Визуализация онлайн-запросов между разными науками

7 исследователей (Johan Bollen, Herbert Van de Sompe, Aric Hagberg, Luis Bettencourt, Ryan Chute, Marko A. Rodriguez, Lyudmila Balakireva) из крупнейшей — одной из двух в США, разрабатывающей ядерное оружие, — Лос-Аламосской национальной лаборатории (ЛАНЛ) (Los Alamos National Laboratory, LANL, www.lanl.gov) Министерства энергетики США (United States Department of Energy, DOE, www.energy.gov) при участии отпочковавшегося в 1984 году от ЛАНЛ Института Санта-Фе (Santa Fe Institute, SFI, www.santafe.edu), занимающегося изучением сложных систем (complex systems), создали так называемую «карту наук» (maps of science) — трёхмерную модель информационных запросов, которые делают учёные разных наук в другие науки (например, сколько раз психолог запрашивает сведения по математике, а биолог — по философии и дерматологии). Визуализированы взаимосвязи между научными публикациями, научными дисциплинами. Карта отражает структуру научной деятельности, междисциплинарные связи. Эти данные позволяют судить о стратегии поиска: какую статью учёный прочёл первой, какую второй, в какой последовательности.

Всякий раз, когда ученый получает доступ к статьям у издателя, агрегатора, университета или подобного онлайн-сервиса публикаций, запрос записывается в системный журнал на сервере. Полученные данные журналов содержат детальный отчет о последовательности статей, загружаемых учёными, во время удовлетворения своих интересов. После подсчёта того, сколько раз ученые загружают каждую статью, исследовательская группа вычислила вероятность того, что статья или журнал, к которому получает доступ ученый, будут сопровождаться последующей статьей. Основываясь на таком предсказуемом поведении, исследователи создали карту, которая графически отображает сеть связанных статей и журналов.

Работа была выполнена в рамках проекта «Измерение академического использования ресурсов» (Metrics from Scholarly Usage of Resources, MESUR, www.mesur.org), выполнявшегося в течение 2-х лет (с октября 2006-го по октябрь 2008-го). Проект финансировался частным благотворительным Фондом Эндрю Мэллона (Andrew W. Mellon Foundation, www.mellon.org).

Было обработано около 1 миллиарда поисковых запросов, сделанных за два года (2007, 2008). Науки были разделены на три вида:
— естественные (natural);
— гуманитарные (humanities),
— социальные/общественные (social).
Ещё выделяют 4-й тип — междисциплинарные (interdisciplinary) науки. Классификация условная, она не общепризнанная (такой «единой классификации нет вообще», тем не менее, модель, принятая сотрудниками ЛАНЛ, судя по всему, хорошо работает).

Цветовые коды в «карте наук»:
— естественные (natural) науки:
—— физика — розовый;
—— химия — синий;
—— биология — зелёный;
—— медицина — красный;
— гуманитарные — белый;
— социальные/общественные — желтый.

Оказались тесно связанными социальные и гуманитарные науки. Для них были характерны журналы такое проблематики (белый, жёлтый и серый цвета): религия, музыка, архитектура, дизайн, археология, психология, антропология, образование, философия, статистика, социология, экономика и финансы.

Достаточно обособленный блок представляют естественные науки (красный, зеленый и синий цвета) — для них характерны журналы с такой проблематикой (идут друг за другом): физика <—> химия <—> биология <—> исследования мозга <—> медико-санитарная помощь и клинические исследования.

Неожиданным оказался тот факт, что социальные и гуманитарные науки, слабо представленные в базах цитирования, заняли центральное положение — они оказались своеобразными мостами, соединяющими сферы других научных дисциплин.

Многие отдельные науки/дисциплины имеют взаимосвязи («спицы» внутри «шара наук») с другими отдельными науками/дисциплинами — например:
— изучение альтернативных источников энергии «подключается» к фармацевтическим исследованиям и химическому машиностроению, которое, в свою очередь, взаимодействует с дальнейшими исследованиями токсичных веществ и биотехнологиями;
— исследования мозга «подключены» к генетике, биологии и этологии (поведению животных), а также социальной психологии и психологии личности;
— география оказывается связанной с генетикой растений и сельским хозяйством.

Некоторые кластеры (блоки) естественных наук связаны с кластерами общественных науки, например:
— экология и биоразнообразие в биологии — весьма неожиданно — оказались взаимосвязаны с архитектурой и дизайном;
— физико-технические расчёты строительства и производства мостов — с экономикой.

На первом рисунке (вверху) — уменьшенная (621 x 591, 91 Кб) «карта науки», а здесь её можно рассмотреть детальнее (2067 x 1967, 464 Кб):
http://i030.radikal.ru/0904/c0/04a0e91fd967.jpg

Фрагмент «карты науки» — ближайшее окружение психологии:



К психологии наиболее близко связанными (смежными) дисциплинами и науками оказались (по мере всё большего удаления):
— антропология;
— археология, а от неё — антиковедение, т. е. изучение Античности, Рима и древней Греции (classical studies);
— социально-экономическая география (human geography), а от неё — география;
— образование, обучение (education), а от него — философия;
— когнитивные науки (cognitive science), куда входят: экспериментальная психология познания, философия сознания, нейронаука, когнитивная антропология, лингвистика, компьютерные науки и искусственный интеллект (последнее — уже междисциплинарная область с участием как минимум психологии и лингвистики);
— детская психология (child psychology);
— спортивная медицина;
— диетология (nutrition);
— изучение головного мозга (brain studies);
— сестринское дело (nursing), а от него — работа в сфере социальных проблем (social work).

В будущем подобные исследования будут сосредоточены на проблемах, связанных с жизнеспособным управлением крупномасштабным объёмом данных, а также создании моделей, которые объяснят поведение учёных, и как это интерес соотносится с появлением научного новшества. Эта информация поможет финансистам, тактикам и общественности лучше понять, как можно выявить будущее увеличение и уменьшение научных запросов и открытий.

Исследование о карте наук под названием «Clickstream Data Yields High-Resolution Maps of Science» было опубликовано в сетевой общедоступной научной библиотеке «PLoS ONE» (www.plosone.org):
www.plosone.org/article/info:doi/10.1371/journal.pone.0004803

Исследование поступило в «PLoS ONE» 25 июня 2008 года и было опубликовано 11 марта 2009 года.

PLoS — это «Public Library of Science», дословно — «общедоступная научная библиотека» (возможно, ONE — тоже сокращение, например, от «online».).

«PLoS» была создана в 2006 году некоммерческой (non-profit) одноимённой организацией учёных и медиков (scientists and physicians) «PLoS (Public Library of Science)» (www.plos.org) для распространения научной информации в обществе, чтобы сделать её общедоступной, развить коммуникацию в научном сообществе.

Достоинством «PLoS ONE» является то, что опубликовать свою научную работу может любой, чья работа удовлетворяет критериям научности, что создаёт некий банк идей, а также упрощает обмен информацией в научном сообществе, где для публикации в традиционных печатных изданиях, как правило, нужно обладать значимыми достижениями и званиями, к тому же печатные издания просто физически не смогут разместить у себя работы всех желающих.

В целом, «PLoS ONE» — это нечто среднее между Википедией, которая является альтернативой академическим фундаментальным справочным изданиям (энциклопедиям), и общественными организациями типа «РАЕН» (т. н. «Российской академией естественных наук», www.raen.ru), являющимися сборищем «свободных художников от науки», как правило, не признаваемыз официальной наукой (Российской академией наук, РАН, www.ras.ru). Т. е. в «PLoS ONE» может быть опубликована статья современного Эйнштейна, а рядом — лженаучный бред или же обычная провокацию «шутников». Изначально задумывалось, что статью сможет опубликовать любой человек без предварительного отбора и цензуры, а уже затем она получает оценку научного сообщества, на основании которого формируется её рейтинг. Кстати, в 2006 году говорилось, что публикация станет платной — нужно будет заплатить 750 долларов.



© Частично использован материал с:
— webplanet.ru/news/research/2006/10/05/sciencemag.html,
— http://www.infuture.ru/article/1840.