科学知识图谱讲座软件实际操作课件

科学知识图谱方法与应用

绘制图谱的主要软件操作

侯海燕博士大连理工大学人文社会科学学院科技伦理与科技管理研究中心网络-科学-信息-经济计量实验室WISELAB

2009年9月12日

科学知识图谱方法与应用讲座提纲

科学知识图谱的主要研究方法

科学知识图谱的主要数据来源科学知识图谱的主要应用软件绘制图谱的软件操作演示讲座提纲科学知识图谱的主要研究方法Methods共引分析Co-citationanalysis

Journalco-citationanalysis(JCA)期刊共引分析Authorco-citationanalysis(ACA)作者共引分析Documentco-citationanalysis(DCA)文献共引分析共词分析Co-wordanalysis关键词共词分析Co-wordanalysisofkeywords主题词共词分析Co-wordanalysisoftitlewords多元统计分析方法因子分析（主成分分析）factoranalysisPCA多维尺度分析MDS-multidimensionalscaling聚类分析Clusteranalysis词频分析方法Frequencyanalysisofwords社会网络分析方法Socialnetworkanalysis

科学知识图谱的主要研究方法Methods共引分析Co-科学知识图谱的主要数据来源Data主要数据来源：WebofScience科学文献数据：

《科学引文索引》数据库(SCI)《社会科学引文索引》数据库(SSCI)专利文献数据：德温特创新索引DerwentInnovationsIndex

国际会议文献数据：ConferenceProceedingsCitationIndex-Science(CPCI-S)

分析的基本数据单元：作者author标题title关键词keywords摘要Abstract引文citedreferences(被引作者、被引期刊、被引文献）作者地址（机构合作、国家合作）科学知识图谱的主要数据来源Data应用的主要软件Software——

共引分析、共词分析软件Bibexcelhttp://www.umu.se/inforsk/Bibexcel/afree-wareon-linedevelopedbyOllePersson

bibliometricscitationanalysisco-citationanalysisbibliographiccouplingclusteranalysis

应用的主要软件Software——

共引分析、共词分析软件BSPSS

多元统计分析及可视化软件

Correlationanalysis,PCA(factoranalysis),MDS,clusteranalysisWordsmithTools

词频分析软件

Frequencyanalysisofwords应用的主要软件SoftwareSPSS多元统计分析及可视化软件应用的主要软件Softwa科学计量学主要的分支学科及其代表人物图3-1科学计量学学科结构知识图谱，1978-2004科学计量学主要的分支学科及其代表人物科学计量学在亲本学科——科学学中的位置

科学计量学在亲本学科——科学学中的位置

科学计量学与相邻学科关系图3-4科学计量学与相邻学科关系知识图谱科学计量学与相邻学科关系科学计量学主流研究领域知识图谱，1978-2004科学计量学主流研究领域知识图谱，1978-2004科学计量学研究领域的演变

图4-81978-1986年科学计量学主流研究领域知识图谱科学计量学研究领域的演变

图4-81978-1986年科学科学计量学研究领域的演变

图4-101987-1995年科学计量学主流研究领域知识图谱科学计量学研究领域的演变

图4-101987-1995年科科学计量学研究领域的演变

图4-121996-2004年科学计量学前沿研究领域知识图谱科学计量学研究领域的演变

图4-121996-2004年科PajekSocialnetworkanalysis

UCINETSocialnetworkanalysis

应用的主要软件Software

——社会网络分析软件、可视化软件Pajek应用的主要软件Software

——社会网络分析软UCINET最流行的社会网分析软件，其中包括一维与二维数据分析的NetDraw，同时集成了Pajek用于大型网络分析的免费应用软件程序。/

不同的社会网软件的文件都具有自己的格式，但是也可以自由转换。譬如，利用UCINET软件可以读取文本文件、KrackPlot、Pajek、Negopy、VNA等格式的文件。UCINET最流行的社会网分析软件，其中包括一维与二维数据分PajekPajek(ProgramAnalysisforLargeNetwork),由卢布尔雅那大学的VladimirBatagelj和AndrejMrvar于1997年1月15日正式发布0.1版，是一项基于Windows的免费社会科学软件，主要用于社会网络分析，特点是可视化。该软件可以提供非商业应用的免费下载，下载网址:

http://vlado.fmf.uni-lj.si/pub/networks/pajek/CreatPajek可以把excel格式的文件转换为Pajek格式的软件。PajekPajek(ProgramAnalysisf科学计量学合作网络知识图谱，1978-2004科学计量学合作网络知识图谱，1978-2004科学计量学合作网络结构的演变

图5-4科学计量学合作网络的微观结构图谱，1978-1986科学计量学合作网络结构的演变

图5-4科学计量学合作网科学计量学合作网络结构的演变

图5-5科学计量学合作网络的微观结构图谱，1987-1995

科学计量学合作网络结构的演变

图5-5科学计量学合作网科学计量学合作网络结构的演变

图5-6科学计量学合作网络的微观结构图谱，1996-2004科学计量学合作网络结构的演变

图5-6科学计量学合作网络应用的主要软件Software——

多视角共引分析可视化软件citespace

afree-wareon-linedevelopedbyChaomeiChen1、通过引文网络分析，找出学科领域演化的关键路径2、找出学科领域演化的关键点文献（知识拐点）3、分析学科前沿热点4、探测学科知识基础

应用的主要软件Software——

多视角共引分析可视化软件文献共引图谱文献共引图谱国际纳米研究领域的主要期刊分布图谱物理期刊化学期刊、纳米期刊、及其他期刊共引图谱国际纳米研究领域的主要期刊分布图谱物理期刊化学期刊、纳米期刊物理期刊化学期刊、纳米期刊、及其他期刊共引图谱物理期刊化学期刊、纳米期刊、及其他期刊共引图谱期刊共引图谱期刊共引图谱作者共引图谱作者共引图谱作者合作网络图谱作者合作网络图谱2纳米粒子1纳米薄膜、纳米晶体、纳米线、纳米结构、碳纳米管4纳米管吸附、纳米硅6纳米棒阵列、氧化锌纳米线3光谱分析、纳米金、纳米簇5纳米复合材料、纳米输运、纳米器件、纳米技术、纳米场效应晶体管7碳纳米管场发射机理8纳米传感器、蛋白质纳米技术图9国际纳米研究热点知识图谱共词图谱2纳米粒子1纳米薄膜、纳米晶体、纳米线、纳米结构、碳纳米管42纳米粒子1纳米薄膜、纳米晶体、纳米线、纳米结构、碳纳米管4纳米管吸附、纳米硅6纳米棒阵列、氧化锌纳米线3光谱分析、纳米金、纳米簇5纳米复合材料、纳米输运、纳米器件、纳米技术、纳米场效应晶体管7碳纳米管场发射机理图9国际纳米研究热点知识图谱8纳米传感器、蛋白质纳米技术共词图谱2纳米粒子1纳米薄膜、纳米晶体、纳米线、纳米结构、碳纳米管4CiteSpace软件介绍学科领域图谱CiteSpace软件介绍学科领域图谱TheCiteSpaceHomepage

/~cchen/citespace

TheCiteSpaceHomepage

http://CiteSpace始开发于2004年9月13日，于2007年3月20日最近更新(CiteSpace2.0.11b)由美国德雷克塞尔大学（费城）信息科学与技术学院（TheCollegeofInformationScienceandTechnology,DrexelUniversity）ChaomeiChen教授研究开发。CiteSpace始开发于2004年9月13日，于2007ChaomeiChen教授研究的InformationVisualization–CiteSpace是近几年来在全美信息分析中最具有特色和影响力的可视化信息软件。从2000年至今，在这一研究领域中ChaomeiChen教授发表了研究论文65篇，出版了6部研究专著。现担任美国《InformationVisualization》期刊的总编。ChaomeiChen教授研究的InformationCiteSpace是Java的应用程序，可免费获得使用。

/~cchen/citespace/download.html它要求JRE1.4.2或是更高的版本作为运行环境。尽管CiteSpace能够通过PubMed或者大量的网络服务获取额外的信息，但是互联网对CiteSpace而言并不是必须的。CiteSpace是Java的应用程序，可免费获得使用。citespace输入的数据文件应该是ISI输出的格式，即从webofscience下载的格式。citespace带有一个数据转换器，可以将从网络上保存的数据进行转换。citespace输入的数据文件应该是ISI输出的格式，即从软件运行之前的基本步骤：1.为citespace准备数据。将数据文件放在一个文件夹。每个数据文件名必须以“download”开头，并以“.txt”结尾，例如“download-mass-extinction-2006.txt”2.开始用citespace创建一个新的项目之前，你需要具体制定两个路径，一个是数据存储路径，一个是项目存储路径，在项目存储路径可以找到你保存的图谱和输出文件。3.根据相应的时间分段调整timeslicing。4.按“GO”按钮，你就会看到软件处于运行状态，当运行过程结束的时候你会发现弹出一个新的窗口。软件运行之前的基本步骤：CiteSpace相关名词术语Thresholds–selectioncriteriausedbyCiteSpace–itemsmusthavemeasuresabovethresholdvaluestobeincludedinmodelingandvisualizationprocesses.Timeslicing–adivide-and-conquerstrategythatdividesaperiodoftimeintoaseriesofsmallerwindows.Betweennesscentrality–ametricofanodeinanetworkthatmeasureshowlikelyanarbitraryshortestpathinthenetworkwillgothroughthenode.Burstterms–singleormulti-wordphrasesextractedfromthetitle,abstract,orotherfieldsofabibliographicrecordandthefrequencyofthetermbursts,i.e.sharplyincreases,overaperiodoftime.Citation

–aninstancethatapublicationreferencestoanotherpublication.CiteSpace相关名词术语Thresholds–seCo-authors–authorswhoappearintheauthorfieldofthesamebibliographicrecord.Co-citation–aninstanceinwhichtwoitems,suchasauthors,documents,orjournals,thatarecitedbyapublication.Time-zoneview–arestrictedviewinwhichthemovementofnodesislimitedtoverticaltimezonescorrespondingtothetimeoftheirpublication.Turningpoints–nodesofhighbetweennesscentralities(>1.00).Suchnodestendtobecriticalinnetworktransitionsfromonetimeslicetoanother.Clusterview–anetworkisvisualizedinamodifiedspring-embeddernodeplacementalgorithm.Pathfindernetworkscaling–anetworkscalingalgorithmthatremoveslinksthatviolatetriangleinequalityconditionssoastosimplifyanetworkbyretainingsalientlinksandpathsonly.Co-authors–authorswhoappeaCiteSpace的简要操作步骤CiteSpace的简要操作步骤1.Access/ObtainCiteSpaceandhowtorun获取和运行

TheCiteSpaceHomepage

/~cchen/citespace

两种方法运行citespace

a.UseJavaWebStartdirectly通过网络直接启动b.下载citespace.jar文件（网页download）方法a：能保证始终用到最新版本，且运行速度快1.Access/ObtainCiteSpaceand2.PrepareBibliographicDataFiles准备文献数据从webofscience检索和保存数据方法：a.MakeageneralsearchinWebofScienceb.Markallsearchresultsc.Savetherecords,includingCitedReferences,infieldtaggedformat.d.Nameyourfilesasdownload*.txtE.g.downloadScience1999a.txt,download2004.txte.Savealldatafilesinafolderonyourcomputer.2.PrepareBibliographicData3.WhatinformationinbibliographicdataisusedbyCiteSpace?CiteSpace使用下载数据的那些信息？A:Authors作者B:Title,Descriptors,Identifiers,Abstract

题目、主题词、关键词、摘要C:CitedReferences引用的参考文献D:TimesCited引用次数E:YearofPublication发表年份3.WhatinformationinbibliogBLAZERDG,1994,AMJPSYCHIAT,V151,P979EATONL,2001,NYTIMES1116,A1FOTHERGILLA,1999,DISASTERS,V23,P156FULLERTONCS,1999,AVIATSPACEENVIRMD,V70,P902GINEXIEM,2000,AMJCOMMUNPSYCHOL,V28,P495GOENJIANAK,2001,AMJPSYCHIAT,V158,P788GREENBL,1990,JAPPLSOCPSYCHOL,V20,P1033HANSONRF,1995,JCONSULTCLINPSYCH,V63,P987HARVEYAG,1999,JCONSULTCLINPSYCH,V67,P985KAWACHII,2001,JURBANHEALTH,V78,P458KESSLERRC,1995,ARCHGENPSYCHIAT,V52,P1048KILPATRICKDG,1987,CRIMEDELINQUENCY,V33,P479MADAKASIRAS,1987,JNERVMENTDIS,V175,P286MAZURECM,2000,AMJPSYCHIAT,V157,P896

NORTHCS,1999,JAMA-JAMMEDASSOC,V282,P755ORTEGAAN,2000,AMJPSYCHIAT,V157,P615POLEN,2001,JNERVMENTDIS,V189,P442RESNICKH,1999,JANXIETYDISORD,V13,P359RESNICKHS,1993,JCONSULTCLINPSYCH,V61,P984ROTHBAUMBO,1992,JTRAUMASTRESS,V5,P455RUBONISAV,1991,PSYCHOLBULL,V109,P384RUEFAM,2000,CULTURALDIVERSITYE,V6,P235SHAHB,1997,SUDAANUSERSMANUALSHALEVAY,1998,AMJPSYCHIAT,V155,P630SHALEVAY,2000,JCLINPSYCHIATS5,V61,P33SHERBOURNECD,1991,SOCSCIMED,V32,P705SHOREJH,1989,JNERVMENTDIS,V177,P681TUCKERP,2000,JBEHAVHEALTHSERR,V27,P406NR32TC

179PUMASSACHUSETTSMEDICALSOC/NEJMPIWALTHAMPAWALTHAMWOODSCENTER,860WINTERST,,WALTHAM,MA02451-1413USASN0028-4793J9NENGLJMEDJIN.Engl.J.Med.PDMAR28PY

2002VL346IS13BP982EP987PG6SCMedicine,General&InternalGA534UYUTISI:000174608600006ER11,2001,wasunprecedentedintheUnitedStates.Weassessedtheprevalenceandcorrelatesofacutepost-traumaticstressdisorder(PTSD)anddepressionamongresidentsofManhattanfivetoeightweeksaftertheattacks.Methods:Weusedrandom-digitdialingtocontactarepresentativesampleofadultslivingsouthof110thStreetinManhattan.Participantswereaskedaboutdemographiccharacteristics,exposuretotheeventsofSeptember11,andpsychologicalsymptomsaftertheattacks.Results:Among1008adultsinterviewed,7.5percentreportedsymptomsconsistentwithadiagnosisofcurrentPTSDrelatedtotheattacks,and9.7percentreportedsymptomsconsistentwithcurrentdepression(with``current``definedasoccurringwithintheprevious30days).AmongrespondentswholivedsouthofCanalStreet(i.e.,neartheWorldTradeCenter),theprevalenceofPTSDwas20.0percent.…………C1NewYorkAcadMed,CtrUrbanEpidemiolStudies,NewYork,NY10029USA.ColumbiaUniv,MailmanSchPublHlth,DeptEpidemiol,NewYork,NYUSA.MedUnivSCarolina,NatlCrimeVictimsRes&TreatmentCtr,Charleston,SC29425USA.SchulmanRonca&Bucuvalas,NewYork,NYUSA.BellevueHospCtr,NewYork,NY10016USA.RPGalea,S,NewYorkAcadMed,CtrUrbanEpidemiolStudies,Rm556,12165thAve,NewYork,NY10029USA.CR2001,NYTIMES1226,B2*AMPSYCHASS,1994,DIAGNSTATMANMENT*DEPHLTHHUMANSE,1999,MENTHLTHREPSURGG*USBURCENS,2000,STF3ADEPCOMMBURCAU

Galea,SAhern,JResnick,H

Kilpatrick,DBucuvalas,MGold,JVlahov,DTIPsychologicalsequelaeoftheSeptember11terroristattacksinNewYorkCity.SONEWENGLANDJOURNALOFMEDICINELAEnglishDTArticleID

POSTTRAUMATIC-STRESS-DISORDER;NATIONALCOMORBIDITYSURVEY;MAJORDEPRESSION;NATURALDISASTER;SOCIALSUPPORT;OKLAHOMA-CITY;PREVALENCE;PSYCHOPATHOLOGY;SURVIVORS;SYMPTOMSABBackground:ThescopeoftheterroristattacksofSeptemberABCDEBLAZERDG,1994,AMJPSYCH11,2001,wasunprecedentedintheUnitedStates.Weassessedtheprevalenceandcorrelatesofacutepost-traumaticstressdisorder(PTSD)anddepressionamongresidentsofManhattanfivetoeightweeksaftertheattacks.Methods:Weusedrandom-digitdialingtocontactarepresentativesampleofadultslivingsouthof110thStreetinManhattan.Participantswereaskedaboutdemographiccharacteristics,exposuretotheeventsofSeptember11,andpsychologicalsymptomsaftertheattacks.Results:Among1008adultsinterviewed,7.5percentreportedsymptomsconsistentwithadiagnosisofcurrentPTSDrelatedtotheattacks,and9.7percentreportedsymptomsconsistentwithcurrentdepression(with``current``definedasoccurringwithintheprevious30days).AmongrespondentswholivedsouthofCanalStreet(i.e.,neartheWorldTradeCenter),theprevalenceofPTSDwas20.0percent.…………AU

Galea,SAhern,JResnick,H

Kilpatrick,DBucuvalas,MGold,JVlahov,DTIPsychologicalsequelaeoftheSeptember11terroristattacksinNewYorkCity.SONEWENGLANDJOURNALOFMEDICINELAEnglishDTArticleID

POSTTRAUMATIC-STRESS-DISORDER;NATIONALCOMORBIDITYSURVEY;MAJORDEPRESSION;NATURALDISASTER;SOCIALSUPPORT;OKLAHOMA-CITY;PREVALENCE;PSYCHOPATHOLOGY;SURVIVORS;SYMPTOMSABBackground:ThescopeoftheterroristattacksofSeptemberco-authorshipco-occurringbursttermsABBB11,2001,wasunprecedentediCR2001,NYTIMES1226,B2*AMPSYCHASS,1994,DIAGNSTATMANMENT*DEPHLTHHUMANSE,1999,MENTHLTHREPSURGG*USBURCENS,2000,STF3ADEPCOMMBURCBLAZERDG,1994,AMJPSYCHIAT,V151,P979EATONL,2001,NYTIMES1116,A1FOTHERGILLA,1999,DISASTERS,V23,P156FULLERTONCS,1999,AVIATSPACEENVIRMD,V70,P902GINEXIEM,2000,AMJCOMMUNPSYCHOL,V28,P495GOENJIANAK,2001,AMJPSYCHIAT,V158,P788

GREENBL,1990,JAPPLSOCPSYCHOL,V20,P1033HANSONRF,1995,JCONSULTCLINPSYCH,V63,P987

HARVEYAG,1999,JCONSULTCLINPSYCH,V67,P985KAWACHII,2001,JURBANHEALTH,V78,P458

KESSLERRC,1995,ARCHGENPSYCHIAT,V52,P1048KILPATRICKDG,1987,CRIMEDELINQUENCY,V33,P479MADAKASIRAS,1987,JNERVMENTDIS,V175,P286MAZURECM,2000,AMJPSYCHIAT,V157,P896

NORTHCS,1999,JAMA-JAMMEDASSOC,V282,P755ORTEGAAN,2000,AMJPSYCHIAT,V157,P615POLEN,2001,JNERVMENTDIS,V189,P442RESNICKH,1999,JANXIETYDISORD,V13,P359RESNICKHS,1993,JCONSULTCLINPSYCH,V61,P984ROTHBAUMBO,1992,JTRAUMASTRESS,V5,P455RUBONISAV,1991,PSYCHOLBULL,V109,P384RUEF