認知與用戶導向的情報檢索

〔摘 要〕介紹了認知觀如何引入到情報檢索領域，以及與認知情報檢索相關的幾個重要概念，相關的主要代表理論，并對認知情報檢索進行了評價，最后展望未來發展方向。

〔關鍵詞〕情報檢索；認知；布魯克斯基本方程式；貝爾金ASK理論；德爾文意義建構

〔中圖分類號〕G354 〔文獻標識碼〕C 〔文章編號〕1008-0821(2009)04-0156-04

Cognitive and User-oriented Information RetrievalHan Jiaohong1 Liu Wei2

(1.School of Computer and Information Engineering，Anyan Normal University，Anyang 455002，China；

2.School of Computer and Information Science，Southwestern University，Chongqing 400715，China)

〔Abstract〕Introduced the concept of how to bring cognitive view to the field of information retrieval，as well as information retrieval and knowledge related to several important concepts related to the main representative of the theory，information retrieval and cognitive evaluation，the final look to the future direction of development.

〔Key words〕information retrieval；cognition；brooks basic formula；belkin ASK theory；dervin sense making

情報檢索作為情報學學科群中一個最具代表性、發展最迅速、占據著核心地位的分支學科，自19世紀50年代誕生以來，隨著技術的進步和新的相關理論的不斷推動，其概念體系、基本理論、哲學基礎等均發生了深刻的變化。尤其是近十幾年來，隨著認知心理學理論在情報學中應用的不斷深入，以及網絡情報檢索理論與實踐所取得的成就，使得情報檢索的基礎理論日趨完善和成熟[1]。

1 情報檢索認知觀的產生

情報檢索，指運用檢索工具或數據庫等情報集合，從中查找所需信息的過程。廣義的情報檢索包括情報的存儲和檢索，它作為一項行為早已有之，作為一個概念是在上世紀70年代由C.N.Mooers首先提出的[2]。

任何一門學科的誕生都有其特殊的歷史根源，它在很大程度上取決于當時的社會實踐的需要、理論研究水平、技術條件以及從事此類研究人員的狀況，情報檢索也不例外?？v觀以上情報檢索發展的歷史，不難看出，情報檢索研究的理論基礎經歷了從理性主義傳統向基于認知觀點的情報檢索理論的過渡[1]。

在70年代末期，由于當時在情報學尤其是情報檢索領域占據主導地位的系統觀過于強調圖書情報機構系統內部和計算機化情報系統的內部程序，情報學研究完全擺脫用戶及其認識的主觀因素，過于關注人工制品或物理媒介所記錄的知識表達，而忽略情報系統的用戶，經常從系統的角度看待情報利用的主體，要求用戶適應系統，情報學實際上等同了文獻或外在信息的處理與檢索。但是，情報學的意義顯然不在于它對文獻情報本身的研究，而在于改善用戶對文獻情報的利用與吸收，問題的關鍵是為了用戶的利用和吸收系統設計人員需要做出什么樣的處理和設計，而不是系統設計人員和現代技術能做出什么樣的處理和設計?；谶@樣的背景和認識，強調理解人的知識結構變化，人在情報使用和查詢環境中組織與處理情報方式的認知觀點應運而生。

用戶認知觀認為：情報檢索是一項認知行為，而非一種物理的機械匹配運動。1977在丹麥首都哥本哈根舉行的“情報科學研究的理論與應用國際研討會”上，M.Demey第一次明確提出了情報科學的認知觀，他指出：“任何情報的處理，不管是知覺的還是符號的，都是通過構成了情報處理器(如人)的世界模型的一整套范疇或概念體系來進行的?！?/p>

認知觀吸收了認知科學的基本思想和有關理論，研究了人的信息處理原理，關注人對情報的利用和吸收，以研究設計支持、改善這種利用、吸收的情報系統和情報服務為目的。它重視人們在情報利用過程中的知識結構和認知能力，強調情報傳遞、情報系統理解與把握用戶情

報需求，實現雙方在認識層次而非物理層次上交互的重要性[3]。

2 與認知情報檢索相關的幾個重要概念[4]

伴隨認知觀引進到信息檢索領域必定產生新的概念，情報檢索的認知觀點發端于認知心理學和認知科學的興起。認知心理學主要研究人的高級心理過程，主要是認識過程，如注意、知覺、表象、記憶、思維和語言等。認知科學是在認知心理學的基礎上發展起來的，隨后其研究范圍及應用領域逐漸廣大，涉及人工智能、社會學、語言學、生物學、計算機科學、信息論、人類學等相關學科。

2.1 認知情報(信息)檢索

20世紀60~90年代，情報檢索領域出現了三大方向：系統導向的情報檢索，用戶導向的檢索和認知導向的檢索。認知導向的情報檢索，通常也被稱為認知情報(信息)檢索(Cognitive Information Retrieval，簡稱CIR)，是與傳統系統導向情報相區別的一種研究范式。

系統導向情報檢索的研究重點是作者文本、文本表示、提問式與技術情報檢索，而認知情報檢索則將信息檢索者的認知和行為表現作為研究的重點；而從用戶導向的情報檢索到認知導向的情報檢索是一個深入的過程，可以說認知導向的情報檢索是深層次的用戶導向，更加注重用戶在認知層面上的交流，而不是簡單的檢索到某個信息，更加考慮用戶是否消化利用信息。

2.2 認知觀

認知觀(Cognitive Viewpoint)：整體主義認知觀的核心觀點是：任何信息處理—無論是感知還是符號的信息處理，都是由一個分類系統或概念體系來介導的。依據這種觀點，世界模型是由包括情緒在內的認知結構(或知識結構)所組成，而認知結構是由在社會/組織/文化和系統情境下的個體與社會/集體經驗/教育等等多方面因素決定的。

2.3 信息交互

信息交互(Information Interaction)是指在信息檢索情境中，2個或更多的認知行動者之間的交流。交互是一個雙向的交流活動，信息交互是認知信息檢索框架中5個組成部分之間的核心情境橋梁。在信息檢索中存在3種交互方式：短期的信息交互，基于會話期的信息交互以及長期的、縱向的交互。

2.4 情 境

情境(Context)是認知信息檢索中的另一個重要概念。按照認知情報檢索的觀點，與認知信息檢索框架中每個要素相關的行動者和對象就成為他們基本認知結構的情境(即對象內部情境)，并成為彼此之間的情境(對象之間情境)。而在框架各個要素之間相互作用過程的情境中，這些框架要素自身又成為彼此的情境。所有的信息查尋、檢索的組成部分和相關活動都處于公共的社會、物理與技術基礎結構以及它們的歷史情境中。

2.5 任 務

任務(Work Task)，是指認知行動者執行的工作任務或與工作無關的日常任務或興趣。任務可以是現實生活中自然存在的任務，也可以是模擬情景下分配的工作任務。如果行動者已經對此有所認識但無法立即解決，這個工作任務就會導致不確定狀態和信息查尋或檢索行為。工作任務是構成IR和真正信息行為的驅動力。

2.6 多元表示

多元表示(Polyrepresentation，也稱為多元證據)原理起源于Ingwersen與Pao，Ingwersen進一步將其作為交互式信息檢索的認知理論成果而提出[5]。多元表示最初是作為一種提高檢索效率的知識組織方法而提出的，不僅意味著以各種形式進行的與文獻內容有關的主題檢索，還意味著對主題之外的文獻內容檢索，例如通過格式、顏色、結構要素、引用或鏈入以及不同的元數據元素如作者、單位或期刊名稱等等。

多元表示意在表明：指向文獻的知識表示在認知和功能上越不同、越多樣，文獻與提問式、信息需求、感知的工作任務情境相關的可能性就越大；通過認知上不同的知識表示所產生的認知重疊，從而發現文獻應賦予最高的相關性。多元表示是整體主義認知觀中利用不同行動者的詮釋方式和認知結構多樣性的具體表現。

2.7 相關性

相關性概念是信息檢索中的重點和難點。近年來，除了傳統的系統相關和用戶相關類型外，研究者們開展了一些重要的理論研究和實驗研究。研究進一步發現和闡釋了算法相關、主題相關、需求相關、情景相關與社會認知相關這5個不同的相關性類型及其關系。

3 認知情報檢索的代表理論

以認知科學的發展為背景，布魯克斯(B.C.Brookes)、貝爾金(N.J.Belkin)、德爾文(B.Dervin)、英格維森(P.Ingwersen)、Kuhlthwu、Ellis和Wilson等一批研究者，獲得了一定的研究成果，明確提出了情報學研究的認知觀點可看作是用戶研究的認知觀理論基礎。

3.1 布魯克斯的情報科學基本方程式

作為情報學認知觀的第一個支持者，布魯克斯從波普爾的“三個世界”理論中得到啟發，認為情報科學像所有社會科學一樣，都密切關注著精神和物質過程之間或主觀和客觀思維模式之間的相互作用。在他看來，情報科學的理論任務可以歸結為研究人類精神狀態與客觀知識世界的相互作用，幫助組織知識(而不是文獻)，以便人們更有效地利用知識。他的情報科學認知觀具體化于他提出的基本方程式中：

K[s]+△I-K[s+△S]

從基本方程出發，他為情報科學的發展樹立了“認識地圖”和“體外大腦”的遠大目標，并指出了情報科學發展方向是知識結構的組織和活化理論，既涉及到客觀知識結構，也涉及到主觀知識結構。而且，布魯克斯很清楚其基本方程式并沒有解決情報科學問題，而只是提出了問題。

3.2 貝爾金的ASK理論[6]

貝爾金是使情報科學認知觀得以深化和體系化的集大成者。他首先入手研究“何謂情報”，1978年，他從認知角度探討了情報科學的情報概念，他認為情報科學的基本問題是“促進所需要的情報在情報生產者和情報用戶之間有效傳播”。貝爾金最著名的理論還是他的“知識非常狀態”理論，他認為用戶之所以有情報需求，是因為其認識到自己存在著知識的非常狀態，以致于無法面對某種問題與情況，而且用戶一般也無法精確地描述需要什么來解決這種非常態。因此，情報檢索的目的是描述、理解和解決知識的非常態。

3.3 德爾文的意義建構理論[7]

所謂“意義建構”理論是指德爾文自20世紀70年代起從事的以情報需求為出發點的情報科學研究成果。德爾文稱她的意義建構理論特別關注研究人類情報利用和情報系統的替代方法(相對于傳統的系統導向方法)的發展。“意義建構”理論可以解釋為“允許個人構建和設計自身時空運動的內部(即認知的)和外部(即程序上的)行動”。意義建構行為就是傳播溝通行為，查詢、處理、創造和利用情報就是意義建構活動的核心，意義建構理論是一套理論、假設和方法論，它首先而且主要是關于情報本質。

3.4 英格沃森的相關研究[8]

丹麥皇家圖書館學院的英格沃森(P.Ingwersen)是情報學認知觀點的積極的支持者。英格沃森相關研究和主要貢獻主要有以下2點：

(1)他對布魯克斯的基本方程式做了發展，他在方程式上加上了情報的產生和接受這兩方面，引入了“潛在情報”的概念，認為可改變知識狀態(知識結構)的情報(即△I)來自于情報消費主體對PI的選擇和利用，而新的知識狀態又會產生對其它有潛在意義的新情報(PI′)。英格沃森修改后的公式為：

PI-△I+K[S]→K[s+△s]→PI′

不過，盡管英格沃森用新概念豐富了布魯克斯基本方程式，但它還是太一般化了。有學者指出，只有把個人的情報查詢和使用情況更精確地結合相關情境表現出來，才能使英格沃森修正的方程式更有用途。

(2)英格沃森以貝爾金的基本假設為出發點，從認知觀的角度提出了情報科學的有關概念和研究領域。他列出了情報科學研究的5個維度如下圖所示：

3.5 赫約蘭德等的有關研究

赫約蘭德等在1995年發表于JASIS中的《邁向情報科學的新地平線：領域分析》一文中指出，通過對用戶思維行為的研究，可以發現情報科學的一些隱性的規律、原則或規范，并將它們用于情報系統的設計中，使用戶提高其情報查詢的質量.同時還提出了情報系統應該反映用戶的主觀知識構成，而不是某些客觀現實。情報科學認知觀認為“處理情報組織的最佳

方式是研究人們的思考，并且那些思維規律”。

4 情報科學認知觀的評價

4.1 認知觀對情報科學的影響[9]

4.1.1 認知觀可集成情報科學的相關領域

認知觀可以使情報科學感興趣的許多領域產生極其有效的結果，認知觀可以充當情報科學各個領域集成和相互關聯的一個途徑，從而為形成統一、有效的情報科學提供結構，情報科學的認知觀形成了情報科學研究的一種集成框架。它強調文獻和人的概念結構、檢索需要的情報對文獻和人相互作用等的重要意義，它把情報科學興趣點從圖書館的圍墻內移到用戶的大腦中[10]。在認知觀的指導下，西方情報學界的情報檢索領域己將注意力集中于情報檢索過程的認知研究上。

4.1.2 形成“以人為本”的情報學核心觀念

情報學認知觀的影響還體現在有關的觀念變化上。核心變化是“主體在他們所面臨的情境中活躍地構建意義”。主體不再被視為情報的被動接收者，而是從情報中衍生自己意義的行為者，獲取情報的行為實際上就是文本概念結構在主體意愿下進行的相互作用。對于情報的理解，從把情報作為一種事物轉變為把情報作為一種概念結構，將研究的注意力從系統轉移到用戶，從技術轉向人工。因此，基于情報科學的認知觀，情報系統設計的任務是要設計出增強和放大“人”的存在價值、能力和特長的系統，使提供給用戶的情報系統是一種積極自然，而不是要求他們花力氣去適應的系統[11]。

由此可以得出這樣的結論，情報系統設計的任務是促成用戶與系統所含信息在認知水平上的交流，為此就必須研究用戶的知識結構、認知能力以及認知風格，使系統的功能、特征及文獻情報的組織，適應和配合用戶對特定情報需求。

4.1.3 情報查尋和利用從根本上說是一項認知行為

情報查尋和利用從根本上說是一項認知行動，而不是一種物理或機械的運動。情報學認知觀點傳達給我們的觀念性信息是重要的：情報過程的主體是人，是人的知識結構及認知能力。由此得出的原則是：首先，我們應該設計能強化人的自然能力的系統；其次，我們應更多地將注意力集中于情報查尋過程和情報查尋要素之間的相互作用，而不是技術本身。

4.1.4 認知風格是未來情報檢索系統的發展趨勢

傳統情報學在情報檢索上的弊端就是重視系統的經濟和技術效率，輕視用戶效率，從而使用戶的效率限制了系統的效率。情報學認知觀可以說是為此開據了一個藥方。認知觀認為情報學要解決的問題不是單靠機器和數學、計量就能完成的，所以，情報學應朝著用戶知識結構、認知能力、認知風格的研究和應用實踐的方向努力。也就是說，情報學要解決的問題是如何使情報系統反映用戶的主觀知識構成，以及揭示聯機檢索過程中的用戶思維過程和用戶的其他認知過程，以便有助于用戶知識的發展，提高用戶自身的知識水平。

4.1.5 知識結構成為情報學認知觀研究的重點

現有的人類知識是自然形成的，認知科學的發展使我們看到對信息、知識、情報資源進行開掘的潛力，并意味著人的心智世界對于貧乏的耳目打開了一扇窗戶。理性的傳統、認知科學的發展，使人類得以更清醒地認識自己的心靈世界；情報學對文獻資源和讀者需求的深入研究，使人類對于對象和概念結構的了解更加清晰。這意味著整個物質世界和精神世界的天地都比以前更為廣闊，人們有能力較為自如地穿行在資源和需求之間。

4.2 情報學認知觀存在的不足

4.2.1 研究范式和方法上缺乏社會維度

由于情報科學的認知觀產生與認知心理學的影響以及對系統技術導向研究傳統的批判的歷史背景中。因此現階段的情報認知研究范式在許多方面仍帶有濃重的用戶導向色彩，研究僅僅集中在用戶的精神結構和個人的內在世界，過于強調意向的具體化、表達的內在化和激進的個體主義，而沒有強調社會這一維度，使得認知觀的社會視野非常狹窄，很少或根本沒有嚴肅地關注情報處理的社會方面，個體用戶的社會情境和系統自身的社會情境都被忽視了。

認知觀在方法論上的激進個人主義色彩也是情報結構的社會條件和社會影響都未被認知觀所重視。社會維度的缺失恰恰是情報學認知觀的一個重大缺陷，因為意義構建不僅是個體的，而且是社會性和集體性的，人們使用的概念和意義決非單純個體的，而是共同文化的產物，是一種社會建構[3]。

4.2.2 技術實現方面研究不足

認知觀是一個心理學的范疇，發展到信息檢索領域目前的研究多在理論方面，在技術實現以及推廣應用方面僅僅做過嘗試，沒有大面積的普及應用，還不能代替傳統的情報檢索方式，以后情報檢索的認知觀與傳統的情報檢索理論結合起來，研究出新的情報檢索方式是未來發展方向。

4.2.3 資金、人才培養投入不足

目前國內幾乎沒有認知情報檢索專業，人才儲備不足，認知情報檢索是將人的情報檢索上升到認知觀的高度上，不僅僅強調用戶檢索到信息，更強調信息的是否被用戶吸收利用，改善人的知識結構，提高人的知識水平，這給研究提出了新的要求，存在著一定的困難性。

5 結 語

情報查尋和利用從根本上說是一項認知行為，構建信息檢索系統的終極目標就是滿足用戶在理解和利用信息的需求，不斷提高用戶的知識結構，提高人類整體知識水平，可以說信息檢索系統是信息與用戶的一個橋梁，這個橋梁架好了，人類才能自由的穿梭于信息與需求之間。

用戶認知觀為情報檢索開拓了新的前景，指明了新的方向，情報檢索基礎理論從理性主義到認知觀點，研究范式從重物理范式到認知范式，它使情報檢索研究方向發生了戰略性轉移，認知觀的引進使我們能夠自如的享有和利用信息成為可能。

21世紀情報檢索研究向智能化、個性化方向發展，這更要求在認知科學基礎上，研究用戶的認識或認知特征，研究用戶的認知模型，讓用戶占主導地位，從用戶的情報需求到檢索，再到結果評價和情報的吸收?？梢灶A見，隨著對用戶認知觀研究的深入化、系統化、規范化，必將掀開情報檢索史上新的一頁，大大改善人類理解和利用信息的模式。

當然認知情報檢索存在著一定的不足，它必須在研究范式和方法上向社會維度發展，更重要的是要發展技術方法，加大人才的培養，讓認知情報檢索的理論思想轉化為現實，推廣應用，改善人類信息檢索的模式。

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