基于潛在主題的交叉學(xué)科知識組合與知識傳播研究.pdf

1、近現(xiàn)代科學(xué)發(fā)展過程伴隨著科學(xué)的不斷分化的同時，亦涌現(xiàn)出一些打破學(xué)科界限或研究領(lǐng)域邊界的科學(xué)研究活動，并逐步發(fā)展成為交叉學(xué)科。交叉學(xué)科研究已成為現(xiàn)代科學(xué)發(fā)展的主要方向之一，屬于科學(xué)的前沿領(lǐng)域。在此背景下，研究交叉學(xué)科知識創(chuàng)新規(guī)律和運行機制將有助于進一步促進交叉學(xué)科繁榮發(fā)展。從本質(zhì)來看，交叉學(xué)科中的知識創(chuàng)新是相關(guān)基礎(chǔ)學(xué)科知識輸入、組合、融匯的結(jié)果。對交叉學(xué)科的知識組合結(jié)構(gòu)和知識傳播進行研究，能從創(chuàng)新源頭上剖析交叉學(xué)科的運行機制，揭示交叉學(xué)科

2、發(fā)展規(guī)律。鑒于此，本研究將從交叉學(xué)科研究文獻內(nèi)容中識別出潛在的研究主題，以主題為視角，通過挖掘主題之間的聯(lián)系，揭示交叉學(xué)科中知識組合和知識傳播的結(jié)構(gòu)和規(guī)律，以窺探交叉學(xué)科運行規(guī)律。
　　本文研究以主題為切入視角，剖析交叉學(xué)科中的知識組合和知識傳播結(jié)構(gòu)。文章首先提出構(gòu)建整合交叉學(xué)科和基礎(chǔ)學(xué)科研究文獻的集成數(shù)據(jù)集，從中識別出交叉學(xué)科中的潛在主題。接著，文章從兩個分析路徑剖析主題之間的相互關(guān)系:一是主題之間的共現(xiàn)關(guān)系。文章假設(shè)科學(xué)文獻中

3、的主題共現(xiàn)是一種知識組合的反映，在此假設(shè)基礎(chǔ)上，通過構(gòu)建主題共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)研究了交叉學(xué)科中的知識組合結(jié)構(gòu)以及跨學(xué)科知識組合模式;二是主題之間的引用關(guān)系。主題引用關(guān)系象征主題之間的科學(xué)知識傳播，通過構(gòu)建主題引用網(wǎng)絡(luò)研究了交叉學(xué)科的知識傳播結(jié)構(gòu)。
　　第一章，提出了本文的研究背景與選題意義，分析了國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀。
　　第二章，整理了交叉學(xué)科研究的相關(guān)基礎(chǔ)理論，包括交叉學(xué)科概念以及跨學(xué)科性測度等，并對主題模型理論和方法進行了系統(tǒng)梳理，

4、為后續(xù)研究打下理論和方法鋪墊。
　　第三章，提出整合交叉學(xué)科和基礎(chǔ)學(xué)科研究文獻的集成數(shù)據(jù)集的交叉學(xué)科主題識別方法。該方法基礎(chǔ)假設(shè)是，交叉學(xué)科研究以相關(guān)基礎(chǔ)學(xué)科研究為基礎(chǔ)，因此交叉學(xué)科的主題識別不能僅僅以交叉學(xué)科中的文獻為提取數(shù)據(jù)源，還應(yīng)當(dāng)容納相關(guān)的基礎(chǔ)學(xué)科的研究文獻，這樣才能更加精確地識別出交叉學(xué)科的研究主題。文章采用專家識別和計量方法相結(jié)合方法為交叉學(xué)科識別出關(guān)聯(lián)基礎(chǔ)學(xué)科，進而構(gòu)建相應(yīng)的集成數(shù)據(jù)集，然后借助潛在狄利克雷分配模型，

5、從集成數(shù)據(jù)集文獻中識別出整個的潛在主題以及每篇文章的潛在主題分布情況，從中提取出交叉學(xué)科的潛在主題以及每個主題的文獻數(shù)量分布。
　　第四章和第五章，認(rèn)為交叉學(xué)科的主題共現(xiàn)關(guān)系是交叉學(xué)科知識創(chuàng)新過程中知識組合的體現(xiàn)。首先構(gòu)建交叉學(xué)科主題共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)，以交叉學(xué)科研究文獻中的研究主題共現(xiàn)關(guān)系為基礎(chǔ)，以主題為節(jié)點，同一篇文獻中任意兩個主題之間建立連邊，主題共同出現(xiàn)的文獻數(shù)量作為邊的權(quán)重。然后，文章運用社會網(wǎng)絡(luò)分析方法和圖挖掘算法對交叉學(xué)科主題

6、共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)進行分析。主要分析方法如下:第一，運用節(jié)點中心性和隨機游走算法，對不同研究主題的重要性進行量化排序，并闡釋各個主題在整個交叉學(xué)科中的角色;第二，運用邊權(quán)重分析識別頻繁共現(xiàn)主題，理解交叉學(xué)科主題組合關(guān)系;第三，借助局部圖的社群發(fā)現(xiàn)算法識別主題群落，分析交叉學(xué)科中的知識簇現(xiàn)象。然后，本文將在交叉學(xué)科主題共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上，進一步考慮主題屬性，構(gòu)建多模主題網(wǎng)絡(luò)。文章考慮的主題屬性包括:①主題類型，將主題劃分為研究對象和研究方法兩類，②主題

7、學(xué)科，根據(jù)交叉學(xué)科及其關(guān)聯(lián)基礎(chǔ)學(xué)科中各主題中文獻數(shù)量，結(jié)合專家經(jīng)驗定性地確定各個主題所屬學(xué)科。通過網(wǎng)絡(luò)節(jié)點分類，并引入學(xué)科節(jié)點，將主題共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)化為學(xué)科-對象-方法多模主題網(wǎng)絡(luò)。在此基礎(chǔ)上，利用多模網(wǎng)絡(luò)挖掘算法對該網(wǎng)絡(luò)進行分析，揭示交叉學(xué)科跨學(xué)科知識組合模式，包括如下兩個方面:一是學(xué)科組合模式，以論文和主題等為統(tǒng)計單元，在學(xué)科層次上匯總共現(xiàn)關(guān)系上，量化多模主題網(wǎng)絡(luò)中學(xué)科間組合關(guān)系;二是主題類型組合模式，運用圖論中節(jié)點和邊的權(quán)重計算算法，

8、量化分析研究對象和研究方法主題之間的組合模式。
　　第六章，在主題引用網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上研究交叉學(xué)科中跨學(xué)科知識傳播結(jié)構(gòu)。首先，將交叉學(xué)科及關(guān)聯(lián)基礎(chǔ)學(xué)科的論文引用網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換為主題引用網(wǎng)絡(luò)，有向邊權(quán)重為主題間引用文獻數(shù)量。在交叉學(xué)科內(nèi)部，結(jié)合被引頻次和施引主題數(shù)量構(gòu)建主題影響力指標(biāo)，包括主題被引數(shù)量和被引多樣性兩個方面，評價交叉學(xué)科中主題對于其他主題的影響力，以及在整個集成數(shù)據(jù)集中，基礎(chǔ)學(xué)科主題對交叉學(xué)科的跨學(xué)科影響。最后，構(gòu)建主題層次知識傳

9、播圖譜，結(jié)合兩種主題影響力指標(biāo)可視化呈現(xiàn)交叉學(xué)科內(nèi)部及整個集成數(shù)據(jù)集兩種層次的主題引用網(wǎng)絡(luò)，揭示交叉學(xué)科中跨學(xué)科知識傳播結(jié)構(gòu)和規(guī)律。
　　本文選擇數(shù)字圖書館學(xué)科這一較為成熟的交叉學(xué)科作為示例學(xué)科，并進行實證研究。通過實證研究發(fā)現(xiàn)，LDA主題模型能夠較好地識別出數(shù)字圖書館學(xué)科中的潛在主題。本文以主題為觀察粒度，由主題共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)、學(xué)科-對象-方法主題網(wǎng)絡(luò)和主題引用網(wǎng)絡(luò)分析組成的交叉學(xué)科知識組合和知識傳播分析框架能夠從細粒度上觀察數(shù)字圖書