图书馆学科信息可视化服务模式研究

鲍志彦

（南京工业大学图书馆）

图书馆学科信息可视化服务模式研究

鲍志彦

（南京工业大学图书馆）

文章从理论体系、分析方法、可视化流程以及功能方面对图书情报学领域的信息可视化技术进行了梳理。在此基础上，探讨了高校图书馆重塑“学科信息的传递”，开展学科信息可视化服务的模式，并以南京工业大图书馆为例，对学科信息可视化的服务流程及内容进行了实例研究。

学科服务；信息可视化；专利分析

1 信息可视化及其参考模型

“信息可视化（Information Visualization）”这一术语最早出现在1989年G.Robertson等的论文中，［1］它是利用计算机支撑的、交互的、对抽象数据的可视表示，增强人们对抽象信息的认知，易于分析出原始数据间的潜在关系和发展趋势。［2］在这个信息呈几何数量级增长的时代，大量的信息资源被不断发布、交流和储存，因此信息可视化技术对信息资源的开发利用有着极其重要的意义。

1995年IEEE InfoVis会议诞生，其目的在于研发、设计各类交互的可视化方法和技术，有效地展示各类抽象数据，方便用户直观地理解此类数据。此后十年，可视化分析（Visual Analytics）逐渐兴起，2006年第一届IEEE VAST会议召开，旨在通过可视化技术、机器学习以及人机交互等领域的结合，快速有效地从海量数据中整合高价值信息，帮助用户解决特定领域内问题，探索未来趋势。

信息可视化旨在构建符合人类认知规律的心理映像（Mental Image），经过20余年的发展，已然成为人们分析复杂问题的强有力工具。信息可视化参考模型将可视化分析分为三个转化过程。［3］①数据变换：将原始数据转换为数据表形式；②可视化映射：将数据表映射为可视化结构；③视图变换：将可视化结构根据位置、比例、大小等参数设置显示在输出设备上。

该模型中的关键转化是可视化映射，即从基于数学关系的数据表映射为能被人视觉感知的图形结构。可视化映射必须满足两个条件：①真实的表示并保持了数据的原貌，并且只有数据表中的数据才能映射至可视化结构；②可视化映射形成的可视化表征或隐喻是易于被用户感知和理解的，同时又能够充分地表达数据中的相似性、趋势性、差别性等特征。

2 高校图书馆开展学科信息可视化服务的可行性

2.1 开展学科信息可视化服务是高校图书馆顺应时代发展的明智选择

大数据时代，网络信息以其海量数据、便捷查询方式正日渐成为主流阅读来源，在此趋势下，一直以信息资源为立身之本的图书馆遇到了极大挑战。一方面，越来越多开放获取的学术资源使图书馆丧失了原有的信息资源垄断地位，原来面向图书馆提供文献资源的数据库商纷纷跨界，去“中介化”经营，成为图书馆的竞争者；另一方面，用户自身信息素养不断提高及信息消费习惯的改变，使得图书馆提供原始信息资源为主的服务模式已经不能满足其需求。

近年来，图书馆界尤其是高校图书馆，在学科评价、知识服务、专利分析等高端个性化信息服务方面进行不断尝试，以期通过图情专业技能为用户在技术研发和战略制定等方面提供参考，帮助用户快速了解技术领域概况，节省研发时间。例如，多所高校图书馆推出的专利地图服务，就是将专利情报分析结果进行可视化表达，把专利信息中所蕴涵的竞争情报信息挖掘出来，形成一张张“战略作战图”，此项服务一经推出，就获得了大量好评。因此，开展学科信息可视化服务是高校图书馆顺应时代发展的明智选择。

2.2 开展学科信息可视化服务的图情理论体系已经初步形成

经过图书馆人的不懈努力，我国图书情报领域信息可视化技术的应用研究已得到长足的发展，主要包括信息检索、数据挖掘、数字图书馆及知识图谱理论与应用四个方面。［4,5］如2004年周宁等［6,7］就信息检索与信息资源存储的可视化进行了探讨；栾春娟等基于知识图谱的可视化分析方法分别对科学计量学发展、［8］国家科技政策研究热点［9］及法学研究前沿［10］等进行了研究和预测；文庭孝等［11］对专利信息可视化分析系统的研究进展、现状、技术基础及模型构建进行了深入探讨。

在图书情报领域，可视化技术的应用大致可分为三个层次（见下表）：对文献信息内容进行可视化的微观层次；对信息利用和传播过程进行可视化的中观层次；对知识网络进行可视化的宏观层次。［12］上述三类可视化分析均是在运用图情领域成熟的分析方法（如词频分析法、共词分析法、引文分析法、社会网络分析法）的基础上，通过可视化软件（如SPSS、MATLAB、HistCite、CiteSpace、Ucinet），将分析结果可视化，使之更易被研究人员理解，并帮助他们快速找出信息之间的关系和其中隐藏的规律。对信息内容的可视化是静态图形显示，对信息利用、传播过程和知识网络的可视化则是一个动态构图过程，可根据实际情况进行实时更新。

3 高校图书馆学科信息可视化服务模式探讨

3.1 学科服务流程的可视化

所谓学科信息服务流程可视化，即用户通过图书馆网站或相关APP软件，可对其委托的学科服务项目进度跟踪，使得原来只有学科馆员知道、内部自行处理的流程（如项目受理、检索、分析、项目完成及费用缴纳提醒等）能清晰明了地展现在用户面前，增加服务透明度，提高用户对图书馆这一信息服务机构的信任程度。

表信息可视化技术在图情领域的应用

3.2 学科信息服务内容的可视化

重塑“学科信息的传递”，其核心就是将学科信息可视化，即学科馆员通过数据挖掘和可视化技术，把学科信息由文本形式转化为图表形式，直观的把学科信息传递给用户，节约用户时间，并帮助探析信息中隐藏的规律。学科信息服务内容的可视化，可分为以下三个步骤（见图1）。

（1）基于用户需求的学科信息组织。用户作为学科服务的对象，其对信息服务的具体需求直接决定了信息文献的类型和内容，因此开展学科信息可视化服务的第一步，就是和用户深入沟通，明确其目的，并根据用户的学科特点，选择数据库进行数据检索和抓取，最终形成元数据库。

（2）学科信息的可视化转化。对元数据库进行清洗，去除噪音，形成知识库；采用词频分析、共词分析、引文（共引、耦合）分析、社会网络分析等分析方法对知识库里的数据进行分析和挖掘，将文本数据转化成可视化数据，并通过可视化软件将数据转换为图形，最终形成可视化图表库。

（3）基于学科信息可视化的探索性分析。学科信息可视化服务最终提交给用户的“产品”有两种，一种是可视化分析报告，学科馆员对图表进行美化和解读，并在此基础上对所分析的学科或技术领域的发展轨迹进行探索性预测；另一种是通过计算机技术将可视化图表库升级为可交互分析的专题数据库，数据定期更新，用户可自行设定分析条件（如时间段、分析对象、分析维度等），获得对应图表。

4 高校图书馆学科信息可视化服务实践

南京工业大学图书馆在开展学科服务的过程中也发现了许多问题，一方面，科技查新和查收查引等基础性学科服务工作，由于委托数量多且常常遇到项目集中申报的情况，经常会发生与用户之间信息沟通不畅；另一方面，学院科研人员的信息素养逐年提高，原有的以资源推送为主的学科服务内容已无法适应，因此，图书馆尝试开展学科信息可视化服务，并取得了一定的成效。

图1 学科信息可视化模型

图2 Martek公司DHA制备技术路线图

图3 生物柴油发展概况

图4 生物燃气发展趋势

4.1 推出项目进度查询系统

2014年南京工业大学图书馆在网站上开通了项目进度查询系统，用户可根据委托人姓名、委托日期、报告编号、项目名称等进行项目状态查询，且系统会在项目受理及完成后给用户发送邮件，告知项目费用及报告领取时的注意事项等信息。该系统一经推出，有关咨询项目进度的电话明显减少了，不仅提高了学科服务的透明度，还节省了学科馆员的工作时间。

4.2 专利地图服务

世界知识产权组织的统计，每年世界上发明创造的90%～95%都以专利的形式出现，可见专利文献所包含的技术信息对科研人员的重要性。但现代专利制度的基本理念“用公开换保护”决定了专利文辞冗长、文字晦涩，需要专业的检索技巧才能有效获取相关技术信息。鉴于此，南京工业大学图书馆推出专利地图服务，即通过对目标技术领域相关专利信息进行收集、处理和分析，并将分析结果可视化。服务一经推出，获得了多个课题组的欢迎。

迄今为止，学科馆员根据课题组的不同需求，检索并分析撰写了20余份专利分析报告，如《MARTEK生物科技有限公司DHA制备技术分析》，用技术路线图的形式展现了该公司的DHA制备技术发展轨迹（见图2）；《生物质能技术发展现状研究报告》，用图形清晰的展现了生物质能的发展现状及当前技术热点，并探索性分析了未来发展趋势（见图3、图4）。

4.3 交互性专题数据库建设服务

学科信息可视化服务最终提交给用户的“产品”除了分析报告，还有一种就是可交互分析的专题数据库，相对于分析报告的数据静态可视化展示，专题库不仅数据定期更新，且科研人员可根据自己的思路，对数据进行分析，并通过系统自动成图。

南京工业大学图书馆提供的专题数据库建设服务，是根据课题组的具体需求，通过建库软件，抓取相关技术文献，后台分类标引，最终形成可检索、可交互性分析的专题数据库。用户可以通过检索和分析界面（见图5、图6），自己设定分析的时间段、分析的对象（发明人、专利权人、IPC分析等）和分析的角度（聚类、趋势、网络结构）。

图5 专题库检索界面

图6 专题库分析界面

5 结语

2014年IEEE VIS大会主题演讲（Keynote）嘉宾（来自阿密大学传播学院的Alberto Cairo）指出，［16］一个优秀的可视化应该具有五大特征：Truthful（真实）、Functionality（易操作）、Beautiful（美观）、Insightful（启发性）、Enlightening（清晰明了）。同样，笔者认为一项优秀的学科信息可视化服务也应该具有这些特点：①能真实的反映学科发展轨迹与现状；②能通过清晰美观的图形语言让用户迅速关注到有价值的学科信息；③能够节约用户的阅读时间，帮助用户高效地理解数据；④能够揭示隐藏的学科知识网络，从而预测未来技术发展热点或方向；⑤能通过易操作的可视化工具来完成。

南京工业大学图书馆的学科可视化信息服务一经推出，就受到学校许多课题组的关注和好评，也引发了他们想通过可视化技术深入探索学科信息后隐藏的知识网络等需求。这些个性化需求将促进学科馆员在今后的工作中，进一步对数据挖掘、可视化技术进行探讨和研究，从而不断修改和完善高校图书馆学科信息可视化服务模式和内容。

［1］Robertson G，etal．The cognitive coprocessor architeeture for interaetive user inteifaces［C］//Proceedings of the 2nd annual ACM SIGGRAPH symposium on user interface software and technology.Williamsburg,Virginia,United States，1989.

［2］周宁，张李义．信息资源可视化模型方法［M］.北京：科学出版社，2008：1－3.

［3］任磊，等．大数据可视分析综述［J］.软件学报，2014，25（9）：1909－1936.

［4］赵蓉英,郭月培.近10年我国信息可视化研究的计量分析［J］.情报科学，2014，32（5）：3－6

［5］郝世博，等.国内外信息可视化研究的比较分析［J］.图书情报工作，2013，57（14）：105－111

［6］周宁.信息资源描述与存储的可视化研究［J］.情报科学，2004（1）：9－12，18.

［7］周宁，等.信息检索可视化初探［J］.情报科学，2004（2）：138－142.

［8］栾春娟，曾国屏．基于引文中心性图谱的科学计量学发展及预测［J］.现代情报，2011（3）：108－112.

［9］栾春娟，等．国际科技政策研究热点与前沿的可视化分析［J］.科学学研究，2009（2）：240－243.

［10］栾春娟，罗海山．法学研究国际前沿信息可视化分析［J］.现代情报，2010（8）：39－42.

［11］文庭孝，等．专利信息可视化分析系统设计与实现的需求分析和设计思路［J］.情报理论与实践，2015（3）：6－10.

［12］赵荣英，吴胜男.图书情报领域信息可视化分析方法研究进展［J］.情报理论与实践，2014，37（6）：133－138.

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

鲍志彦（1979－），女，硕士，副研究馆员，研究方向：专利分析与预警。

2016－03－18［责任编辑］徐娜