發現系統新功能在科學研究選題中的應用分析

陳振華

(武漢理工大學圖書館 武漢 430070)

發現系統新功能在科學研究選題中的應用分析

陳振華

(武漢理工大學圖書館 武漢 430070)

基于圖書館的知識發現系統，探討了科學研究中選題的重要性和必要性，并就發現系統的功能，特別是新開發的3個功能模塊在科學研究選題中的應用進行分析.以檢索關鍵詞“航海”為例，介紹發現系統的應用方法和使用步驟，以方便圖書館廣大用戶在海量的信息中快速揭示學科發展趨勢，精準選題.

發現系統；科學研究；選題；檢索；航海

0 引 言

發現系統(discovery system)是建立在迅猛增長的海量信息基礎上，旨在打破過去的書刊目錄檢索和部分文獻全文檢索，為廣大用戶提供完善的數據挖掘、知識聚成和數據分析功能的知識發現系統.是近幾年來才形成的圖書館數字資源的一種整合方式，是建立在OPAC基礎上的一種資源整合、數據庫導航、跨庫檢索等系統基礎上發展而來.它是先在后臺通過預設集中索引庫，再在系統前臺給廣大讀者提交一個的檢索框，讓讀者只通過單一的檢索框籍以實現對各種數據庫和發現系統中數字文獻資源進行一站式搜索[1].以數據挖掘技術為支撐，把集成的海量信息進行知識關聯和數據分析，挖掘數據背后的信息，以此建立功能強大的學術資源發現平臺，幫助廣大用戶快速便捷地獲得自己所需要的知識.對廣大用戶來說，知識發現系統是一個自主學習的工具；對圖書館來說，它是一個功能強大的文獻資源管理和學習研究平臺.

大數據是發現系統的基石，發現系統不僅集成了大量結構化的元數據、全文數據，還網羅了大量半結構化、非結構化的數據，通過建立關鍵詞表、超10億條的相關引文數據庫、相關作者庫、相關機構庫、中外文學科分類表、收錄刊源庫、基金統計、學術專業詞庫、各類型學術成果庫、同義詞表、地區統計、單位產出庫等，為實現數據挖掘和分析處理形成數據基礎.發現系統就是通過一個檢索框，對預設的檢索關鍵詞在整合好的元數據倉儲中進行檢索，發現系統能自動匯集所有符合條件的檢索結果.圖書館的發現系統可以幫助廣大用戶獲得海量的、類型復雜存在關聯的各種文獻資源，這在很大程度上提升了圖書館數字文獻資源的利用率[2-4].

1 科學研究選題的重要性和必要性

好的選題決定了科學研究的目標方向，也決定了在科學研究實踐中應該采取的研究手段、方法和途徑.依據科研選題應遵循的原則，科研人員在科研選題時所掌握的信息資源應符合下列要求：①選題是否具有研究的必要性和可行性，這決定你的研究工作學術是否有意義，也預示著該項研究是否可以順利開展.②所掌握的信息資源是否具有綜合性和針對性，科研人員所掌握的信息資源既有海量又要有針對性，這往往靠科研人員手工收集、甄別、整理、處理分析是很難做到的.③所掌握的信息資源是否具有及時性與預見性，這就需要科研人員能夠及時地搜集到最新的信息資源或按照指定檢索詞來搜集有關的信息，還可以對已有的數據進行統計分析，尋找這一領域的研究趨勢，針對已選定的選題做出大膽的預測.④選題的新穎預示著成果是否具有科學性和創新性，這就需要科研人員掌握正確的檢索方式和檢索途徑，合理利用知識發現系統，在掌握的海量信息里挖掘出知識關聯，同中求異，尋找新的突破點.

2 發現系統的新功能在科學研究選題中的應用

發現系統不僅具有傳統的館藏書目查詢檢索、本地鏡像數據庫查詢、聯合目錄查詢檢索等功能，還開發出了海量元數據倉儲、考鏡學術源流、學術研究趨勢分析3個新功能模塊[5].這極大地滿足了科研人員的科學研究選題中對信息資源的需求，方便了科研人員搜集海量的文獻信息，可以大大提升科研人員對文獻資源收集整合的效率，將發現系統的新功能模塊應用到科研的選題過程中去，對科研人員在科研選題中的信息資源處理加工帶來影響.

1) 為科研人員所遴選收集的圖書館文獻資源提供了可靠保證 圖書館發現系統能夠檢索獲取的圖書資料、期刊雜志、著作專利、國際會議論文、碩士博士論文等信息資源都來源于國內外頂級數據庫商，從商業的角度講這本身保證了文獻資源來源的可靠性，也為這些資源的準確性提供了保證，為科研人員在科研選題中的選題方向正確性提供可預見性.

2) 為科研人員所獲取的信息資源的全面性提供了保障 發現系統的優勢就在于網羅了海量的元數據倉儲，它可以按照預先設置好的程序自動預索引科研人員獲得的數據資源，這些元數據的數量、質量遠遠超過圖書館原有的查詢系統.在科研人員科研選題初期，需要文獻信息資料應越全越好，圖書館的發現系統整合的海量元數據就能夠為處于這期間的科研人員科研選題提供幫助.

3) 為科研人員所獲取的信息資源的相關性提供了保障 科研人員所獲取的信息往往需要與選題密切相關，發現系統既可以實現老系統的簡單檢索、高級檢索等功能，又能實現對檢索結果的分類檢索，可以選取文獻的主題、類型、時間、作者、學科、機構等不同的維度來展示所檢索的結果，為科研人員既快又準的獲取滿足自己選題要求的信息資源提供了方便.

下面以檢索關鍵詞“航海”為例，介紹怎樣把武漢理工大學圖書館發現系統[6]中新開發的海量元數據獲取、揭示考鏡學術源流、各種學術趨勢分析這三種功能模塊運用到科研選題當中，展示發現系統的應用方法和使用步驟，輔助服務科學研究的選題工作.

2.1 發現系統的元數據倉儲整合

發現系統覆蓋了各種中外文全文數據庫、索引庫，從中獲得海量元數據，足以滿足廣大用戶的需求.發現系統按照文獻資源內在的數據規律，對其網羅的數據庫所包含的信息數據資源進行整合，集成統一的預索引，再在系統中跨庫進行檢索元數據，獲得質量比較高的元數據索引，還能通過清洗所匯集的元數據集合，從而實現對所獲得的元數據進行歸并和去重.

發現系統不僅擁有海量的元數據，發現系統還具備更新時間短、更新快的優勢.這里用2016年11月20日的數據顯示發現系統的元數據覆蓋情況，見圖1.

圖1 發現系統檢索海量資源部分顯示

由圖1可知，在發現系統的檢索框中不需要輸入任何字符，空框檢索，系統顯示的元數據表明，截至檢索日，發現系統的數據數量為689 207 268條，每天新增10萬條元數據記錄，每周更新2次.其中中文元數據330 370 209條，外文元數據358 749 169條，主要的元數據資源內容類型的數量如下：圖書28 078 499種，期刊論文325 457 020篇，報紙文章152 356 782篇，學位論文8 321 948篇，會議論文23 082 878篇，標準3 490 059條，專利101 442 529項，視頻9 557 997部，科技成果3 678 831項，信息資訊18 284 921條，特色庫資源信息1 315 838條.從以上完全說明發現系統的元數據是海量.

在發現系統首頁中輸入檢索關鍵詞“航海”，進行檢索，見圖2.就可以清晰地顯示與“航海”有關的元數據：系統中數據總量為124 301條，其中中文元數據117 795條，外文元數據6 506條，主要的元數據資源內容類型包括圖書3 348種，期刊論文85 379篇，報紙文章9 086篇，學位論文3 646篇，會議論文13 636篇，標準144條，專利1 813項，視頻1 375部，科技成果1 011項，信息資訊1 235條，特色庫資源信息284條.

圖2 發現系統檢索關鍵詞“航海”資源部分顯示圖

不僅如此，從檢索到的整個頁面中還可以看到海量的元數據的年代、關鍵詞、學科分類、重要收錄、作者、作者機構、刊種、地區、基金等分布情況.這必將為科研人員在科研選題時為獲取更多文獻信息節約時間提高效率.

2.2 考鏡學術源流

考鏡學術源流是指通過對單一文獻的研究，去尋找文獻資源內在客觀存在的知識關聯，把文獻中的各不相同知識概念串聯起來，形成相關的知識鏈，這其中所包含的關聯就是不同知識概念相互關聯的基礎.圖書館發現系統可以通過考鏡學術源流功能模塊尋找不同知識概念間的關聯，找到其中的線性關聯，不管是雙向還是單向的，把它結成鏈狀、織成網狀的關系圖，進而獲得知識關聯圖譜，形象的表達這種知識關聯，最后得到依照知識點、機構、作者等各種的關聯圖，顯示出各種學術研究間的源流及相互影響.

由圖2可知，科研人員可以通過點擊“可視化”按鈕，切換到知識關聯圖分析頁面，可以獲得與檢索詞“航海”相關的知識點網狀關系圖、相關作者的網狀關系圖、相關機構的網狀關系圖、“航海”的詞義關系網狀結構圖，見圖3.然后通過圖3中所顯示的各種關聯圖，從中挑選一個詞節點或一個作者節點來檢索，從而更深入地了解所預設的檢索詞關系及作者關系結構.

圖3 發現系統考鏡“航海”學術源流示意圖

為了考鏡學術源流，科研人員可以選取一個知識點，尋找當前詞的不同地位詞，尋找當前詞在其所屬學科的定位，以及與之相關聯的研究選題間的邏輯關系；還能顯示出該詞的關聯作者，通過進一步分析找出與當前詞相關聯的作者間的關聯，籍此尋找相關的科學研究潛在合作者，以及發現與該檢索詞相關的機構，找到可能的合作機構，或者是方便科研機構進行人員招聘.

2.3 學術發展趨勢功能應用分析

學術發展趨勢分析是指通過各種曲線圖、excel表等展現某一科研選題在研究時序上的發展趨勢，來幫助科研人員獲取該選題在不同時序上的各種數據，通過對比分析數據，全面了解該選題研究領域研究的歷史、起源、成長、研究活躍程度，把握科研選題研究的整個過程和研究趨勢，見圖4.

圖4 航海-各類型學術發展趨勢曲線圖

由圖4可知，發現系統中既可分別導出與檢索詞“航海”相關的圖書、期刊、學位論文、會議論文、專利、標準、科技成果等學術發展曲線圖，還可直接導出與檢索詞“航海”相關的各類型學術發展趨勢曲線圖，也可直接導出excel表格文件.

發現系統可以對任一選定檢索關鍵詞進行檢索并對檢索結果數據完成統計，總結分析相關文獻年代分布規律，利用相關數建立時間序列模型，科研人員可以對未來相當長的時間內的選題發展趨勢作出預測.從圖4可知，曲線無論呈現出上升還是下滑趨勢，只要是在某一時間段呈現出上升趨勢或波峰狀態，說明此時該選題學術研究活躍；當曲線在某一時間段呈現出下降趨勢或波谷狀態，說明此時該選題學術研究相對低迷.所以發現系統具有學術研究趨勢輔助分析功能，能夠為研究人員預測某一選題領域的未來發展趨勢提供幫助.

3 結 束 語

發現系統的優勢在于有效的整合了系統內數據庫資源，克服了傳統的OPAC系統及過去的導航系統等都只能是形式上簡單的資源整合，檢索只能到刊名層面，內容層面很難深入；發現系統不僅可以檢索到文獻資源的元數據本身各種信息，包括全文信息，更能顯示相關知識點、相關作者、相關機構間相互關聯，資源整合更加深入，同時發現系統在用戶體驗、可視化、多主題對比分析、學術成果統計等方面更是傳統的檢索系統無法比擬的.

發現系統新開發的海量元數據倉儲功能、揭示考鏡學術源流功能、分析學術發展趨勢功能等運用到科學研究的選題中，輔助科研人員科研選題工作，幫助科研人員發現相關的潛在合作者，找到可能的合作機構，預測某一選題領域的未來發展趨勢，正確把握選題方向，節約時間，提高效率，起到事半功倍的效果

[1]陳秀秀.基于發現系統的圖書館數字資源整合探析[J].四川圖書館學報,2012(6):578-583.

[2]常唯.綜合性學術搜索引擎研究[J].大學圖書館學報,2007(2):73-77.

[3]王紅霞.WorldCat Local資源整合與服務集成及其啟示[J].現代情報，2010,30(3):45-54.

[4]NFAIS Code of Practice Draft: Discovery Services[EB/OL].(2012-01-30)[2013-07-04].http://info.nfais.org/info/codedraft1312012.pdf.

[5]劉段.發現系統在學術研究中的應用研究[D].武漢:華中師范大學，2014.

[6]武漢理工大學圖書館.武漢理工大學圖書館發現系統網址[EB/OL].[2016-11-10].http://ss.zhizhen.com.

Analysis on the New Functions of Knowledge Discovery System in Topic Selection of Scientific Research

CHEN Zhenhua

(Library, Wuhan University of Technology, Wuhan 430070, China)

This article introduces the knowledge discovery system in libraries and discusses the necessity and importance of topic selection in scientific research. By analyzing the three new functions of the knowledge discovery system, it explores the application and effectiveness in the topic selection of scientific research. Taking “navigation” as the retrieval key word, this article demonstrates the application method and usage steps of the knowledge discovery system, which makes it possible for users to reveal the academic development trends among large amount of information and achieve the goal of precise topic selection.

knowledge discovery system; scientific research; topic selection; retrieval; navigation

2017-04-10

G250

10.3963/j.issn.2095-3844.2017.03.035

陳振華(1970—)：男，副教授，主要研究領域為信息管理與核心競爭力研究