心智空间视角下科学知识生成与演化机理研究

The development and innovation trend of knowledge are dynamically changing over time. It is closely related to the cognitive understanding and behavior of knowledge creator. Research on knowledge emergence and evolution mechanism is the fundamental solution. This project focuses on the conceptual system shared by the scientific community, and analyzes the relationship between the concept terminologies used in the literature and their stability. It introduces the hierarchical model and conceptual blending of cognitive linguistics, and explores the lexical segmentation and relational reorganization from the perspective of mental space. This project studies the knowledge representation of the subject, and build a cognitive level knowledge element network. By using the method of complex network and the dynamic system, this project studies the forming mechanism and evolution process of knowledge structure. We research on the growth and evolution trend of knowledge, discover and predict the subject fragment of the subject area according to the theory and method of link prediction. At last, this project finds out the algorithm of structure analysis, hot spot and frontier definition of knowledge, and designs visualization analysis tools. The objective of the research can improve the scientific research management and intelligence analysis work is scientific and effective.

科学知识的发展脉络和创新趋势一方面是随时间动态变化的，另一方面还与知识创造主体对其的认知理解和行为表现紧密相关，知识生成与演化机理研究是分析这一问题的根本途径。本项目聚焦在科学共同体共享的概念系统上，分析在文献中使用的概念术语的关联关系及其稳定性。引入认知语言学的层次模型和概念整合，从心智空间视角进行词汇切分和关系重组，表征学科领域知识，并构建认知层面的知识元网络；通过复杂网络和动力系统的方法，研究知识结构的生成机制和演化过程；通过链路预测的理论与方法，研究知识的生成和演化趋势，发现和预测学科领域主题片段；研究科学知识结构分析、热点发现和前沿界定的算法，并设计可视化分析工具。本项目的研究能够提升科研管理和情报分析工作的科学性和有效性。

基于词汇网络或共词网络，从心智空间视角进行科学知识生成与演化机理研究，是认知地图构想的具体实现，具有潜在的科学理论与实践应用价值。本项目从心智空间视角进行词汇切分和关系重组，表征学科领域知识，并构建认知层面的知识元网络；通过复杂网络和动力系统的方法，研究知识结构的生成机制和演化过程；通过链路预测的理论与方法，研究知识的生成和演化趋势，发现和预测学科领域主题片段；寻找科学知识结构分析、热点发现和前沿界定的一般方法。本项目执行期内，出版学术专著1部，发表期刊论文9篇、会议论文1篇，学术会议分组报告2次。本项目重点对科学主题演化、知识交流模式、词语在不同主题之间的迁移情况和语境依赖解释等进行了研究。通过分析词语迁移现象，可以发现主题之间的知识扩散，也可以发现主题之间的知识壁垒，而语义不稳定的词语所产生的分歧与趋同能揭示知识生成和演化的过程。本项目的研究有助于揭示科学共同体的知识结构，把握学科领域发展过程中知识研究热点和前沿趋势。