錢力+張曉林+王茜

摘要 提出用于描述科技文獻(xiàn)核心知識(shí)的“研究設(shè)計(jì)指紋”概念，綜合研究分析了相關(guān)的科技文獻(xiàn)規(guī)范描述框架，創(chuàng)建“基于科技文獻(xiàn)的研究設(shè)計(jì)指紋描述框架”，以增強(qiáng)科技文獻(xiàn)的機(jī)器計(jì)算可執(zhí)行性、知識(shí)粒度性、知識(shí)關(guān)聯(lián)性、結(jié)構(gòu)的擴(kuò)展性以及研究設(shè)計(jì)思路的可視性，為科研人員快速發(fā)現(xiàn)研究設(shè)計(jì)方法、研究設(shè)計(jì)工具等指紋提供了新的思路與方法。

關(guān)鍵詞 科技文獻(xiàn) 研究設(shè)計(jì)指紋 知識(shí)組織 語(yǔ)義出版 知識(shí)骨干

l 引言

科技文獻(xiàn)是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的重要戰(zhàn)略資源，但隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，數(shù)字出版速度加快，海量科技文獻(xiàn)也帶來(lái)一些現(xiàn)實(shí)問題：對(duì)某一具體研究領(lǐng)域或研究方向，無(wú)法快速追蹤與了解相關(guān)的研究方法、研究設(shè)備等核心知識(shí)對(duì)象，也無(wú)法快速客觀評(píng)估相關(guān)知識(shí)對(duì)象對(duì)研究問題的有效性。特別對(duì)一個(gè)剛剛踏人科研領(lǐng)域的工作者來(lái)說(shuō)，會(huì)出現(xiàn)無(wú)從下手的局面。

針對(duì)上述問題，筆者在調(diào)研了科技文獻(xiàn)描述規(guī)范以及相關(guān)寫作指南之后，提出利用研究設(shè)計(jì)指紋對(duì)科技文獻(xiàn)進(jìn)行結(jié)構(gòu)化描述，提升科技文獻(xiàn)的計(jì)算機(jī)可識(shí)別性、可執(zhí)行性，幫助科研人員快速了解科技文獻(xiàn)的研究方法、算法、工具及結(jié)論等，并為未來(lái)的科學(xué)出版（即語(yǔ)義化出版）提供相應(yīng)的出版規(guī)范參照。論文結(jié)構(gòu)如下：第二部分提出“研究設(shè)計(jì)指紋”的概念，第三部分就此展開相關(guān)研究分析，第四部分提出科技文獻(xiàn)的“研究設(shè)計(jì)指紋描述框架”，第五部分探析其潛在應(yīng)用。

2 研究設(shè)計(jì)指紋概念的提出

科技文獻(xiàn)從本質(zhì)上看是科研人員開展科學(xué)研究思路的文本化，也是科研成果發(fā)布與傳播的重要載體，還是掌握某一研究主題的研究概貌的核心資料。在面對(duì)海量科技文獻(xiàn)的情況下，如何快速了解文獻(xiàn)的研究框架、采用的研究方法以及講述的研究?jī)?nèi)容成為圖書情報(bào)領(lǐng)域關(guān)注與研究的主題。論文提出“研究設(shè)計(jì)指紋”概念，嘗試從科學(xué)研究設(shè)計(jì)的視角去解決上述問題，通過(guò)對(duì)一篇科技文獻(xiàn)的知識(shí)骨干網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行結(jié)構(gòu)化描述，揭示出相關(guān)研究方法、算法等研究設(shè)計(jì)指紋，幫助科研人員快速了解研究設(shè)計(jì)過(guò)程以及各個(gè)過(guò)程中的重要研究設(shè)計(jì)指紋對(duì)象。

目前，“研究設(shè)計(jì)指紋”沒有一個(gè)明確的界定，但是“基于本體標(biāo)引文獻(xiàn)的工具”（An Ontology BasedTool for Preparation of Articles）項(xiàng)目組在2007年開展全文挖掘與標(biāo)引工作中，抽象出“科技文獻(xiàn)核心信息（Core Information Scientific Papers， CISP）”概念，一定程度上也是對(duì)科技文獻(xiàn)所包含的重要知識(shí)對(duì)象的揭示，其定義如下：CISP是來(lái)自于知識(shí)本體類的一個(gè)已定義好的集合，包含的關(guān)鍵類有：調(diào)研目標(biāo)、調(diào)研對(duì)象、研究方法、結(jié)果以及結(jié)論等。另外，其他研究項(xiàng)目也提出“核心知識(shí)對(duì)象”、“科學(xué)知識(shí)組織體系”、“科技核心”等類似概念。

基于上述描述與概念，本文給出“研究設(shè)計(jì)指紋”的定義為：描述一個(gè)科學(xué)研究設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)過(guò)程中擁有多個(gè)核心設(shè)計(jì)元素特征的知識(shí)對(duì)象。它具有三個(gè)主要特征：（l）精煉地“揭示科學(xué)研究的設(shè)計(jì)思路”；（2）結(jié)構(gòu)化地“揭示科學(xué)研究方法、過(guò)程和結(jié)構(gòu)”；（3）可視化地“揭示科學(xué)研究中的骨干知識(shí)及其關(guān)系”。設(shè)計(jì)指紋的類型方面，本文主要參考科技文獻(xiàn)寫作指南（如侯賽因教授設(shè)計(jì)的“研究文獻(xiàn)寫作指南與要求”、巴達(dá)沙利設(shè)計(jì)的“寫作與出版科技文獻(xiàn)的指南”以及有機(jī)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室的“科技文獻(xiàn)寫作指南”等），定義了II種設(shè)計(jì)指紋，即研究假說(shuō)、研究場(chǎng)景、研究目的、研究背景、研究方法、研究數(shù)據(jù)、研究算法、研究設(shè)備、研究結(jié)果、研究結(jié)論和未來(lái)研究。

3 相關(guān)研究綜述

作為一種科研成果的傳播載體，科技文獻(xiàn)本身具有相應(yīng)的描述規(guī)范，如最初的經(jīng)典通用模型IM-RAD （Introduction-Methods-Result-And-Discus-sion，介紹一方法一結(jié)果一結(jié)論）、模塊化（Modular）模型、語(yǔ)義注解LaTeX（Semantically AnnotatedLaTeX，SALT）、W3C提出的科學(xué)篇章修辭塊本體（Ontology of Rhetorical Blocks，ORB）標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)模型、ABCDE模型（Annotation-Background-Contri-bution-Discussion-Entity，注解一背景一貢獻(xiàn)一討論一實(shí)體）、科技文獻(xiàn)核心信息（Core Information Sci-entific Papers，CISP）、關(guān)聯(lián)科學(xué)核心詞匯（LinkedScience Core Vocabulary，LSC）、納米出版物模式（ Nanopublication）、面向模型的科學(xué)研究報(bào)告規(guī)范（ Model-Oriented Scientific Research Report，MOSRR）以及Elsevier的未來(lái)論文模式（ElsevierArticle of the Future）等，以實(shí)現(xiàn)科技文獻(xiàn)或者資源信息的結(jié)構(gòu)化描述，使文獻(xiàn)或者資源具備自動(dòng)識(shí)別執(zhí)行性、自動(dòng)理解性等語(yǔ)義特征。本文從組織靈活性、擴(kuò)展性、粒度性（粗/細(xì)）、關(guān)系性、結(jié)構(gòu)通用性、計(jì)算可執(zhí)行性以及研究設(shè)計(jì)指紋特征等七個(gè)角度對(duì)上述描述規(guī)范或者模型進(jìn)行比對(duì)分析，結(jié)果如下圖l所示，具體描述規(guī)范的內(nèi)容與特征如下。

3.1 IMRAD經(jīng)典模型

IMRAD經(jīng)典模式是在自然科學(xué)中基于科學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告的原型表示，即：要研究什么問題（lntro-duction），如何研究上述問題（Methods），通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)了什么（ Results），上述發(fā)現(xiàn)意味著什么（Dis-cussion）。IMRAD結(jié)構(gòu)被許多科學(xué)雜志認(rèn)可，并且是國(guó)際醫(yī)學(xué)期刊編輯委員會(huì)（ International Commit-tee of Medical Journal Editors）發(fā)布的生物醫(yī)學(xué)類期刊的投稿統(tǒng)一要求，即生物醫(yī)學(xué)出版物的寫作與編輯中推薦的標(biāo)準(zhǔn)。IMRAD模型發(fā)展歷程如下圖2所示。

3.2 電子文獻(xiàn)的模塊化模型

基于標(biāo)準(zhǔn)通用標(biāo)記語(yǔ)言的理論，提出電子文獻(xiàn)的模塊化結(jié)構(gòu)，用標(biāo)簽來(lái)識(shí)別。一個(gè)模塊即是能夠表達(dá)概念的信息單元，劃分的依據(jù)是其包含信息的連續(xù)性與完整性。科技文獻(xiàn)的結(jié)構(gòu)本身可以劃分模塊，如：簡(jiǎn)介、方法、結(jié)果、討論與結(jié)論，這種順序代表著一篇科技敘述的規(guī)范流程。但是，這種敘述流程具有一個(gè)先決條件，即要對(duì)文獻(xiàn)從頭到尾進(jìn)行順序閱讀。但是知識(shí)豐富的讀者很少進(jìn)行順序閱讀，而是通過(guò)瀏覽來(lái)發(fā)現(xiàn)有用的信息點(diǎn)或者信息片。所以作為能夠獨(dú)立用于閱讀的模塊，其獨(dú)立性并不是指它能夠充分?jǐn)⑹稣麄€(gè)工作，而是能夠讓讀者瞬間縮小關(guān)注點(diǎn)，快速獲取知識(shí)。

3.3 ABCDE模型

從敘述式閱讀到計(jì)算機(jī)理解的一種好方式是讓作者在科研寫作過(guò)程中，就按照一定的格式創(chuàng)造出具有豐富語(yǔ)義結(jié)構(gòu)的研究文獻(xiàn)，基于這一目標(biāo)，沃德（Anita de Waard）提出了ABCDE模型，以便研究人員集成、挖掘與分析研究成果：A（ Annotation），基于DC元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的文獻(xiàn)元數(shù)據(jù)描述，如標(biāo)題、作者等；B（ Background），描述研究的定位，當(dāng)前持續(xù)性的問題以及相關(guān)的研究問題；C（ Contributlon），描述作者已經(jīng)做過(guò)的工作，包括調(diào)研、實(shí)現(xiàn)等；D（ Dis-cussion），描述已經(jīng)開展過(guò)的研究的討論結(jié)果，同時(shí)列出各個(gè)結(jié)果之間的對(duì)比分析；E（ Entity），描述一個(gè)實(shí)體對(duì)象，例如人名、工程名稱、研究方法等。

3.4 SALT模型

SALT-是利用語(yǔ)義標(biāo)注原理豐富科學(xué)出版的一個(gè)語(yǔ)義創(chuàng)作框架。SALT提供了用來(lái)識(shí)別出版物的修辭結(jié)構(gòu)與論證內(nèi)容的方法，實(shí)現(xiàn)核心是創(chuàng)建三種本體即文檔本體、修辭本體與標(biāo)注本體，它們之間的關(guān)系結(jié)構(gòu)如圖3所示。利用SALT支持科學(xué)出版的過(guò)程大致分為兩個(gè)階段：第一階段是SALT過(guò)程，主要負(fù)責(zé)分析標(biāo)引和將本體實(shí)例嵌入到最終的PDF文檔中，分為綜合分析與標(biāo)引抽取、標(biāo)引與本體創(chuàng)建和PDF文檔編譯三個(gè)步驟；第二階段是出版過(guò)程，將第一階段生成的語(yǔ)義PDF文檔集作為輸入集合，生成一系列對(duì)應(yīng)且具有索引的HTML文件。目前SAILT不僅支持LaTeX的創(chuàng)作環(huán)境，其模型還可被用于其他環(huán)境來(lái)豐富科學(xué)出版，出版過(guò)程如下圖4所示。

3.5 ORB修辭模型

ORB是W3C于2011年發(fā)布的文獻(xiàn)修辭塊結(jié)構(gòu)描述標(biāo)準(zhǔn)，目標(biāo)是提供一個(gè)規(guī)范化結(jié)構(gòu)來(lái)表示科技文獻(xiàn)中的所有描述知識(shí)項(xiàng)，從而推動(dòng)科技文獻(xiàn)結(jié)構(gòu)表示的標(biāo)準(zhǔn)化、語(yǔ)義化及實(shí)用化。ORB不僅可以在新創(chuàng)作的科學(xué)文獻(xiàn)結(jié)構(gòu)中增加語(yǔ)義，也可以標(biāo)引已經(jīng)出版的科學(xué)文獻(xiàn)。它類似于利用插件式操作方式實(shí)現(xiàn)對(duì)科技文獻(xiàn)內(nèi)容結(jié)構(gòu)的靈活控制，主要有以下特征：融入修辭模塊粗粒度集合，如表示摘要、研究背景等段落；文檔內(nèi)容提供了細(xì)粒度語(yǔ)義人口，如具體的某一句話或者某一句話的某一部分、某一個(gè)詞等。ORB在內(nèi)容結(jié)構(gòu)的組織上分為頭部、主體和尾部。

3.6 CISP結(jié)構(gòu)模型

JISC于2007發(fā)布的大學(xué)研究報(bào)告介紹了科學(xué)文獻(xiàn)核心信息描述的一種新模式CISP，主要利用本體方法體系來(lái)開發(fā)與組織以科學(xué)實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科技文獻(xiàn)的元數(shù)據(jù)，挖掘與揭示其內(nèi)在的邏輯關(guān)系、語(yǔ)義關(guān)聯(lián)關(guān)系以及各個(gè)組成元素的清晰定義，如定義了調(diào)研目的、調(diào)查動(dòng)機(jī)、調(diào)查對(duì)象、研究方法、開展的實(shí)驗(yàn)、觀察發(fā)現(xiàn)、結(jié)果與結(jié)論等本體類別。

3.7 納米出版物計(jì)劃項(xiàng)目

為了解決發(fā)現(xiàn)、關(guān)聯(lián)與設(shè)計(jì)學(xué)術(shù)研究中特殊核心科學(xué)描述的困難，概念網(wǎng)絡(luò)聯(lián)盟啟動(dòng)了納米出版物計(jì)劃。它利用計(jì)算機(jī)作為輔助工具，從文獻(xiàn)和數(shù)據(jù)中抽取研究結(jié)論、研究事實(shí)或研究結(jié)果，以三元組的模式建立起語(yǔ)義關(guān)系，從而使文獻(xiàn)結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)性、機(jī)器計(jì)算可執(zhí)行性得到加強(qiáng)，更好地支持后期的大數(shù)據(jù)處理與挖掘。雖然目前此計(jì)劃對(duì)于學(xué)科領(lǐng)域的依賴性、數(shù)據(jù)處理的針對(duì)性相對(duì)較強(qiáng)，但是對(duì)相關(guān)研究來(lái)說(shuō)具有很好的借鑒意義。

3.8 MOSRR規(guī)范模型

雖然科學(xué)研究報(bào)告已經(jīng)結(jié)構(gòu)化了（比如上述的IMRD模型），但是知識(shí)單元的粒度相對(duì)還較大，仍然以自由文本表示為主。而MOSRR規(guī)范模型在一定程度上改進(jìn)了上述問題，能通過(guò)結(jié)構(gòu)化使信息具有更小粒度角色，可以更靈活嵌入到科研工作流中，幫助改善與提升科學(xué)研究報(bào)告的結(jié)構(gòu)化程度。同時(shí)此模型也可以支持?jǐn)?shù)據(jù)密集型的科學(xué)研究以及靈活的研究工作流設(shè)計(jì)等活動(dòng)。

3.9 Elsevier發(fā)起的“未來(lái)論文”項(xiàng)目

Elsevier的未來(lái)論文項(xiàng)目是2009年開始發(fā)起，目前超過(guò)150位研究人員進(jìn)行研發(fā)，其目標(biāo)是使Elsevier期刊成為發(fā)現(xiàn)與探索科學(xué)研究最可能的地方，讓重新設(shè)計(jì)描述的文獻(xiàn)更具有可讀性、無(wú)縫導(dǎo)航性。此項(xiàng)目的深度研發(fā)遵循三個(gè)指導(dǎo)原則：一是可讀性，即讓新出版的文獻(xiàn)知識(shí)更容易在屏幕中得到有效揭示；二是可發(fā)現(xiàn)性，即實(shí)現(xiàn)引導(dǎo)式、工作流式的內(nèi)容與功能發(fā)現(xiàn)；三是可擴(kuò)展性，即在不犧牲可讀性的基礎(chǔ)上，具有一個(gè)通用的功能層來(lái)揭示豐富的特殊主題內(nèi)容。這一項(xiàng)目的發(fā)展模式目前已經(jīng)初具雛形，在未來(lái)的語(yǔ)義化出版中值得借鑒與期待。

3. 10 LSC描述框架

LSC作為一種輕量級(jí)詞匯，由德國(guó)明斯特大學(xué)地理信息學(xué)院構(gòu)建，其底層框架技術(shù)主要依賴W3C的資源描述框架規(guī)范，同時(shí)借鑒了牛津大學(xué)趙軍編輯的開放源模型詞匯表（Open ProvenanceModel Vocabulary）描述規(guī)范。LSC詞匯為出版商和科研人員提供與時(shí)間、空間、主題相關(guān)的科學(xué)事件的術(shù)語(yǔ)詞匯，能夠結(jié)構(gòu)化描述科學(xué)資源，最終達(dá)到以機(jī)器可以理解的方式來(lái)關(guān)聯(lián)發(fā)現(xiàn)科學(xué)資源。此種以科學(xué)知識(shí)關(guān)聯(lián)為目的的描述框架，也為科技文獻(xiàn)中研究設(shè)計(jì)指紋之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系提供了很好的借鑒。

4 研究設(shè)計(jì)指紋描述框架的設(shè)計(jì)

綜上發(fā)現(xiàn)，各個(gè)規(guī)范描述框架都具有自身的研究環(huán)境與特殊目標(biāo)，比如對(duì)理化領(lǐng)域知識(shí)的描述、對(duì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)本體的創(chuàng)建、對(duì)開放科學(xué)資源的關(guān)聯(lián)以及對(duì)未來(lái)語(yǔ)義出版的支持等。但是，面向海量科技文獻(xiàn)的深度知識(shí)分析，使科技文獻(xiàn)可自動(dòng)計(jì)算執(zhí)行、自動(dòng)閱讀理解以及自動(dòng)創(chuàng)建知識(shí)之間的關(guān)聯(lián)等語(yǔ)義特征，仍然是需要深入研究的問題。本研究提出的研究設(shè)計(jì)指紋描述框架，即是一種描述科技文獻(xiàn)知識(shí)單元的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，利用研究設(shè)計(jì)指紋將科技文獻(xiàn)知識(shí)單元以一種結(jié)構(gòu)化、語(yǔ)義化與關(guān)聯(lián)化的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行組織，使科技文獻(xiàn)轉(zhuǎn)換成機(jī)器可計(jì)算與理解的智能文獻(xiàn)。

研究設(shè)計(jì)指紋描述框架的設(shè)計(jì)思路本質(zhì)依賴于科學(xué)研究方法，對(duì)于科技文獻(xiàn)撰寫者來(lái)說(shuō)，它是規(guī)范與體現(xiàn)科研過(guò)程的一個(gè)流程框架，如下圖5所示；而對(duì)于閱讀科技文獻(xiàn)的用戶來(lái)說(shuō)，它是幫助用戶了解科研成果的導(dǎo)航工具。下面從分類體系、構(gòu)建規(guī)則與框架結(jié)構(gòu)三個(gè)方面對(duì)此框架進(jìn)行介紹，并將在后續(xù)研究中對(duì)其應(yīng)用效果進(jìn)行驗(yàn)證與分析。

4.1 分類體系

科技文獻(xiàn)蘊(yùn)藏著豐富的知識(shí)單元類型，為了更清晰合理地識(shí)別與組織各種研究設(shè)計(jì)指紋，參照文獻(xiàn)修辭篇章結(jié)構(gòu)，將研究設(shè)計(jì)指紋分為四種類型，如下圖6所示：一是基礎(chǔ)指紋，主要描述科學(xué)研究的知識(shí)基礎(chǔ)，包括研究假設(shè)、研究背景和研究目標(biāo)；二是技術(shù)指紋，主要描述實(shí)施解決研究問題的技術(shù)方案，包括研究方法、研究數(shù)據(jù)、研究算法、研究模型與研究設(shè)備；三是結(jié)論指紋，主要描述研究的成果或者效果，包括研究結(jié)果與研究結(jié)論；四是未來(lái)指紋，主要描述研究未來(lái)的研究方向或者重點(diǎn)。

4.2 構(gòu)建準(zhǔn)則

（l）將科技文獻(xiàn)表示為計(jì)算機(jī)可以自動(dòng)計(jì)算執(zhí)行與閱讀理解的智能載體；

（2）勾畫出一篇科技文獻(xiàn)或者一個(gè)研究主題的研究設(shè)計(jì)指紋的知識(shí)骨干網(wǎng)絡(luò)圖，幫助科研人員快速了解文獻(xiàn)的中心主題或者核心研究思路與內(nèi)容；

（3）關(guān)聯(lián)發(fā)現(xiàn)科技文獻(xiàn)的研究設(shè)計(jì)指紋之間的證據(jù)鏈，通過(guò)關(guān)鍵主題或者知識(shí)對(duì)象來(lái)支持相關(guān)的研究設(shè)計(jì)指紋，表明它的唯一性或者效率性能等；

（4）支持實(shí)現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新，通過(guò)發(fā)現(xiàn)較好的研究方法、研究設(shè)備、研究模型等研究設(shè)計(jì)指紋以及組合、擴(kuò)展等模式，實(shí)現(xiàn)科學(xué)研究設(shè)計(jì)的再創(chuàng)造，更好地解決研究問題。

4.3 框架結(jié)構(gòu)

研究設(shè)計(jì)指紋框架結(jié)構(gòu)是將研究設(shè)計(jì)指紋按照一種標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行結(jié)構(gòu)化組織，支持科技文獻(xiàn)的機(jī)器計(jì)算執(zhí)行性、語(yǔ)義計(jì)算與知識(shí)標(biāo)引等知識(shí)組織相關(guān)的研究活動(dòng)。下面從指紋類型與整體框架、指紋類設(shè)計(jì)和指紋的劃分粒度三個(gè)視角進(jìn)行研究與實(shí)現(xiàn)，具體如下：

4.3.1 指紋類型與整體框架

研究設(shè)計(jì)指紋框架體系結(jié)構(gòu)以研究設(shè)計(jì)指紋來(lái)表示科技文獻(xiàn)研究成果，總體結(jié)構(gòu)分為兩個(gè)層次，第一個(gè)層次分為研究主題、研究方法、研究算法、研究結(jié)果、研究結(jié)論與未來(lái)研究六大部分，而第二個(gè)層次詳細(xì)描述科技文獻(xiàn)，主要分為研究假說(shuō)、研究場(chǎng)景、研究目的、研究背景、研究方法、研究數(shù)據(jù)、研究算法、研究結(jié)果、研究結(jié)論、未來(lái)研究以及研究設(shè)備共11種設(shè)計(jì)指紋，兩個(gè)層次之間相互關(guān)聯(lián)、層次內(nèi)部相互關(guān)聯(lián)，很好地支持科技資源之間的關(guān)聯(lián)計(jì)算與發(fā)行，具體框架描述如下圖7。

4.3.2 指紋類設(shè)計(jì)

從科技文獻(xiàn)的知識(shí)結(jié)構(gòu)性、可計(jì)算執(zhí)行性設(shè)計(jì)，利用實(shí)體類與類屬性兩個(gè)角度來(lái)描述，如下表1所示，同時(shí)參考W3C發(fā)布的ORB即語(yǔ)義化組織的方式，將上述內(nèi)容進(jìn)行有機(jī)關(guān)聯(lián)，一方面提升科技文獻(xiàn)所包含研究設(shè)計(jì)元素的可分析評(píng)估性與可計(jì)算性，另一方面增強(qiáng)它們之間的知識(shí)關(guān)聯(lián)性，同時(shí)也提高計(jì)算機(jī)處理效率。

4.3.3 指紋的劃分粒度

研究設(shè)計(jì)指紋的粒度方面，粗細(xì)結(jié)合，從科技文獻(xiàn)的物理修辭結(jié)構(gòu)角度出發(fā)，分為四個(gè)層次，具體設(shè)計(jì)如下表2與下圖8所示：

5 應(yīng)用研究探析

以上介紹了基于科技文獻(xiàn)的研究設(shè)計(jì)指紋描述框架，但在科研成果數(shù)字化文本數(shù)量激增的信息環(huán)境下，如何應(yīng)用此框架幫助科研人員快速發(fā)現(xiàn)科技文獻(xiàn)中的重要知識(shí)以及相互之間的脈絡(luò)關(guān)系？此框架能否對(duì)未來(lái)科技文獻(xiàn)的出版提供標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的幫助？能否為科研人員提供一個(gè)寫作思路上的標(biāo)準(zhǔn)語(yǔ)義框架以最終實(shí)現(xiàn)與語(yǔ)義出版的無(wú)縫集成？下面主要從挖掘科技文獻(xiàn)中心主題、繪制科技文獻(xiàn)知識(shí)骨干網(wǎng)絡(luò)圖和支持語(yǔ)義出版三個(gè)視角對(duì)“研究設(shè)計(jì)指紋描述框架”的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)進(jìn)行分析與論證。

5.1 挖掘科技文獻(xiàn)中心主題

如何快速準(zhǔn)確地識(shí)別出科技文獻(xiàn)的中心主題、一般主題以及分析出主題間的結(jié)構(gòu)關(guān)系，歷來(lái)是文本挖掘中的重要研究課題。隨著語(yǔ)言分析、信息抽取和社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析等方法的發(fā)展，一些新的解決思路和方法正在涌現(xiàn)。而通過(guò)科技文獻(xiàn)研究設(shè)計(jì)指紋描述規(guī)范框架，不僅可以將文獻(xiàn)主題從指紋特征的粒度進(jìn)行結(jié)構(gòu)化組織，而且也揭示了相互之間的關(guān)系，進(jìn)而快速創(chuàng)建科技文獻(xiàn)的主題結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)圖，輔助科研人員快速了解所關(guān)注文獻(xiàn)論述的中心主題。

5.2 繪制科技文獻(xiàn)知識(shí)骨干網(wǎng)絡(luò)圖

研究設(shè)計(jì)指紋描述框架從“研究設(shè)計(jì)”的視角組織與揭示一篇科技文獻(xiàn)，即識(shí)別它的具體研究?jī)?nèi)容以及研究背景、方法、算法、工具、數(shù)據(jù)集、結(jié)果以及結(jié)論等研究設(shè)計(jì)指紋（如圖5所示），形成科技文獻(xiàn)的知識(shí)骨干網(wǎng)絡(luò)圖，從而幫助科研人員迅速掌握該領(lǐng)域最新或者最有效的研究方法、工具等。

5.3 支持語(yǔ)義出版

語(yǔ)義出版2009年被首次提出，肖頓等將其概念界定為：提升期刊文章的語(yǔ)義，以促進(jìn)其自動(dòng)獲取為目的，通過(guò)構(gòu)建語(yǔ)義相關(guān)的文章之間的鏈接，提供多種獲取文章內(nèi)數(shù)據(jù)的可行途徑，也使文章之間的數(shù)據(jù)整合更容易實(shí)現(xiàn)。而肖頓又提出語(yǔ)義出版能夠極大地提高科學(xué)交流效率，其提供的增值服務(wù)能獲得合理的商業(yè)回報(bào)，在學(xué)術(shù)出版領(lǐng)域?qū)⒌靡酝茝V實(shí)施。徐昊提到隨著語(yǔ)義出版研究的推進(jìn)，目前科學(xué)出版領(lǐng)域關(guān)注的重點(diǎn)在于改善知識(shí)對(duì)象在產(chǎn)生、傳播、演進(jìn)、發(fā)布和重用這一生命周期中的語(yǔ)義。在上述語(yǔ)義出版發(fā)生與發(fā)展的背景下，研究設(shè)計(jì)指紋描述框架將科技文獻(xiàn)進(jìn)行語(yǔ)義化、結(jié)構(gòu)化組織，將以一種新的模式支持科技文獻(xiàn)內(nèi)核心知識(shí)內(nèi)容的識(shí)別、提取與計(jì)算，科技文獻(xiàn)之間知識(shí)關(guān)聯(lián)、整合以及研究成果的傳播，使科技文獻(xiàn)成為計(jì)算機(jī)可以自動(dòng)計(jì)算、自動(dòng)閱讀的智能產(chǎn)品。

6 小結(jié)

隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的快速發(fā)展，科技文獻(xiàn)的數(shù)字化規(guī)模勢(shì)必繼續(xù)擴(kuò)大，從海量科技文獻(xiàn)中了解某一研究問題的最新研究方法、最有效的研究設(shè)備與模型等，成為科研人員面臨的巨大挑戰(zhàn)。因此，設(shè)計(jì)一套規(guī)范化的科技文獻(xiàn)描述框架指南，不但能夠?qū)σ殉霭娴目萍嘉墨I(xiàn)進(jìn)行知識(shí)的再創(chuàng)造，而且能對(duì)科技文獻(xiàn)寫作進(jìn)行知識(shí)的研究設(shè)計(jì)組織與關(guān)聯(lián)化組織，輔助科研人員快速了解研究進(jìn)展，掌握研究方法，洞察研究動(dòng)向。本課題將在下一階段研究中，對(duì)研究設(shè)計(jì)指紋描述框架進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，進(jìn)一步驗(yàn)證該框架對(duì)于科技文獻(xiàn)知識(shí)挖掘與分析的作用。