鮑志彥

（南京工業(yè)大學(xué)圖書(shū)館）

圖書(shū)館學(xué)科信息可視化服務(wù)模式研究

鮑志彥

（南京工業(yè)大學(xué)圖書(shū)館）

文章從理論體系、分析方法、可視化流程以及功能方面對(duì)圖書(shū)情報(bào)學(xué)領(lǐng)域的信息可視化技術(shù)進(jìn)行了梳理。在此基礎(chǔ)上，探討了高校圖書(shū)館重塑“學(xué)科信息的傳遞”，開(kāi)展學(xué)科信息可視化服務(wù)的模式，并以南京工業(yè)大圖書(shū)館為例，對(duì)學(xué)科信息可視化的服務(wù)流程及內(nèi)容進(jìn)行了實(shí)例研究。

學(xué)科服務(wù)；信息可視化；專(zhuān)利分析

1 信息可視化及其參考模型

“信息可視化（Information Visualization）”這一術(shù)語(yǔ)最早出現(xiàn)在1989年G.Robertson等的論文中，［1］它是利用計(jì)算機(jī)支撐的、交互的、對(duì)抽象數(shù)據(jù)的可視表示，增強(qiáng)人們對(duì)抽象信息的認(rèn)知，易于分析出原始數(shù)據(jù)間的潛在關(guān)系和發(fā)展趨勢(shì)。［2］在這個(gè)信息呈幾何數(shù)量級(jí)增長(zhǎng)的時(shí)代，大量的信息資源被不斷發(fā)布、交流和儲(chǔ)存，因此信息可視化技術(shù)對(duì)信息資源的開(kāi)發(fā)利用有著極其重要的意義。

1995年IEEE InfoVis會(huì)議誕生，其目的在于研發(fā)、設(shè)計(jì)各類(lèi)交互的可視化方法和技術(shù)，有效地展示各類(lèi)抽象數(shù)據(jù)，方便用戶直觀地理解此類(lèi)數(shù)據(jù)。此后十年，可視化分析（Visual Analytics）逐漸興起，2006年第一屆IEEE VAST會(huì)議召開(kāi)，旨在通過(guò)可視化技術(shù)、機(jī)器學(xué)習(xí)以及人機(jī)交互等領(lǐng)域的結(jié)合，快速有效地從海量數(shù)據(jù)中整合高價(jià)值信息，幫助用戶解決特定領(lǐng)域內(nèi)問(wèn)題，探索未來(lái)趨勢(shì)。

信息可視化旨在構(gòu)建符合人類(lèi)認(rèn)知規(guī)律的心理映像（Mental Image），經(jīng)過(guò)20余年的發(fā)展，已然成為人們分析復(fù)雜問(wèn)題的強(qiáng)有力工具。信息可視化參考模型將可視化分析分為三個(gè)轉(zhuǎn)化過(guò)程。［3］①數(shù)據(jù)變換：將原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)表形式；②可視化映射：將數(shù)據(jù)表映射為可視化結(jié)構(gòu)；③視圖變換：將可視化結(jié)構(gòu)根據(jù)位置、比例、大小等參數(shù)設(shè)置顯示在輸出設(shè)備上。

該模型中的關(guān)鍵轉(zhuǎn)化是可視化映射，即從基于數(shù)學(xué)關(guān)系的數(shù)據(jù)表映射為能被人視覺(jué)感知的圖形結(jié)構(gòu)?？梢暬成浔仨殱M足兩個(gè)條件：①真實(shí)的表示并保持了數(shù)據(jù)的原貌，并且只有數(shù)據(jù)表中的數(shù)據(jù)才能映射至可視化結(jié)構(gòu)；②可視化映射形成的可視化表征或隱喻是易于被用戶感知和理解的，同時(shí)又能夠充分地表達(dá)數(shù)據(jù)中的相似性、趨勢(shì)性、差別性等特征。

2 高校圖書(shū)館開(kāi)展學(xué)科信息可視化服務(wù)的可行性

2.1 開(kāi)展學(xué)科信息可視化服務(wù)是高校圖書(shū)館順應(yīng)時(shí)代發(fā)展的明智選擇

大數(shù)據(jù)時(shí)代，網(wǎng)絡(luò)信息以其海量數(shù)據(jù)、便捷查詢(xún)方式正日漸成為主流閱讀來(lái)源，在此趨勢(shì)下，一直以信息資源為立身之本的圖書(shū)館遇到了極大挑戰(zhàn)。一方面，越來(lái)越多開(kāi)放獲取的學(xué)術(shù)資源使圖書(shū)館喪失了原有的信息資源壟斷地位，原來(lái)面向圖書(shū)館提供文獻(xiàn)資源的數(shù)據(jù)庫(kù)商紛紛跨界，去“中介化”經(jīng)營(yíng)，成為圖書(shū)館的競(jìng)爭(zhēng)者；另一方面，用戶自身信息素養(yǎng)不斷提高及信息消費(fèi)習(xí)慣的改變，使得圖書(shū)館提供原始信息資源為主的服務(wù)模式已經(jīng)不能滿足其需求。

近年來(lái)，圖書(shū)館界尤其是高校圖書(shū)館，在學(xué)科評(píng)價(jià)、知識(shí)服務(wù)、專(zhuān)利分析等高端個(gè)性化信息服務(wù)方面進(jìn)行不斷嘗試，以期通過(guò)圖情專(zhuān)業(yè)技能為用戶在技術(shù)研發(fā)和戰(zhàn)略制定等方面提供參考，幫助用戶快速了解技術(shù)領(lǐng)域概況，節(jié)省研發(fā)時(shí)間。例如，多所高校圖書(shū)館推出的專(zhuān)利地圖服務(wù)，就是將專(zhuān)利情報(bào)分析結(jié)果進(jìn)行可視化表達(dá)，把專(zhuān)利信息中所蘊(yùn)涵的競(jìng)爭(zhēng)情報(bào)信息挖掘出來(lái)，形成一張張“戰(zhàn)略作戰(zhàn)圖”，此項(xiàng)服務(wù)一經(jīng)推出，就獲得了大量好評(píng)。因此，開(kāi)展學(xué)科信息可視化服務(wù)是高校圖書(shū)館順應(yīng)時(shí)代發(fā)展的明智選擇。

2.2 開(kāi)展學(xué)科信息可視化服務(wù)的圖情理論體系已經(jīng)初步形成

經(jīng)過(guò)圖書(shū)館人的不懈努力，我國(guó)圖書(shū)情報(bào)領(lǐng)域信息可視化技術(shù)的應(yīng)用研究已得到長(zhǎng)足的發(fā)展，主要包括信息檢索、數(shù)據(jù)挖掘、數(shù)字圖書(shū)館及知識(shí)圖譜理論與應(yīng)用四個(gè)方面。［4,5］如2004年周寧等［6,7］就信息檢索與信息資源存儲(chǔ)的可視化進(jìn)行了探討；欒春娟等基于知識(shí)圖譜的可視化分析方法分別對(duì)科學(xué)計(jì)量學(xué)發(fā)展、［8］國(guó)家科技政策研究熱點(diǎn)［9］及法學(xué)研究前沿［10］等進(jìn)行了研究和預(yù)測(cè)；文庭孝等［11］對(duì)專(zhuān)利信息可視化分析系統(tǒng)的研究進(jìn)展、現(xiàn)狀、技術(shù)基礎(chǔ)及模型構(gòu)建進(jìn)行了深入探討。

在圖書(shū)情報(bào)領(lǐng)域，可視化技術(shù)的應(yīng)用大致可分為三個(gè)層次（見(jiàn)下表）：對(duì)文獻(xiàn)信息內(nèi)容進(jìn)行可視化的微觀層次；對(duì)信息利用和傳播過(guò)程進(jìn)行可視化的中觀層次；對(duì)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行可視化的宏觀層次。［12］上述三類(lèi)可視化分析均是在運(yùn)用圖情領(lǐng)域成熟的分析方法（如詞頻分析法、共詞分析法、引文分析法、社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析法）的基礎(chǔ)上，通過(guò)可視化軟件（如SPSS、MATLAB、HistCite、CiteSpace、Ucinet），將分析結(jié)果可視化，使之更易被研究人員理解，并幫助他們快速找出信息之間的關(guān)系和其中隱藏的規(guī)律。對(duì)信息內(nèi)容的可視化是靜態(tài)圖形顯示，對(duì)信息利用、傳播過(guò)程和知識(shí)網(wǎng)絡(luò)的可視化則是一個(gè)動(dòng)態(tài)構(gòu)圖過(guò)程，可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行實(shí)時(shí)更新。

3 高校圖書(shū)館學(xué)科信息可視化服務(wù)模式探討

3.1 學(xué)科服務(wù)流程的可視化

所謂學(xué)科信息服務(wù)流程可視化，即用戶通過(guò)圖書(shū)館網(wǎng)站或相關(guān)APP軟件，可對(duì)其委托的學(xué)科服務(wù)項(xiàng)目進(jìn)度跟蹤，使得原來(lái)只有學(xué)科館員知道、內(nèi)部自行處理的流程（如項(xiàng)目受理、檢索、分析、項(xiàng)目完成及費(fèi)用繳納提醒等）能清晰明了地展現(xiàn)在用戶面前，增加服務(wù)透明度，提高用戶對(duì)圖書(shū)館這一信息服務(wù)機(jī)構(gòu)的信任程度。

表信息可視化技術(shù)在圖情領(lǐng)域的應(yīng)用

3.2 學(xué)科信息服務(wù)內(nèi)容的可視化

重塑“學(xué)科信息的傳遞”，其核心就是將學(xué)科信息可視化，即學(xué)科館員通過(guò)數(shù)據(jù)挖掘和可視化技術(shù)，把學(xué)科信息由文本形式轉(zhuǎn)化為圖表形式，直觀的把學(xué)科信息傳遞給用戶，節(jié)約用戶時(shí)間，并幫助探析信息中隱藏的規(guī)律。學(xué)科信息服務(wù)內(nèi)容的可視化，可分為以下三個(gè)步驟（見(jiàn)圖1）。

（1）基于用戶需求的學(xué)科信息組織。用戶作為學(xué)科服務(wù)的對(duì)象，其對(duì)信息服務(wù)的具體需求直接決定了信息文獻(xiàn)的類(lèi)型和內(nèi)容，因此開(kāi)展學(xué)科信息可視化服務(wù)的第一步，就是和用戶深入溝通，明確其目的，并根據(jù)用戶的學(xué)科特點(diǎn)，選擇數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行數(shù)據(jù)檢索和抓取，最終形成元數(shù)據(jù)庫(kù)。

（2）學(xué)科信息的可視化轉(zhuǎn)化。對(duì)元數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行清洗，去除噪音，形成知識(shí)庫(kù)；采用詞頻分析、共詞分析、引文（共引、耦合）分析、社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析等分析方法對(duì)知識(shí)庫(kù)里的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和挖掘，將文本數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成可視化數(shù)據(jù)，并通過(guò)可視化軟件將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為圖形，最終形成可視化圖表庫(kù)。

（3）基于學(xué)科信息可視化的探索性分析。學(xué)科信息可視化服務(wù)最終提交給用戶的“產(chǎn)品”有兩種，一種是可視化分析報(bào)告，學(xué)科館員對(duì)圖表進(jìn)行美化和解讀，并在此基礎(chǔ)上對(duì)所分析的學(xué)科或技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展軌跡進(jìn)行探索性預(yù)測(cè)；另一種是通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)將可視化圖表庫(kù)升級(jí)為可交互分析的專(zhuān)題數(shù)據(jù)庫(kù)，數(shù)據(jù)定期更新，用戶可自行設(shè)定分析條件（如時(shí)間段、分析對(duì)象、分析維度等），獲得對(duì)應(yīng)圖表。

4 高校圖書(shū)館學(xué)科信息可視化服務(wù)實(shí)踐

南京工業(yè)大學(xué)圖書(shū)館在開(kāi)展學(xué)科服務(wù)的過(guò)程中也發(fā)現(xiàn)了許多問(wèn)題，一方面，科技查新和查收查引等基礎(chǔ)性學(xué)科服務(wù)工作，由于委托數(shù)量多且常常遇到項(xiàng)目集中申報(bào)的情況，經(jīng)常會(huì)發(fā)生與用戶之間信息溝通不暢；另一方面，學(xué)院科研人員的信息素養(yǎng)逐年提高，原有的以資源推送為主的學(xué)科服務(wù)內(nèi)容已無(wú)法適應(yīng)，因此，圖書(shū)館嘗試開(kāi)展學(xué)科信息可視化服務(wù)，并取得了一定的成效。

圖1 學(xué)科信息可視化模型

圖2 Martek公司DHA制備技術(shù)路線圖

圖3 生物柴油發(fā)展概況

圖4 生物燃?xì)獍l(fā)展趨勢(shì)

4.1 推出項(xiàng)目進(jìn)度查詢(xún)系統(tǒng)

2014年南京工業(yè)大學(xué)圖書(shū)館在網(wǎng)站上開(kāi)通了項(xiàng)目進(jìn)度查詢(xún)系統(tǒng)，用戶可根據(jù)委托人姓名、委托日期、報(bào)告編號(hào)、項(xiàng)目名稱(chēng)等進(jìn)行項(xiàng)目狀態(tài)查詢(xún)，且系統(tǒng)會(huì)在項(xiàng)目受理及完成后給用戶發(fā)送郵件，告知項(xiàng)目費(fèi)用及報(bào)告領(lǐng)取時(shí)的注意事項(xiàng)等信息。該系統(tǒng)一經(jīng)推出，有關(guān)咨詢(xún)項(xiàng)目進(jìn)度的電話明顯減少了，不僅提高了學(xué)科服務(wù)的透明度，還節(jié)省了學(xué)科館員的工作時(shí)間。

4.2 專(zhuān)利地圖服務(wù)

世界知識(shí)產(chǎn)權(quán)組織的統(tǒng)計(jì)，每年世界上發(fā)明創(chuàng)造的90%～95%都以專(zhuān)利的形式出現(xiàn)，可見(jiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)所包含的技術(shù)信息對(duì)科研人員的重要性。但現(xiàn)代專(zhuān)利制度的基本理念“用公開(kāi)換保護(hù)”決定了專(zhuān)利文辭冗長(zhǎng)、文字晦澀，需要專(zhuān)業(yè)的檢索技巧才能有效獲取相關(guān)技術(shù)信息。鑒于此，南京工業(yè)大學(xué)圖書(shū)館推出專(zhuān)利地圖服務(wù)，即通過(guò)對(duì)目標(biāo)技術(shù)領(lǐng)域相關(guān)專(zhuān)利信息進(jìn)行收集、處理和分析，并將分析結(jié)果可視化。服務(wù)一經(jīng)推出，獲得了多個(gè)課題組的歡迎。

迄今為止，學(xué)科館員根據(jù)課題組的不同需求，檢索并分析撰寫(xiě)了20余份專(zhuān)利分析報(bào)告，如《MARTEK生物科技有限公司DHA制備技術(shù)分析》，用技術(shù)路線圖的形式展現(xiàn)了該公司的DHA制備技術(shù)發(fā)展軌跡（見(jiàn)圖2）；《生物質(zhì)能技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀研究報(bào)告》，用圖形清晰的展現(xiàn)了生物質(zhì)能的發(fā)展現(xiàn)狀及當(dāng)前技術(shù)熱點(diǎn)，并探索性分析了未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)（見(jiàn)圖3、圖4）。

4.3 交互性專(zhuān)題數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)服務(wù)

學(xué)科信息可視化服務(wù)最終提交給用戶的“產(chǎn)品”除了分析報(bào)告，還有一種就是可交互分析的專(zhuān)題數(shù)據(jù)庫(kù)，相對(duì)于分析報(bào)告的數(shù)據(jù)靜態(tài)可視化展示，專(zhuān)題庫(kù)不僅數(shù)據(jù)定期更新，且科研人員可根據(jù)自己的思路，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并通過(guò)系統(tǒng)自動(dòng)成圖。

南京工業(yè)大學(xué)圖書(shū)館提供的專(zhuān)題數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)服務(wù)，是根據(jù)課題組的具體需求，通過(guò)建庫(kù)軟件，抓取相關(guān)技術(shù)文獻(xiàn)，后臺(tái)分類(lèi)標(biāo)引，最終形成可檢索、可交互性分析的專(zhuān)題數(shù)據(jù)庫(kù)。用戶可以通過(guò)檢索和分析界面（見(jiàn)圖5、圖6），自己設(shè)定分析的時(shí)間段、分析的對(duì)象（發(fā)明人、專(zhuān)利權(quán)人、IPC分析等）和分析的角度（聚類(lèi)、趨勢(shì)、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)）。

圖5 專(zhuān)題庫(kù)檢索界面

圖6 專(zhuān)題庫(kù)分析界面

5 結(jié)語(yǔ)

2014年IEEE VIS大會(huì)主題演講（Keynote）嘉賓（來(lái)自阿密大學(xué)傳播學(xué)院的Alberto Cairo）指出，［16］一個(gè)優(yōu)秀的可視化應(yīng)該具有五大特征：Truthful（真實(shí)）、Functionality（易操作）、Beautiful（美觀）、Insightful（啟發(fā)性）、Enlightening（清晰明了）。同樣，筆者認(rèn)為一項(xiàng)優(yōu)秀的學(xué)科信息可視化服務(wù)也應(yīng)該具有這些特點(diǎn)：①能真實(shí)的反映學(xué)科發(fā)展軌跡與現(xiàn)狀；②能通過(guò)清晰美觀的圖形語(yǔ)言讓用戶迅速關(guān)注到有價(jià)值的學(xué)科信息；③能夠節(jié)約用戶的閱讀時(shí)間，幫助用戶高效地理解數(shù)據(jù)；④能夠揭示隱藏的學(xué)科知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，從而預(yù)測(cè)未來(lái)技術(shù)發(fā)展熱點(diǎn)或方向；⑤能通過(guò)易操作的可視化工具來(lái)完成。

南京工業(yè)大學(xué)圖書(shū)館的學(xué)科可視化信息服務(wù)一經(jīng)推出，就受到學(xué)校許多課題組的關(guān)注和好評(píng)，也引發(fā)了他們想通過(guò)可視化技術(shù)深入探索學(xué)科信息后隱藏的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)等需求。這些個(gè)性化需求將促進(jìn)學(xué)科館員在今后的工作中，進(jìn)一步對(duì)數(shù)據(jù)挖掘、可視化技術(shù)進(jìn)行探討和研究，從而不斷修改和完善高校圖書(shū)館學(xué)科信息可視化服務(wù)模式和內(nèi)容。

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Research on the Subject Information Visualization ServiceModeof Library

Bao Zhi-yan

Firstly,thisarticle carrieson the detailed discussion of information visualization technology in the field of library information science from theperspectivesofmethodology system,analyticalmethods,visualization processand functions.Then,taking NJUTasan example,itstudies the subjectservicemodelsbased on information visualization,and discusses the service processand service contentsofsubjectinformationvisualization service.

SubjectService;Information Visualization;PatentAnalysis

G250.73

A

1005－8214（2016）11－0083－04

鮑志彥（1979－），女，碩士，副研究館員，研究方向：專(zhuān)利分析與預(yù)警。

2016－03－18［責(zé)任編輯］徐娜