地理知识图谱(精选8篇)
区块链作为一种架构设计的实现,与基础语言或平台等差别较大。区块链是加密货币背后的技术,是当下与VR虚拟现实等比肩的热门技术之一,本身不是新技术,类似Ajax,可以说它是一种技术架构,所以我们从架构设计的角度谈谈区块链的技术实现。
无论你擅长什么编程语言,都能够参考这种设计去实现一款区块链产品。与此同时,梳理与之相关的知识图谱和体系,帮助大家系统的去学习研究。
2、基本概念
区块链的概念最近很火,它来自于比特币等加密货币的实现,但是目前,这项技术已经逐步运用在各个领域。什么是区块链技术?为了感性认识这个问题,我们可以使用谷歌地球的例子做类比,ajax不是什么新技术,但组合在一起就成就了产品谷歌地球,与之类似,区块链也不是什么新技术,但与加密解密技术、P2P网络等组合在一起,就诞生了比特币。技术人员,特别是Web开发工程师,学习了解ajax技术最早是被谷歌地球酷炫的效果所吸引。而现在,历史再一次重演,很多人被比特币的疯狂发展所吸引,进而开始研究其背后的技术——区块链。
区块链原本是比特币等加密货币存储数据的一种独特方式,是一种自引用的数据结构,用来存储大量交易信息,每条记录从后向前有序链接起来,具备公开透明、无法篡改、方便追溯的特点。实际上,这种特性也直接体现了整个比特币的特点,因此使用区块链来概括加密货币背后的技术实现是非常直观和恰当的。区块链是一项技术,加密货币是其开发实现的一类产品(含有代币,也有不含代币的区块链产品),不能等同或混淆。与加密货币相比,区块链这个名字抛开了代币的概念,更加形象化、技术化、去政治化,更适合作为一门技术去研究、去推广。
所以,目前当大家单独说到区块链的时候,就是指的区块链技术,是实现了数据公开、透明、可追溯的产品的架构设计方法,算作广义的区块链。而当在具体产品中谈到区块链的时候,可以指类似比特币的数据存储方式,或许是数据库设计,或许是文件形式的设计,这算作狭义的区块链。广义的区块链技术,必须包含点对点网络设计、加密技术应用、分布式算法的实现、数据存储技术的使用等4个方面,其他的可能涉及到分布式存储、机器学习、VR、物联网、大数据等。狭义的区块链仅仅涉及到数据存储技术,数据库或文件操作等。本文的区块链,指的是广义的区块链。
3、架构图
从架构设计上来说,区块链可以简单的分为三个层次,协议层、扩展层和应用层。其中,协议层又可以分为存储层和网络层,它们相互独立但又不可分割。如图:
协议层
所谓的协议层,就是指代最底层的技术。这个层次通常是一个完整的区块链产品,类似于我们电脑的操作系统,它维护着网络节点,仅提供Api供调用。通常官方会提供简单的客户端(通称为钱包),这个客户端钱包功能也很简单,只能建立地址、验证签名、转账支付、查看余额等。这个层次是一切的基础,构建了网络环境、搭建了交易通道、制定了节点奖励规则,至于你要交易什么,想干什么,它一概不过问,也过问不了。典型的例子,自然是比特币,还有各种二代币,比如莱特币等,本书介绍的亿书币也是。这个层次,是现阶段开发者聚集的地方,这说明加密货币仍在起步当中。
从用到的技术来说,协议层主要包括网络编程、分布式算法、加密签名、数据存储技术等4个方面,其中网络编程能力是大家选择编程语言的主要考虑因素,因为分布式算法基本上属于业务逻辑上的实现,什么语言都可以做到,加密签名技术是直接简单的使用(请看书中相关的加密解密文章,不建议自由发挥,没有过多的编码逻辑),数据库技术也主要在使用层面,只有点对点网络的实现和并发处理才是开发的难点,所以对于那些网络编程能力强,对并发处理简单的语言,人们就特别偏爱。也因此,Nodejs开发区块链应用,逐渐变得更加流行,Go语言也在逐渐兴起。
上面的架构设计图里,我把这个层面进一步分成了存储层和网络层。数据存储可以相对独立,选择自由度大一些,可以单独来讨论。选择的原则无非是性能和易用性。我们知道,系统的整体性能,主要取决于网络或数据存储的I/O性能,网络I/O优化空间不大,但是本地数据存储的I/O是可以优化的。比如,比特币选择的是谷歌的LevelDB,据说这个数据库读写性能很好,但是很多功能需要开发者自己实现。目前,困扰业界的一个重大问题是,加密货币交易处理量远不如现在中心化的支付系统(银行等),除了I/O,需要全方位的突破。
分布式算法、加密签名等都要在实现点对点网络的过程中加以使用,所以自然是网络层的事情,也是编码的重点和难点,《Nodejs开发加密货币》全书分享的基本上就是这部分的内容。当然,也有把点对点网络的实现单独分开的,把节点查找、数据传输和验证等逻辑独立出来,而把共识算法、加密签名、数据存储等操作放在一起组成核心层。无论怎么组合,这两个部分都是最核心、最底层的部分,都是协议层的内容。扩展层
这个层面类似于电脑的驱动程序,是为了让区块链产品更加实用。目前有两类,一是各类交易市场,是法币兑换加密货币的重要渠道,实现简单,来钱快,成本低,但风险也大。二是针对某个方向的扩展实现,比如基于亿书侧链,可为第三方出版机构、论坛网站等内容生产商提供定制服务等。特别值得一提的就是大家听得最多的“智能合约”的概念,这是典型的扩展层面的应用开发。所谓“智能合约”就是“可编程合约”,或者叫做“合约智能化”,其中的“智能”是执行上的智能,也就是说达到某个条件,合约自动执行,比如自动转移证券、自动付款等,目前还没有比较成型的产品,但不可否认,这将是区块链技术重要的发展方向。
扩展层使用的技术就没有什么限制了,可以包括很多,上面提到的分布式存储、机器学习、VR、物联网、大数据等等,都可以使用。编程语言的选择上,可以更加自由,因为可以与协议层完全分离,编程语言也可以与协议层使用的开发语言不相同。在开发上,除了在交易时与协议层进行交互之外,其他时候尽量不要与协议层的开发混在一起。这个层面与应用层更加接近,也可以理解为B/S架构的产品中的服务端(Server)。这样不仅在架构设计上更加科学,让区块链数据更小,网络更独立,同时也可以保证扩展层开发不受约束。
从这个层面来看,区块链可以架构开发任何类型的产品,不仅仅是用在金融行业。在未来,随着底层协议的更加完善,任何需要第三方支付的产品都可以方便的使用区块链技术;任何需要确权、征信和追溯的信息,都可以借助区块链来实现。我个人觉得,这个目标应该很快就能实现。
应用层
这个层面类似于电脑中的各种软件程序,是普通人可以真正直接使用的产品,也可以理解为B/S架构的产品中的浏览器端(Browser)。这个层面的应用,目前几乎是空白。市场亟待出现这样的应用,引爆市场,形成真正的扩张之势,让区块链技术快速走进寻常百姓,服务于大众。大家使用的各类轻钱包(客户端),应该算作应用层最简单、最典型的应用。很快,亿书将基于亿书网络推出文档协作工具,这个就是典型的应用层的产品。
限于当前区块链技术的发展,亿书只能从协议层出发,把目标指向应用层,同时为第三方开发者提供扩展层的强大支持。这样做既可以避免贪多,又可以避免无法落地,是真正理性的开发路线。因为纯粹的开发协议层或扩展层,无法真正理解和验证应用层,会脱离实际,让第三方开发者很难使用。如果仅仅考虑应用层,市面上又找不到真正牢固、易用的协议层或扩展层的产品。所以,我们只好全面发力,采取完全开源开放的态度,通过社区的力量,共同去做一件有意义的事情,也算为中国区块链技术发展做点技术积累和微薄贡献。
在知识地图与科学知识图谱的应用过程中, 二者有相似之处, 如不对它们进行辨析和界定将会给用户带来一定的困惑及造成概念使用时的混乱。
1 知识地图与科学知识图谱的概念
1.1 知识地图的概念
“地图”是一个以二维或三维空间形式显示地形和人类活动及相关特征的地理学概念, 知识地图最初是表现科学技术活动与知识的地理分布状况的地图。台湾地区的研究者们也将知识地图叫做知识分布图或知识映射图, 相应的英文为“Knowledge Map”。
知识地图的本质是作为知识管理领域的一种工具与技术。知识地图的概念最早由情报学家布鲁克斯在其经典著作《情报学基础》中正式提出。可视化地显示可获得的信息及其相互关系, 它促使不同背景的使用者在各个具体层面上进行知识的有效交流和学习。在这样的地图中包括的知识项目有文本、图表、模型和数字。从两个方面来进行定义, 从知识地图所包含的内容, 通过知识资源调查所获取的知识资源目录和目录内各知识款目之间的关系;从知识地图的功能, 知识目录和领域专家的导航系统, 是一个向导, 它指向的是知识源和知识库;知识地图不仅是知识的存储地, 而且还揭示知识之间的关系。
目前研究的知识地图就是对组织知识资源总体分布情况的可视化描述, 包括组织知识资源的存在情况及其载体, 以及资源之间可能存在的联系。实质上就是利用现代信息技术制作的组织知识资源的总目录和各知识条目之间关系的综合体以及组织专家的导航系统, 是利用构造地图的方法将各类知识资源中的知识关联起来, 使之成为一个网络[1]。
1.2 科学知识图谱的概念
“图谱”是一个图像, 以一定空间形式在一定时间范围中展现与变化的系统概念。知识图谱英文为“Mapping Knowledge Domain”, 从字面可看出其是对知识领域进行映射即以可视化的手段对知识进行展示。
国内研究科学知识图谱的领军人物刘则渊对科学知识图谱定义为可视化地描述人类随时间拥有的知识资源及其载体, 绘制、挖掘、分析和显示科学技术知识以及它们之间的相互联系, 在组织内创造知识共享的环境以促进科学技术研究的合作和深入[2]。
科学知识图谱是显示科学知识的发展进程与结构关系的一种图形。它是以科学知识为计量研究对象, 所以属于科学计量学的范畴。它以数学方程式表达科学发展规律的基础上, 进而以曲线形式将科学发展规律绘制成二维图形时变成为最初的知识图谱。科学计量学奠基人普赖斯是科学知识图谱的早期开拓者。随着科学计量学的发展, 描绘科学知识和科学活动规律的数学模型, 逐渐从二维空间模型发展为开始运用三维空间模型, 科学知识图谱也相应地从简单的曲线图发展为较复杂的三维立体图。著名德国科学计量学家克雷奇默关于科学合作的三维空间模型研究, 大大地推动了科学知识图谱的发展。因此, 知识图谱绘制是科学计量学的发展与创新。
科学知识图谱是用可视化技术描述知识资源及其载体, 挖掘、分析、构建、绘制和显示知识及它们之间的相互联系。具体来说, 知识图谱是把应用数学、图形学、信息可视化技术、信息科学等学科的理论与方法与计量学引文分析、共现分析等方法结合, 用可视化的图谱形象地展示学科的核心结构、发展历史、前沿领域以及整体知识架构的多学科融合的一种研究方法。它把复杂的知识领域通过数据挖掘、信息处理、知识计量和图形绘制而显示出来, 揭示知识领域的动态发展规律, 为学科研究提供切实的、有价值的参考。
2 知识地图与科学知识图谱比较
2.1 知识地图与科学知识图谱的研究进展
经过几十年的演化, 知识地图已经大大扩大了传统地理图的概念, 知识地图作为一种知识管理工具能够整合组织中的零散知识, 提供概览组织知识结构和获取知识的统一界面, 通过对这些知识的管理、重用和共享使知识组织具有持续创新发展的动力。知识地图的研究已由先前侧重探讨它的类型和功能及其构建原则和方法, 转向了实际构建技术和应用研究。
科学引文与科学知识图谱ISI的创始人, 加菲尔德推动了代表学术共同体的多学科数据库—SCI的发展。60年代早期, 加菲尔德等人开始了基于引文数据的开拓性研究并绘制了DNA研究领域的历史发展图谱。1965年普赖斯运用相同的数据在他的论文中进行了知识图谱绘制的开创性工作。以引文分析为基础的“知识图谱”理论与方法应运而生[3]。信息可视化是受信息检索领域的研究大大推动的, 美国信息研究所提供的引文数据库使引文结构的大样本统计分析越来越便利, 知识图谱已成为科学共同体结构与发展研究的主流方法广泛应用于很多学科领域。知识领域的可视化是通过三维空间来显示各知识领域间的关系, 它旨在揭示由科学文献和引文路径的复杂交织所反映出的科学主流。1994年图谱概念介绍, 指出一系列历时代排列的序列图谱可以用于发掘科学前沿, 各领域科学家能够利用这类图谱预测一个学科的发展趋势, 以及图谱中显示出该领域的研究现状及内容。
2.2 知识地图分类与科学知识图谱的学科
Eppler从知识地图的功能、知识地图展现的图形形态、知识地图的内容、知识地图的应用层次及知识地图的构建方法角度对知识地图进行了系统实用的分类。归纳起来主要按功能分类如下[4]: (1) 概念型知识地图, 用于协助检索、主题学习、分类编目等工作分流; (2) 流程型知识地图, 用于实务的确认、制造作业、工程设计等工作; (3) 职称型知识地图, 用于协助企业组成项目团队、远程教学等。
科学知识图谱研究是一个以科学学为基础, 涉及应用数学、信息科学及计算机科学诸学科交叉的领域, 是科学计量学和信息计量学的新发展。其基本原理是分析单位 (科学文献、科学家、关键词等) 的相似性分析及测度。根据具体不同的方法和技术可以绘制不同类型的科学知识图谱。
2.3 知识地图与科学知识图谱所描述的对象
知识地图描述的对象, 是指知识地图所服务的人群。明确客户对象以后, 就可以在构建之前对知识地图服务对象的主要特征、使用需求和使用习惯进行深入分析。精准的定位有助于根据服务对象的使用习惯设计查询入口, 确保用户使用方便。
科学知识图谱描述的对象[5]主要包括:1) 、从事科学技术活动和作为知识载体的人, 包括科学家、技术专家、项目组、实践团体或某一知识领域共同体;2) 、显性或编码化的知识, 如论文、专利、所学课程、数据库或类似的应用等;3) 、过程或方法, 包括研究问题和解决问题的过程或方法、组织的业务流程, 以及相关的知识投入等。
2.4 知识地图与科学知识图谱的构建
知识地图的研究已由探讨性研究转向实际构建技术的研究。知识地图的构建是一项复杂的系统工程, 它需要结合知识管理、社会学、数据挖掘和人工智能等领域的知识。唐钦能通过对相关文献的总结认为基本的知识地图模型由3层构成, 下层是资源层、中间是描述层、上层是知识地图层。
科学知识图谱所采用的方法主要有引文与共被引分析、共词分析、多元统计分析、词频分析、社会网络分析等;所运用的软件有引文分析软件 (Bibexcel、Citespace、Histcite) 多元统计分析软件 (SPSS) 、词频分析软件 (W o r d s m i t h T o o l s、Word Stat、Pajek、Ucinet、Netdraw) 等;应用这些不同方法和软件进行一些研究分析。
2.5 知识地图与科学知识图谱的应用
知识地图是一张表示企业组织有哪些知识及其方位的图片, 它是知识存在位置的配置图, 知识地图是利用现代化信息技术制作的企业知识资源的总目录及知识款目之间关系的综合体;知识地图可以是某个部门或某个成员拥有什么知识的导览, 也可以是在何处可得到何种信息的查询系统。它描绘一个组织系统中的知识存量、结构、功能、存在方位以及查询路径等。知识地图主要应用组织知识管理、线上虚拟社群管理和教育学习等方面。
科学知识图谱正在得到广泛应用, 目前应用于科研、教学以及社会学。科研用于文献、专利的结构分析;学科动态、社会网络、领域发展分析等。
3 知识地图与科学知识图谱的联系
3.1 知识查找与知识资源管理
对知识组织中各种知识资源、知识载体、人员及其相互间的联系, 知识使用者查找所需知识以促进知识的共享与重用。
能够自动将学科的知识单元进行关联, 以图形化链接的方式实现知识检索的拓展和关联收集显示本学科各类来源文献, 利用文献间的复杂引用联系建立显性知识的排序和关联;通过作者发文、共引、共用主题词等关系揭示学科专家学者等隐性知识之间的联系, 实现对学科隐性知识的检索和浏览。
3.2 科学知识图谱是知识地图的高级形式
随着信息技术的迅速发展, 知识地图进入了电子时代, 在Internet和Intranet上普遍使用的超文本链接和应用链接就是知识地图的形式。很多绘制知识地图的工具, 如Lotus Notes、IBM的Knowledge X和微软的Visio等, 它们都是基于数据库来绘制知识地图, 有利于知识地图的动态更新和扩展。由于信息技术的发展, 知识地图突破局限于描述知识地理分布的知识地图界限而逐渐演化为含义与内容更加广泛的科学知识图谱。可以把知识地图作为科学知识图谱的一种形式。
4 结语
科学知识图谱在实际应用中多用于揭示学科或领域研究热点和知识演进趋势, 揭示科学研究的社会网络关系, 一般它并不提供与知识资源进行关联以方便使用者快速地获取, 这点是它与知识地图应用目的的区别所在;科学知识图谱在学科领域中比知识地图更能揭示知识之间的联系及知识的进化规律。
摘要:从知识地图与科学知识图谱的基本概念入手, 对它们的分类、进展、对象、构建和应用作了比较, 并描述它们的联系以及不同。
关键词:知识地图,知识图谱,辨析
参考文献
[1]秦长江, 侯汉清.知识图谱——信息管理与知识管理的新领域[J].大学图书馆学报, 2009, (1) :30-37.
[2]刘则渊, 陈悦, 侯海燕, 等.科学知识图谱:方法与应用.北京[M]:人民出版社, 2008.
[3]陈悦, 刘则渊, 陈劲, 等.科学知识图谱的发展历程[J].科学学研究, 2008, 26 (3) :449-460.
[4]廖宇峰.国外知识地图研究现状和展望[J].新世纪图书馆, 2009, (3) :80-83.
〔关键词〕知识图谱;专家系统;发展轨迹
DOI:10.3969/j.issn.1008-0821.2012.02.040
〔中图分类号〕G250.71 〔文献标识码〕A 〔文章编号〕1008-0821(2012)02-0159-08
Knowledge-based Expert System Development Overview MapLiao Yi
(Political Department,National University of Defense Technology,Changsha 410073,China)
〔Abstract〕Artificial intelligence expert system is the most important and most active areas of an application,which implements the artificial intelligence research from theory to practice,turning from the general reasoning strategies of a major breakthrough in the use of expertise.This chronological order,the expert system into the 1980s before the 1980s,1990s,2000,after four stages.Articles using bibliometric methods,analysis of the expert system development process,development and trends,pointing out that the current phase is the development of expert systems,expert systems into a variety of commercial operation,need to address the knowledge acquisition bottleneck,matching conflicts and other issues for expert systems to understand and master the subject structure,evolution,development and so provide an unique perspective and knowledge.
〔Key words〕knowledge maps;expert systems;the development trajectory
专家系统作为人工智能的一个重要分支,发展已经超过50年,在很多应用领域都获得了广泛使用,取得了丰硕成果。本文运用文献计量这一独特视角对专家系统进行了再回顾和再分析,将智能科技划分为初创期、成长期、低谷期、发展期,利用词频分析、共引分析、作者共现分析等方法揭示专家系统的学科结构、影响程度、关键节点与时间点等重要而独特的知识,为了解和掌握专家系统的发展与演化过程提供了独特视角。
1 数据来源
SCI(Science Citation Index)是美国科学情报研究所ISI(Institute for Science Information)出版的期刊文献检索工具,所收录的文献覆盖了全世界最重要和最有影响力的研究成果,成为世界公认的自然科学领域最为重要的评价工具。本文以Web of Science中的SCI數据库为数据来源,选用高级检索方式,以“Expert System/Experts System”作为主题词,于2011年5月在Web of Secience中进行检索,一共检索到14 500篇相关文献记录。获得的论文发表年度分布如图1。所示。虽然,专家系统研究从20世纪五六十年代就开始了,但是从图1可以看出直到1982年才有主题词与专家系统相关的论文出现。图1表明1991年左右,专家系统相关论文达到了峰值,但随后呈逐年下降的趋势。到1999年,只有494篇论文发表。但21世纪开始,专家系统相关论文又出现了增加的趋势,并维持在一个稳定的水平中。图1 专家系统在SCI数据库文献发表年度变化情况
2012年2月第32卷第2期基于知识图谱的专家系统发展综述Feb.,2012Vol.32 No.22 专家系统前40年的发展
本文利用基于JAVA平台的引文分析可视化软件Citespace,首先设定时间跨度为1950-1991年,时间切片长度为1年,聚类方式为共被引聚类(Cited Reference),阈值选择为(2,2,20)、(3,3,20)、(3,3,20)。Citespace得出这些引文的时间跨度为1950-1990年,可以绘制出该时间段的专家系统论文时区分布图,如图2所示。我们以年代先后为序,将20世纪80年代以前作为第一阶段,80年代至90年代作为第二阶段。图2 1950-1991年各年度专家系统论文之间的时区分布图
2.1 专家系统起源时期
根据图2显示,这段时期有7个突出节点,既有7位代表人物。第一个节点代表的是“人工智能之父”——英国著名科学家阿兰·麦席森·图灵(Alan Mathison Turing),他于1950年在《心灵》杂志上发表论文《计算机器与智能》,提出了著名的“图灵测试”,探讨了机器智能的可能性,为后来的人工智能科学提供了开创性的构思[1]。
第二个节点代表的是美国工程院院士、加州大学扎德(LA.Zadeh)教授,他于1965年在《信息与控制》杂志第8期上发表题为《模糊集》的论文,提出模糊集合理论,给出了模糊性现象定量描述和分析运算的方法,从而诞生了模糊数学。1978年,扎德教授提出了“可能性理论”,将不确定性理解为可能性,为模糊集理论建立了一个实际应用上的理论框架,这也被认为是模糊数学发展的第二个里程碑。同年,国际性期刊《International Journal of Fuzzy Sets and System》诞生,这使得模糊理论得到普遍承认,理论研究高速发展,实际应用迅速推广。
第三个节点代表的美国两院院士、卡内基-梅隆大学教授艾伦·纽厄尔(Allen Newell),1972年,他出版了《人怎样解题》(Human Problem Solving)一书,书中描述了他和西蒙试图建立一个计算机化的“通用问题求解器”的历程:20世纪50年代,他们发现,人类的问题解决,在一定知识领域内可以通过计算机实现,所以他们开始用计算机编程来解决问题,1956年,他们研发出了逻辑理论家和通用问题求解器(General Problem Solver),并建立了符号主义人工智能学派。我们可以看出,这本书是对他以前所作工作的总结与归纳,而逻辑理论家和通用问题求解器正是专家系统的雏形,为专家系统的出现奠定了坚实的基础。
3 90年代专家系统向多个方向发展
由于20世纪80年代专家系统研究迅猛发展,商业价值被各行各业看好,导致90年代大批专家系统从实验室走出来,开始了它们的工程化市场化进程。从图1看以看出,在20世纪90年代,专家系统的相关论文不增反减,进入一个局部低谷期,这期间以“Expert System/Experts System”为主题词的论文共7 547篇。本文利用Citespace软件,设置参数为(4,4,20)(4,3,20)(4,4,20),获取了该时期论文的引文聚类图(如图3所示)。图2 专家系统1990-2000年的论文引文聚类图
从图3中我们可以看出,全图的节点比较分散,没有形成大的聚类,这表示该阶段没有形成重点研究方向,也没有重大科研成果和标志性著作产生,专家系统的市场化进程严重牵引了研究者们的注意力,这是专家系统研究陷入低谷期的重要原因。
这段时间专家系统的研究工作大致分以下几个方面:第一个研究方向依旧是建立在扎德(LA.Zadeh)教授模糊理论上的模糊专家系统,它同样是该年代专家系统研究的重点方向。
第二个研究方向是骨架专家系统,代表人物有美国斯坦福大学的爱德华·汉斯·肖特利夫(Shortliff EH)教授。1974年末,MYCIN系统基本建成后,MYCIN的设计者们就想到用其它领域的知识替换关于感染病学的知识,可能会得到一个新的专家系统,这种想法导致了EMYCIN骨架系统的产生。EMYCIN的出现大大缩短了专家系统的研制周期,随后,AGE、OPS5、KEE、KBMS、GESDE等骨架系统应运而生,它们在20世纪90年代专家系统的研究进程中,发挥着重要作用。
第三个研究方向是故障诊断专家系统,代表人物有美国麻省理工学院的兰德尔·戴维斯(Randall Davis)教授。他于1984年在《人工智能》杂志上发表了《基于结构和行为的诊断推理 》(《Diagnostic Reasoning Based on Structure and Behavior》)一文,该论文描述了一个利用知识结构和行为,在电子电路领域进行故障诊断排除的专家系统。之后,故障诊断专家系统在电路与数字电子设备、机电设备等各个领域已取得了令人瞩目的成就,已成为当今世界研究的热点之一。
第四个研究方向是基于规则的专家系统,布鲁斯·布坎南(Bruce G.Buchanan)的著作对基于规则的专家系统在这个时期的发展仍有着积极的指导作用。多种基于规则的专家系统进入了试验阶段。传统基于规则的专家系统只是简单的声明性知识,而目前,规则的形式开始向产生式规则转变,并趋向于提供较完善的知识库建立和管理功能。
第五个研究方向是知识工程在专家系统中的运用。代表人物是美国斯坦福大学的克兰西教授(Clancy W J),他于1985年在《人工智能》杂志上发表了重要论文《启发式分类》(《Heuristis classification》),启发式分类即对未知领域情况的类的识别过程。它是人类思维解决问题的重要方法,在人工智能、专家系统中可常用启发式设计计算机程序,模拟人类解决问题的思维活动。
第六个研究方向是机器学习在专家系统中的运用。代表人物是机器学习领域前辈、澳洲悉尼大学著名教授John Ross Quinlan。他于1986年在《机器学习》(《Mach.Learn》)杂志上发表《决策树算法》(《Induction of Decision Trees》)一文,文中他详细描述了决策树算法的代表——ID3算法。之后,有大量学者围绕该算法进行了广泛的研究,并提出多种改进算法,由于决策树的各类算法各有优缺点,在专家系统的实际应用中,必须根据数据类型的特点及数据集的大小,选择合适的算法。
第七个研究方向是神经网络专家系统,代表人物有人工智能专家Stephan I.Gallant和美国加利福尼业大学教授巴特·卡斯科(Bart Kosko)。Gallant于1988年在《ACM的通信》上发表了《连接主义专家系统》(《Connectionist expert systems》)一文,文中讲述Gallant 设计了一个连接主义专家系统(Connectionist expert system),其知识库是由一个神经网络实现的(即神经网络知识获取),开创了神经网络与专家系统相结合的先例。
第八个研究方向是遗传算法在专家系统中的运用。代表人物是遗传算法领域著名学者、美国伊利诺伊大学David Goldberg教授和人工智能专家L.Davis。1989年,Goldberg出版了专著《搜索、优化和机器学习中的遗传算法》,该书系统总结了遗传算法的主要研究成果,全面而完整地论述了遗传算法的基本原理及其应用;1991年,Davis编辑出版了《遗传算法手册》,书中包含了遗传算法在科学计算、工程技术和社会经济中的大量应用实例,该书为推广和普及遗传算法的应用起到了重要的指导作用。这些都推动了基于遗传算法的专家系统的研发推广。
第九个研究方向是决策支持系统在专家系统中的运用,代表人物是美国加利福尼亚大学伯克利分校教授埃弗雷姆·特班(Efraim Turban)。他于1990年出版了《决策支持和专家系统的管理支持系统》(《Decision support and expert systems:management support systems》)一书。20世纪80年代末90年代初,决策支持系统开始与专家系统相结合,形成智能决策支持系统,该系统充分做到了定性分析和定量分析的有机结合,将解决问题的范围和能力提高到一个新的层次。
第十个研究方向是各种理论知识在专家系统中的综合运用,代表人物是美国加利福尼业大学教授巴特·卡斯科(Bart Kosko)和美国伊利诺伊州研究所教授Abdul-Rahman K.H。卡斯科(Kosko)于1992年出版《神经网络和模糊系统:一个拥有机器智能的动力系统方法》(《Neural networks and fuzzy systems:a dynamical systems approach to machine intelligence》)一书,这是第一本将神经网络和模糊系统结合起来的读本,也是神经网络与模糊理论综合应用于专家系统建设的经典著作;Abdul-Rahman K.H教授于1995年,在美国电气和电子工程师协会的《电力系统及自动化》(《Transactions on Power Systems》)会议刊上发表了《人工智能模糊无功负荷的最优VAR控制方法 》(《AI approach to optimal VAR control with fuzzy reactive loads》)一文,论文提出了一个解决无功功率(VAR)控制问题,这个方法包含了专家系统、模糊集理论和人工神经网络的重要知识。
虽然专家系统大量建造,但投入实际运行的专家系统并不多,且效率较低,问题求解能力有待进一步提高。原因之一就是专家系统主要是模拟某一领域中求解特定问题的专家的能力,而在模拟人类专家协作求解方面很少或几乎没有做什么工作。然而在现实世界中,协作求解具有普遍性,针对特定领域、特定问题的求解仅仅具有特殊性,专家系统虽然在模拟人类专家某一特定领域知识方面取得了成功,但它仍然不能或难以解决现实世界中的问题。其次,开发的专家系统的规模越来越大,并且十分复杂。这样就要求将大型专家系统的开发变成若干小的、相对独立的专家系统来开发,而且需要将许多不同领域的专家系统联合起來进行协作求解。然而,与此相关的分布式人工智能理论和实用技术尚处在科研阶段。只有分布式系统协作求解问题得以解决,才能克服由于单个专家系统知识的有限性和问题求解方法的单一性等导致系统的“脆弱性”,也才能提高系统的可靠性,并且在灵活性、并行性、速度等方面带来明显的效益[5]。
4 21世纪专家系统进入稳定发展时期
进入21世纪,专家系统开始缓慢发展,这期间以“Expert System/Experts System”为主题词的论文共5 964篇。本文利用Citespace软件,设置参数为(6,6,20)(5,5,20)(5,5,20),获取了该时期论文的引文聚类图(如图4所示)。图4 专家系统2000-2010年的论文引文聚类图
这个时期专家系统有3个主要研究方向:第一个是研究方向是节点明显的基于模糊逻辑的专家系统研究方向。90年代以来,模糊控制与专家系统技术相结合,进一步提高了模糊控制器的智能水平。基于模糊逻辑的专家系统有以下优点:一是具有专家水平的专门知识,能表现专家技能和高度的技巧以及有足够的鲁棒性(即健壮性);二是能进行有效的推理,能够运用人类专家的经验和知识进行启发性的搜索和试探性的推理;三是具有灵活性和透明性。
第二个是研究方向是Rete模式匹配算法在专家系统中的应用,代表人物是美国卡内基—梅隆大学计算机科学系的Charles L.Forgy教授,1979年,他首次提出Rete算法。专家系统工具中一个核心部分是推理机,Rete算法能利用推理机的“时间冗余”特性和规则结构的相似性,并通过保存中间运算结果的方法来提高推理的效率。1982年,他在《人工智能》杂志上发表《Rete算法:许多模式/多对象的模式匹配问题的一个快速算法》(《Rete:A Fast Algorithm for the Many Pattern/Many Object Pattern Match Problem》)一文,该文解释了基本算法的概念,介绍了详细的算法,描述了模式和适当的对象交涉算法,并说明了模式匹配的执行操作。
第三个是研究方向是专家系统在电力系统中的运用。世界各国的专家们开始热衷于在电力生产的各个环节使用专家系统,代表人物有日本的福井贤、T.Sakaguchi、印度的Srinivasan D、美国伊利诺伊州研究所的Abdul-Rahman K.H、希腊雅典国立技术大学的Protopapas C.A、和中国的罗旭,他们在美国电气和电子工程师协会的《电力传输》(《IEEE transactions on power delivery)会议刊及《电源设备系统》会议刊(《On Power Apparatus and Systems》)上发表了多篇有影响力的论文,内容涉及系统恢复、电力需求预测、变电站故障诊断和报警处理等多方面。
这十年间,专家系统的研究不再满足于用现有各种模型与专家系统进行简单结合,形成基于某种模型的专家系统的固有模式。研究者们不断探索更方便、更有效的方法,来解决困扰专家系统的知识获取瓶颈、匹配冲突、组合爆炸等问题,而这也推动了研究不断向深层次、新方向发展。但是,由于专家系统应用的时间长、领域广,他们遭遇的瓶颈问题一时得不到有效解决,导致了这一时期末,专家系统研究呈现出暂时的下滑现象。
5 专家系统发展趋势分析
图一发展曲线上第二个时间节点是1992年,从该年起专家系统相关论文呈下降趋势,然后在2002年又开始缓慢增长,近一年多来又开始下降,这标志着专家系统研究在布满荆棘的道路上前行,前景是光明的,但道路是曲折的。本文以5年为一个单位,统计了1990-2009年20年期间专家系统相关论文中高频词的变化情况,如表1所示,从该表可以获得这个时期专家系统研究的一些特点。
(1)在1990-1999年期间,人工智能出现新的研究高潮,由于网络技术特别是国际互连网技术发展,人工智能开始由单个智能主体研究转向基于网络环境下的分布式人工智能研究,使人工智能更加实用,这给专家系统带来了发展的希望。正因为如此,我们从词频上可以看出,人工智能(artificial intelligence)一词在这十年一直位居前两位,在专家系统研究中处于主导地位,而与其相关的知识表示(knowledge representation)、知识获取(knowledge acquisition)等,也成为了学者们研究的重点方向。
(2)该时期的第二个特点是神经网络研究的复苏。神经网络是通过模拟人脑的结构和工作模式,使机器具有类似人类的智能,如机器学习、知识获取、专家系统等。我们从词频上可以看出神经网络(neural network)一词得以快速增长,1995年时位列第一,进入21世纪也是稳居第二位,神经网络很好地解决了专家系统中知识获取的瓶颈问题,能使专家系统具有自学习能力,它的出现为专家系统提供了一种新的解决途径[6],同时也显示出他独有的生机与活力。
(3)该时期是模糊逻辑的发展时期。模糊理论发展至今已接近三十余年,应用范围非常广泛,它与专家系统相结合,在故障诊断、自然语言处理、自动翻译、地震预测、工业设计等方面取得了众多成果。我们从词频上可以看出,模糊逻辑(fuzzy logic)一词,除在1990-1994年期间位居第六位外,之后都位居前三甲,2000-2004年期间更是位列第一。模糊控制与专家系统技术相结合,进一步提高了模糊控制器智能水平,这种控制方法既保持了基于规则的方法的价值和用模糊集处理带来的灵活性,同时把专家系统技术的表达与利用知识的长处结合起来,能处理更广泛的控制问题。
(4)故障诊断成为专家系统研究与应用的又一重要领域。故障诊断专家系统的发展起始于20世纪70年代末,虽然时间不长,但在电路与数字电子设备、机电设备等各个领域已取得了令人瞩目的成就,已成为当今世界研究的热点之一。这从高频词分布可以开出,故障诊断(fault diagnosis)从1995-1999年间的最后一位攀升至2005-2009年间的第一位,足見其强大的生命力。在专家系统己有较深厚基础的国家中,机械、电子设备的故障诊断专家系统已基本完成了研究和试验的阶段,开始进入广泛应用。
(5)遗传算法的应用逐渐增多。20世纪90年代,遗传算法迎来了发展时期,无论是理论研究还是应用研究都成了十分热门的课题。尤其是遗传算法的应用研究显得格外活跃,不但应用领域扩大,而且利用遗传算法进行优化和规则学习的能力也显著提高。进入21世纪,遗传算法的应用研究已从初期的组合优化求解扩展到了许多更新、更工程化的应用方面。这在高频词分布中可以看出,以2000作为临界点,遗传算法(genetic algorithms)从20世纪90年代的10名之后,到位于高频词前六强之中,充分反映出它发展的良好势头。
6 小 结
专家系统是20世纪下半叶发展起来的重大技术之一,它不仅是高技术的标志,而且有着重大的经济效益。“知识工程之父”E.Feignbaum在对世界许多国家和地区的专家系统应用情况进行调查后指出:几乎所有的ES都至少将人的工作效率提高10倍,有的能提高100倍,甚至300倍[7]。
专家系统技术能够使专家的专长不受时间和空间的限制,以便推广稀缺的专家知识和经验;同时,专家系统能促进各领域的发展,是各领域专家专业知识和经验的总结和提炼。
专家系统发展的近期目标,是建造能用于代替人类高级脑力劳动的专家系统;远期目标是探究人类智能和机器智能的基本原理,研究用自动机模拟人类的思维过程和智能行为,这几乎涉及自然科学和社会科学的所有学科,远远超出了计算机科学的范畴。
随着人工智能应用方法的日渐成熟,专家系统的应用领域也不断扩大。有人类活动的地方,必将有智能技术包括专家系统的应用,专家系统将成为21世纪人类进行智能管理与决策的工具与助手。
参考文献
[1]百度百科[EB].http:∥baike.baidu.com/view/2130.htm.
[2]黄可鸣.专家系统二十年[J].计算机科学,1986,(4):26-37.
[3]路耀华.思维模拟与知识工程[M].北京:清华大学出版社,1997.
[4]赵致琢.专家系统研究[J].贵州大学学报:自然科学版,1990,(6):40-48.
[5]邹光宇.专家系统发展现状及其应用前景[J].电力勘测,1994,(3):21-26.
[6]杨兴,朱大奇,桑庆兵.专家系统研究现状与展望[J].计算机应用研究,2007,(5):4-9.
[7]毕学工,杭迎秋,李昕,等.专家系统综述[J].软件导刊,2008,(12):7-9.
【拼 音】:mugua
【英文名】:common floweringquince fruit
【来 源】:为双子叶植物药蔷薇科植物贴梗海棠的果实。
【功 效】:平肝和胃,去湿舒筋。
【主 治】:治吐泻转筋,湿痹,脚气,水肿,痢疾。
【性味归经】:酸,温。①《雷公炮炙论》:“香,甘酸。”②《别录》:“味酸,温,无毒。”③《千金·食治》:“味酸咸,温,涩,无毒。”④《药品化义》:“味酸,性凉。”⑤《玉揪药解》:“味辛,性涩,微寒。”
入肝、脾经。①李杲:“入手足太阴血分。”②《雷公炮制药性解》:“入肺、脾、肝三经。”③《本草经疏》:“入足太阴、阳明,兼入足厥阴经。”④《本草正》:“入脾、肺、肝、肾四经。”
【用法用量】:内服:煎汤,1.5~3钱;或入丸、散。外用:煎水熏洗。
【用药忌宜】:①《食疗本草》:“不可多食,损齿及骨。”②《医学入门》:“忌铅、铁。”③《本草经疏》:“下部腰膝无力,由于精血虚、真阴不足者不宜用。伤食脾胃未虚、积滞多者,不宜用。”
【别 名】:楙(《尔雅》)、木瓜实(《别录》)、铁脚梨(《清异录》)
【处方名】:木瓜、宣木瓜、炒木瓜等
处方中写木瓜、宣木瓜指生木瓜。为原药材剖开晒干,切片生用入药者。
炒木瓜为木瓜片用文火炒至略见焦斑时取出,摊晾后入药者。偏于和胃化湿。
【商品名】:皱皮木瓜:为植物贴梗海棠的成熟果实。主产于安徽、浙江、湖北等地。
光皮木瓜:又名光木瓜、木瓜、木李、土木瓜。为植物榠樝的成熟果实,主产于山东、云南等地。
宣木瓜:又名宣州木瓜。为产于安徽宣城者,品质最优,销住全国,并供出口。属于皱皮木瓜。
川木瓜:又名花木瓜。产于安徽、四川、浙江等地者。品质亦优,销全国。属于皱皮木瓜。
资木瓜:产于湖北资邱者。品质亦佳,销住全国。属于皱皮木瓜。
山木瓜:产于山东、湖北、湖南者。
云木瓜:产于云南、贵州、西藏者。
以上商品以外皮抽皱、色紫红、质坚实、味酸香浓者为佳。
【动植物资源分布】:分布华东、华中及西南各地。药材主产安徽、浙江、湖北、四川等地。此外,湖南、福建、河南、陕西、江苏亦产。
【药材的采收与储藏】:9~10月采收成熟果实,置沸水中煮5~10分钟,捞出,晒至外皮起皱时,纵剖为2或 4块,再晒至颜色变红为度。若日晒夜露经霜,则颜色更为鲜艳。
【拉丁名】:药材fructus chaenomelis原植物贴梗海棠chaenomeles lagenaria(loisel.) koidz.
【炮制方法】:清水洗净,稍浸泡,闷润至透,置蒸笼内蒸熟,乘热切片,日晒夜露,以由红转紫黑色为度。炒木瓜:将木瓜片置锅内,用文火炒至微焦为度。
【考 证】:出自《雷公炮炙论》。
【生药材鉴定】:木瓜,又名:皱皮木瓜。为干燥果实,呈长圆形,常纵剖为卵状半球形,长4~8厘米,宽3.5~5厘米,厚2~8毫米。外皮棕红色或紫红色,微有光泽,常有皱折,边缘向内卷曲。质坚硬,剖开面呈棕红色,平坦或有凹陷的子房室,种子大多数脱落,有时可见子房隔壁。种子三角形,红棕色,内含白色种仁1粒。果肉味酸涩,气微。以个大、皮皱、紫红色者为佳。安徽宣城产者,习称宣木瓜,质量较佳。此外,在少数地区尚有以下列同属植物的果实作木瓜使用:①榠樝chaenomeles sinensis (thouin) koehne的果实,使用于华东、西南和河南等地,商品称“光皮木瓜”,干燥后果皮光滑不皱,参见“榠樝”条。②木桃 c. lagenaria (loisel. ) koidz. var.cathayensis rehd.的果实,使用于西南和陕西等地,参见“樝子”条。③木瓜海棠 c. lagenaria (loisel.) koidz.var.wilsonii rehd.的果实,使用于甘肃。④西藏木瓜 c. thibetica yu的果实,使用于西藏。显微鉴定: 果肉(包括花托及果皮)横切面:花托表皮细胞1列,外壁极厚,内含棕色物;皮层厚,外侧有石细胞群,断续排列成环;内侧有外韧型维管束,稀疏环列。果皮外果皮为石细胞层,由10余列石细胞紧密排列而成,石细胞多角形或稍延长,壁厚,孔沟明显;中果皮薄壁细胞壁稍厚,其间贯有细小维管束;内果皮为多列扁平形厚壁细胞,有的含棕色物。粉末:深红棕色。①石细胞无色、淡黄色或橙黄色。类圆形、类长方形、长条形、长椭圆形、类三角形或类方形,直径12~82μm,长至136μm,壁厚5~20μm,层纹大多明显,孔沟细,有的胞腔内含棕色或红棕色物。②果肉薄壁细胞(原花托部分)壁较厚,极皱缩,细胞界限不清楚,含黄棕色或深棕色物。③纤维成束,有时上下层交错排列,直径11~27 μm,壁厚薄不一,木化,常有不规则纵裂纹,胞腔内含棕色物。④中果皮薄壁细胞淡黄色或棕色,皱缩。⑤果肉表皮细胞(原花托部分)断面观类长方形,外壁厚14~32μm,角质化,胞腔内含红棕色物,此外,尚有网纹,螺纹导管,色素块。本品以质坚实、味酸者为佳。
【拼 音】:longyanrou
【英文名】:dried longan prlp
【来 源】:为无患子科植物龙眼的假种皮。
【功 效】:益心脾,补气血,安神。
【主 治】:治虚劳羸弱,失眠症,健忘,惊悸,怔忡。
【性味归经】:甘,温。①《本经》:“味甘,平。”②《别录》:“无毒。”③《唐本草》:“味甘酸。”④ 《本草汇言》:“味甘,气温。”
入心、脾经。①《本草经疏》:“入足太阴、手少阴经。”②《药品化义》:“入肝、心、脾三经。”③《本草再新》:“入心、肾二经。”
【用法用量】:内服:煎汤,2~5钱;熬膏、浸酒或入丸剂。
【用药忌宜】:内有痰火及湿滞停饮者忌服。①《本草汇言》:“甘温而润,恐有滞气,如胃热有痰有火者;肺受风热,咳嗽有痰有血者,又非所宜。”②《药品化义》:“甘甜助火,亦能作痛,若心肺火盛,中满呕吐及气膈郁结者,皆宜忌用。”
【药物配伍】:配酸枣仁,补益心脾;配石菖蒲,养心醒神;配柏仁子,补心宁神;配生姜,健胃益胃,养血益胃;配鸭胆子,驱邪扶正;配莲肉、芡实,益气补血、健脾养心。
【别 名】:益智(《本经》)、蜜脾(《纲目》)、龙眼干(《泉州本草》)。始载于《神农本草经》,列为上品。本品果实呈球状,形似龙眼状。又名:龙目(《蜀都赋》)、比目(《吴普本草》)、荔枝奴(《南方草木状》)、绣木团、川弹子(《清异录》)、亚荔枝(《开宝本草》)、木弹、骊珠、燕卵、鲛泪、圆眼(《纲目》)、海珠丛(《群芳谱》)、桂圆(《药品化义》)
【处方名】:龙眼肉、元肉、桂圆肉、桂元肉、龙眼等
【商品名】:龙眼肉、桂圆肉。以肉厚片大、色棕黄、甘味浓、干燥洁净者为佳。
【药用部位】:本植物的根或根皮(龙眼根)、树皮(龙眼树皮)、叶或嫩芽(龙眼叶)、花(龙眼花)、果皮(龙眼壳)、种子(龙眼核)亦供药用,各详专条。
【动植物资源分布】:分布福建、台湾、广东、广西、云南、贵州、四川等地。药材主产广西、福建、广东、四川、台湾等地。
【药材的采收与储藏】:7~10月果实成熟时采摘。
【拉丁名】:药材arillus longan原植物euphoria longan(lour.)steud.
【炮制方法】:烘干或晒干,剥去果皮,取其假种皮。或将果实入开水中煮10分钟,捞出摊放,使水分散失,再烤一昼夜,然后剥取假种皮,晒干。
【考 证】:出自《开宝本草》;①《开宝本草》:“《本经》云一名益智者,盖甘味归脾而能益智,非今益智子尔。”②《纲目》:“龙眼正圆,《别录》、苏恭比之槟榔,殊不类也。其木性畏寒,白露后方可采摘,晒焙令干成朵,干者名龙眼锦。按范成大《桂海志》有山龙眼,出广中,色青,肉如龙眼,夏月实熟可啖,此亦龙眼之野生者欤?”
【生药材鉴定】:生药为由顶端纵向裂开的不规则块片,长约1.5厘米,宽1.5~3.5厘米,厚不及 1毫米。表面黄棕色,半透明;靠近果皮的一面皱缩不平,粗糙;靠近种皮的一面光亮而有纵皱纹。质柔韧而微有粘性,常粘结呈块状。气香,味浓甜而特殊。以片大、肉厚、质细软、色棕黄、半透明、味浓甜者为佳。本品以肉厚、质柔润、色棕褐、半透明、味浓甜者为佳。
【拼 音】:chuanlianzi
【英文名】:szechwan chinaberry fruit
【来 源】:为楝科植物川楝的果实。
【功 效】:除湿热,清肝火,止痛,杀虫。
【主 治】:治热厥心痛,胁痛,疝痛,虫积腹痛。
【性味归经】:苦、寒,有毒。①《本经》:“苦,寒。”②《别录》:“有小毒。”③《珍珠囊》:“酸,苦。”④《医林纂要》:“核:苦辛,寒。”
入肝、胃、小肠经。①《珍珠囊》:“入心。”②《雷公炮制药性解》:“入心、小肠二经。” ③《本草经疏》:“入足阳明、手足太阴经。”④《得配本草》:“入足厥阴经。”
【用法用量】:内服:煎汤,1.5~3钱;或入丸、散。外用:研末调敷。
【用药忌宜】:脾胃虚寒者忌服。《纲目》:“茴香为之使。”毒性苦楝子的毒性甚于根皮。因误食苦楝子果肉中毒的病例,文献中曾有报道。误食10~70粒不等,中毒症状可在食后4~8小时出现;急性中毒性肝炎,呼吸困难,四肢麻木,阵发性抽搐,血压升高等;症情严重者可致死亡。
【别 名】:楝实(《本经》)、练实(《本草经集注》)、金铃子、仁枣(侯宁极《药谱》)、苦楝子(《本草图经》)
【处方名】:川楝子,金铃子,川楝,生川楝子,炒川楝子,炒金铃子,醋川楝子等。
处方中写川楝子、金铃子指生川楝子。为原药除去杂质,捣碎生用入药者。
炒川楝子为净川楝用麸炒至黄色,略见焦斑取出晾凉入药者。可降其苦寒之性。
醋川楝子又名醋炒川楝子。为川楝子片用米醋洒淋拌匀,待吸干,入锅内用文火炒至黄色,略见焦斑取出晾凉入药者。可增强止痛作用。
【商品名】:川楝子:为植物川楝的干燥果实,产于南方各地。以四川产者品质最优,为地道药材。销全国并出口。
土楝子:又名苦楝子、楝子、楝实。为植物楝树melie azedarach l.的干燥果实。个小质次,非川楝子正品。在川楝子缺货时作代用品。
以上商品均以个大饱满、外皮色黄、果肉色黄白者为佳。
【药用部位】:本植物的根皮或树皮(苦楝皮)、叶(楝叶)、花(楝花)亦供药用,各详专条。
【动植物资源分布】:分布四川、湖北、湖南、河南、贵州及甘肃南部等地。主产四川、湖北、贵州、河南等地。
【药材的采收与储藏】:秋、冬果实成熟时采收,晒干。
【拉丁名】:药材fructus toosendan原植物川楝melia toosendan sieb.etzucc.
【炮制方法】:川楝子:拣去杂质,洗净,烘干,轧碎或劈成两半。炒川楝子:将轧碎去核的川楝肉,用麸皮拌炒至深黄色为度,取出放凉。《雷公炮炙论》:“(楝实)采得后晒干,酒拌浸令湿,蒸,待上皮软,剥去皮,取肉去核,勿单用其核,槌碎,用浆水煮一伏时用。如使肉即不使核,使核即不使肉。”
【考 证】:出自《本草正》。
【生药材鉴定】:干燥果实呈球形或椭圆形,长径1.7~3厘米,短径1.7~2.3厘米。表面黄色或黄棕色,微具光泽,具深棕色或黄棕色圆点,微有凹陷或皱缩。一端凹陷,有果柄脱落痕迹,另一端较平,有一棕色点状蒂痕,果皮革质,与果肉间常有空隙。果肉厚,浅黄色,质松软。果核球形或卵圆形,两端平截,土黄色,表面具6~8条纵棱,内分6~8室,含黑紫色扁梭形种子6~8枚。种仁乳白色,有油性。气特异,味酸而苦。以表面金黄色,肉黄白色,厚而松软者为佳。主产四川、湖北、贵州、河南等地。陕西、安徽、江苏、山东、湖北等地,有时以同属植物苦楝melia azedarach l.的果实,作本品使用。苦楝果实形状较小,直径 1~2厘米。表面红褐色间有黄棕色,具光泽,多皱缩,有多数棕色小点。一端可见果柄残痕,另一端有一圆形凹点。果皮革质,易剥离。果核长椭圆形,具5~6条纵棱,内含种子 4~6枚。种子扁梭形,紫红色,皮薄,内有子叶2片,黄白色,富油性。气微而特异,味酸而后苦。原植物详“苦楝皮”条。显微鉴定: 粉末:黄棕色。①果皮纤维及晶纤维,常上下层交错排列或排列不整齐。纤维长短不一,稍弯曲,末端钝圆,直径9~36μm,壁极厚,有的不规则纵裂成须束状,孔沟不明显,有的胞腔含黄棕色颗粒状物;晶纤维的含晶细胞壁厚薄不一,木化,含方晶,少数含簇晶。②果皮石细胞不规则长条形或长多角形,有瘤状突起或钝圆短分枝,弯曲呈s形,有的石细胞类圆形、类长圆形,直径14~54μm,长约至150μm,壁厚9~13μm,孔沟较稀而短,胞腔细窄,每一短分枝胞腔呈星状;也有石细胞壁稍厚,胞腔充满棕色物。③果皮孔纹细胞类长多角形或长条形,壁稍厚,弯曲,具圆纹孔或斜纹孔,常可见数个纹孔集成纹孔域。④种皮细胞鲜黄色或橙黄色。断面观细胞扁平,壁厚,有纵纹孔;表面观多角形,有较密颗粒状纹理。⑤种子皮含晶细胞壁厚薄不一,胞腔内充满淡黄色、黄棕色或红棕色物,并含细小草酸钙方晶。此外,有果皮表皮细胞、种皮色素层、种皮内表皮细胞、草酸钙方晶、草酸钙簇晶。 本品以个大、外皮金黄色、肉黄白色、厚而松软者为佳。
【中药化学成分】:含川楝素(toosendanin),为驱除蛔虫的有效成分。
★ 龙胆质谱指纹图谱及化学模式识别方法研究
★ 基于SCI的辽宁高校自然科学学科分布知识图谱
★ 精选中药广告语
★ 中药日志范文
★ 描写木瓜的作文
★ 木瓜恰恰恰教案
★ 中药化学:生物碱
★ 中药社会实践报告
★ 中药论文范文字
知识图谱是在引文分析理论和信息可视化技术的基础上发展起来的新兴研究领域, 它将复杂的科学知识领域通过数据挖掘、信息处理、知识计量和图形绘制, 以可视化的方式显示科学知识的发展进程与结构关系, 揭示科学知识及其活动规律, 展现知识结构关系与演进规律[2]。本文利用美籍华人学者陈超美先生及其研究团队开发的信息可视化软件Cite SpaceⅡ, 绘制七年来国内阅读推广研究的科学知识图谱, 以可视化的方式揭示我国阅读推广研究领域的发展状况。
1 数据来源及研究方法
本文检索策略为:数据库=中国学术期刊网络出版总库、中国博士学位论文全文数据库、中国优秀硕士学位论文全文数据库;检索词=题名或关键词中包含“阅读推广”;发表时间截止到2011年, 检索时间=2012.2.24;共检索到相关文献165篇, 剔除书评、通知、会议综述等条目, 最后得到符合要求的文献143篇。借助信息可视化软件Cite SpaceⅡ进行科学知识图谱的绘制, 运用文献资料调研、词频分析等方法, 对我国2005—2011年间发表的143篇阅读推广相关学术文献进行分析。
2 结果分析
2.1 国内阅读推广研究的时间分布特征
研究成果的时间分布特征可历时性地反映该研究领域的发展状况, 2005-2011年国内阅读推广研究文献的年度分布见图1。1997年1月, 中央宣传部等九部委共同发出了《关于在全国组织实施“知识工程”的通知》, 提出了实施“倡导全民读书, 建设阅读社会”的“知识工程”。自此, 我国的阅读推广活动拉开了序幕, 但并未即刻引起国内相关研究人员的高度关注。2005年宋玲发表于《新世纪图书馆》第4期的《图书馆提高国民阅读率的对策》一文, 是目前能检索到的国内第一篇有关阅读推广的研究文献, 可以说是国内阅读推广研究的开山之作。该文针对国民阅读率下降的原因, 指出图书馆应提供更大的阅读便利, 制定系统的阅读推广计划, 通过加强与各方面的联系与合作, 积极改善国民阅读状况, 提高全民素质[3]。随后的2006-2008年文献量表现为缓慢增长的特点, 2009年起国内阅读推广研究进入快速发展期, 2011年发文量达到了83篇。国内阅读推广是一个新兴的研究领域, 但发展迅速呈现蓬勃发展之势。
2.2 国内阅读推广研究的作者分布及合作特征
经统计, 2005-2011年我国从事阅读推广研究的科研人员共144人, 发文量在2篇以上的高产作者16人, 其中陈永娴、徐雁、高小军和朱淑华发文3篇以上, 他们可以被称为国内阅读推广研究领域的领军人物。将下载的文献题录数据导入Cite SpaceⅡ软件, 分析时间为2005-2011年, 以1年为时间分段单位, 节点类型为作者 (Top30) , 选择寻径网络算法, 然后运行软件, 生成国内阅读推广研究领域作者共现网络图谱 (见图2) 。从国内阅读推广研究领域作者共现网络图谱可以看出作者之间合作较少, 没有形成稳定的研究团队, 仅有偶尔的合作。
2.3 国内阅读推广研究的机构及地域分布特征
我国从事阅读推广研究的科研人员共分布在110个研究机构中, 其中发文量4篇以上的机构有6个 (见表1) , 主要是大学的信息管理系和公共图书馆 (广东) , 而高校图书馆却无一出现在高产机构之列, 原因有待进一步分析探讨。
为进一步分析国内阅读推广研究的地域分布特征, 我们对各省、市、区的发文量进行了合并统计 (见图3) 。截止目前, 全国有25个省、市、自治区对阅读推广展开过研究, 主要集中在东部经济发达的广东沿海、北京和江浙地区, 而新疆、宁夏及青海等边远省区至今未现相关研究成果, 整体上呈现南密北疏、东强西弱的不均衡分布特征。
2.4 国内阅读推广研究的期刊分布特征
我国阅读推广研究成果共刊载于61种期刊, 其中8种图书情报类期刊发文量5篇以上 (见表2) , 共刊载58篇研究文献, 占文献总量的40.56%, 是该领域的重要文献源。8种期刊其中6种为中文核心期刊, 表明相当部分研究成果具有较强的专业性且学术价值较大。
3 国内阅读推广研究的主题分析
关键词是学术论文内容的提示符, 是作者学术思想及观点的凝炼, 也是文献计量研究的重要指标[4]。关键词的高频出现, 表征着学术共同体对该问题的高度关注。关键词是一种未经规范的自然语言, 虽然其意义在学术共同体内已形成相当的共识, 但由于作者的语言习惯存在差异, 标注关键词往往并不完全相同, 如读书活动与阅读活动等。统计时我们把意义相同和相近的关键词出现频次进行了合并计算, 共得到非重复性关键词219个。将下载的文献题录数据导入Cite SpaceⅡ软件, 分析时间为2005-2011年, 以1年为时间分段单位, 节点类型为关键词, 阈值均设置为 (2, 1, 10) , 选择寻径网络算法, 然后运行软件, 统计出国内知识网络研究的高频关键词 (见表3) , 并生成国内阅读推广研究的高频关键词共现网络图谱 (见图4) 及高频关键词时区分布图 (见图5) 。
3.1 阅读推广意义研究
阅读推广的目的是通过开展阅读推广活动, 提高人们的阅读兴趣、培养阅读习惯, 以增加阅读人口, 提高国民阅读率, 最终实现全民阅读, 提高国民素质, 增强国家核心竞争力。由表3和图4看出, 阅读推广 (104次) 频次最高, 节点最大, 并带有紫色光圈, 这与本文的检索策略有关 (题名或关键词中含有“阅读推广”) 。全民阅读 (17次) 、阅读 (13次) 、阅读兴趣 (5次) 、阅读习惯 (4次) 也同时出现于高频词之列, 说明阅读推广的意义受到研究者的普遍关注。吕学财认为阅读推广是保证公民阅读权利的需要, 提高国民素质的需要, 构建学习型社会、和谐社会的需要, 改善国民阅读现状的需要[5]。张风仙从读者权益角度来谈推进我国全民阅读活动的意义, 指出阅读推广有助于维护读者的阅读权益、消除数字鸿沟, 维护社会包容, 促进社会和谐[6]。
3.2 图书馆阅读推广研究
公共图书馆 (34次) , 图书馆 (31次) 分别位于高频关键词的第二、三位, 高校图书馆 (10次) , 少儿图书馆 (4次) , 图书馆服务相关词汇如馆员 (4次) 、图书馆服务 (4次) 也同时出现于高频关键词之列, 说明图书馆阅读推广是阅读推广研究的热点, 图书馆成为阅读推广的重要组织机构, 尤其是公共图书馆。王余光教授指出:图书馆有两大任务, 一是推进社会信息化, 一是推进全民阅读。图书馆以其专业性、权威性和独有的丰富资源成为读书活动的一个主要阵地, 也是倡导全民阅读、终身阅读等阅读基本理念的中坚[7]。黄文镝认为图书馆承担着提供阅读场所、推荐优秀阅读素材、广泛开展阅读推广活动, 向全社会宣传推广书香文化的社会职能[8]。郑章飞建议图书馆应把阅读指导与推广贯穿于图书流通、宣传、咨询服务以及组织管理和各项活动中, 引导社会公众了解阅读的本质, 培养公众对传统文本阅读的乐趣, 从而提高社会成员阅读的积极性和主动性, 形成良好的社会阅读风气[9]。王波领衔于2010年申报了国家社科基金一般项目“图书馆的阅读推广活动调查研究”获准立项, 该课题组的研究成果从国外到国内、从特色到不足, 由远及近、由外及内地丰富和深化了关于图书馆阅读推广活动的认识[10]。推广全民阅读, 构建书香社会, 政府部门、专业学术团体、图书馆与出版团体、教育部门以至民间机构都起着积极的作用。相比之下, 对其他组织机构推广阅读的研究比较薄弱, 目前仅有高小军对民间阅读组织开展阅读推广进行了研究, [11]龙叶等对农家书屋促进我国全民阅读推广的策略进行过探讨[12]。
3.3 青少年儿童阅读推广研究
青少年儿童是祖国的未来, 阅读推广的重点是青少年。随着2009至2010全国少年儿童阅读年系列活动的展开, 少儿阅读推广活动正越来越成为我国近年公共图书馆的重要工作。高频关键词中, 青少年4次、儿童4次、大学生4次、儿童阅读5次、儿童阅读推广4次, 表明青少年儿童的阅读素养成为学者研究的关注点, 青少年儿童是阅读推广的主要对象。蔡晓丹认为教会学生阅读, 是教师义不容辞的职责;敞开大门, 吸引青少年阅读, 应成各级各类图书馆的立身之本。[13]林翠贤基于阅读循环圈理论阐述青少年阅读推广的基本内涵, 结合华南师范大学附属中学图书馆的具体实践, 探讨了中学图书馆阅读推广的策略。[14]丁文祎博士的专稿“中国少儿阅读现状及公共图书馆少儿阅读推广策略研究”在分析中国少儿阅读现状基础上, 归纳近年中国公共图书馆及少儿图书馆的少年儿童阅读推广活动类型, 例举典型活动案例, 分析总结了推广策略特点、经验和教训[15]。
3.4 阅读推广策略研究
推广什么、如何推广是阅读推广的关键环节。高频关键词中, 阅读推广活动 (11次) 、读书活动 (9次) 、阅读指导 (7次) 、分级阅读 (7次) 、经典阅读 (7次) 均与阅读推广策略相关, 说明研究者对阅读推广的具体实施给予了充分关注。阅读相关文献发现, 我国对阅读推广内容和策略的研究是一种借鉴与创新并举的局面。美国的“Born to Read”计划、英国的“Bookstart”运动、德国“阅读测量尺”等婴幼儿童 (0-6岁) 阅读推广案例[16], 香港的“阅读城建设工程”、“一生一卡”计划、“家庭读书会”, 澳门特区每年定期举办的“图书馆周”、“终身学习推广日[17]”, 台湾地区的阅读种子教师以及阅读志工培训、“高雄说故事妈妈”志工队[18], 都给我们以借鉴和启迪。轰轰烈烈的阅读推广活动收获了丰富的实践经验:太仓市图书馆精心编印馆刊————《尔雅》, 作为开展阅读推广的重要载体, 把更多的学者和读者与图书馆连结在一起[19];泰达图书馆开展寒暑假读书营活动[20], 广州图书馆的绘本阅读推广[21], 中山图书馆与社会合作推动青少年阅读推广[22]。王贺等人提出了全民阅读推广的新理念———阅读2.0[23];崔波、岳修志提出了图书馆界应加强的阅读推广模式:阅读推广委员会统筹安排阅读推广活动、各类图书馆实施阅读推广工作、学者加强读者阅读心理和行为研究的阅读推广三层机制[24];吴振忠依据晋级激励的相互关系, 构建阅读晋级激励模型;[25]张欣提出了常态化全民阅读推广活动机制的构建策略:统一思想认识是基点, 保障基础建设是落脚点, 加强各界合作是着力点, 提高活动效能是重点[26];成晓东提出以“读书诗”劝学的高校图书馆阅读推广新形式[27]。观察图5可知, 阅读推广早期以阅读指导为主, 注重培养少年儿童的阅读习惯, 激发阅读兴趣;分级阅读和经典阅读成为近两年的研究热点, 大学生阅读、青少年阅读、经典阅读以及高校图书馆在阅读推广中的地位与作用将有可能成为未来新兴的研究热点。分级阅读是一种世界性的阅读趋势, 就是按照少年儿童不同年龄段智力和心理发育程度为少年儿童提供有针对性的阅读计划, 为不同的孩子提供不同的读物。分级阅读很好地解决了不同年龄段的孩子处在不同阅读水平的时候读什么、怎么读的问题[28]。当今时代回归经典阅读的传统, 振奋我们的民族精神, 重建我们的当代文化, 有着特别重要的意义。许欢认为儿童阅读经典有助于提升社会文化, 经典诵读工程和传统学堂是当前两种重要的社会儿童经典阅读推广模式[29]。针对全媒体时代大学生阅读以各种专业教辅材料、外语、计算机考级等及一些励志类和求职类的书籍为主而经典原著阅读较少的现状, 陈卫萍提出高校图书馆应将传统文化经典阅读推广工作放在重要地位, 运用创造阅读氛围, 激发大学生阅读经典、成立导读部门, 指导大学生阅读经典等多种形式的服务策略, 引领大学生阅读经典[30]。由图5还可看出, 未来的研究热点将有可能是大学生阅读、青少年阅读、经典阅读以及高校图书馆在阅读推广中的地位与作用。
4 结论
4.1 国内阅读推广研究起步较晚, 但发展速度较快, 发文量迅速增长, 学术共同体规模不断扩大;
4.2 领域内高产作者较少, 相互间合作匮乏, 尚未形成稳定的研究团队;研究机构主要为北京、广东、江苏等地区的大学信息管理系和公共图书馆, 总体上呈现南密北疏、东强西弱的不均衡分布特征, 研究力量较为强大的高校图书馆尚未发挥其应有的作用;图书情报类期刊是展示相关研究成果的重要舞台。
摘要:运用科学知识图谱对Web of Science所收录的足球训练领域2002-2011年的相关文献采用定量与定性相结合的方法进行分析,描述该领域近十年来的研究现状和研究热点问题。结果显示:国际足球训练研究当前正处于一个快速发展的时期,年发文量基本处于一个稳步上升的趋势;Castagna C,Dvorak J,Krustrup P,Junge A等著名学者是国际足球训练研究领域的核心作者;美国、澳大利亚、英国等国家是足球训练研究领域的高产国家;高等院校是当前从事足球训练研究的主要场所;2002年至2011年这十年中国际足球训练研究的热点主要集中在运动员对教练员训练和比赛理念的执行力与成绩、足球训练中力量和耐力等体能训练、足球训练和比赛中损伤及预防、训练方法与手段及负荷的可靠性四个方面。
关键词:足球训练;Citespace;关键词分析;文献共被引
中图分类号:文献标识码:A文章编号:1006-2076(2014)01-00-00
HengYang ,421200 China中国的竞技体育在近几届奥运会上取得了辉煌的成绩,但群众喜闻乐见的“三大球”却出现全面溃败,特别是足球领域近几年的假赌黑等现象进一步丑化了足球运动的形象。为找出我国足球水平落后的原因,很多学者从各个方面进行了探讨,相关学者从传统文化、训练思路、技战术水平、体能、教练员水平、运动员技战术执行力、后备人才、管理体制等角度进行了分析研究,这些说明我国学者对足球相关研究日趋重视。
足球训练是影响足球水平提高最直接、最根本的因素。当前,国际上有关足球训练的研究现状如何?足球训练研究的热点与前沿等问题值得我们探讨。在信息化和网络化社会中面对海量的科技文献信息,只有从整体上、宏观上掌握研究的现状和脉络才能追踪学术前沿,确定好研究的方向,找准研究的切入点。为了解足球训练领域近年来的研究现状及热点与前沿,研究采用知识图谱方法对美国科学情报所的Web of Science引文索引数据库收录的有关足球训练的文献索引资料进行科学计量分析,希望得出足球训练研究领域的前沿论题,为该领域的研究者提供借鉴。
1数据来源、理论基础和研究工具
1.1数据来源
本研究所采用的数据均来自美国科学情报所(ISI)的Web of Science引文索引数据库中的科学引文索引(Science Citation Index,简称SCI)、社会科学引文索引(Social Sciences Citation Index,简称SSCI)。通过以 Thomson Reuters 的 Web of Knowledge作为检索平台,以主题为 “football training”或“soccer training”作为检索词进行检索,学科类别选择 “sport science”, 文献类型选择“article”, 语种为 “English”, 入库年份为“2002-2011”十年,下载日期为2012年12月2日,共检索到1202篇文献记录。
1.2理论基础和研究工具
科学知识图谱是显示知识发展进程与机构关系的一种图形,是近年来国际上兴起的一种科学计量学的研究方法。[1]科学知识图谱研究是一个以科学学为基础,涉及应用数学、信息科学以及计算机科学等诸多学科等交叉领域,是科学学计量学和信息计量学的新发展,其基本的原理是根据其分析单位例如科学文献、文献作者、文献内关键词等诸如此类的信息之间做相似性分析以及测度。根据不同的方法和技术可以绘制出不同类型的科学知识图谱。科学知识图谱的基本方法包括引文分析理论与方法、共被引分析理论与方法、多元统计分析与方法和词频分析方法与社会网络分析方法。[2]
本研究采用CitespaceⅡ可视化软件以及excel作为研究工具。CitespaceⅡ软件是由美国费城德雷赛尔大学陈超美博士于2004年开发的, 目前已经升级至 3.4.R1版本,很庆幸我们可以从http://cluster.cis.drexel.edu/~cchen/citespace网址免费下载此软件!谢谢陈超美博士的前期努力和无私奉献。
2结果与分析
2.1国际足球训练研究的现状
2.1.1国际足球训练研究的文献信息量统计
一个研究领域的发表文献的时间性变化趋势在一定程度上可以侧面反应该研究领域的研究水平与发展的趋势。通过图1,我们可以看到2002年到2011年这历时十年中,国际上有关足球训练的文章总共有1202篇。2006年以前每年的发文量在100篇以下,2006年以后每年发文量都在100篇以上,其中2010年和2011年的发文量分别为210、212篇。文章量除了2003年以及2007年的小幅度下降外,其他年份的文献量呈现出的是逐年稳步上升的势态,文献的多少与当年的国际性比赛有较大关系,文献数目的增多与各国越来越重视足球训练科研工作和高科技渗透到竞技体育密切相关,这些说明足球训练研究在国际上的开展正处于一个蓬勃发展的时期。
山东体育学院学报第30卷第1期2014年2月 尹龙,等基于知识图谱的国际足球训练研究现状与前沿分析No.1 2014图1国际足球训练研究领域文献增长的趋势图2.1.2国际足球训练研究论文的作者统计分析
科学研究的作者的发表文献数量以及他们被其他论文所引用的次数可以从一个角度鉴定出他们对本研究领域的贡献程度以及他们在学术方面的影响力。因此,高产作者对于这一领域的发展将作出巨大的贡献。在国际足球训练领域,本研究所采集的1202篇文献的作者共有3216人(存在合著)。本研究选取了发文量在18篇以上的作者设定为高产作者,共10人。
从表1看出Castagna C,Dvorak J,Krustrup P,Chamari K,Bahr R,Junge A的发文量都在25篇以上,他们都可以看做是足球训练研究领域的核心作者。其中来自意大利罗马大学的Castagna C在2003-2011年期间发表文献35篇,主要集中在足球运动员与教练员的耐力训练方面。Dvorak J作为瑞士FIFA的医疗部主管与瑞士FIFA医学评定与研究中心的Junge A有着长期的关于足球运动员运动损伤方面的合作研究,他们也被认定为足球训练研究领域的核心作者。丹麦哥本哈根大学的Krustrup P的研究领域主要集中在足球比赛中运动员机体的生理生化反应(疲劳模式)以及足球运动对普通人群的健康促进作用。
2.1.3国外足球训练研究的主要地区与机构状况
观察整体数据时发现在这1202篇文献中,美国、澳大利亚、英国三个国家是足球训练研究最活跃的国家,尤其是美国共发表了322篇,达到了10年间所有文献的26.79%,具体情况见表2。引人注目的是标注为中国的文献仅有18篇,排名14位,这说明在足球训练研究领域,中国的研究水平离国际水准还有一定差距,还需更多从事足球训练研究者的努力,同时应积极争取参加此方面的国际学术会议,扩大我国学者在国际上的影响力,确立我国在足球训练研究领域的话语权。
从Citespace软件统计结果可以看出,关于足球训练领域的这1202篇文献来自于1290个研究组织机构,发表论文在20篇以上本研究将其界定为高产组织机构。从表3中看出发文数量最多的是丹麦的哥本哈根大学,其发文量达到35篇,前文中提到的Krustrup P这位足球训练领域的核心作者来自此校。意大利罗马大学排在第二,共发表相关文献34篇,Castagna C作为排名第一的核心作者也是在该单位从事相关研究工作,但由于其此前发表的部分文献可能没有署名为该校,因此此处文献数量低于他的发文量。同时,也可以从统计结果观察到排名前十的组织机构中,澳大利亚的大学有两所,美国的大学也有两所,说明他们是近十年研究足球训练研究的活跃国家。此外,在这1290个研究机构中,排名前十的机构全部都是大学,这就说明了高等院校是当前从事足球训练研究的主要基地。这在一定程度上为我国相关高校以及科研机构想要从事足球训练研究工作的人员指明了合作及进修的首选机构。
3国际足球训练研究领域的知识前沿与知识基础
3.1国际足球训练研究领域的知识热点与前沿
关键词是一篇文章主题的最佳体现单位,是一篇文献的核心和精华,它对于作者想表达的文献主题具有很强的代表性意义,因此高频次出现的关键词经常被文献计量学者用来预测一个研究领域的研究热点。本研究将所下载的文献题录信息输入到citespaceⅡ中,选取关键词作为分析的节点,以1年为时间分割线,阈值设置为(TOP30),运行软件9.204S得到236节点,1574条连线的关键词共现知识图谱,如图2。
图2国际足球训练研究关键词共现可视化图谱(2002年—2011年)关键词共现的可视化图谱中可以通过标引节点的大小和颜色来确定其关键性,节点的大小代表此关键词出现的频次多少,其颜色代表了它是在不同年份出现的,最近的用紫色表示。
图谱中的节点大小代表了此关键词出现的频次,因此从图2中我们可以清楚的看到,performance, soccer, football, exercise等在图谱中环的厚度都是最大的,这是因为在足球训练研究领域中它们是必不可少的主题关键词,但是有些诸如足球(football,soccer)、训练(training)、练习(exercise)、体育(sport)等主题关键词对于我们分析现代足球训练研究领域的热点及前沿意义不大,仅属于基础词汇的一类词。在以下的分析中本研究把这些基础词汇从高频关键词中剔除出来。表4将例举出除刚才所提到的基础词之外的排名前十的关键词及其中心度。
节点的中心度反应的是某一个节点在这一个网络结构中的“中心”也就是桥梁的作用,它代表着占据其他两个节点之间最短路径的能力。一个节点的中心度越高,就说明它具有能够承担起更多节点相互之间的联络能力。图2中具有较高中心度的节点一般其外圈都是紫色的,这些关键词一般都是足球训练领域的基础词,如足球、训练、运动、体育等,都是与主题及其相关的,是很多其他研究的基础。
节点的大小代表着该关键词出现的频次,表4中最大的一个节点是performance(执行,绩效),其出现频次达到了280次,这就说明在足球训练中,运动员对教练员的任务布置的执行力以及在训练过程中所产生的绩效即成绩都是研究人员高度关注的重点。而且该关键词的中心度也达到了0.54,也说明了足球训练研究领域中运动员的执行力是连接各研究方向的高“媒介”作用。
排在第二和第三的关键词都是与力量相关的,strength和power,同时strength的中心性也非常的高,它们都代表着近十年来国际足球训练领域的热点问题——力量,力量素质是人类从事一切运动的最基本素质,在足球运动中当然也不能例外,力量训练是为了让足球运动员获得更好的对抗力,为在比赛过程中取得更佳的比赛成绩打下坚定的基础,因此力量成为足球训练领域的热点也就顺理成章了。
排在第四、五、六的关键词是预防(prevention) ,危险因子(risk-factors),疲劳(fatigue),伤害(injury),他们都是与足球训练过程密不可分的,足球运动属于同场对抗性项目,在各种足球比赛中,运动员的伤害事故屡见不鲜,因此怎样识别潜在的危险因子和如何找到预防过度疲劳以及伤害的方法自然就成为了足球运动训练研究的热点及前沿。
排在第八的关键词是流行病学(epidemiology),通过查阅相关文献发现现在国际足球训练研究领域从流行病学原理的视角出发研究足球运动员的赛季受伤机率以及受伤部位和类型及其与地区之间的关系也已经是一个研究热点问题,在本研究所采取的近十年的1202篇文献中,有77篇是与此研究内容相关的。
排在第九的关键词是可靠性(reliability),足球训练中尤其是青少年足球运动训练过程中,训练手段以及训练负荷与强度要在运动员的承受范围内,要保证运动员的健康,减少运动损伤,尽可能的延长足球运动员的运动寿命。不同年龄不同级别运动员采用的训练方法与手段、负荷量与强度即可靠性也是国际足球训练研究领域的另一热点问题。
排在第十的关键词是耐力(endurance),耐力是足球运动中非常重要的一项身体素质,它对足球运动员在长时间运动过程中是否能发挥良好的技战术能力起着重要的牵制作用,因此国际足球运动训练研究领域中耐力也是一个研究热点。
突变检测算法可以用来检测一个学术领域的研究兴趣的突然增长情况,因此本研究采用突变检测算法检测出足球训练研究领域的突变词可以更进一步确定该领域目前的研究前沿。对比表4与表5我们可以看出,除了用红色阴影标示出的足球训练研究领域的基础词汇诸如(身体练习等一系列关键词)以及重复词(如athletic injuries与sports injuries重复)外,词频突变值较高的代表研究前沿的突变专业术语中与研究热点相重合的关键词有sports injuries、epidemiology 、risk-factors 、endurance、injuries prevention达到50%的比例,而其他的突变词也多与伤害以及合理练习方面相关,所以由此可见,在足球训练研究领域,当前的研究热点与研究前沿基本一致,新的研究前沿还未得到大的突破。
3.2国际足球训练研究领域的知识基础
皮尔逊(persson,1994)在《美国信息科学学会会刊》指出知识基础是由引文文献的被引文献组成的[2],因此对被引文献进行共被引分析,找出高被引文献。
通过知识基础的共被引分析,可以更进一步的了解本研究领域的热点,本研究利用citespaceⅡ对国际足球训练研究领域所采集的1202篇文献进行了参考文献的共被引分析,得到一个共被引文献的知识图谱。选取参考文献作为分析的节点,以1年为时间分割线,阈值设置为(TOP30),运行软件10.485S得到188节点,1180条连线的共被引知识图谱图3。
图3国际足球训练研究引文共被引网络图谱
(2002年—2011年)表6中列出的是被引频次排在前十的足球训练研究领域的经典文献,括号中的数值是该文献在web of science中列出的所有被引频次,括号外的数值是2002-2011十年内被引频次,被高度引用以及参考的文献是足球训练研究领域的经典文献,也是前文中提到的足球训练研究领域中的研究热点的知识基础,在本领域中有着极高的学术价值。表6国际足球训练研究领域高被引文献
突变检测算法可以用来检测一个学术领域的研究兴趣的突然增长情况,因此本研究采用突变检测算法检测出足球训练研究领域的突变词可以更进一步确定该领域目前的研究前沿。对比表4与表5我们可以看出,除了用红色阴影标示出的足球训练研究领域的基础词汇诸如(身体练习等一系列关键词)以及重复词(如athletic injuries与sports injuries重复)外,词频突变值较高的代表研究前沿的突变专业术语中与研究热点相重合的关键词有sports injuries、epidemiology 、risk-factors 、endurance、injuries prevention达到50%的比例,而其他的突变词也多与伤害以及合理练习方面相关,所以由此可见,在足球训练研究领域,当前的研究热点与研究前沿基本一致,新的研究前沿还未得到大的突破。
3.2国际足球训练研究领域的知识基础
皮尔逊(persson,1994)在《美国信息科学学会会刊》指出知识基础是由引文文献的被引文献组成的[2],因此对被引文献进行共被引分析,找出高被引文献。
通过知识基础的共被引分析,可以更进一步的了解本研究领域的热点,本研究利用citespaceⅡ对国际足球训练研究领域所采集的1202篇文献进行了参考文献的共被引分析,得到一个共被引文献的知识图谱。选取参考文献作为分析的节点,以1年为时间分割线,阈值设置为(TOP30),运行软件10.485S得到188节点,1180条连线的共被引知识图谱图3。
图3国际足球训练研究引文共被引网络图谱
【地理知识图谱】推荐阅读:
高中地理记忆法快速记忆地理知识12-05
高考地理模块知识总结12-13
原创中国地理知识诗歌06-24
高中地理知识拓展延伸10-14
世界地理知识点总结05-23
知识竞赛天文地理题库07-12
高二地理知识点归纳07-18
天文地理知识竞赛题目09-10
高中地理会考知识点09-20
地理教学知识与应用10-06