新聞源 財(cái)富源

2025年01月09日 星期四

用科學(xué)知識圖譜預(yù)測學(xué)科前沿趨勢

  • 發(fā)布時(shí)間:2015-08-09 01:30:49  來源:科技日報(bào)  作者:佚名  責(zé)任編輯:羅伯特

  進(jìn)入21世紀(jì),面對科學(xué)知識呈爆炸式增長的大數(shù)據(jù)挑戰(zhàn),一種有效獲取知識和探測知識前沿的新領(lǐng)域與新手段——科學(xué)知識圖譜和知識可視化方法,正在蓬勃興起。

  科學(xué)知識圖譜是以科學(xué)知識為對象,顯示科學(xué)知識的發(fā)展進(jìn)程與結(jié)構(gòu)關(guān)系的一種圖形。它具有“圖”和“譜”的雙重性質(zhì)與特征:既是可視化的知識圖形,又是序列化的知識譜系,顯示了知識單元或知識群之間網(wǎng)絡(luò)、結(jié)構(gòu)、互動(dòng)、交叉、演化或衍生等諸多復(fù)雜的關(guān)系??茖W(xué)知識圖譜研究,以科學(xué)研究范式為基礎(chǔ),以引文分析方法和信息可視化技術(shù)為手段,涉及數(shù)學(xué)、圖形學(xué)、信息科學(xué)、認(rèn)知科學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)諸學(xué)科交叉的領(lǐng)域,是科學(xué)計(jì)量學(xué)的新發(fā)展。

  科學(xué)文獻(xiàn)是通過一代又一代引文,即一代接一代不斷引用參考文獻(xiàn),在繼承前代科學(xué)家的研究成果基礎(chǔ)上,而不斷創(chuàng)新、突破和發(fā)展起來的。這是科學(xué)知識區(qū)別于非科學(xué)文化而發(fā)生革命性變革,并引領(lǐng)技術(shù)創(chuàng)新及其驅(qū)動(dòng)發(fā)展的強(qiáng)大內(nèi)在動(dòng)力。科學(xué)引文索引(SCI),就是以此為原理而建立的科學(xué)文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫。我們可以在SCI數(shù)據(jù)庫中檢索一個(gè)學(xué)科或知識領(lǐng)域的全部文獻(xiàn)數(shù)據(jù),運(yùn)用引文分析方法和知識可視化技術(shù),構(gòu)建該學(xué)科或知識領(lǐng)城的引文網(wǎng)絡(luò)知識圖譜,展現(xiàn)出該領(lǐng)域的來龍去脈、知識基礎(chǔ)與研究前沿。目前,各種信息及知識可視化軟件與技術(shù),異軍突起,群雄逐鹿,由是繪制的知識圖譜千姿百態(tài),精彩紛呈。

  在科學(xué)知識圖譜領(lǐng)域中,最令人注目的學(xué)者,是國際著名的信息可視化領(lǐng)軍人物、美籍華人學(xué)者陳超美博士。他在信息可視化和科學(xué)知識圖譜領(lǐng)域在知名的Springer出版社首先出版了兩部學(xué)術(shù)專著《信息可視化》(1999)和《科學(xué)前沿圖譜》(2002)。由他開發(fā)的基于引文空間分析的CiteSpace知識可視化軟件,是目前最為流行、國際公認(rèn)領(lǐng)先世界的知識圖譜繪制工具之一。用CiteSpace繪制的知識圖譜最突出特點(diǎn),是能夠?qū)⒁粋€(gè)知識領(lǐng)域的演進(jìn)歷程集中展現(xiàn)在一幅引文網(wǎng)絡(luò)圖譜上,并在圖譜上把作為知識基礎(chǔ)的引文節(jié)點(diǎn)文獻(xiàn)和共引聚類所表征的研究前沿自動(dòng)標(biāo)識出來。

  CiteSpace軟件可以繪制多種形式的知識圖譜,其中主要是兩種:一種為默認(rèn)的常規(guī)聚類視圖,它側(cè)重于體現(xiàn)文獻(xiàn)或作者共被引聚類之間的結(jié)構(gòu)特征與各個(gè)聚類標(biāo)征的研究前沿及其演進(jìn)歷程,突出關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)作用;另一種時(shí)間線視圖,側(cè)重于勾畫各個(gè)聚類中文獻(xiàn)的歷史跨度和聚類之間的關(guān)系,以及各個(gè)聚類反映的研究前沿。

  常規(guī)聚類的知識圖譜一般為文獻(xiàn)共被引聚類圖譜,以陳超美等人于2012年5月發(fā)表的基于CiteSpace的再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域綜述一文中的文獻(xiàn)共被引圖譜為例:各個(gè)節(jié)點(diǎn)圓形年輪的大小代表節(jié)點(diǎn)文獻(xiàn)被引頻次多少,其由內(nèi)到外的色調(diào)變化和各個(gè)聚類的色調(diào)變化,代表了2000年至2011年的時(shí)間變化。圖譜左下角箭頭所指聚類7,為“誘導(dǎo)多能干細(xì)胞(induced pluripotent stem cell,iPSC)”的前沿聚類,其中日本生物學(xué)家山中伸彌(Shinya Yamanaka)首創(chuàng)“iPSCs”的高被引、高突現(xiàn)性論文起關(guān)鍵的基礎(chǔ)作用,預(yù)言該領(lǐng)域這一研究前沿將會摘取諾貝爾獎(jiǎng)。果然,山中伸彌和英國科學(xué)家格登(John Gurdon)因在此方面的貢獻(xiàn)而獲得2012年度此項(xiàng)殊榮。

  常規(guī)聚類圖譜另一種形式為作者共被引聚類圖譜,可以顯示研究前沿的作者基礎(chǔ), 特別是能夠反映高影響力作者對科學(xué)研究前沿的基礎(chǔ)地位與作用。

  借助知識圖譜人們可以透視龐大的人類知識體系中各個(gè)領(lǐng)域的結(jié)構(gòu),理順當(dāng)代知識大爆炸形成的復(fù)雜知識網(wǎng)絡(luò),預(yù)測科學(xué)技術(shù)知識前沿發(fā)展的最新態(tài)勢。目前,CiteSpace及相關(guān)知識可視化技術(shù)與知識圖譜方法已廣泛地應(yīng)用于管理學(xué)、教育學(xué)、社會學(xué)、體育學(xué)及其他人文社科領(lǐng)域,在基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)和生物學(xué)等自然科學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用方興未艾,并且通過專利文獻(xiàn)的計(jì)量和可視化分析而在工程技術(shù)領(lǐng)域開拓了越來越廣闊的應(yīng)用空間。

熱圖一覽

  • 股票名稱 最新價(jià) 漲跌幅