摘要：本文分析了數(shù)學(xué)方法與情報學(xué)的關(guān)系，對情報學(xué)中用到的幾種重要的數(shù)學(xué)方法進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，預(yù)測了今后數(shù)學(xué)方法與情報學(xué)結(jié)合的幾種新的趨勢。

關(guān)鍵詞：數(shù)學(xué)方法；情報學(xué)；數(shù)學(xué)思想；數(shù)學(xué)模型

1、 引言

數(shù)學(xué)方法的運用是現(xiàn)代科學(xué)研究的主要特征之一，學(xué)術(shù)界甚至出現(xiàn)了這樣一種傾向：以數(shù)學(xué)方法的運用程度作為科學(xué)研究研究水平的評判標(biāo)準(zhǔn)。情報學(xué)由定性研究走向定量研究，數(shù)學(xué)方法越來越多地被引入情報學(xué)研究。[1]

由國防科工委情報所八室編科技文獻(xiàn)出版社1988年12月出版的《情報數(shù)學(xué)》是中國最早論述情報科學(xué)技術(shù)和數(shù)學(xué)之間的結(jié)合部的一本專著。[2]

數(shù)學(xué)這是所有學(xué)科中的基礎(chǔ)的學(xué)科，如果哪門學(xué)科沒有加入數(shù)學(xué)很難說其已經(jīng)建成了真正的科學(xué)。因此，數(shù)學(xué)方法對于圖書館學(xué)情報學(xué)理論、方法、實踐領(lǐng)域以及所拓展的研究方向，都發(fā)揮著不可替代的作用。[3]

2、 數(shù)學(xué)方法在情報學(xué)中的應(yīng)用

2.1計量學(xué)

計量學(xué)是情報學(xué)領(lǐng)域最為常用的數(shù)學(xué)方法之一。1934- 1960年是文獻(xiàn)計量學(xué)的奠定時期。這一時期的研究比較注重理論研究與規(guī)律的發(fā)現(xiàn)。獻(xiàn)計量學(xué)中大量的規(guī)律和定律都是在這段時間內(nèi)提出的， 其中包括文獻(xiàn)計量學(xué)中著名的三大定律中的布拉德福定律和齊普夫定律。在此階段， 除了對文獻(xiàn)計量學(xué)的基本規(guī)律進(jìn)行了研究以外，還對其他規(guī)律進(jìn)行研究。例如文獻(xiàn)的引用規(guī)律、文獻(xiàn)的增長規(guī)律及文獻(xiàn)的老化規(guī)律。之后，又有許多文獻(xiàn)計量學(xué)的概念、規(guī)律和方法被提出。從科學(xué)引文索引的發(fā)行以來， 從實際應(yīng)用的角度計量學(xué)分成兩種類型類型： 評價類和關(guān)聯(lián)類。

計量學(xué)很好地利用了數(shù)學(xué)的思維方式，即運用數(shù)和量來發(fā)現(xiàn)事物的規(guī)律和聯(lián)系。

2.2集合理論

假如一個系統(tǒng)可以劃分成N種類別，并且各個類別之間的關(guān)系可以被清楚地表達(dá)出來，那么這個系統(tǒng)就能很方便地建立起一個集合模型，例如集合論在的主題詞系統(tǒng)中的應(yīng)用。

情報集合是一個集合，由許多條情報組成。也就是說一條條情報便是集合中的元素。實際上每條情報也是一個集合，它是由一個個概念詞組合而成。為著錄和查詢情報而編制的主題詞索引也組成一個主題詞集合。主題詞集合與對應(yīng)的情報集合存在著一定的對應(yīng)關(guān)系，即存在一個映射F，能夠完成主題詞集合到情報集合的映射。

2.3模糊數(shù)學(xué)

模糊數(shù)學(xué)又被叫作Fuzzy 數(shù)學(xué)，是用于研究和處理模糊性現(xiàn)象的一套數(shù)學(xué)理論和方法。它是模糊拓?fù)?、模糊測度論等數(shù)學(xué)領(lǐng)域的統(tǒng)稱，是在模糊集合、模糊邏輯基礎(chǔ)之上發(fā)展起來的一種數(shù)學(xué)工具，用來研究現(xiàn)實世界中許多界限不明確以及存在模糊性的問題的。

情報學(xué)領(lǐng)域存在大量模糊現(xiàn)象，僅靠隨機(jī)數(shù)學(xué)和明確數(shù)學(xué)方法很難解決所有問題。模糊數(shù)學(xué)的引入提供了很好的視角。情報學(xué)領(lǐng)域經(jīng)常采用的模糊數(shù)學(xué)的方法包括模糊算法，模糊匹配，模糊評價法，模糊聚類，模糊推理，模糊加權(quán)等。模糊數(shù)學(xué)在情報學(xué)中的應(yīng)用，如信息檢索的動態(tài)模糊聚類現(xiàn)象，可以使用模糊數(shù)學(xué)理論和方法描述作出模糊判斷。模糊數(shù)學(xué)在該領(lǐng)域迅速地應(yīng)用，顯示出獨特功能。如建立網(wǎng)絡(luò)信息聚類的模糊模型。

2.4概率論與統(tǒng)計學(xué)

統(tǒng)計學(xué)是一門相對綜合的科學(xué)，主要是通過搜集、整理、分析等技術(shù)手段達(dá)到推斷所測對象的本質(zhì)，甚至能預(yù)測對象未來的科學(xué)，在此過程中運用大量的數(shù)學(xué)及其它學(xué)科的專業(yè)知識，它的使用范圍極廣泛，幾乎覆蓋了社會科學(xué)和自然科學(xué)的各個領(lǐng)域。統(tǒng)計學(xué)在情報學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用跟計量學(xué)有時候不太好區(qū)分，但是兩者的應(yīng)用領(lǐng)域還是比較明顯的。統(tǒng)計學(xué)在醫(yī)學(xué)情報學(xué)這個大的情報學(xué)分支上應(yīng)用相對較多，而且也已經(jīng)相當(dāng)成熟。在處理情報的過程中的遇到的事件大多為隨機(jī)事件，比如情報用戶需求，情報的分布情況等。對于研究這種類型的問題，常采用數(shù)理統(tǒng)計方法。情報數(shù)理統(tǒng)計分析包括多種分析方法，例如情報分布統(tǒng)計分析，情報用戶需求的統(tǒng)計分析，情報統(tǒng)計分析與預(yù)測，建立情報檢索概率模型等。一般可將概率論和數(shù)理統(tǒng)計方法結(jié)合來進(jìn)行處理，目的是可以看出變動的趨勢，并且可以計算出各種可能出現(xiàn)的結(jié)果的比例和分布。例如情報分布情況的概率統(tǒng)計模型，情報檢索系統(tǒng)的概率統(tǒng)計模型等。[4]

2.5線性代數(shù)

向量常常用來描繪與多個因素有關(guān)的一個問題，而矩陣描述的是與多個因素有關(guān)的一組問題， 其中最特殊的問題是線性代數(shù)中的線性方程組問題。

情報學(xué)中對于類概念詞（包括主題詞、關(guān)鍵詞、標(biāo)引詞、類名等）的組配規(guī)則， 它們之間存在的多維性及它們因整體所顯示的某種線性空間的性質(zhì)的重視， 是矩陣?yán)碚撆c向量理論運用到情報工作中的前提條件。因為情報工作中亦存在著多維概念空間， 或者說存在著需要通過多個因素的量進(jìn)行描述的問題， 這為線性代數(shù)應(yīng)用于情報工作創(chuàng)造了最為堅實的基礎(chǔ)。矩陣和向量在情報學(xué)中的應(yīng)用主要是在計算機(jī)檢索， 線性代數(shù)方法既是計算機(jī)檢索系統(tǒng)模擬方法之一， 也是計算機(jī)擴(kuò)檢和縮檢的手段之一。 情報檢索系統(tǒng)采用的矩陣向量模型改進(jìn)了傳統(tǒng)檢索的思路， 檢索速度更快， 檢索效率更高。線性代數(shù)方法還用于解釋和預(yù)見情報活動中的實際具體問題，如著名的普萊斯指數(shù)增長模型，引文檢索系統(tǒng)中的矩陣向量。[5]

3、 數(shù)學(xué)方法在情報學(xué)應(yīng)用的發(fā)展趨勢

首先，新的理論成果與新的方法滲透到情報學(xué)的研究工作中。數(shù)學(xué)方法作為一種研究方法適應(yīng)各種科學(xué)研究的特點，最重要的是數(shù)學(xué)中的各種理論方法不斷吸收自然科學(xué)研究中的新成果來完善自身。[6]

其次，定性和定量方法相結(jié)合。定性方法和定量方法相結(jié)合的研究方法日益成為情報學(xué)研究方法的主流，數(shù)學(xué)方法能夠有效地把兩種方法有機(jī)地結(jié)合起來。由定量分析上升至有相對數(shù)量依據(jù)的定性判斷，最終形成具有足夠根據(jù)的科學(xué)結(jié)論。

第三，利用計算機(jī)輔助建模及模型求解是發(fā)展的新趨勢。情報系統(tǒng)涉及的因素、變量經(jīng)常是眾多的，有時計算量之大超出人的能力。計算機(jī)計算速度快、信息儲存量大、計算結(jié)果準(zhǔn)確的特點，特別是專業(yè)性軟件的開發(fā)與應(yīng)用可幫助研究者處理復(fù)雜問題。（作者單位：吉林大學(xué)管理學(xué)院）

參考文獻(xiàn)：

[1]劉達(dá). 情報學(xué)的新領(lǐng)域——情報計量學(xué)[J]. 情報學(xué)刊，1981，04：48-51.

[2]張芝蘭. 《情報數(shù)學(xué)》[J]. 圖書情報工作，1989，05：30.

[3]賴茂生. 數(shù)字化時代的情報學(xué)[J]. 圖書情報工作，2007，04：25-29.

[4]馬喜武. 數(shù)學(xué)方法在圖書情報學(xué)中的應(yīng)用[J]. 吉林農(nóng)業(yè)科技學(xué)院學(xué)報，2007，04：63-64.

[5]邱均平，楊瑞仙，陶雯，李雪璐. 從文獻(xiàn)計量學(xué)到網(wǎng)絡(luò)計量學(xué)[J]. 評價與管理，2008，04：1-9.

[6]華薇娜. 中美兩國圖書館學(xué)、情報學(xué)研究方法、主題、對象、分析技術(shù)的比較研究[J]. 情報學(xué)報，1997，01：12-19.