学科领域发展状况的可视化分析

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1、大连理工大学硕+学位论文1绪论1．1问题的背景及意义学科领域发展状况主要包括学科发展演化趋势，学科发展过程中是否存在交叉情况，当前研究的热点领域以及不同研究部门之间交叉立项情况。对于学科领域的发展状况分析，可以使相关科研管理部门清楚地了解当前各个学科的发展状态，识别研究热点领域，发现学科间的交叉融合，为学科发展趋势的预测提供参考信息，从而指导科研人员的选题，有助于相关部门对学科发展规划的制定，使我国科技管理水平进一步提高。随着信息时代的到来，出现了越来越多的抽象数据，例如，金融数据、商业信息、文档集合、抽象概念等。这些抽象数据的特点是：维数多、没有形状、不

2、易找到对应得自然对象、形式多样。除了需要对这些海量数据进行存储、传输、检索及分类以外，更迫切需要了解数据之间的相互关系及发展趋势。为了探索繁杂的抽象信息之间的复杂关系，经常需要对大量的信息进行分析、归纳，并从大量杂乱无序的信息集中发现隐藏在其中的本质的特征和规律，因此，诞生了--I'-J结合科学可视化、人机交互、数据挖掘、图像技术、图形学和认知科学等诸多学科理论和方法的新学科——信息可视化。实际上，在激增的数据背后，隐藏着许多重要的信息，人们希望能够对其进行更高层次的分析，以便更好的利用这些数据。为此，人们开始研究用于表示抽象信息的信息可视化技术【1]。2

3、0世纪90年代，信息可视化问题成为国际热点研究课题之一，信息检索、超文本、wWW、数字图书馆以及人机接13等领域都在关注这一课题[2】。信息可视化不仅给信息以形象，为我们提供直观的结果，方便我们观察和记忆；而且能够揭示信息之间的关联，有利于我们形成整体概念、发现隐含的知识[2113114]。科技信息资源是文本信息资源的重要组成部分，也是最为活跃附加值最高的部分，其中科研项目申请书又是科技信息资源中最精炼最活跃的部分。科研项目申请书作为申请者多年研究工作的结晶，蕴含着大量的知识，需要对其进行深度的挖掘，同时将挖掘的知识有效表达、有效传递，最终达到知识共享，促

4、进知识的再创新。同时，科技项目申请书可以目前科学研究的基本实际情况，可以为未来的基础科学研究的组织和管理提供有力的决策支持。信息可视化作为常用的知识发现的手段之一。它能很好的利用人们对于可视化形势下对于模型和结构的获取能力，解决项目申请书数量庞大，关系复杂的问题，对数以万计的项目申请书的整体状况进行观察和筛选，发现隐藏在项目申请书背后的信息及知识【5】。大连理丁大学硕七学位论文随着社会的信息化和网络应用的日益广泛，在新的时代对学科领域发展方向和热点的研究是重要和迫切的。在当今社会，随着网络的应用及其普及，学科领域发展状况的研究在获取信息变得便利的同时，又要

5、面对着海量的信息。海量的信息需要在研究分析学科领域发展状况时使用多种的综合的方法。然而，目前对于学科领域发展方向和热点的研究大多都是基于计量分析基础上的，以定性的方法进行研究，并通过数据和简单的曲线或柱状图来显示[6】[7】【8】。通过对已发表论文或结题项目等历史科技成果的统计整理分析，来说明领域当前的发展状况，同时对学科领域未来的发展趋势做出预测。但这种方法存在两点不足：第一，对于科技成果的统计整理主要依靠对题目及关键字的整理，具有一定主观性，在反映科技成果的内容上存在一定的误差；第二，统计分析的结果包含大量数据，如直接输出结果会显得不够形象，不能够直观

6、的表示数据所包含的信息。针对以上两点不足，本文引入文本挖掘相关技术与信息可视化理论，通过一个学科领域发展状况的可视化分析流程，来解决研究热点的识别，学科交叉融合的发现，以及学科发展趋势等问题。1．2国内外研究现状对于信息可视化的研究，尤其是对文本信息可视化的相关研究国内外学者作了大量的工作，本文从文本可视化模型、可视化工具、布点算法等方面来对现有的方法作以总结和综述。1．2．1学科领域发展状况分析现有方法综述现有对于学科发展状况分析的方法主要有文献计量和内容分析等方法，在本小节将对这些方法进行简单综述。自从1917年动物学教授科尔((F．T．Cole)和博

7、物馆馆长伊尔斯州．B．Eales)对比较解剖学刊物的论文进行定量统计研究以来，起源于目录学研究的文献计量法从无到有、从小到大，获得了迅速的发展。随着洛特卡定律、布拉德福定律、齐普夫定律的不断创建，取得了以文献增长与老化规律、三大定律、引文分析为内容的主要研究成果。1969年，英国学者普里查德(A．Pritchard)在其发表的《是统计书目学还是文献计量学?》论文中首先提出文献计量学(Bibliometrics)这一术语，并将文献计量学定义为：“把数学和统计学用于图书和其他文字通讯载体的科学”[9】9。文献计量学研究主要集中在方法论(Methodology)

8、、科学信息(Scientificinformation)、科学政策