运用CiteSpace构建学科知识图谱、分析学科热点和趋势.pdf

素质教育培训计划 读者篇 运用c i t e s p a c e 构建学科知识图谱、 分析学科热点和趋势 蒋丽丽蒋丽丽 lljiang 20132013年年4 4月月23 3日日 素质教育培训计划 读者篇 提纲 1.软件的简单介绍 2.概念介绍 3.软件的主界面 4.软件的操作步骤 5.案例分析 6.特殊功能 素质教育培训计划 读者篇 学科分析的意义 误区 google、百度打遍、百度打遍天下天下 利用非全文文献利用非全文文献 总之：信息重复率高、可信度差、学科定位不准确总之：信息重复率高、可信度差、学科定位不准确 学科分析 提高研究起点提高研究起点 提供研究思路提供研究思路 节约研究节约研究时间时间 素质教育培训计划 读者篇 citespace的特点 citespace 通过引文网络分析通过引文网络分析,找出学科领域演进的关键路径找出学科领域演进的关键路径 找出学科领域演进的找出学科领域演进的关键文献关键文献（知识拐点）（知识拐点） 分析学科演进的潜在动力机制分析学科演进的潜在动力机制 分析学科热点和前沿分析学科热点和前沿 结合结合googleearth生成地理网络合作图生成地理网络合作图 国外国外科研人员使用较多的文献计量工具科研人员使用较多的文献计量工具 国内中科院等机构普遍学习和使用的工具国内中科院等机构普遍学习和使用的工具 利用citespace进行学科分析，可以科学把握研究 领域的核心，可指导论文开题、文献综述和科研进 展 素质教育培训计划 读者篇 1.软件的简单介绍 citespace 美国德雷塞尔大学美国德雷塞尔大学(drexel university, philadelphia, pa, usa) 信息科信息科 学与技术学与技术学院教授学院教授陈超美博士陈超美博士开发开发 科学科学图谱及图谱及知识知识可视化可视化软件软件,采用谱聚类的方法对共被引网络进行聚采用谱聚类的方法对共被引网络进行聚 类类 显示一个学科或知识域在一定时期发展的趋势与动向 显示若干研究前沿领域的演进历程 本次讲座应用本次讲座应用citespaceversion 3.0.r5 (01/02/2012) 素质教育培训计划 读者篇 1.软件的简单介绍 citespace的处理流程 素质教育培训计划 读者篇 1.软件的简单介绍 citespace的安装 进入网站： /cchen/citespace/ or 离线开启 是否 安装 java 开机 下载java 并安装 否 是 可可直接直接webstart 素质教育培训计划 读者篇 1.软件的简单介绍 指南文件指南文件 citespace则有详细的百科则有详细的百科资料资料 :8443/cswiki/index.php/us er_guide 费用费用情况情况 citespace是完全免费是完全免费的的 许多许多其它的文献计量软件属于付费软件，例如其它的文献计量软件属于付费软件，例如refviz 扩展性扩展性 相关的版本更新必须到指定网站下载，否则无法及时更新相关的版本更新必须到指定网站下载，否则无法及时更新 素质教育培训计划 读者篇 2.概念介绍 2.1 2.1 共词分析共词分析 通过对能够表达某一学科领域研究主题或研究方向的专通过对能够表达某一学科领域研究主题或研究方向的专 业术语共同出现在一篇文献中的现象的分析业术语共同出现在一篇文献中的现象的分析, , 判断学科领判断学科领 域中主题间的关系域中主题间的关系 展现该学科的研究结构展现该学科的研究结构, 这种研究结构所代表的研究内容这种研究结构所代表的研究内容 就是该学科的约定或重要约定就是该学科的约定或重要约定, 分析出这样的学科约定分析出这样的学科约定, 也就找到了该学科的学科范式也就找到了该学科的学科范式 例如，以例如，以knowledge management 在数据库中搜索出在数据库中搜索出n篇篇 文献；统计得出：文献；统计得出：a, b, c三个术语出现三个术语出现频次频次高，三者将高，三者将 作为领域内重要的术语。作为领域内重要的术语。 knowledge management 术语a:innovations 术语c:organizational learning 术语b:competitive advantage 素质教育培训计划 读者篇 2.1 共词分析共词分析 建立共词矩阵，方便频次统计建立共词矩阵，方便频次统计。例如，在。例如，在n篇文献中，统篇文献中，统 计计a, b两次共同出现的文献数量为两次共同出现的文献数量为54篇。篇。 利用多元统计技术（如因子分析、聚类分析和多维尺度利用多元统计技术（如因子分析、聚类分析和多维尺度 分析等），按照这种“相关度”将一个学科内重要文献分析等），按照这种“相关度”将一个学科内重要文献 的的关键词关键词加以分类，从而可以直观地显示该加以分类，从而可以直观地显示该学科学科当前的当前的 研究热点。研究热点。 abc a054x b540y cxy0 素质教育培训计划 读者篇 2.概念介绍 2.2 2.2 共被引分析共被引分析 共共被引分析包括作者共被引和文献共被引被引分析包括作者共被引和文献共被引 虽然上述两者分析的虽然上述两者分析的对象不同对象不同, , 但原理一致但原理一致: : 当两篇文献( 作者) 同时被第三篇文献( 作者) 引用时, 这两篇文献 ( 作者) 之间就存在共被引关系 例如：文献例如：文献a，b，c，文献，文献a同时引用了文献同时引用了文献b和和c，则，则 b和和c为共被引文献，共被引频次为一次。为共被引文献，共被引频次为一次。 文献a:基于自适应模板的图像跟踪算法 文献b:基于遗传算法的图像跟踪研究文献c:球面全景图像的拼接算法研究 引用引用 b和c存在共引关系 b和c：共被引文献（共同被a引用） 素质教育培训计划 读者篇 2.概念介绍 2.2 2.2 共被引分析共被引分析 共被引共被引文献文献( ( 作者作者) ) ：它：它( ( 他他) ) 们在研究主题的概念、理论们在研究主题的概念、理论 或方法上是相关的或方法上是相关的 如果文献如果文献( ( 作者作者) ) 的共被引次数越高的共被引次数越高, , 共共被引强度越大被引强度越大, ,则证则证 明二者之间的相关度越高明二者之间的相关度越高（如图，除（如图，除文献文献a，或许或许文献文献b 和和c共同被共同被更多文献引用更多文献引用） 共被引分析的优势共被引分析的优势：数据的客观性、分类的科学性和数据的客观性、分类的科学性和有有 效性效性（与学者（与学者个人归纳、访谈调研个人归纳、访谈调研等传统方法相比）等传统方法相比） 文献a:基于自适应模板的图像跟踪算法 文献b:基于遗传算法的图像跟踪研究文献c:球面全景图像的拼接算法研究 引用引用 b和c存在共引关系 b和c：共被引文献（共同被a引用） 素质教育培训计划 读者篇 2.概念介绍 2.3 tf2.3 tf- -idfidf 是一种用于是一种用于信息信息检索与信息探勘的常用加权聚类技术检索与信息探勘的常用加权聚类技术 tftf- -idfidf是一种统计方法，用以评估一个字或者词对于一是一种统计方法，用以评估一个字或者词对于一 个文件集或一个语料库中的其中一份文件的重要程度个文件集或一个语料库中的其中一份文件的重要程度 基本基本思想思想：如果某个词或短语在一篇文章中出现的频率：如果某个词或短语在一篇文章中出现的频率 tftf高，并且在其他文章中很少出现，则认为此词或者短高，并且在其他文章中很少出现，则认为此词或者短 语具有很好的类别区分能力，适合用来分类。语具有很好的类别区分能力，适合用来分类。 素质教育培训计划 读者篇 3.软件的主界面 11 10 9 8 7 6 5 4 2 3 1 1. 1.项目项目 2. 2.空间状态空间状态 3. 3.运行过程运行过程 4. 4.时间切割时间切割 5. 5.术语术语来源来源 6. 6.术语类型术语类型 7. 7.节点类型节点类型 8. 8.连线连线 9. 9.阈值阈值 10.10.剪裁剪裁 11.11.可视化可视化 12.12.菜单栏菜单栏 12 素质教育培训计划 读者篇 4.软件的操作步骤 citespace 素质教育培训计划 读者篇 4.软件的操作步骤 4.1 4.1 数据收集数据收集 素质教育培训计划 读者篇 4.软件的操作步骤 4.1 4.1 数据收集数据收集 目前每次只能输出目前每次只能输出500500篇篇必须全记录必须全记录+ +参考文献参考文献 保存为纯文本保存为纯文本 素质教育培训计划 读者篇 4.软件的操作步骤 citespace文件命名：文件命名： download_xxx.txt 4.14.1 数据收集（特别注意）数据收集（特别注意） 素质教育培训计划 读者篇 4.软件的操作步骤 4.2 创建项目创建项目 1.创建新项目创建新项目 2.项目数据文件夹项目数据文件夹 3.下载数据文件夹下载数据文件夹 素质教育培训计划 读者篇 4.软件的操作步骤 4.3 参数设置参数设置 2.术语来源术语来源 1.时区分割时区分割 3.术语类型术语类型 对时间进行分割对时间进行分割 一般默认为一般默认为1年年 素质教育培训计划 读者篇 4.软件的操作步骤 4.3 参数设置参数设置 自由词：文章的关键词和作者自己标引的词（不够规范）自由词：文章的关键词和作者自己标引的词（不够规范） 自由词自由词叙词叙词摘要摘要标题标题 膨胀词术语膨胀词术语(常用常用)名词短语名词短语 素质教育培训计划 读者篇 4.软件的操作步骤 4.3 参数设置参数设置 共引作者 共引机构 共引国别共引国别 共引术语 共引关键词 共引领域 共被引文献共被引文献 （dca） 共被引作者 (aca) 共被引杂志 (jca) 资助基金 相关文献 素质教育培训计划 读者篇 4.软件的操作步骤 4.3 4.3 参数设置参数设置 cc（共被引数量）（共被引数量）连线连线 ccv（共被引系数）（共被引系数） c（引文数量）（引文数量）节点节点 素质教育培训计划 读者篇 4.软件的操作步骤 由于文献较多，因此需要对复杂的网络进行剪裁由于文献较多，因此需要对复杂的网络进行剪裁 最小生成树最小生成树 路径寻找路径寻找修剪片段网络修剪片段网络 修剪合并网络修剪合并网络 以时间片段显示网络以时间片段显示网络 显示合并网络显示合并网络 静态聚类图静态聚类图 动态聚类图动态聚类图 4.3 4.3 参数设置参数设置 素质教育培训计划 读者篇 4.软件的操作步骤 4.34.3参数设置参数设置 年段年段内聚类点内聚类点 年段内连线数年段内连线数 年段年段内引文数内引文数 阈值调谐数阈值调谐数 素质教育培训计划 读者篇 4.软件的操作步骤 4.4 4.4 图谱分析图谱分析 寻找聚类寻找聚类 背景色设置背景色设置 聚类标记聚类标记 聚类算法聚类算法 控制面板控制面板 术语标记术语标记 文章文章标记标记 聚类标记聚类标记 图谱选项图谱选项 素质教育培训计划 读者篇 4.软件的操作步骤 4.4 4.4 图谱分析图谱分析 素质教育培训计划 读者篇 4.软件的操作步骤 4.4 4.4 图谱分析图谱分析 某单个时区内的引文某单个时区内的引文 首次共被引的年份首次共被引的年份 出版年代出版年代 时区区分时区区分 素质教育培训计划 读者篇 4.软件的操作步骤 4.4 4.4 图谱表示含义分析图谱表示含义分析 引文年环代表这篇文章的引文历史；引文年环代表这篇文章的引文历史； 引文年轮的颜色代表相应的引文时间；引文年轮的颜色代表相应的引文时间； 一个年轮的厚度与某个时间分区内引文数量成比例；一个年轮的厚度与某个时间分区内引文数量成比例； 点击节点中心，显示数字代表整个时间跨度内的被引次数；点击节点中心，显示数字代表整个时间跨度内的被引次数； 两个节点之间连线的颜色表示节点首次共被引的时间；两个节点之间连线的颜色表示节点首次共被引的时间； 两个节点之间连线的粗细表示节点共被引的次数，线条越两个节点之间连线的粗细表示节点共被引的次数，线条越 粗表示共被引次数越多；粗表示共被引次数越多； 素质教育培训计划 读者篇 4.软件的操作步骤 左图：热点词汇图 右图：研究前沿视图 其中每个圆形节点代表一个关键词，节点越大表明该关键词在研究领域 内出现的频次越高，是高频关键词 带有紫红色光圈的节点具有较高的中心性，与其它节点之间也联系紧密 素质教育培训计划 读者篇 5.案例分析 5.1 外文数据案例外文数据案例 5.2 中文数据案例中文数据案例 举例：举例：image tracking and algorithm 图像图像跟踪跟踪 算法算法 素质教育培训计划 读者篇 5.1.1 检索策略 检索公式主题=image tracking and algorithm 精炼依据 web of science；类别=computer science information systems; computer science software engineering 检索年限出版时间=2007-2012 检索结果433篇文献 素质教育培训计划 读者篇 5.1.2 数据收集 主题词主题词 时间范围时间范围 素质教育培训计划 读者篇 5.1.2 数据收集 精炼精炼 素质教育培训计划 读者篇 5.1.2 数据收集 素质教育培训计划 读者篇 5.1.2 数据收集 保存格式保存格式 素质教育培训计划 读者篇 5.1.2 数据收集 命名“命名“download_xxx” 素质教育培训计划 读者篇 5.1.3 创建项目 选择项目目录选择项目目录 选择数据目录选择数据目录 素质教育培训计划 读者篇 5.1.4 参数设置 素质教育培训计划 读者篇 5.1.5 图谱分析研究热点 素质教育培训计划 读者篇 5.1.5 图谱分析网络汇总表 素质教育培训计划 读者篇 5.1.5 图谱分析热点词汇 排名排名 高频关键词高频关键词高中心性关键词高中心性关键词 关键词名称频次关键词名称中心性 1segmentation30segmentation0.29 2object tracking18color-model0.13 3image process17visual tracking0.11 4motion16model0.10 5particle filter15attention0.10 6visual tracking14particle filter0.09 7augmented reality12linear-discriminant0.09 8tracking-system12pose-estimation0.07 9mean-shift10object tracking0.06 10background-subtraction8contrast-media0.06 素质教育培训计划 读者篇 5.1.5 图谱分析聚类分析 素质教育培训计划 读者篇 5.1.5 图谱分析研究前沿 素质教育培训计划 读者篇 5.1.5 前沿术语分布(部分) 年份年份术语（频次）术语（频次） 2007tracking(90),segmentation(30),images(27) 2008model(18),image processing(17),motion(16),vision(13),image segmentation(12) 2009object tracking(18),particle filter(15),visual tracking(14),augmented reality(12),real-time tracking(12) 2010experimentation(8),attention(3) 2011kalman-filter(1),deliberative agents(1) 2012mean-shift(6),framework(6),human detection(3),head pose tracking(2),design(2) 素质教育培训计划 读者篇 5.2.1 检索策略 检索公式 主题=中英文扩展(图像跟踪) 并且 主题=中英 文扩展(算法) 精炼依据cnki；类别=计算机软件及计算机应用 检索年限出版时间=2000-2012 检索结果244篇文献 素质教育培训计划 读者篇 5.2.2 数据收集 主题词主题词 时间范围时间范围 素质教育培训计划 读者篇 5.2.2 数据收集 精炼精炼 素质教育培训计划 读者篇 5.2.2 数据收集 保存为保存为refworks 此处对文件名称没有要求此处对文件名称没有要求 素质教育培训计划 读者篇 5.2.3 数据转换 菜单菜单栏栏-数据数据-导入导入/导出导出 素质教育培训计划 读者篇 5.2.3 数据转换 转换成功转换成功 选择转换数据存储目录选择转换数据存储目录 选择源数据目录选择源数据目录选择数据库选择数据库 格式转换格式转换 素质教育培训计划 读者篇 5.2.4 创建项目 选择转换数据目录选择转换数据目录 选择项目目录选择项目目录 素质教育培训计划 读者篇 5.2.5 参数设置 素质教育培训计划 读者篇 5.2.6 图谱分析网络汇总表 素质教育培训计划 读者篇 5.2.6 图谱分析研究热点 素质教育培训计划 读者篇 5.2.6 图谱分析热点词汇 排名排名 高频关键词高频关键词高中心性关键词高中心性关键词 关键词名称频次关键词名称中心性 1目标跟踪49图像跟踪0.55 2图像跟踪43图像分割0.3 3粒子滤波20目标跟踪0.29 4图像处理19图像处理0.23 5图像分割15dsp0.22 6图像匹配12粒子滤波0.17 7模板匹配11波门0.17 8dsp10模板匹配0.16 9相关跟踪10目标识别0.13 10fpga8图像跟踪系统0.1 素质教育培训计划 读者篇 5.2.6 图谱分析热点词汇 与图像跟踪相关领域的研究 图像跟踪图像跟踪 目标跟踪目标跟踪 相关跟踪相关跟踪 图像跟踪算法 概率跟踪算法的研究概率跟踪算法的研究 粒子滤波、模板匹配 确定性跟踪算法的研究确定性跟踪算法的研究 图像处理、图像分割 与图像跟踪系统相关的算法 dsp等等 素质教育培训计划 读者篇 5.2.6 图谱分析聚类分析 素质教育培训计划 读者篇 5.2.6 图谱分析研究前沿 时区图时区图 素质教育培训计划 读者篇 5.2.6 前沿术语分布(部分) 年份年份术语（频次）术语（频次） 2000图像处理(19),相关跟踪(10),特征点 (6),数字图像处理(4),运动目 标跟踪(3),算法(3),神经网络(3) 2001图像跟踪(43),图像匹配(12) 2002目标跟踪(49),图像分割(15),dsp(10),特征提取(7),波门(3) 2003图像识别(6),边缘检测(6),人脸跟踪(5),卡尔曼滤波(4),关节图像 (3),人脸检测(3),红外图像(3),相似性度量(3) 2004fgpa(8),中值滤波(4),序列图像(3) 2005形心跟踪算法(5),跟踪算法(5),mean shift(5),图像配准(3),电子 稳像(3) 2006跟踪(7),kalman滤波(4),识别(3) 素质教育培训计划 读者篇 5.2.6 前沿术语分布(部分) 年份年份术语（频次）术语（频次） 2007模板匹配(11),模板更新(5),实时跟踪(4),机动目标(3) 2008粒子滤波(20),背景估计(3),焊缝跟踪(2),改进卡尔曼滤波(2),点 目标(2),形态滤波(2),加权算法(2) 2009mean-shift(6),目标检测(5),尺度空间(4),camshift(4),图像检测 (3),阈值分割(3),小波变换(3),加权颜色概率分布(2),多变量核密 度估计(2),dm642(2) 2010均值漂移(5),数字视频(3),嵌入式系统(2),鱼眼镜头(2),图像修复 (2),图像制导(2),机器视觉(2),智