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先端科技领域关键术语发现与知识图谱构建研究

发布时间:2025-03-03 来源:

  鲁东大学刘伍颖主持完成的全国科技名词委科研项目“先端科技领域关键术语发现与知识图谱构建研究”(项目批准号为:ZC2021007),最终成果为专著《先端科技知识图谱》。课题组成员有:王琳、金凯、林丹丹、王源、李连伟。

一 研究的目的和意义
  本项目旨在深入研究先端科技领域,通过发现关键术语和构建知识图谱,致力于解决该领域面临的知识碎片化和信息过载问题。随着科技的迅速发展,先端科技领域的研究呈现出多学科交叉和高度复杂的特点,需要更系统、有机的知识框架来推动研究和应用的发展。
二 成果的主要内容
  (1)关键术语发现。通过对先端科技领域的大量文献进行深入挖掘,我们成功发现并整理了一系列关键术语,涵盖了人工智能、生物技术、先进制造等多个子领域。这为学术研究者提供了清晰的研究方向,同时有助于解决同一概念不同表达的问题,提高研究者之间的沟通效率。
  (2)知识图谱构建。基于挖掘到的关键术语,我们构建了一个结构化、层次分明的知识图谱。该图谱以术语为节点,通过明确的关系连接,呈现了先端科技领域的知识体系。这不仅为研究者提供了全面的学科概览,还为跨学科合作和科技创新提供了可视化的支持。
  在研究过程中,我们针对先端科技领域的信息过载问题提出了一系列对策建议。包括建立开放的科研合作平台,促进不同学科之间的交流与合作;推动科技文献的标准化,提高信息检索和利用的效率;倡导科研成果的共享,促进知识的流通与传播。
  《先端科技知识图谱》针对目前我国先端科技关注度低、时效性差的现状,对网络先端科技进行信息的增量归集、编译、处理、展示。本书旨在对先端科技信息进行整合,介绍先端科技的关键概念及其发展趋势,通过知识图谱可视化、系统化呈现先端科技信息,并选取代表性案例辅以文字说明。本书最终将挖掘先端科技潜在关联,发现先端科技发展趋势,精准预测未来科技爆发点,以期为国内先端科技研究提供参考。并以此增强公众科学素质、促进科学成果共享、推动构建人类科技命运共同体。
  《先端科技知识图谱》涉及人工智能、物联网、云计算、大数据、生物技术、新材料技术、光量子技术等七个章节,每章节又选取几个技术方向结合知识图谱描述相关概念。本书第一章介绍人工智能相关先端科技技术,从机器学习、模式识别、自然语言处理三个方面展开;第二章介绍物联网相关先端科技技术,大致分为传感器、无人系统、水下探测三个方面;第三章介绍云计算相关先端科技技术,包括先进计算、地理分析系统和云分析三个方面;第四章介绍大数据相关先端科技技术,综合数据集和数据预测两个方面详细阐述;第五章介绍生物技术的相关先端科技技术,将其划分为人体增强、新冠预防和生物工程三个方面;第六章介绍新材料技术相关先端科技技术,其中涉及到生化材料和物理材料两个方面;第七章介绍光量子技术相关先端科技技术,选取先进光子、先进量子和先进射频三个方面。本书共选取约100个先端领域关键术语,分章节、研究领域逐个辅以图表解释说明。并附上上述约100关键术语的知识图谱与代码,生动展示各术语间的关系,辅助读者阅读。
  “先端科技局”公众号发布的内容即为先端科技关键术语知识图谱各个节点的内容,目前已吸引千余关注量,达到万数阅读量。促进了先端科技关键术语在我国的传播,也一定程度提高了民众对先端科技的关注度。
  本项目构建的先端科技领域关键术语知识图谱网页对科技强国重要信息网站的先端科技整理,数据库中囊括各个时间段以及各个领域的科技前沿数据。科研人员对先端科技前沿态势感知通过社会关系图进行把握。在利用知识图谱获得相关资料时,可通过多语种阅读获取全面内容,另外可以通过社会关系图的形式直观了解各先端科技表面的、潜在的关系,多维度查看先端科技发展态势。科研人员使用时,可自由选择拖拽关系图中的内容,选取所需部分。分析结果多样化呈现,随心选择展示方式。可基于关键词对标题及内容进行检索,快速获取全部信息。设想实用场景,一科研人员试图对“人工智能”这一先端科技态势进行把握,将通过知识图谱中关于“人工智能”的节点了解数据库中有关人工智能的研究数量、国家、时间等表层信息,并进行多语种阅读。其次将了解到知识图谱中展示的与人工智能相关项目之间的扩展性关系。最终,知识图谱提供人工智能态势感知与未来方向预测分析,帮助科研人员掌握基本趋势。
  先端科技领域关键术语知识图谱网页系统以知识图谱分析技术和语言处理技术为基础,具备存储、语言分析以及数据可视化能力,基于数据库中相关数据进行多维度宏观态势分析和基于内容要素的关联关系分析挖掘。
  基于以上系统功能,将实现发展态势分析和区域态势分析。本项目可以从数据更新变化情况进行时间发展态势、地理态势等趋势的动态分析,以及对不同国家的科技前沿领域预测。
三 成果的主要价值
  通过关键术语的发现和知识图谱的构建,本项目为先端科技领域的学术研究提供了全新的视角和研究框架。研究成果有助于推动学科交叉和理论深化,为未来先端科技领域的研究提供了有力支持。
  知识图谱的构建也为企业、研究机构和政府部门提供了一个系统且直观的先端科技知识框架。这有助于决策者更好地了解先端科技领域的发展趋势,为技术创新和战略决策提供科学依据。
  通过推动先端科技领域的知识体系构建,本项目有望促进科技的可持续发展,培养更多的专业人才,推动相关产业的发展,为社会经济的升级提供助力。项目成果还将促进国际科研合作,加强我国在先端科技领域的国际影响力。

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