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《CiteSpace 科技文本挖掘及可视化》序言二

刘则渊 科学知识前沿图谱 2019-06-30

序 二

在科学探索中,无论是对于初出茅庐的年轻学者,还是对于训练有素的行家里手,最关注的莫过于在自己从事的知识领域,从海量的文献数据中了解到最感兴趣的主题及其科学文献,找到其中最为重要、关键的有效信息,弄清其过去与现在的发展历程,识别最活跃的研究前沿和发展趋势。

这些都是科学探索面临的首要难题。进入21世纪以来,一些信息可视化技术相继应运而生,为尝试解决这些难题进行了可贵的探测,提供了有益的线索。其中,由国际著名的信息可视化专家陈超美教授用Javs语言开发的、基于引文分析理论的信息可视化软件CiteSpace,就是可以解决上述一系列难题的一种工具与技术。其突出特征在于把一个知识领域浩如烟海的文献数据,以一种多元、分时、动态的引文分析可视化语言,通过巧妙的空间布局,将该领域来龙去脉的演进历程集中展现在一幅引文网络的知识图谱上;并把图谱上作为知识基础的引文节点文献和共引聚类所表征的研究前沿自动标识出来,显示出图谱本身的可解读性。这两大基本特征就是我对CiteSpace知识图谱形态的概括:“一图展春秋,一览无余;一图胜万言,一目了然。”

因此,该软件一经问世,就以其神奇的魅力征服了科学计量学界,受到广大学术界的青睐,迅速传播到中国和世界各地,被广泛应用于各个知识领域的可视化分析。如今,基于CiteSpace的知识图谱,如山花浪漫,技压群芳,异彩纷呈,成为知识世界百花园中盛开的一朵朵奇葩。

现在呈现在读者面前的《CiteSpace:科技文本挖掘及可视化》一书,不仅可以引领初学者步入CiteSpace之门,而且可以帮助有兴趣者进一步训练,熟练地掌握它绘制出合格满意的知识图谱。本书作者是年轻的学者李杰和CiteSpace的开创者陈超美。本书在依据陈超美的CiteSpace英文版手册的基础上,借鉴和吸收了陈悦、陈超美等著《引文空间分析原理与应用:CiteSpace实用指南》(以下简称《指南》)的成果,也包含了第一作者本人使用CiteSpace等信息可视化软件著述《安全科学知识图谱导论》的研究经验。这里不妨对中外三部CiteSpace手册性、普及性读物略加比较,以阐释这本著作出版的价值与必要性。

本书的主要内容,源自陈超美的CiteSpace英文手册和他通过科学网博客对上千条用户疑问的解答,以及李杰在科学网上对CiteSpace进展的积极响应与一系列示范。2015年11月26日由陈超美本人将手册内容和CiteSpace101网站的资料,整理成电子书《How to Use CiteSpace》。该电子书反映了作者开发CiteSpace的初衷,分10章全面介绍了CiteSpace的各项功能、基本流程和操作细节,以及其他可视化软件要点,并用了180多幅图谱和若干经典案例,娓娓道出了如何使用CiteSpace来绘制满意的知识图谱。手册和该书的内容,处处体现了作者着眼于用户的特点、使用和需求。作者明确表示:这本电子书的内容将不断更新完善,并与CiteSpace新版软件保持同步。一个月之后的12月26日,《How To Use CiteSpace》修订版上网,新增了4.0.R5 SE版本的介绍与实例。这里有必要指出,CiteSpace版本的每次更新,李杰大都迅速响应,认真学习,并小试身手,绘制的知识图谱,规范而精美,不少已收入本书。我以为英语熟练的初学者可以直接阅读陈超美的电子书,并时时关注CiteSpace及电子书的版本更新。当然,如果对照本书阅览电子书,既可加深对此书有关操作内涵的理解,又可认识电子书有关功能扩展的意义和作用。

本书参考了《指南》一书,吸收了其中有关理论基础的论述。《指南》是陈超美作为大连理工大学长江学者讲座教授,率领WISE实验室团队率先在中国应用和推广CiteSpace知识可视化技术的经验总结。该书原先拟在2009年编著出版,但在著述过程中发现CiteSpace的传播应用非常迅速,并了解到部分期刊文献出现信息可视化工具“滥用”、“误用”的情况,CiteSpace知识图谱良莠不齐,甚至不合格,严重损害了知识图谱的声誉。究其根源主要是使用者对CiteSpace工具的认识不足,尤其对其方法论功能上的理解还有所欠缺和偏颇。因此,《指南》一书首先将开发和改进CiteSpace工具的背后所坚守的宏观哲学理念和相关理论基础向读者坦诚地披露出来,并从CiteSpace使用流程阐明其方法论功能的实现,最后专用一章针对555篇国内运用CiteSpace工具的调查情况,归纳出39个常见问题,一一解答如何纠偏与处理。从软件蕴涵的理论基础和运用中的问题症结,来阐述其使用流程,构成《指南》的特色。

与CiteSpace英文手册或电子书和《指南》一书相比,《CiteSpace:科技文本挖掘及可视化》突出了CiteSpace区别于其他信息可视化软件的特色与优势,以及中国用户的特殊需求。这在很大程度上得益于第一作者李杰在其专著《安全科学知识图谱导论》撰写过程中,奠立了厚实的科学计量学及知识图谱理论基础。而这得到了合作者陈超美对《导论》的高度评价,从而形成两位作者的共识。陈超美在《导论》一书的序言中指出:“李杰在本书详细地展示了如何巧妙地运用一组最常用的科学图谱工具,包括加菲尔德的HistCite、印第安纳大学的SCI2、荷兰莱顿大学的VOSViewer和我的CiteSpace,以及通用网络可视化软件Pajek和Gephi,通过对中外相关文献的分析来了解安全科学的各个方面,为读者展示了灵活运用现有工具的能力。”无疑,多种工具在实际运用中的比较,显露出CiteSpace的独特功能与优势。

正是基于上述达成的共识,本书全面系统地陈述了正确使用CiteSpace软件的基本流程与操作程序,从数据来源与科技文本挖掘,到软件的界面功能与功能模块,并结合实际案例讲解CiteSpace的文献共被引分析与耦合分析、科研合作网络分析、共词分析与领域共现网络分析、网络叠加与双图叠加功能拓展,以及基于CiteSpace的火灾科学研究。全书洋溢出教程的显著特点,几乎每一个重要步骤和关键环节,都独具匠心地一一加注“小提示”,实现了整个使用流程的可操作性;全书分为八讲,每一讲末尾都列出一系列“思考题”,供读者自己复习、回味和总结,推进了知识可视化技术的广谱性;值得赞叹的是,全书除了插有大量的统计图表和软件界面截图外,还匹配了大量形态各异的CiteSpace知识图谱,令人信服地展现出一个又一个知识领域演进的“一图展春秋”意境,蕴涵着知识图谱的可解释性与可预见性。

我相信这部著作定会在CiteSpace知识可视化技术的传播普及中发挥巨大的作用。当然,在我看来,中外三本CiteSpace普及读本各有所长,本书突出软件全流程的可操作性,《指南》强调软件蕴藏的理论性和运行的针对性,电子书的原创性与软件功能拓展的同步性,均可在传播普及CiteSpace的过程中发挥各自优势、彼此配合、相得益彰、并行成长、升级再版;三本书的最大公约数是包含共同作者陈超美,显然其独著的《How to Use CiteSpace》以保持软件版本升级的原创性,始终扮演着主导引领的角色。

我曾经说过:“视觉思维乃是CiteSpace系统不言而喻的主要思维方式。视觉在人类感知外部信息中起绝对主导的作用,图像又是视觉信息的第一要素。不能把视觉思维误解为传统的感性认识。视觉思维既可以是从感性视觉,到抽象思维,再到理性直观的螺旋式上升过程;也可以跨越感性视觉,直接把抽象信息与数据变换为可视化的空间结构与知识图谱。”

我们欣喜地看到,在大约14年间,基于知识单元的CiteSpace可视化软件从1.0版升级到4.0版,知识可视化技术正是以独到的视觉思维方式发展而不断更新换代。人们可以期待,随着视觉思维方式向深度和广度的变革,知识可视化技术必将进一步迈向新的发展阶段。

 

 

刘则渊教授

大连理工大学科学学与科技管理研究所

暨WISE实验室博士生导师

2015年12月28日于大连新新园



刘则渊. 《科学前沿图谱:知识可视化探索》序.北京:科学出版社,2014.


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