知识粒度加粗或者细化等操作，形成动态水利工程粒度知识网，并尝试解决用户问题，如果未有效解答用户问题，需要对粒度知识再次分类和管理等操作，直到有效解决用户问题，并形成用户问题最终有效的解答，为用户直接提供问题的解，构建水利工程知识粗细粒度双向动态关联水利工程知识网。