EScience时代的 科学研究与高校图书馆 钱建立 (Dr. Jack Qian) 西安知先信息技术有限公司 CEO 电子设计工程 主编 中国科技期刊编辑学会数字出版专委会 副主任 各位老师同学们,早上好,我是知先信息NoteFirst研发团队的李玉成。很高兴来到咱们西安建筑科技大学,今天利用这一个小时的时间我想和大家探讨在当今eScience时代下知识管理和科研协作的新方式以及通过咱们这款NotFirst知识管理软件如何实现我们科研的新需求。
汇报提纲 1 2 3 4 5 EScience时代的挑战和机遇 Escience时代的科学素养 NoteFirst的设计理念 文献管理 科研协作、知识库、学科服务、教学辅助 下面我通过以下4个方面阐述,第一 科学的第四范式,什么是科学的第四范式?第二 知识管理和团队科研协作的新需求和趋势分析。请大家思考一下过去或者说传统上我们知识管理和科研协作的方式是什么?在当今eScience时代我们有哪些新的需求呢?第三 点我介绍下我们NoteFirst管理软件的功能和基本操作演示。最后我会留出时间,大家互相交流一下。说到这里可能有人会疑惑,你们推荐软件讲讲软件的功能和使用方法就行了,为什么还要讲前边2块呢?这里我想说明一下我们NOTEFIRST推荐的不仅仅是一款软件而是一种新的知识管理和科研协作的理念。好,下来我们先看第一点 科学的第四范式
科学第四范式&知识管理 The fourth paradigm: data-intensive scientific discovery USA: Microsoft Research 2009 Jim Gray 计算机科学家 微软研究院专家 图灵奖获得者 2009年,微软研究院出版了一本书:数据密集时代下科学发现的第四范式。 作者是获得素有计算机界“诺贝尔奖”之称的图灵奖获得者Jim Gray。 这本书一经出版,得到了国际科学界的巨大关注,Science(科学)、Nature(自然),New York Times (纽约时报),发表了大量书评。 那么为什么科学发现的第四范式受到国际科学界的如此巨大关注呢?
科学研究范式的演化 经验和观察 模型和归纳 计算和仿真 数据探索 Jim Grey 科学发现的方法进行了总结,认为第1个阶段是empirical ,通过经验和观察描述自然现象 第二个阶段通过建模和归纳来阐述自然规律,就是总结出了数学公式,科学从定性描述发展到了定量描述。 牛顿三定律就是代表。 第三个阶段就是计算和仿真,通过模拟和仿真,来研究复杂的自然现象。这个得益于计算机仿真技术的发展。 目前随着测试仪器、观察仪器的发展,已经积累了大量的科学数据,通过对这些科学数据的分析,可以有很多科学发现。这是所谓科学发现的第四范式:数据密集时代eScience
科学数据分类 科学数据被分为三个层面。目前我们接触到的大部分科学数据是专业数据库中的期刊论文、会议论文、学位论文、专著等出版物,就是最上面的literature。目前人类DNA基因测序正在全面进行,这些测试结果也是一种重要的科学数据,这就是第二类科学数据:再组织和导出数据。 另外很多研究人员也做了一些实验,积累了大量原始数据;火星探测器拍摄了很多高精度照片,这些数据就是原始数据。 之前人们只能获得第一层面的数据,现在可以获取大量的其他类型的数据。很多数据是一些国际合作组织实施的国际合作项目,因此对整个社会免费开放,只要我们我们用心,可以通过对这些数据的分析,发现自然规律。
LSST 大型天文观察望远镜LSST Large Synoptic Survey Telescope 投入运行后第一年 生产的数据达到1.28PB(1×1015Bytes)
生命科学领域数据的爆炸式增长 欧洲分子生物实验室核酸序列数据库EMBL-Bank收到数据的速度每年递增200%; 人类基因组计划2008年生产数据1万亿碱基对 2009年速率又翻一番; 医学科学的数据爆炸:在生物医学文献编目中已经有1800万医学文章,现在每年增加接近百万篇; 100年前,一个内科医生知道医学的全面知识,今天,一个基层医生需要知道10000种疾病、3000种药物和1100多种实验室检查才能跟上发展步伐。
科研研究的第4范式 科学研究由假设驱动转向基于数据探索的科学方法 过去设问:应该设计怎样的一个实验来验证每个假设? 现在设问:从这些数据中能够发现什么? 如果把其他领域的数据溶合进来,又能够发现什么? 数据密集型科学研究的Escience时代不知不觉中已经开始了。
高校图书馆的目前主要角色 1)从《电子设计工程》杂志定位的变化(从传播电子技术最新技术到研究生毕业、职称晋升的嫁衣裳) 2)高校图书馆目前的角色: 资源Buyer; 学生自习室; 机构形象橱窗 背景: Arxiv上俄罗斯数学家的一篇论文获得了2006年第5届国际数学家大会的菲尔兹奖(素有数学诺贝尔奖之称)授予了俄国数学家佩雷尔曼。其论文没有在任何正式期刊上发表,也没有给出最后的证明。中国数学家朱熹平在“亚洲数学通讯”上专刊发表。但不在获奖4人之列。
图书馆的本真 为学习和科研服务 课程学习 知识获取 知识管理 论文写作 项目申请 团队科研协作 为机构影响力服务
E-Science时代图书馆的机遇 互联网使得特色馆藏、机构知识库的传播更加高效;Highwire和Arxiv的成功 开放存取正在赢得社会各界的支持; Plos,BMC Escience时代原始试验数据将变得日益重要; 数字出版、社区对学习方式的改变;researchgate, CiteUlike, Connatea Citizen Learning 的兴起; 知识再组织
图书馆正在进行的尝试和探索 机构知识库; 学科服务; 发现系统; 专题知识库; 数字化校园; 知识再组织; 文献管理、知识管理 科研协作系统。
汇报提纲 1 2 3 4 5 EScience时代,学术图书馆的挑战和机遇 Escience时代的科学素养 NoteFirst的设计理念 文献管理 5 科研协作、知识库、学科服务、教学辅助 下面我通过以下4个方面阐述,第一 科学的第四范式,什么是科学的第四范式?第二 知识管理和团队科研协作的新需求和趋势分析。请大家思考一下过去或者说传统上我们知识管理和科研协作的方式是什么?在当今eScience时代我们有哪些新的需求呢?第三 点我介绍下我们NoteFirst管理软件的功能和基本操作演示。最后我会留出时间,大家互相交流一下。说到这里可能有人会疑惑,你们推荐软件讲讲软件的功能和使用方法就行了,为什么还要讲前边2块呢?这里我想说明一下我们NOTEFIRST推荐的不仅仅是一款软件而是一种新的知识管理和科研协作的理念。好,下来我们先看第一点 科学的第四范式
E-Science时代的科研素养 在E-Science时代,科学发现的基础是数据和文献,需要更能满足这个时代的知识管理工具。 积累性知识获取 目标性知识获取 多种知识资源 文献 析出数据 原始数据 知识管理 分类 标签 关联 检索 知识应用 数据处理 再组织 科学发现 论文写作 科研协作 资源分享 任务管理 交流 协同 在E-Science时代,科学发现的基础是数据和文献,需要更能满足这个时代的知识管理工具。
知识获取的行为分析 知识获取分类 作业; 课外阅读; 实验; 交流 特点:为了特定目标。 方法:搜索 积累知识,开拓视野。 浏览(主动性) 学习性知识获取 目标性知识获取 积累性知识获取 作业; 课外阅读; 实验; 交流 特点:为了特定目标。 方法:搜索 积累知识,开拓视野。 浏览(主动性) 推送(被动接受) 订阅(有选择性) 推荐(科学社交) 根据自己的经验,我把知识服务分为知识获取、知识管理和知识应用三个环节。 知识获取我又分为目标性知识获取和积累性知识获取。 所谓的目标性及时获取,就是为了某个指标,如某个项目,某个产品,学位论文的研究课题等而进行的知识获取。 方法就是到专业数据库中进行搜索。 如国外的SCI、EI、Elsevier,Springer,IEEE,Pubmed,国内的知网、万方、专利数据库。 知识获取,不一定是专业知识,论文写作技能、基金申报资讯、学术会议资讯,等也是知识。
目标性知识获取的用户愿望:遴选 目的:找到最有价值文献,以便用较少时间获取较多知识。 代表产品:SCI、EI、ISTP、CSCD等引文数据库。 算法: ☆ 传统算法是基于Dr. Garfield 的“引文分析”。 优点:客观;缺点:滞后。 ☆ FaceBook等社区使用的 “Like”算法 优点:即时;缺点:客观性较差,存在很多“寂静”用户。 ☆ 基于用户收藏行为的算法 优点:即时,比较客观。 该算法由NoteFirst提出,将在产品中应用。目前正在申请专利。 论文发表后,传播到读者,读者作为引文在论文中引用,投稿,审稿,印刷,引文统计,往往需要一年的时间。 这是目前在欧洲科学界最流行的一个科学社区,这里的用户中包括了很多德国马普学会(相当于中国的科研院)中的知名科学家。 在这里可以对某个文献点击like,表示你对这篇文献的认可。 Silent 用户(潜水用户)。有些用户只看不说,即便觉得这篇文章很好,也不会发表意见。 但是所有看到这篇文献的人,如果认为很有价值,他会收藏这个文献,即便他不发布评论,但他会做。如果能统计到用户“收藏”行为,就可以对文献进行及时、客观的评价。
“引文”算法
“Like”算法
积累性知识获取方式的进化 浏览 到网上随意浏览,到自己关注的网站浏览新闻。 推送 一些免费软件的自动弹出页面,如360,搜狗输入法,QQ等,包括一些比较“流氓”的广告。 订阅(有选择性) 邮件列表 RSS订阅 推荐和跟随阅读(科学社交) 刚才是、期刊网站都提供邮件订阅,在这些网站上输入Email地址后,这些网站有最新的资讯时就会发送到你的邮箱中。目标性知识获取的用户愿望,现在看看积累性知识获取的发展和用户愿望。 目前很多研究人员还通过“主动浏览”或积累知识,有空了就到自己关注的网站去转转。这种方法的优点是主动,但存在很大的随意性。 第二种方法是订阅。之前是订阅期刊,现在是网上订阅。 订阅目前有2种形式,一种是邮件列表。目前很多数据库 我订阅了Nature,每天都给我推送一些他们的最新新闻。 Email Alert是一种很好的方式,但需要自己去找自己关注的网站,一一订阅。 目前有一种更省力的方法,就是RSS阅读器。 现在很多科研人员都在使用Google阅读器作为获取科学资讯的工具。 这是我的Google Reader Google Reader把世界范围的提供RSS订阅的网站尽可能收集在一起,可以在上面输入关键词,搜索到所有感兴趣的RSS。 遗憾的是这样一个好东西,现在不好用了。上面推荐的资讯确实有问题,我记得某一天推荐了2篇资讯,一篇是柴玲在64后如何逃离大陆的,另外一篇是李克强在北大时都做了些什么我。目前政府对Google采用断续性封网,我们使用起来就很不爽。 另外很多科研人员也想我们建议,希望能把Google reader中的高价值内容直接收藏到文献管理软件中,以便引用。 之前我们是想做一个Reader的插件,来实现这个功能,现在看来,我们可能需要做一个类似于googel reader这样的工具了。 我之前在空军工程大学当老师,也带研究生,每有新生报到时,我会通过邮件把一些文献发给他们来阅读,我把这种方式称之为推荐阅读。 另外,网络社区给我们提供了更多的可能。比如在关注“开放存取”,这里有几个牛人,如中科院图书馆的张晓林馆长。他们的视野和高度比我要宽阔,要高,如果她读了什么文献,我也跟着他去读,那我就省去了很多时间去挑选。我把这次阅读称之为跟随阅读。 如果在科学社区中,我做他的粉丝,我就会看到他阅读过的文献。当然前提是他愿意的话。
知识管理的进化过程 剪报、知识卡片 操作系统的文件管理 我把知识管理分为以下3个阶段。 专业的知识管理软件 我把知识管理分为以下3个阶段。 这个阶段,在座的这个老师应该有这样的经历,那个时代,卡片的多少标志着知识的多少。 目前大多数人在处于这个阶段,就是通过操作系统来管理自己文献。 这是我之前收集的文献。相信在座的很多老师,同学就在使用这样的方法来管理自己的文献。 这是目前一款最新的美国开发的文献管理软件,mendeley,其发展势头有超过endNote的趋势。 这是用来专门管理网页的网博士,可以一键保存虚幻的网页,并对收集的网页进行分类、标签搜索等管理工作,还可以收集的网页打包成电子书。 这是一款专业的笔记管理软件。 可以把任何文献复制粘贴到一个文件中。 类似的软件还有微软的oneNote,思维导图软件等。 这是国内最早的参考文献管理软件,NoteExpress,脱胎于EndNote,支持中文参考文献,可能今天在座的来宾中有人在使用这个软件。这个软件不错,但目前还是单机版,也不支持双语参考文献。 这是刚才的Google Reader,用来实现最新科技资讯订阅的。 这是国外一家公司专门开发的Google Reader客户端。 Google Reader是一种Web服务,只有联网时才能工作,客户端在脱机时也能工作,可以查看之前的的订阅。 这是我们的NoteFIrst的主页面,用来实现Endnote,NoteExpress的功能。 这是其知识卡片管理页面,也就是前面提高的网博士的功能。 这是在线笔记功能,可以对笔记进行管理。
汇报提纲 1 2 3 4 5 EScience时代,学术图书馆的挑战和机遇 Escience时代的科学素养 NoteFirst的设计理念 文献管理 5 科研协作、知识库、学科服务、教学辅助 下面我通过以下4个方面阐述,第一 科学的第四范式,什么是科学的第四范式?第二 知识管理和团队科研协作的新需求和趋势分析。请大家思考一下过去或者说传统上我们知识管理和科研协作的方式是什么?在当今eScience时代我们有哪些新的需求呢?第三 点我介绍下我们NoteFirst管理软件的功能和基本操作演示。最后我会留出时间,大家互相交流一下。说到这里可能有人会疑惑,你们推荐软件讲讲软件的功能和使用方法就行了,为什么还要讲前边2块呢?这里我想说明一下我们NOTEFIRST推荐的不仅仅是一款软件而是一种新的知识管理和科研协作的理念。好,下来我们先看第一点 科学的第四范式
NoteFirst 的设计理念 找到功能把手(为用户解决科研、学习的核心需求);有价值,使用方便,贴心,愿意使用。文献与分享。 予人玫瑰,手留余香。 把软件作为实现平台的工具。
NoteFirst 的设计框架 + 参考文献管理 分享 交流 团队科研 协作系统 学科服务系统 团队机构知识库 终生学习系统 1)文献管理; 2)参考文献自动形成。 参考文献管理 RSS阅读器 (知识获取) 实验记录管理器 把资源扩展到原始科研数据 知识卡片管理器 (知识获取) + 分享 交流 团队科研 协作系统 学科服务系统 团队机构知识库 终生学习系统
NoteFirst的产品定位 知识管理系统 团队科研协作系统 论文写作助手: 参考文献管理 资源分享 团队交流 知识获取: RSS阅读器 知识卡片管理器 实验记录管理器 个人成果管理 团队科研协作系统 资源分享 团队交流 任务管理 实验耗材管理 机构知识库 参考文献管理软件的核心功能
汇报提纲 1 2 3 4 5 EScience时代,学术图书馆的挑战和机遇 Escience时代的科学素养 NoteFirst的设计理念 文献管理 5 科研协作、知识库、学科服务、教学辅助 下面我通过以下4个方面阐述,第一 科学的第四范式,什么是科学的第四范式?第二 知识管理和团队科研协作的新需求和趋势分析。请大家思考一下过去或者说传统上我们知识管理和科研协作的方式是什么?在当今eScience时代我们有哪些新的需求呢?第三 点我介绍下我们NoteFirst管理软件的功能和基本操作演示。最后我会留出时间,大家互相交流一下。说到这里可能有人会疑惑,你们推荐软件讲讲软件的功能和使用方法就行了,为什么还要讲前边2块呢?这里我想说明一下我们NOTEFIRST推荐的不仅仅是一款软件而是一种新的知识管理和科研协作的理念。好,下来我们先看第一点 科学的第四范式
参考文献管理软件 参考文献自动形成 :论文写作时,把管理的文献作为引文一键插入文档中,根据不同期刊要求,自动形成规范的文中引文标记和文后参考文献列表。学位论文往往引用上百篇参考文献,这些参考文献标引是一项需要耐心、费事的事务性劳动。 引文插入、删除时,文中引文序号和参考文献列表自动调整。引文样式更换时,根据新样式,自动修改参考文献,方便论文转投。 提供国内外常见期刊、会议、学位论文的期刊样式。 提供多种论文、试验记录模板和范例,提高写作效率和规范性。
参考文献管理软件的发展阶段 第一代产品 第二代产品 互联网版文献管理工具 & 科研协作&科学社区 国外:Endnote, RM 单机版 文献管理软件 第一代产品 国外:Endnote, RM 国内:NE, 医学文献王 第二代产品 国外:EndNote Web, Mendeley, ResearchGate, Connatea 国内:NoteFirst
NoteFirst 特色之一:网络版 同一用户不同计算机上的文件可自动同步; 自动网络备份,避免因计算机硬盘故障造 成数据丢失。(有点网络快盘的味道。)
NoteFirst特色之二:双语参考文献
NoteFirst特色之三:缺项提醒 文献元数据不齐全时,如果不给于警示,用户可能会疏忽,投稿后会给期刊留下了不细心的印象。
NoteFirst知识管理:题录自动更新 到相关数据库去自动补充缺失元数据,修正错误元数据。
NoteFirst知识管理:全文自动下载 功能:到相关数据库自动下载全文。 说明:选定的数据库要有全文下载的权限。 支持:IP段授权,或者用户名授权。
由于NoteFIrst具有文献管理,又具有RSS订阅功能,消除了订阅资讯到参考文献的障碍。 对于知识获取,NoteFIrst提倡使用RSS订阅,并据此开发了学术RSS阅读器。 这是我订阅的和图书馆相关的电子杂志和图情界博客、动态。 NoteFirst RSS和Google Reader的最重要区别就是可以把选中资讯一键收藏为参考文献,便于作为参考文献进行引用。
学术RSS 目录
NoteFirst 的“知识卡片管理器” NoteFirst的知识卡片管理器,可以把网页、或者是网页的选中部分,一键保存为知识卡片,并可进行分类、标签、检索等。 NoteFirst为知识获取提供的第三个通道是知识卡片摄取。 知识卡片,就是看到的网网页的选中部分一键保存为知识卡片。并可进行分类、标签、检索等功能。 如果大家还在使用复制粘贴的传统方法,不妨试用一下NoteFIrst的这个功能。
NoteFirst知识卡片打包成电子书
NoteFirst 正在进行的开发 PDF文件中元数据的自动抽取 全文文件人工下载后自动关联 个人成果引文统计分析(和中科院CSCD合作推出) 成果认领; 支持更多的数据库 手稿管理; 知识树雏形(系统标签)
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NoteFirst的团队协作 团队资源的便捷积累、传承和分享 团队成员文献、笔记、实验记录、知识卡片、工作规范,一键分享到团队, 避免随成员毕业、转岗而流失。 团队知识库 团队所涉及学科的最新信息的获取; 文献、笔记、试验记录、知识卡片等资源的永久仓储、成果展现、集成搜索。 阅读、试验的任务管理 负责人会为成员指派文献阅读、试验任务,但完成情况评估目前很难实现。 任务安排和提醒。 成员间交流 成员可查看群组的最新动态,包括资源的分享、成员的加入、微博信息等, 对分享的资源进行评价、添加笔记;微博提供了便捷的交流工具,成员之间 还可以通过内部短信进行交流。 试验器材物品管理 团队固定资产、试验器材、易耗品的入库、领用、管理。 刚才是针对研究人员个人的知识服务。 在座的还有一些老师,有些老师还带研究生。 我之前曾经在空军工程大学做老师,也带研究生,还负责开放存取研究中心的工作。 在自己带团队的经历中,有一些困惑。 1)… 也曾为团队配置了服务器,让大家把收集的文献放在服务器上,但效果不好,大家角色太麻烦,成员个人没有得到服务,就是为了团队方面,大家积极性不高。能不能知道一种既能为成员个人提供增值服务,又能实现团队资源积累呢? 2)… 每年都有来一些新研究生,之前我通过邮件来为他们制定一些阅读文献。但他们对这些文献阅读的质量如何,难于考评。有点郁闷。 和中国农大生命科学国家重点实验室的接触中,发现他们这方面的需求更迫切,因为他们的团队更大,一个老师要带几十个硕博连读的研究生,第一年基本都是在读文献和做实验。不过他们提出了一个思路。让成员把阅读过的文献分享出来,同时把读书笔记进行分享,每个月要求成员读5篇文献,一篇精读,4篇泛读,把笔记分享出来,让大家分享,这样即实现了团队资源的积累,提高了后面的师弟师妹们的阅读效率,同时通过对分享文献和笔记的统计,实现了阅读任务的考评。 3)…
NoteFirst 的科研协作:资源一键分享 每个成员都收集了许多有价值的文献,做了一些笔记、实验,但这些知识资源都散存在成员的个人计算机中,没有成为团队的知识财富。希望有一个便捷的方法,实现团队知识资源的分享、积累、传承。 NoteFirst首先是一个个人知识管理系统,为成员提供了参考文献自动形成等实用服务。用户可把用NoteFIrst管理的各类知识资源一键分享到所在团队。使用简单,一键操作。不分享都会变得不好意思。
NoteFirst的任务管理
国防经济学专家知识库
NoteFirst 的科研协作:机构知识库 成员分享的各类资源,日积月累,自动沉淀为机构知识库。这里的知识库不仅仅包括个人成果,还包括文献、笔记、试验记录、知识卡片、规程等各类知识资源。 原始科研记录具有唯一性,也无法从商业数据库获取,这样的机构知识库是否可促进图书馆单一Buyer角色的转变?而且这样的机构知识库建设不需要投入太多精力的,只需要建一个平台,之后就等着慢慢积累、沉淀。
NoteFirst机构知识库 要解决机构知识库建设的“最后一公里”问题。资源的自动沉淀、主动提交。 个人成果收集工具 个人成果引用分析工具 为成员提供知识管理和团队科研协作工具。 扩展到文献以外,使机构知识库不仅仅是机构成果橱窗,使其成为真正的团队知识库。 扩展到实验记录、文稿、笔记、教案、教学辅导资料等。 团队知识库-机构知识库 知识库不一定是公开的,可以在团队内部分享。
NoteFirst 的科研协作:团队交流 NoteFirst支持微博,可以对分享进行评论、评价,为用户提供多种交流方式,并把团队的主要信息转化为RSS,用户可及时了解所在团队的最新动态。
学科馆员服务系统 学科馆员的功能-CDcar Communicator 科研人员需求的了解 图书馆新资源的通报 Director 培训 高价值资讯的推荐 Collector 学术会议、展会等资讯的收集 学术资源的收集 Assistant 查新 未采购的急需文献的获取 Reference 资源采购的推荐人
遴选 RSS NoteFirst 的学科馆员服务系统 通过RSS订阅相关学科资讯 一键收藏、价值度标定、学科组自动遴选
NoteFirst 的知识树 在阅读一篇文献和一部论著时,有价值的往往仅仅是一部分。知识就像一粒粒 “珍珠”,掩藏于文献的“蚌壳儿”中。搜索引擎能帮助找到可能包含所需珍珠的蚌体,但里面是否有珍珠,掰开以后才能知道,而且要花费力气去发现珍珠。 如果能把蚌壳而掰开,摘出珍珠,并串成珍珠项链,那将节省大量的时间,使得知识获取变得更加高效、容易。
NoteFirst的教学辅助系统 永久学习、交流的场所:希望能自然形成永久的校友社区,终生校友服务 对本科生来讲,可以提供课程电子书、参考书、习题集、作业、辅导、交流研讨社区;
谢谢!! 对江苏大学在机构知识库上进行的探索和取得的成就表示敬意; 对江苏大学图书馆的邀请表示感谢; 对一个新兵在专家面前班门弄斧感到不好意思。但愿愚者偶得。 欢迎各位专家到西安指导我们的工作。