信息可視化在高校圖書(shū)館知識(shí)服務(wù)中的應(yīng)用研究

[摘要]本文通過(guò)介紹信息可視化發(fā)展與特點(diǎn)，常用的分析方法，以及在知識(shí)服務(wù)中的應(yīng)用，指出了信息可視化可以應(yīng)用于數(shù)字圖書(shū)館服務(wù)，學(xué)科主題動(dòng)態(tài)跟蹤，創(chuàng)新研究服務(wù)和研究學(xué)科熱點(diǎn)學(xué)科前沿分析等方面，是高校圖書(shū)館拓展信息服務(wù)，改進(jìn)知識(shí)服務(wù)技術(shù)手段的重要方式。

[關(guān)鍵詞]信息可視化；知識(shí)服務(wù)；圖書(shū)館

中圖分類(lèi)號(hào)： G2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2015）07（c）-0000-00

Study on the application of information visualization in the University Library in knowledge service

Cheng Xiang （Library of Youjiang Medical College for Nationalities，Bose533000，Guangxi Zhuang Autonomous Region，China）

【Abstract】In this paper， by introducing the development and characteristics of information visualization， the common analysis methods， and the application in knowledge service， and points out that the information visualization can be used in the digital library service， dynamic subject tracking， innovation of service and research hotspot subject frontier analysis etc.， is to develop the information service of University Library， an important way to improve the knowledge service technical means.

【Keywords】Information visualization；Knowledge service； Library

知識(shí)服務(wù)作為高校圖書(shū)館拓展信息服務(wù)的發(fā)展趨勢(shì)，已受到業(yè)界的廣泛關(guān)注與認(rèn)同。目前國(guó)內(nèi)圖書(shū)館學(xué)界研究知識(shí)服務(wù)主要集中在其以下幾個(gè)方面：基本理論、與信息服務(wù)的關(guān)系、運(yùn)營(yíng)模式、系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)、技術(shù)手段等。知識(shí)服務(wù)技術(shù)手段的創(chuàng)新也是圖書(shū)館服務(wù)的創(chuàng)新，創(chuàng)新服務(wù)能給圖書(shū)館增添活力。當(dāng)前大數(shù)據(jù)時(shí)代帶來(lái)了大量的信息分析技術(shù)，信息可視化分析技術(shù)就是其一，通過(guò)信息可視化工具把大量的數(shù)據(jù)（可以是圖片、視頻、文本、數(shù)值等信息）轉(zhuǎn)換成直觀的、可交互、可視化的信息形式（表格、文本、圖形、聲音、動(dòng)畫(huà)、視頻圖像、三維仿真乃至虛擬現(xiàn)實(shí)等），以便于人們的理解。這些工具如能廣泛應(yīng)用于圖書(shū)館知識(shí)服務(wù)，將能滿足用戶的高質(zhì)量、深層次、個(gè)性化的信息服務(wù)需求。

1.信息可視化的發(fā)展與特點(diǎn)

1.1信息可視化的發(fā)展

信息可視化是網(wǎng)絡(luò)信息空間形成與發(fā)展的必產(chǎn)物。它是由“可視化”這一概念發(fā)展而來(lái)，最早在1987 年2月美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)召開(kāi)的圖形圖像專(zhuān)題研討會(huì)上提出了“科學(xué)計(jì)算可視化”的概念，由此開(kāi)始了廣義信息的可視化研究工作?！翱梢暬睂W(xué)科隨后經(jīng)歷了科學(xué)計(jì)算可視化、數(shù)據(jù)可視化、信息可視化、知識(shí)可視化等階段。網(wǎng)絡(luò)信息空間的發(fā)展和膨脹，使用戶在消費(fèi)信息知識(shí)時(shí)提出了更高的要求，不僅僅追求理解信息本身提供的知識(shí)，更需要對(duì)信息之間的關(guān)聯(lián)有所了解，形成知識(shí)的擴(kuò)展。信息可視化在面對(duì)復(fù)雜的信息條件和信息需求的情況下，需要從大量抽象數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)有用信息，創(chuàng)造性地反映信息相關(guān)性，把隱藏在可視化圖像深處和彼此之間的信息進(jìn)行深層次挖掘，將其映射為空間的可視化形式加以觀察、分析。信息可視化依賴(lài)于數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的發(fā)展，它已不局限于信息的可視化表達(dá)和分析，更成為信息消費(fèi)活動(dòng)中知識(shí)發(fā)現(xiàn)和價(jià)值創(chuàng)造的必要過(guò)程[1]。

1.2信息可視化的特點(diǎn)

信息可視化技術(shù)的核心是為用戶提供直觀的、可交互可視化的信息表示方式。同一般科學(xué)計(jì)算可視化和數(shù)據(jù)可視化比較 ， 信息可視化具有以下主要特點(diǎn)：

（1）表現(xiàn)多維性。結(jié)果顯示的圖形圖像主要有二維、三維、多維信息可視化和時(shí)間序列、層次、網(wǎng)絡(luò)信息可視化等。

（2）數(shù)據(jù)兼容性。信息可視化工具采集的數(shù)據(jù)可以是不同格式、類(lèi)型、介質(zhì)，盡管數(shù)據(jù)形式是圖形、圖像、文字、數(shù)字或者視頻都可以用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行管理 ，從而為多源數(shù)據(jù)的綜合分析提供便利[2]。

（3）可交互性。在信息可視化分析過(guò)程中，用戶可以實(shí)時(shí)地調(diào)整可視化變量（如軸系、顏色、高度、數(shù)據(jù)量、陰影、視角、分辨率等參數(shù)）獲得不同的信息表現(xiàn)效果，又可以方便地用交互方式對(duì)多源信息進(jìn)行對(duì)比、綜合、分析，從中獲得新的規(guī)律，以利于參考、規(guī)劃與決策。

（4）可視性。信息可以用圖象、曲線、二維圖形、三維立體和動(dòng)畫(huà)等來(lái)顯示， 并可對(duì)其模式和相互關(guān)系進(jìn)行可視化分析。用戶可以從表面上看來(lái)是雜亂無(wú)章的大量信息中， 找出其中隱藏的規(guī)律， 為科學(xué)發(fā)現(xiàn)、工程開(kāi)發(fā)、醫(yī)療診斷和科學(xué)決策等提供依據(jù)[3]。

2.信息可視化常用的分析方法及工具

2.1引文分析

引文分析是一種較為常用的方法，用戶通過(guò)檢索各類(lèi)數(shù)據(jù)庫(kù)收集相關(guān)研究主題文獻(xiàn)作為數(shù)據(jù)源，對(duì)其引用與被引用規(guī)律進(jìn)行分析，揭示它們之間所隱含的相互聯(lián)系。引文分析可以用于揭示學(xué)科發(fā)展規(guī)律，追蹤研究前沿，監(jiān)測(cè)研究熱點(diǎn)[4]。引文分析應(yīng)用在信息可視化分析上主要有引文網(wǎng)絡(luò)時(shí)序圖、共引網(wǎng)絡(luò)圖譜。

（1）引文網(wǎng)絡(luò)時(shí)序圖。著名的湯森路透公司出品的Web of Science平臺(tái)，提供了由加菲德等開(kāi)發(fā)研制的Histcite軟件。該軟件繪制生成研究文獻(xiàn)的引文網(wǎng)絡(luò)時(shí)序圖，同時(shí)分別輸出重要期刊列表、核心作者群列表和核心研究機(jī)構(gòu)列表。該圖可反映學(xué)科研究的歷史發(fā)展軌跡[5]。引文網(wǎng)絡(luò)時(shí)序圖一般以時(shí)間作為縱軸，排列文獻(xiàn)發(fā)表的先后順序，標(biāo)出各文獻(xiàn)間的引用關(guān)系，以文獻(xiàn)引用和被引用的次數(shù)作為判斷其重要性依據(jù)，圖中同時(shí)也可以反映出某個(gè)學(xué)科研究主題論文開(kāi)源、最初著者和領(lǐng)軍人物、發(fā)展脈絡(luò)等。

學(xué)科館員在知識(shí)服務(wù)中往往會(huì)遇到許多新接觸的課題研究項(xiàng)目，如果對(duì)課題內(nèi)容的本意及發(fā)展情況了能不夠深入，就難以很好的服務(wù)用戶，引入引文網(wǎng)絡(luò)時(shí)序圖就能很好地理解課題內(nèi)容的來(lái)龍去脈。在進(jìn)行科技查新服務(wù)時(shí)，同樣可以引入引文網(wǎng)絡(luò)時(shí)序圖，對(duì)查新內(nèi)容的新穎性進(jìn)行辨別。

（2）共引網(wǎng)絡(luò)圖譜。根據(jù)共引分析單元的不同把共引網(wǎng)絡(luò)圖譜劃分為三大類(lèi)，即：文獻(xiàn)共引網(wǎng)絡(luò)圖譜、期刊共引網(wǎng)絡(luò)圖譜和作者共引網(wǎng)絡(luò)圖譜。文獻(xiàn)共引是指兩篇以上的文獻(xiàn)同時(shí)被別的文獻(xiàn)引用，引用頻次越高表明關(guān)系越密切，就意味著這兩篇文獻(xiàn)的學(xué)科背景越相似，可用來(lái)分析和揭示研究前沿及其知識(shí)基礎(chǔ)等[6]。其它兩種共引原理相似。由美籍華裔陳超美博士團(tuán)隊(duì)研發(fā)的CiteSpace軟件，可繪制反映共引網(wǎng)絡(luò)的科學(xué)知識(shí)圖譜，可將知識(shí)領(lǐng)域中學(xué)科前沿和學(xué)科制高點(diǎn)，以直觀易懂的可視化圖像展現(xiàn)給學(xué)者，幫助學(xué)者挖掘和分析學(xué)科知識(shí)之間的關(guān)系，幫助識(shí)別學(xué)科前沿的演進(jìn)路徑及學(xué)科領(lǐng)域的經(jīng)典文獻(xiàn)[7]。期刊共引和作者共引可以通過(guò)德溫特分析家（TDA）軟件、Pajek軟件、Ucinet軟件、SPSS的聚類(lèi)分析功能，繪制出共引網(wǎng)絡(luò)圖譜，直觀地呈現(xiàn)學(xué)科領(lǐng)域主流期刊、學(xué)術(shù)團(tuán)體以及它們之間相互依賴(lài)和交叉關(guān)系。

學(xué)科館員可以通過(guò)共引網(wǎng)絡(luò)圖譜得到某一領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢(shì)以及研究熱點(diǎn)，推薦相關(guān)文獻(xiàn)（期刊）給該學(xué)科研究的新人。

2.2內(nèi)容分析

內(nèi)容分析法是一種對(duì)文獻(xiàn)內(nèi)容作客觀的系統(tǒng)的定量分析的信息分析方法，其目的是理清文獻(xiàn)中本質(zhì)性的事實(shí)和趨勢(shì)，揭示文獻(xiàn)所含有的隱性情報(bào)內(nèi)容，對(duì)事物發(fā)展作分析預(yù)測(cè)。它實(shí)際上是一種半定量研究方法，其基本做法是把文獻(xiàn)內(nèi)載錄的文字、非量化的有交流價(jià)值的信息轉(zhuǎn)化為定量的數(shù)據(jù)，建立有意義的類(lèi)目分解交流內(nèi)容，并以此來(lái)分析信息的某些特征。在應(yīng)用于信息可視化分析服務(wù)中主要有以下幾種方法：

（1）共詞分析

共詞分析法利用文獻(xiàn)集合中詞匯組共現(xiàn)頻率的高低情況， 確定該文獻(xiàn)集合所代表的各學(xué)科研究主題之間的關(guān)系。詞匯組在同一篇文獻(xiàn)中出現(xiàn)的次數(shù)越多， 則代表這兩個(gè)主題的關(guān)系越緊密。由此， 通過(guò)數(shù)學(xué)方法統(tǒng)計(jì)出一組文獻(xiàn)的主題詞（包含非規(guī)范化主題詞或關(guān)鍵詞等）兩兩之間在同一篇文獻(xiàn)出現(xiàn)的頻率， 便可形成一個(gè)由這些詞匯組相互關(guān)聯(lián)所組成的共詞網(wǎng)絡(luò)，共詞網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)之間的遠(yuǎn)近反映的是主題內(nèi)容的親疏關(guān)系。共詞分析將文獻(xiàn)主題詞作為分析對(duì)象， 進(jìn)行聚類(lèi)分析， 把眾多分析對(duì)象之間錯(cuò)綜復(fù)雜的共詞網(wǎng)狀關(guān)系簡(jiǎn)化為以數(shù)值、圖形直觀地表示出來(lái)的過(guò)程[8]。一般運(yùn)用SATI、SPSS、Ucinet等軟件對(duì)文獻(xiàn)樣本進(jìn)行因子分析、聚類(lèi)分析、多維尺度分析，來(lái)實(shí)現(xiàn)共詞分析對(duì)學(xué)科主題的動(dòng)態(tài)跟蹤和主題演化分析功能。

（2）聚類(lèi)分析

聚類(lèi)就是將一組無(wú)序的數(shù)據(jù)集合按特定規(guī)則分成若干分類(lèi)，相似度高的數(shù)據(jù)在同一類(lèi)中，每個(gè)類(lèi)都有其共同的數(shù)據(jù)特征。聚類(lèi)分析可視化是將共詞分析、共引分析和聚類(lèi)分析方法結(jié)合起來(lái)，對(duì)高詞頻、高被引文獻(xiàn)進(jìn)行聚類(lèi)分析，用于反映學(xué)科主題領(lǐng)域結(jié)構(gòu)、研究熱點(diǎn)和研究前沿。主要采用SPSS、Matlab、SAS等軟件。

2.3社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析

社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析主要是研究社會(huì)實(shí)體的關(guān)系連結(jié)以及這些連結(jié)關(guān)系的模式、結(jié)構(gòu)和功能。社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析同時(shí)也可用來(lái)探討社群個(gè)體間的關(guān)系以及由個(gè)體關(guān)系所形成的結(jié)構(gòu)及其內(nèi)涵。換句話說(shuō)，社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析的主要目標(biāo)是從社會(huì)網(wǎng)絡(luò)的潛在結(jié)構(gòu)中分析發(fā)掘其中各團(tuán)體之間的關(guān)系動(dòng)態(tài)[9]。常用的分析軟件有NetMiner 、Pajek、STRUCTURE、UCINET、MultiNet、StOCNET等。

3.信息可視化在知識(shí)服務(wù)中的主要應(yīng)用

3.1信息可視化在數(shù)字圖書(shū)館中的應(yīng)用

數(shù)字圖書(shū)館融合了信息資源數(shù)字化、信息組織網(wǎng)絡(luò)化、信息資源的高度開(kāi)放與共享、管理與服務(wù)計(jì)算機(jī)化、用戶為中心的服務(wù)模式等特點(diǎn)。知識(shí)服務(wù)離不開(kāi)圖書(shū)館豐富的資源，利用數(shù)字圖書(shū)館的優(yōu)勢(shì)資源，在知識(shí)服務(wù)中融入信息可視化分析方法，更有利于把圖書(shū)館資源用靈用活。將信息可視化技術(shù)引人到數(shù)字圖書(shū)館領(lǐng)域，可以解決用戶信息需求、信息服務(wù)和信息提供個(gè)性化等問(wèn)題。

主要有以下三種應(yīng)用途徑：其一，信息檢索過(guò)程可視化，用戶既是信息的使用者，也是信息的構(gòu)建者。用戶構(gòu)建的檢索過(guò)程可采用Shneiderman的信息可視化分類(lèi)法進(jìn)行精確測(cè)量，如果成功檢索出理想結(jié)果就將此過(guò)程插入隱性馬爾可夫模型程序中。此后的用戶即可在隱性馬爾可夫模型程序中動(dòng)態(tài)比較，合成自己的檢索路徑。其二，信息檢索結(jié)果可視化，資源發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)是數(shù)字圖書(shū)館重要組成部分，它融合了多個(gè)檢索平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)異構(gòu)檢索，檢索結(jié)果也可以實(shí)現(xiàn)信息可視化。資源發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)通過(guò)對(duì)知識(shí)對(duì)象做唯一標(biāo)識(shí)、深入挖掘、粒度分析，從而建立起蘊(yùn)藏于各類(lèi)文獻(xiàn)之間，不同知識(shí)對(duì)象的直接關(guān)聯(lián)，幫助用戶快速形成對(duì)所需信息的結(jié)構(gòu)性認(rèn)識(shí)。如超星發(fā)現(xiàn)、智立方等。其三，知識(shí)領(lǐng)域可視化，各知識(shí)領(lǐng)域相互之間有著某種聯(lián)系，通過(guò)信息可視化技術(shù)與文獻(xiàn)同引、文獻(xiàn)共詞結(jié)合，生成具有各種屬性的知識(shí)圖譜，表達(dá)學(xué)科、專(zhuān)業(yè)、文獻(xiàn)、作者之間的關(guān)系，揭示知識(shí)領(lǐng)域的結(jié)構(gòu)、直觀反映學(xué)科知識(shí)發(fā)展態(tài)勢(shì)，幫助用戶獲得理想的知識(shí)效果[10]。

3.2信息可視化在學(xué)科主題動(dòng)態(tài)跟蹤的應(yīng)用

學(xué)科主題動(dòng)態(tài)跟蹤主要有兩種方法。一種是共詞分析方法，利用科學(xué)圖譜展示的定性分析和相似性分析法則測(cè)定的定量分析兩種方法做對(duì)學(xué)科研究主題進(jìn)行分析。定性分析由該研究領(lǐng)域?qū)＜乙罁?jù)其掌握的專(zhuān)業(yè)知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)和綜合判斷能力，對(duì)學(xué)科研究熱點(diǎn)在時(shí)間軸上的發(fā)展變化情況給出專(zhuān)家判斷意見(jiàn)，定性分析依賴(lài)人的主觀意識(shí)較多，缺乏客觀性。定量分析是通過(guò)數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)方法把文獻(xiàn)集合內(nèi)的文獻(xiàn)信息按照時(shí)間順序確定研究領(lǐng)域的演變過(guò)程，定量分析較為客觀，但定性分析是定量分析的基本前提，沒(méi)有定性的定量是一種盲目的、毫無(wú)價(jià)值的定量。兩者結(jié)合成為共詞分析方法進(jìn)行學(xué)科主題動(dòng)態(tài)跟蹤的重要手段。另一種是共引分析方法，利用文獻(xiàn)引用和被引用次數(shù)為分析依據(jù)，繪制一種揭示學(xué)科整體結(jié)構(gòu)的科學(xué)結(jié)構(gòu)圖，用連線和相對(duì)位置關(guān)系表示某一學(xué)科、專(zhuān)業(yè)、文獻(xiàn)和作者之間的相關(guān)性[11]。

3.3信息可視化在創(chuàng)新研究中的應(yīng)用

不少學(xué)者利用信息可視化分析研究與創(chuàng)新相關(guān)的問(wèn)題。邵云飛[12]等利用社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析方法從文獻(xiàn)內(nèi)容和數(shù)量方面闡述了在創(chuàng)新研究中的運(yùn)用，提出用量化的研究和對(duì)組織結(jié)網(wǎng)過(guò)程的研究來(lái)實(shí)現(xiàn)。趙麗梅[13]采用社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析方法構(gòu)建數(shù)字出版聯(lián)盟內(nèi)部資源流動(dòng)的網(wǎng)絡(luò)模型，得到降低出版成本和風(fēng)險(xiǎn)的成果。

3.4信息可視化在研究學(xué)科熱點(diǎn)分析和學(xué)科前沿分析的應(yīng)用

學(xué)科熱點(diǎn)分析和學(xué)科前沿分析在學(xué)術(shù)研究中起著重要作用，為學(xué)科研究人員確定研究方向和研究?jī)?nèi)容提供科學(xué)的情報(bào)信息，使其能發(fā)現(xiàn)科學(xué)研究中最先進(jìn)、最有潛力的研究主題或領(lǐng)域。開(kāi)展學(xué)科熱點(diǎn)分析和科技前沿分析的研究主要采用基于內(nèi)容分析的共詞分析、共引分析、聚類(lèi)分析和耦合分析等，可視化圖譜的繪制主要有共引網(wǎng)絡(luò)圖譜、時(shí)間線視圖、戰(zhàn)略坐標(biāo)圖、節(jié)點(diǎn)鏈接圖、MDS圖等。

結(jié)語(yǔ)

信息可視化分析技術(shù)是近年興起的情報(bào)分析手段，可應(yīng)用在社會(huì)各行各業(yè)的情報(bào)分析中。其應(yīng)用在高?？蒲泄ぷ髦?，能為研究者提供科學(xué)的研究熱點(diǎn)，研究前沿領(lǐng)域，學(xué)科的歷史演化過(guò)程等方面的分析數(shù)據(jù)，幫助研究者找出學(xué)科領(lǐng)域研究的新方向。高校圖書(shū)館學(xué)科館員是服務(wù)研究者的重要情報(bào)提供者，因此學(xué)科館員要勤于學(xué)習(xí)新知識(shí)新技術(shù)，提高自身的信息分析和管理能力。信息可視化分析也并不是非常專(zhuān)業(yè)非常高深的技術(shù)，不少的數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)（如知網(wǎng)、萬(wàn)方、Web of Science）和資源發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)（如超星發(fā)現(xiàn)、智立方）也提供有相應(yīng)的可視化分析內(nèi)容，科研人員也可輕松掌握較常用的可視化分析。知識(shí)服務(wù)是圖書(shū)館創(chuàng)新服務(wù)的研究熱點(diǎn)，通過(guò)不斷引入新技術(shù)新手段，改進(jìn)知識(shí)服務(wù)，給用戶提供科學(xué)的新穎的便捷的服務(wù)，對(duì)促進(jìn)高校科研力量科研環(huán)境的提升有著非常重要的作用。

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一定保留：

[基金項(xiàng)目]2013年度廣西高等教育教學(xué)改革工程項(xiàng)目（2013JGB209）；2014-2015 年度 CALIS 廣西壯族自治區(qū)文獻(xiàn)信息服務(wù)中心預(yù)研項(xiàng)目“信息可視化分析工具在圖書(shū)館學(xué)科服務(wù)的應(yīng)用研究”；右江民族醫(yī)學(xué)院2014年科研課題項(xiàng)目“信息可視化在高校圖書(shū)館知識(shí)服務(wù)的應(yīng)用研究”。

[作者簡(jiǎn)介]程翔，男，1979年12月出生，2003年畢業(yè)于廣西民族大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)，副研究館員，