科学研究与数据密不可分。自现代科学诞生以来,科学研究经历了从单数据,小数据,多数据到大数据的漫长发展过程。自从《自然》“大数据”特别版和《大数据时代》一书于2008年出版以来,“大数据”的概念迅速征服了世界。“大数据”的概念说明了新世纪以来全球数据的空前爆炸性增长。几乎每个领域都在经历着数据爆炸,并进入了空前的大数据时代。
随着大数据时代的到来,科学研究模式的重大变革已在科学研究领域得到了广泛的推动。计算机科学是一个专注于数据分析的专业领域,已经开始蓬勃发展。在实验科学,理论科学和计算机科学之后,出现了以数据为中心的思想,科学研究活动的设计和实施,并且通过对海量数据的处理和分析,科学发现的第四种范式-“数据密集型科学发现”。出现了许多专门的计算机科学,例如生物信息学,医学信息学,化学信息学等,并且出现了计算机科学的新领域。随着数据密集型科研范式的迅速兴起,科学大数据正成为世界各国科学技术发展的新的重要战略资源,并成为科学研究人员成果的又一重要成果。
▲科学研究的四交叉法
数据是各个学科的生命力和基础,并构成其核心
在数据密集型科学的新范式背景下,“数据密集型”和“数据驱动型”已成为科学研究和主题发现的定义特征和主要方法。基于大数据的新研究模型用于主题发现已成为科学技术中知识发现转化的重要方面;简而言之,在科学技术的大数据时代和数据驱动科学的新范式下,科学技术的大数据是用于技术研究和发现的新型战略生产手段,而先进的计算技术则是一种新的战略性生产力。技术创新与发展。信息交流是一种战略性的新生产关系。在技??术大数据时代和新的数据驱动型科学范式时代,基于技术大数据发现科学知识的能力已日益成为技术研发竞争力的关键。战略基础是有效管理,高效服务并深入应用大数据技术系统。可以毫不犹豫地说,一个国家在技术强大的时候就强大,而在数据强大的情况下技术就很强大。将来,它将真正成为“获得数据的人赢得世界”和“获得数据的人赢得创新”。
专业计算机科学是在数据密集型科学的新范式下发展起来的一门新兴学科,其内涵是将信息和计算机科学的技术,手段和方法应用于科学数据处理,重新分析的获取,存储和存储,可视化和知??识发现,以便为提供战略决策建议创造新知识,发现新方法和跨学科主题。专业信息学的本质是专业研究的全面信息化和数字化,以及信息和数据科学在特定学科领域研究中的内生应用。专门信息学是一门基于专门数据的科学,用于科学研究发现的一般规律,它基于专门IT的开发和应用,是专门信息学的理论和实践的一般发展。重点是对主题信息和数据的定量分析和挖掘分析。专业信息学的发展在学科领域的知识创新和知识发现中起着至关重要的作用。▲专门的IT系统《学科信息学与学科知识的发现》(张志强主编,北京:科学出版社,2020.10)试图将学科信息学与数据驱动的理论,数据,技术和应用进行全面的理论结合。。诸如“ What is IT?”,“ IT的现状如何?”和“ IT的特定应用领域有哪些?”等多个关键主题,等等,主要关注大型企业的理论,数据,方法和技术。数据在科学技术的研究与应用中,包括建立科学技术大数据系统,在科学技术大数据系统中进行知识发现以及当前科学技术大数据知识发现的应用等多个关键主题。分为理论(1章),数据(2章),技术(4章)和应用(7章)四章,每章均包含对上述主题的详细说明。
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[理论]根据专业信息学的背景和内涵,以及生物医学信息学和政治信息学这两种典型的专业信息学的发展和应用,系统地介绍专业信息学的产生和内涵。。最后,从不同的角度分析并展望了IT的重要角色和应用前景。
▲不同阶段政治科学研究的主题知识图谱(动态图像)
在本书中,CiteSpace软件用于对政治科学不同阶段的研究主题进行分组和识别,并在知识水平上展示政治科学的演进和演化特征。
[数据文章]选择发展最快的专业信息学和以数据为驱动力的专业知识发现作为生命和健康科学与技术的对象。在对科学数据相关指南和数据库进行系统分析和调查的基础上,生命与健康领域概述和总结了国内外生命与健康科学大数据平台,广州生物医学与健康研究所联合开发的“干细胞知识发现平台”被选为研究对象。基于技术方法,在国内外的实际应用和知识发现的进步中,该信息从目标单位,信息需求和知识服务等方面总结了干细胞技术中的大数据结构。
▲干细胞领域的知识发现平台
资料来源:http://stemcell.kmcloud.ac.cn/serive
[技术]在对生物信息学中典型的数据分析工具进行系统研究的基础上,分析了生物医学领域数据分析工具的发展趋势,并在生命科学领域广泛使用了数据驱动框架进行知识发现。同时,textMining,深度学习,人工智能以及其他生物医学知识挖掘和发现领域的技术(如生物信息学,医学图像识别,疾病预测,临床决策支持和药物开发)的实际应用将成为现实。精选。
▲Galaxy工作流程
资料来源:Goecks等人(2010)
[应用]以干细胞,合成生物学,心血管疾病的治疗,图表等研究领域为例,对技术创新,研究主题挖掘,科研合作预测,突破预测进行了基础研究和相关分析。通过主题识别和潜在合作伙伴发现以及其他特定应用研究来发现专业知识的新技术主题和界限。以微信APP程序“干细胞助手”为例,介绍了基于微信APP程序的移动设备知识服务的应用场景。《学科信息学与学科知识的发现》将进一步研究成果。强调专业信息学作为数据密集型科研环境中横断面应用的基本和独立主题的重要作用,以促进各种专业数据平台,研究等的构建和应用。提供参考和参考。本书对于信息科学,数据科学,技术信息科学和管理科学等相关专业的师生,学术人员和相关领导者阅读和参考非常有用。《学科信息学与学科知识发现》这本书是由中国科学院成都文献信息中心主任张志强教授,副研究员胡正银,研究员温毅担任副主编,正式发行。由科学出版社于2020年10月发表。
阅读并引用这本书:
张志强主编。胡正银,副总文仪。计算机科学与专业知识的发现[M]。北京,科学出版社,2020.358页。“专业信息科学与知识发现”
主编张志强
北京:科学出版社,2020年10月
ISBN978-7-03-066193-7
责任编辑:刘超
专业信息学和专业知识的发现是信息科学,计算机科学和数据科学的前沿领域。本书是中国科学院成都文献信息中心长期科研和服务工作的结晶和升华。本书分为理论篇,数据篇,技术篇和应用篇,共14章。理论章节系统地解释了专家信息学的背景和内涵,以及专家知识,专家系统,数据工具,关键应用程序和开发视角的发现。在关于数据和技术的章节中,典型的数据平台,分析工具,知识挖掘技术以及生物医学,生命和健康学科领域的知识发现框架以及与深度学习技术的结合应用范围介绍了典型知识发现在各个学科中的应用包括:管理(例如信息管理和信息系统,信息科学,图书馆科学,知识管理,管理科学和工程等),计算机科学(例如生物信息学,医学信息学,生物医学信息学等),专业C的参考阅读教授和学生,各级管理和决策人员以及科技人员。
(本文编辑:刘思丹)
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