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基于网络模体的科学学数据研究

2020-12-08阅读(926)

基于网络模体的科学学数据研究

论文摘要

随着大数据时代的到来,数据驱动的计算社会科学研究吸引了众多学者关注。海量数据为定性和定量刻画社会行为提供了可能。其中使用复杂网络理论与方法对数据建模研究是计算社会科学常用的手段。在纷繁复杂的社会生活中,科学研究对人类文明的进步有着举足轻重的推动作用,所以对科学研究的研究是一个十分重要的工作。科学学的出现为量化研究科学研究提供了可能,它的最终目标是通过开发工具、提供建议等方式加速科学研究的脚步。在数据时代越来越多可用的学术数据为探索科学研究的结构与演化提供了前所未有的机会。科学研究的演化规律吸引了许多学者的关注,对其研究取得了丰硕的研究成果,并成功的应用于科研政策制定、人才评估等方面。计算社会科学使用的复杂网络理论与方法亦可应用到科学学的研究中。目前科学学中对于合作与引用的研究吸引了许多的学者的关注,其中关于期刊文章的引用和科研人员合作的演化有许多值得研究的课题。本文将以美国物理学会提供的学术数据,通过复杂网络理论与方法构建基于同一个论文集合的引用网络、合作网络。从网络微观节点和中观模体的角度对期刊文章、期刊作者进行分析,挖掘文章增长、引用以及学者合作的演化规律。1、基于网络节点分析引文网络与合作网络,深入研究了美国物理学会的学术数据在1893-2015年的引用与合作的演化。基于相关性和交互性两个角度对引文网络和合作网络进行了分析。基于作者及其发表的文章研究发现学者的发文量服从幂律分布,科研圈中少数学者发表了大部分文章。然后本文分析了作者的数量、文章的数量以及合作者数量的时间演化。结果显示作者数量、文章数量以指数增长,合作者数量也出现明显增长。进一步本文基于引文网络和合作网络构建多层网络,分析了不同类型引用的演化规律。研究发现学者偏爱引用自身或者其合作者的文章,一篇文章发表后通常会最先被学者自身以及合作者引用,学者倾向于回馈曾引用过自身的学者。2、通过三阶网络模体分析引文网络、合作网络和作者引用网络,从网络子图的角度挖掘文章和作者间引用与合作关系的演化。在分析引文网络和作者引用网络时,分别将其与作者合作网络关联,构建多层网络。其中对引文网络分析时,我们主要关注不同模体在期刊中的演化以及不同引用类型在模体中的演化。结果显示不同期刊的引用从模体的角度呈现不同模式,不同模体中不同引用类型所占比例不同,不同模体产生互惠引用的比例不同。在分析合作网络时,本文主要关注不同期刊中合作模式的演化。结果表明不同期刊的合作模式倾向于以不同的模体形式呈现,不同模体对合作的促进程度存在差异。对作者引用网络主要关注学者之间互惠引用的问题,分析表明学者之间互惠引用比例在不断上升,不同模体中有过互惠引用的学者进行过合作的比例不同。

论文目录

  • 摘要
  • abstract
  • 第一章 绪论
  •   1.1 研究工作的背景与意义
  •   1.2 国内外研究历史与现状
  •     1.2.1 复杂网络
  •     1.2.2 科学学
  •   1.3 本文的主要贡献与创新
  •   1.4 本文的结构与安排
  • 第二章 相关理论基础
  •   2.1 复杂网络理论基础
  •     2.1.1 度与度分布
  •     2.1.2 网络密度
  •     2.1.3 网络连通性
  •     2.1.4 平均路径长度
  •     2.1.5 聚类系数
  •     2.1.6 度相关性
  •     2.1.7 社团结构与模块度
  •     2.1.8 网络模体与基于模体的聚类
  •   2.2 科学学理论基础
  •     2.2.1 洛特卡定律
  •     2.2.2 普赖斯定律
  •     2.2.3 基尼系数
  •     2.2.4 颠覆性指标
  •   2.3 本章小结
  • 第三章 基于单节点的引文网络与合作网络的研究
  •   3.1 前言
  •   3.2 APS数据介绍与清洗
  •     3.2.1 数据介绍
  •     3.2.2 数据清洗
  •     3.2.3 小结
  •   3.3 基于节点的引文网络与合作网络研究
  •     3.3.1 基于作者的相关性分析
  •     3.3.2 基于文章的相关性分析
  •     3.3.3 基于文章引用与作者合作的交互分析
  •     3.3.4 基于自引与与合作者引用的分析
  •   3.4 本章小结
  • 第四章 基于模体的引用网络与合作网络的研究
  •   4.1 前言
  •   4.2 数据介绍及处理
  •   4.3 基于模体的引用网络与合作网络的时间演化研究
  •     4.3.1 基于模体的引文网络研究
  •     4.3.2 基于模体的作者合作网络研究
  •     4.3.3 基于模体的作者引用网络研究
  •   4.4 本章小结
  • 第五章 总结与展望
  •   5.1 总结
  •   5.2 不足与展望
  • 致谢
  • 参考文献
  • 攻硕期间取得的研究成果

    • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 孙晓伟

    导师: 荣智海

    关键词: 复杂网络,引用网络,合作网络,网络模体,科学学

    来源: 电子科技大学

    年度: 2019

    分类: 基础科学,信息科技

    专业: 数学,计算机软件及计算机应用

    单位: 电子科技大学

    分类号: TP311.13;O157.5

    总页数: 77

    文件大小: 3509K

    下载量: 78

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