張立頻

(中國人民公安大學(xué)圖書館， 北京 100038)

0 引言

圖1 知識地圖構(gòu)建關(guān)鍵詞聚類分析圖譜

知識地圖的概念最早由英國著名的情報學(xué)家布魯克斯(B. C. Brooks) 提出，是一種顯示知識動態(tài)關(guān)聯(lián)的知識導(dǎo)航系統(tǒng)。知識地圖技術(shù)經(jīng)過多年的發(fā)展，已經(jīng)成為了一項比較成熟的交叉性研究技術(shù)。融合認(rèn)知計算、知識表示與推理、信息檢索與抽取、自然語言處理與語義Web、數(shù)據(jù)挖掘與機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù)，可有效和智能地保存、管理已有的城市安全數(shù)據(jù)。首都，是一個國家的中央政府所在地；首都安全是國家安全的重要指向標(biāo)、晴雨表。為全面貫徹落實國家總體安全觀，利用知識地圖揭示首都社會安全面臨的各類風(fēng)險，在此基礎(chǔ)上實施首都社會安全“3+1” 風(fēng)險預(yù)控模式，構(gòu)建人物知識地圖、機(jī)構(gòu)知識地圖、成果知識地圖、首都安全風(fēng)險預(yù)控平臺，為首都社會安全治理與安全保障奠定堅實基礎(chǔ)。

1 知識地圖應(yīng)用于首都社會安全治理的研究基礎(chǔ)與研究方法

1.1 研究基礎(chǔ)

進(jìn)入中國知網(wǎng)，以“知識地圖構(gòu)建”為主題，得出165篇學(xué)術(shù)文獻(xiàn)，文獻(xiàn)分布呈現(xiàn)4個特點：一是根據(jù)年度發(fā)文數(shù)量，知識地圖構(gòu)建研究呈現(xiàn)波折中上升趨勢；二是根據(jù)總體學(xué)術(shù)影響力數(shù)據(jù)，知識地圖構(gòu)建越來越受到學(xué)術(shù)界關(guān)注，該組文獻(xiàn)總參考數(shù)4 203篇，總被引數(shù)1 270次，總下載數(shù)70 854次，篇均參考數(shù)25.47篇，篇均被引數(shù)7.7次，篇均下載數(shù)429.42次，下載被引比55.79；三是根據(jù)文章主題學(xué)科分布，知識地圖構(gòu)建越來越受到各行各業(yè)關(guān)注，新的應(yīng)用領(lǐng)域不斷涌現(xiàn)，如農(nóng)業(yè)知識地圖、企業(yè)知識地圖、學(xué)科知識地圖、崗位知識地圖；四是依據(jù)高頻關(guān)鍵詞聚類分析發(fā)現(xiàn)，知識地圖構(gòu)建技術(shù)的研究熱點分布在地圖構(gòu)建、隱性知識、顯性知識、可視化、本體映射、知識工程、知識發(fā)現(xiàn)、知識節(jié)點、語義對等網(wǎng)、元知識、知識關(guān)聯(lián)、知識元、數(shù)據(jù)挖掘、GIS、知識單元、知識庫等領(lǐng)域，如圖1所示。

有關(guān)城市安全的國內(nèi)外文獻(xiàn)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，將知識地圖應(yīng)用于城市安全的案例并不多見。國外有關(guān)城市社會安全的研究，集中在首都城市安全風(fēng)險的預(yù)警、首都社會治安防控管理兩大類。如華盛頓“國家首都城市設(shè)計和安全計劃”(The National Capital Urban Design and Security Plan)，該計劃為預(yù)防隨時可能再次發(fā)生的恐怖襲擊(特別是汽車炸彈襲擊)而專門為美國首都華盛頓的國家紀(jì)念區(qū)和城市中心區(qū)制訂。國內(nèi)有關(guān)首都社會安全風(fēng)險預(yù)警預(yù)控的研究主要集中在3個方面：一是在安全事件分析中引入知識地圖概念，主要應(yīng)用在民用航空安全事件、應(yīng)急處置、犯罪情報分析、礦山安全、軍事情報系統(tǒng)等，代表性文獻(xiàn)有《城市安全研究知識圖譜的可視化分析》(王義保、楊婷惠，2019)、《基于知識地圖的民用航空安全信息事件分析》(劉俊杰、趙永正、張麗娟，2018)、《基于任務(wù)規(guī)劃的應(yīng)急處置知識地圖模型研究》(王冉、芮平亮、游慶根、李曉禹，2015)、《犯罪情報結(jié)構(gòu)化分析技術(shù):原理、構(gòu)成與知識地圖構(gòu)建》(謝曉專，2013)、《礦山安全顯性知識地圖構(gòu)建》(余牧、汪文生，2011)、《知識地圖在軍事情報系統(tǒng)中的應(yīng)用研究》(魏丹，2010)；二是首都城市安全預(yù)警體系構(gòu)建的研究，集中在安全預(yù)警系統(tǒng)、預(yù)警機(jī)制、預(yù)警指標(biāo)、預(yù)警模型、預(yù)警管理、監(jiān)測預(yù)警、預(yù)警體系等方面，代表性文獻(xiàn)有《首都安全生產(chǎn)風(fēng)險評估與預(yù)測預(yù)警技術(shù)研究》(北京市勞動保護(hù)科學(xué)研究所，2011)、《對構(gòu)建首都食品安全預(yù)警體系的思考》(何建濤，2008)、《首都機(jī)場安全風(fēng)險預(yù)警信息系統(tǒng)設(shè)計》(宮寶霖，2006)；三是首都社會治安防控管理的研究，集中在社會治安防控體系、整體防控理論、外來人口管理、社會治安綜合治理等方面，代表性文獻(xiàn)有《進(jìn)一步完善首都社會治安防控體系信息化建設(shè)的思考》(殷星辰，2017)、《后奧運的首都社會治安防控體系建設(shè)》(湯道剛，2009)、《首都社會治安整體防控模式探討》(萬川，2008)、《從治安控制模式的變遷看首都社會治安整體防控理論的價值》(萬川，2007)、《進(jìn)一步確立整體防控的基本定位 全面建設(shè)首都社會治安防控體系》(馬振川，2003)等。

1.2 研究方法

知識地圖應(yīng)用于首都社會安全治理，采用文獻(xiàn)計量法、引文分析法、聚類分析法、社會網(wǎng)絡(luò)分析法、定量定性結(jié)合分析法、跨學(xué)科研究法。文獻(xiàn)計量法基于時間、期刊、作者、機(jī)構(gòu)、地區(qū)分析首都城市安全預(yù)警預(yù)控的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢。引文分析法對首都城市安全研究機(jī)構(gòu)、研究對象的引用和被引用現(xiàn)象進(jìn)行分析，揭示其內(nèi)在規(guī)律。聚類分析法利用聚類分析、多維標(biāo)度等，建立首都安全風(fēng)險預(yù)警預(yù)控共引網(wǎng)狀關(guān)系圖。社會網(wǎng)絡(luò)分析法利用緊密性、中介性、中心性、橋、簇、團(tuán)、叢等指標(biāo)，建立城市安全涉及的人、集團(tuán)、組織或其他信息與知識本體之間的關(guān)系，反映首都安全流動的映射與社會網(wǎng)絡(luò)。定量定性分析利用大數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)進(jìn)行分析與綜合，預(yù)測安全風(fēng)險的高發(fā)點。跨學(xué)科研究法運用公安學(xué)、情報學(xué)、城市規(guī)劃學(xué)、計算機(jī)科學(xué)的理論、方法和成果，從整體上進(jìn)行綜合研究，在高度分化中尋找高度融合的契機(jī)，形成完整的創(chuàng)新理論框架。

2 首都安全“3+1”風(fēng)險預(yù)控知識地圖設(shè)計思路及關(guān)鍵技術(shù)

首都城市安全已積累了大量元數(shù)據(jù)，為從大數(shù)據(jù)中挖掘隱含的知識理論與方法，并且將隱性知識轉(zhuǎn)化為規(guī)律化的結(jié)構(gòu)性知識提供了可能。以知識地圖為基礎(chǔ)，運用可視化技術(shù)描述首都社會安全的重要風(fēng)險因素以及整體知識架構(gòu)，從而建立“3+1”風(fēng)險防控模式，為“平安北京”風(fēng)險預(yù)警預(yù)控的多元協(xié)作系統(tǒng)、應(yīng)急管理系統(tǒng)、公共安全系統(tǒng)建設(shè)提供有價值的參考。

2.1 設(shè)計思路

(1)依據(jù)總體國家安全觀，結(jié)合首都北京作為全國的政治中心、文化中心、國際交往中心和科技創(chuàng)新中心的功能定位，通過不同維度，把保護(hù)人民生命財產(chǎn)安全、保障社會安定有序、維持城市經(jīng)濟(jì)社會系統(tǒng)良好運行作為核心目標(biāo)，為首都城市安全預(yù)警預(yù)控提供可借鑒的知識框架和理論資源，為國家城市安全風(fēng)險管理提供決策支持。

(2)從知識地圖大數(shù)據(jù)出發(fā)，在理論和實踐上為風(fēng)險預(yù)警、多元協(xié)同、應(yīng)急模式架構(gòu)提供知識地圖導(dǎo)航模型，建立首都社會安全預(yù)警預(yù)控知識地圖，全面梳理風(fēng)險事故，為建設(shè)首都安全多元防控體系奠定理論基礎(chǔ)。

(3)充分發(fā)揮知識地圖在智能搜索、大數(shù)據(jù)風(fēng)險控制等應(yīng)用中的作用，從海量的首都社會安全數(shù)據(jù)中提煉信息并加以應(yīng)用，針對重要安全事件勾畫出首都城市安全總體規(guī)劃的思路，為城市安全預(yù)警預(yù)控提供充分、合理、詳實、全面的學(xué)術(shù)理論。

2.2 關(guān)鍵技術(shù)

知識地圖構(gòu)建的關(guān)鍵技術(shù)包括4個方面：一是組織知識節(jié)點的詞表索引技術(shù)，二是設(shè)計關(guān)系模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)技術(shù)，三是知識可視化的信息構(gòu)建技術(shù)，四是挖掘社會關(guān)聯(lián)的社會網(wǎng)絡(luò)分析技術(shù)，從而完成開放語義網(wǎng)絡(luò)下本體與概念格互補(bǔ)的知識組織構(gòu)建。概念格1982年由Wille R.重構(gòu)后，1998年Stumme G.將其運用于知識發(fā)現(xiàn)。假設(shè)形式背景(formal context)表示為三元組T=(O，D，R)，其中O是事例集合，D是描述符集合，R是O和D之間的二元關(guān)系，背景(O，D，R)誘導(dǎo)出偏序集格結(jié)構(gòu)(Concept Lattice)，格中的每個節(jié)點是一個序偶(稱為概念)，記為(X，Y)，其中X∈P(O)稱為概念的外延；Y∈P(D)稱為概念的內(nèi)涵，在概念格節(jié)點間建立偏序關(guān)系。

X={x∈O|?y∈Y,xRy}

(1)

Y={y∈D|?x∈X,xRy}

(2)

(1)(2)性質(zhì)可以看出，通過關(guān)鍵技術(shù)實現(xiàn)“語義理解”，將知識單元概念與大數(shù)據(jù)、深度學(xué)習(xí)技術(shù)相結(jié)合，從海量碎片化文本和圖像的關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)中提取可被運用的首都安全知識單元，完成認(rèn)知映射后重新優(yōu)化計算，概念化、語義化地展現(xiàn)知識地圖模型，從而有效避免迷航(Disorientation)問題。首都安全熱點數(shù)據(jù)與知識大量存在于非結(jié)構(gòu)化的文本數(shù)據(jù)、半結(jié)構(gòu)化的表格、網(wǎng)頁以及部分安全信息系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)清洗應(yīng)當(dāng)從知識元獲取、知識元關(guān)聯(lián)、知識地圖繪制、知識重組與再造4個步驟著手。

(1)知識元獲?。毫?xí)近平總體國家安全觀要求構(gòu)建集政治安全、國土安全、軍事安全、經(jīng)濟(jì)安全、文化安全、社會安全、科技安全、信息安全、生態(tài)安全、資源安全、核安全等于一體的國家安全體系，對首都上述各類安全風(fēng)險知識元進(jìn)行獲取與預(yù)處理，完成甄別、篩選和分類，形成一個具體的知識單元。

(2)知識元關(guān)聯(lián)：對首都安全的知識單元進(jìn)行關(guān)聯(lián)，從大量結(jié)構(gòu)化、半結(jié)構(gòu)化或非結(jié)構(gòu)化的安全數(shù)據(jù)中提取人物、機(jī)構(gòu)、成果關(guān)聯(lián)索引，建立知識庫。

(3)知識地圖繪制：整合、消歧、加工知識庫，形成人物知識地圖、機(jī)構(gòu)知識地圖和成果知識地圖。

(4)知識重組與再造：依據(jù)知識地圖，進(jìn)行風(fēng)險預(yù)控知識融合，研究首都安全總體“3+1”風(fēng)險預(yù)控模式設(shè)計思路，形成“3+1”首都安全風(fēng)險防控知識體系，建立切實有效的首都安全風(fēng)險預(yù)控模式。

圖2 首都安全風(fēng)險防控知識數(shù)據(jù)清洗技術(shù)路線圖

3 首都安全“3+1”風(fēng)險預(yù)控知識地圖系統(tǒng)模型構(gòu)建

依據(jù)總體國家安全觀，按照《北京城市安全隱患治理三年行動方案(2018—2020年)》的戰(zhàn)略部署，建立人物、機(jī)構(gòu)、成果關(guān)聯(lián)圖，將碎片化首都安全信息整合為系統(tǒng)化知識地圖,繪制首都安全風(fēng)險預(yù)控知識地圖。

3.1 知識單元大數(shù)據(jù)挖掘與分析

知識單元語義關(guān)系是構(gòu)建知識地圖的關(guān)鍵，需要從海量文本和圖像中抽取首都安全的結(jié)構(gòu)化知識，對知識單元進(jìn)行甄別、篩選和分類，重新優(yōu)化計算搜索結(jié)果。WFHotspot數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，關(guān)于首都公共安全、機(jī)場線性規(guī)劃、協(xié)同決策CDM系統(tǒng)、合成毒品濫用、農(nóng)副產(chǎn)品安全、開放聯(lián)合協(xié)同創(chuàng)新科研團(tuán)隊建設(shè)、反恐防爆戰(zhàn)略分析、智能安全可感知平臺等研究熱點涌現(xiàn)，上述研究熱點涉及國家總體安全知識單元的各個方面。

以4年變化的氣泡圖為例來展示相關(guān)研究的知識單元。氣泡代表分區(qū)間內(nèi)熱點研究主題，不同顏色代表不同主題，從左到右分別表示學(xué)術(shù)脈絡(luò)知識圖譜的不同時期，氣泡面積與研究主題相關(guān)論文數(shù)成正比，氣泡之間的連線代表主題之間的演化關(guān)系，線條粗細(xì)和主題之間的關(guān)聯(lián)度成正比?？梢钥闯?，首都安全主要涉及安全管理、安全意識、安全隱患等方面。縱向比較上，圖3可以看出，2016～2019年城市安全研究中，安全管理、城市軌道、城市燃?xì)?、智慧城市、交通安全、城市道路、公共安全、安全隱患等依次成為重點知識單元，2010～2015年時間段的城市建設(shè)、安全運行、消防安全等知識單元逐漸分化。橫向比較上，圖4可以看出，2010～2019年智慧城市安全中以下知識單元熱度遞增：智慧城市、信息安全、公共安全；物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)安全熱度平穩(wěn)；從知識單元的突現(xiàn)分布看，視頻監(jiān)控、隱私保護(hù)、建筑安全為最近幾年的新興知識單元。

3.2 基于知識地圖大數(shù)據(jù)的首都安全“3+1”風(fēng)險預(yù)控平臺架構(gòu)

在整理清洗首都安全知識單元的基礎(chǔ)上，構(gòu)建“3+1”首都安全風(fēng)險預(yù)控模式。具體而言，一是建立首都安全知識資源的總目錄；二是建立首都安全知識點間的關(guān)聯(lián)；三是建立首都安全人員專家網(wǎng)絡(luò)圖；四是建立首都安全機(jī)構(gòu)設(shè)置網(wǎng)絡(luò)圖，從而建立知識與人、人與人之間的聯(lián)系，發(fā)揮知識資產(chǎn)的升值作用。在此基礎(chǔ)上，建設(shè)“3+1”首都安全風(fēng)險預(yù)控平臺的存儲層、加工與管理層、服務(wù)層、門戶層，完成各項目子門戶的統(tǒng)一認(rèn)證，開展風(fēng)險監(jiān)測、風(fēng)險排查、風(fēng)險評估、風(fēng)險預(yù)控等動態(tài)跟蹤，如圖5所示。

不容忽視的是，首都安全風(fēng)險預(yù)控工作涉及社會安全的各行各業(yè)，往往存在部門之間情報信息分割、共享難的問題。以社會安全為例，首都安全風(fēng)險預(yù)警預(yù)控范圍包括重大刑事案件、恐怖襲擊事件、群體性事件、校園安全事件、涉外突發(fā)事件等，涉及國家安全、公共安全、維穩(wěn)、社會綜合治理、教育、民族、宗教、外交等諸多方面。因此，“3+1”首都安全風(fēng)險預(yù)控平臺的設(shè)計，應(yīng)當(dāng)圍繞情報收集、流通、篩選、整理、分析、判斷、預(yù)警、保障，使首都安全風(fēng)險大數(shù)據(jù)有序化，健全多元預(yù)控保障體系，分析風(fēng)險源追溯機(jī)制、動員保障機(jī)制、監(jiān)測預(yù)警機(jī)制、會商決策機(jī)制、指揮處置機(jī)制、溝通監(jiān)督機(jī)制。圖6以“平安北京一張圖”的形式呈現(xiàn),為首都城市安全預(yù)警預(yù)控機(jī)制的建立奠定理論基礎(chǔ)。

圖6 首都“平安北京一張圖”預(yù)警預(yù)控系統(tǒng)實現(xiàn)圖

4 結(jié)語

在深化總體國家安全觀理論研究的基礎(chǔ)上，從知識地圖大數(shù)據(jù)維度審視首都安全，拓展首都安全風(fēng)險預(yù)控的研究視角，構(gòu)建“3+1”首都安全風(fēng)險預(yù)控模式，是一項契合實踐的探索。不僅可有效組織和表達(dá)首都安全風(fēng)險因素，為相關(guān)預(yù)控職能單位提供科學(xué)合理的決策依據(jù)；同時，向各行各業(yè)決策部門提供有序化的首都安全知識單元及其網(wǎng)絡(luò)關(guān)系，從而加快首都安全風(fēng)險評估、智能輔助預(yù)警、安全質(zhì)量控制及安全知識問答等智慧城市建設(shè)的步伐。將首都城市安全納入總體國家安全的框架中，以實現(xiàn)《北京城市安全隱患治理三年行動方案(2018—2020年)》為指引，將知識地圖應(yīng)用于首都安全風(fēng)險預(yù)控，構(gòu)建首都城市安全預(yù)警預(yù)控智能系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識資源庫，最終搭建基于首都安全涉及的人物、機(jī)構(gòu)、成果及其相互關(guān)系的流動映射知識地圖的首都安全預(yù)控平臺，為多元協(xié)作防控體系、應(yīng)急預(yù)警管理系統(tǒng)、公共安全標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計提供“平安北京一張圖”，是探究首都安全風(fēng)險預(yù)控模式的新思路，可為新時代首都城市安全治理現(xiàn)代化頂層設(shè)計提供借鑒與參考。