人工智能应用研究与文献计量学分析

1、人工智能应用研究与文献计量学分析1引言20世纪八十年代，我国制定了十年科学发展计划，将“智能模拟”作为重要研究方向。受此计划的指引，人工智能也开始尝试进入医学领域。对医学领域中人工智能的应用，许多学者都从各自的专业的角度进行了研究。为了深入了解目前我国人工智能在医学领域应用研究的情况，本文对中国知网上收集的在1981至2018年期间的相关文献的年份分布、作者、作者单位和区域、发文期刋、基金资助情况进行了计量学分析。2资料和方法2.1资料在中国知网数据库中检索，具体步骤如下：进入高级检索界面，先选择一个检索条件，以“主题”为检索项，输入“人工智能”和“医学”二个检索词，选择“精确”匹配，两词之间

2、选择“并含”布尔逻辑运算，最后添加“同义词扩展”，检索截至时间为2018年12月31日。检索结果共有相关文献1118篇。通过对检索出每一篇文献逐个阅读分析，剔除新闻报道113篇，广告11篇，科普类文献45篇，无关文献423篇，相同文献2篇，共得到524篇有效文献。2.2方法在收集上述数据的基础上，本文建立电子表格数据库，从发文年份、作者单位、发文区域、发文期刊、合作度、合作率、研究的成熟度、值得关注的作者等多个方面进行统计分析，绘制出多种图表。3结果与分析3.1文献年份分布情况的分析从图1可知，在医学领域应用人工智能的研究始于1981年，到2018年已经历了37年。在这期间，该项研究的文献数量

3、虽有多次小幅波动，但总体呈阶梯式增长的趋势。发展的第一阶段是尝试期，为1981年到2000年。这20年中，平均每年的文献仅有2.45篇。2001-2014年是第二阶段的起步期。在这14年中，年平均文献有19篇。2015-2018年是第三阶段的发展期，年平均文献有52.25篇，是尝试期的21.33倍，是起步期的2.75倍。3.2发表文献作者的分析3.2.1高产作者单位有效文献的作者共有1241人次，从中筛选出前九名高产作者。这些高产作者单位来自于中国医学科学院、中医科学院、华中科技大学、中国食品药品检定研究院、兰州大学、复旦大学、上海中医药大学。了解这些研究机构研究的情况，这样有助于读者快速掌握

4、当前国内人工智能在医学领域应用研究的现状。3.2.2合作度和合作率文献篇均作者数为合作度。合作文献占总文献量比例为合作率1-2。从合作撰文的各类比例来看，226篇为独自撰文，占总数45.12%；2人合著共计103篇，占总数的18.97%；3人合著共计60篇，占总数的11.05%；其他共计135篇，占总数的24.86%。独著比合著比率小，这说明研究的相关文献以合作撰文为主。合作度在一定程度上反映了研究难度3，合作率则在一定程度上反映了研究水平4。整个合作率和合作度呈阶段性变化，且与前文所述的文献发文变化息息相关。因此，以前述划分的阶段来观察其变化规律。各时期的合作度以及合作率分别为：尝试期是2.

5、47和67.35%，起步期是1.99和43.98%，发展期是2.83和60.29%。整个研究的合作度约为2.37（1241/524），合作率为52.67%（276/524）。故研究的整体合作水平不高。3.2.3研究的成熟度统计文献第一作者的论文数量如表1所示。发表1篇论文的作者有420人，占总人数的91.90%，高出洛特卡定律规定标准的31.18%5。这说明，研究人工智能在医学领域中应用的论文主要是来自于只写作1篇论文的作者，即多数学者都是刚刚进入，研究还不太深入。文献作者按其地位的不同分为核心作者和非核心作者两类。依据普莱斯的核心作者计算公式6：3.3发表文献的单位和区域分析通过对文献第一作

6、者单位统计分析，结果表明高等院校是发文的主体，共有383人，占总数的75.25%。在高等院校中，最主要的是综合类院校，共有163人，占总数的32.02%。这说明来自高等院校的人员是研究的主力，综合类院校是该领域的主要研究力量。例如，中南大学为综合类院校，既有理工类学院又有医学学院。同一学校内高水平多学科的科研团队便利协同合作，取长补短，同时，还可方便获取丰富的理工类和医学类资源。作者为公司企业的有14人，占总数的2.75%。这说明当前研究主要停留在科研上，与生产结合不够紧密，科研成果转化率较低。通过对文献第一作者单位所属区域统计分析，结果表明除西藏、青海、海南、澳门以外，其他省份均开展相关的研

7、究。研究主要分布在华北、华东和中南。华北地区发表文献154篇，占总量的30.43%，是发表文献最多的区域。在此区域中发文最多是京津冀，共有145篇，占总量的28.49%。华东地区发表文献139篇，占总量的27.47%，是发表文献位列第二的区域。在此区域中发文最多是位于长江三角洲的上海、江苏、浙江，共有108篇，占总量的21.22%。中南地区发表文献95篇，占总量的18.77%，是发表文献位列第三的区域。在此区域中发文最多是湖南、湖北、广东，共有72篇，占总量的14.15%。整个研究形成了四个核心研究区域（京津冀、长三角、湘鄂粤、川陕渝）布局。3.4期刊情况的分析有效文献中，硕士论文有85篇、博

8、士论文有31篇、期刊论文有375篇、会议论文有30篇、报纸有3篇。根据布拉德福定律，按其刊文量的递减顺序排列可分为核心区、相关区和离散区8，且每个区的刊文数量基本相等，此时各区的期刊数量呈1:n:n2的关系9。现将期刊论文划分为三个区，如表2所示。核心区是载文量2-12篇的期刊，总和为125篇，占有效期刊论文总数的1/3。该区期刊数为27，其中只有2个期刊的载文量为2篇，其余25个期刊的载文量均为大于2篇.相关区是载文量1-2篇的期刊，论文总数125篇，占有效期刊论文总数的1/3。该区期刊数为86，其中有39个期刊的载文量为2篇，其余47个期刊的载文量均为1篇。离散区的期刊数量为125种，刊文量均为1篇。核心区、相关区和离散区的期刊数量比呈27:86:1251:3:5，不符合布拉德福定律。这说明人工智能在医学领域应用研究的文献刊物分布未能趋于合理，整体处于无序分散的状态，即研究没有形成核心期刊区。4结论和展望1981-2018年期间发表的人工智能在医学领域的应用研究文献，具有以下特点：（1）研究总体上呈现出阶梯式增长趋势，并由此划分为尝试期、起步期、发展期三个发展阶段；（2）从高产作者角度看，关注发文量