Отправлено: 16.06.16 08:45. Заголовок: НАУЧНАЯ ИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА СО ВСТРОЕННОЙ ТАКСОНОМИЕЙ НАУЧНЫХ ОТНОШЕНИЙ М.Р. Когаловский, С.И. Па

НАУЧНАЯ ИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА СО ВСТРОЕННОЙ ТАКСОНОМИЕЙ НАУЧНЫХ ОТНОШЕНИЙ М.Р. Когаловский, С.И. Паринов
1
Институт проблем рынка РАН, Москва
2 Центральный экономико-математический институт РАН, Москва
Аннотация. Обсуждаются новые функциональные возможности научной
информационной системы Соционет, основанные на использовании
семантических связей между информационными объектами ее контента.
Рассматриваются способы их создания, а также организация встроенной в
систему таксономии семантических связей, определяющей их семантику.

1. Введение
Важной тенденцией развития технологий научных информационных
систем (НИС) является поддержка семантики их контента и обеспечение на
этой основе новых возможностей для пользователей. В данной работе
акцентируется внимание на аспектах семантики, которые представляются
семантическими связями между информационными объектами контента НИС,
характеризующих прежде всего разнообразные научные отношения между
ними. Семантическими связями мы называем бинарные ориентированные
связи с явным образом определенной семантикой. Семантика связей
определяется таксономией, встроенной в систему. Информационный объект, из
которого исходит связь, называется далее ее исходным объектом. Объект, на
который направлена связь, называется целевым объектом этой связи.
Семантические связи представляются в системе как самостоятельные
информационные объекты [1, 5]. Благодаря этому могут создаваться связи, в
которых участниками также являются объекты-связи.
Разработке онтологий и таксономий семантических связей в контенте
НИС посвящен ряд проектов в последние годы [1-4, 13-16]. В нашем случае
семантические связи информационных объектов могут создаваться
авторизованными пользователями децентрализовано в онлайновом режиме. В
результате создания семантических связей формируется динамически
обогащаемая многослойная семантическая структура контента, слои которой
соответствуют различным классам созданных семантических связей [5, 6].
Анализ ее свойств позволяет решать ряд новых задач, наиболее важные из
которых рассмотрены в разд. 4.
3 Работа поддерживается РФФИ, проект 15-07-01294-а, и РГНФ, проект 14-02-
12020-в
160
Обсуждаемая в данной работе технология семантического обогащения
контента НИС с помощью декларации семантических связей реализована в
системе с открытым доступом Соционет [12]. Это - крупная отечественная
НИС, функционирующая более 15 лет и основанная на технологии открытых
архивов [8]. Следует заметить, что обычно под системой с открытым
доступом, функционирующей в среде Веб, понимается система,
обеспечивающая свободное безвозмездное считывание и использование ее
информационных ресурсов в некоммерческих целях. В нашем случае функция
доступа трактуется более широко (аналогично трактовке его в технологиях баз
данных) как возможность не только считывания, но и публикации в системе
информационных объектов, в том числе, семантических связей, а также их
актуализации, например, с помощью обновления метаданных.
В следующих разделах статьи обсуждаются организация встроенной в
систему таксономии научных отношений между информационными объектами
контента НИС, которую можно рассматривать и как таксономию
семантических связей (разд. 2), способы создания семантических связей (разд.
3), а также функции системы, основанные на их использовании (разд. 4).
2. Организация таксономии семантических связей
Декларация семантики связей в Соционет осуществляется
пользователями при их создании с помощью встроенной в систему таксономии
связей. Состав классов связей в таксономии продиктован стремлением
обеспечить возможность создания в контенте системы семантических связей,
позволяющих отображать разнообразные научные отношения между
информационными объектами.
При разработке таксономии были использованы созданные в последние
годы онтологии и таксономии связей. В частности, использованы фрагменты
модульных комплексов онтологий SPAR (The Semantic Publishing and
Referencing Ontologies) [14, 15] и SWAN (Semantic Web Applications in
Neuromedicine) [13], рекомендации SKOS (Simple Knowledge Organization
System) [16] консорциума W3C, проект CRediT [1, 4] открытого стандарта
классификатора ролей участников коллективно выполняемого исследования.
Использованы также некоторые фрагменты модели научных данных CERIF
(Full Data Model) [2], разработанной европейской организацией euroCRIS
(http://www.eurocris.org/), а также онтологии [3], определяющей систему
терминов, обозначающих сущности этой модели и отношения между ними.
Таксономия семантических связей, встроенная в Соционет, имеет
двухуровневую структуру и организована в виде набора контролируемых
словарей. Каждому классу верхнего уровня таксономии соответствует
некоторый контролируемый словарь, и его подклассы (классы нижнего уровня)
определяются значениями из этого словаря. Важно отметить, что
семантические связи могут создаваться только для классов нижнего уровня, и
161
связь каждого класса может быть создана только между информационными
объектами определенных типов.
Приведем для примера описания некоторых контролируемых словарей
таксономии семантических связей, используемой в системе Соционет.
2.1. Словарь классов развития и дополнения результатов
целевых публикаций
Этот словарь включает классы связей, характеризующих варианты
использования результатов целевых публикаций в исходных, в частности, для
научного вывода новых результатов. Классы связей из этого словаря могут
использоваться только для связей вида «публикация-публикация». Словарь
включает следующие классы связей:
Использует данные/метод/модель из
Детализирует идею/метод/модель из
Обобщает идею/метод/модель из
Реализует идею/метод/модель из
Анализирует результаты из
Иллюстрирует результаты из
Интерпретирует результаты из
Исправляет ошибки в
Уточняет результаты из
Опровергает результаты из
Развивает результаты из.
2.2. Словарь классов профессиональных оценок публикаций
Словарь включает классы связей, характеризующих варианты оценки
целевых публикаций со стороны пользователей системы, профили которых
служат исходными объектами таких связей. Классы связей из этого словаря
могут использоваться только для связей вида «персона-публикация». Этот
словарь включает следующие классы связей:
Инновационный результат
Очень интересный результат
Поворотный пункт для развития науки
Наилучшая, наиболее релевантная работа по теме
Оценивается позитивно
Оценивается негативно
Оценивается как ненаучная
Содержит результаты, основанные на заблуждении
Предполагается плагиат.
2.3. Словарь классов связей между компонентами и версиями публикаций
Этот контролируемый словарь включает классы связей,
характеризующих отношения между исходными участниками связей
(абстракты, оглавления, предисловия, версии публикаций, презентации и др.) и
162
целевыми публикациями. Классы связей из этого словаря могут использоваться
только для связей вида «публикация-публикация». Этот словарь включает
следующие классы связей:
Авторская версия (рукопись) для
Версия с небольшими изменениями для
Существенно переработанная версия для
Пересмотренная или новая версия
Идентичная копия для
Презентация к
Раздел/часть/глава из
Абстракт (аннотация) для
Оглавление для
Предисловие (введение) из
Список литературы из.
2.4. Словарь классов мнений о существующих связях
Классы связей этого словаря характеризуют мнения персон о семантике
оценочных и других связей, выступающих в качестве целевых в данных связях.
Персоны представляются в связи их профилями. Эти классы могут
использоваться только для связей вида «персона-связь». К числу этих классов
относятся:
Готов улучшить свою публикацию
Согласен со смыслом отношения
Не согласен со смыслом отношения
Неверно понята моя публикация
Помогу улучшить эффект от использования моего результата
Предлагаю подготовить совместную публикацию
Предлагаю совместную работу по развитию моих результатов.
2.5. Словарь классов полезных замечаний авторам публикаций
Этот словарь включает классы связей публикаций создателя связи с
рассматриваемой целевой публикацией. Семантика создаваемых связей
предоставляет их авторам полезные сведения, основанные на содержании
выбранных создателями связей их собственных публикаций (исходных
публикаций связей). Классы связей из этого словаря могут использоваться
только для связей вида «публикация-публикация». Словарь включает
следующие классы:
Ваши результаты анализируются в моей публикации
Ваши идея/метод/модель/результаты обобщаются в моей публикации
Ваши идея/метод/модель/результаты детализируются в моей публикации
Ваши идея/метод/модель/результаты иллюстрируются в моей публикации
Ваши идея/метод/модель/результаты реализованы в моей работе
Ваши результаты интерпретируются в моей публикации
Данные/метод/модель в моей публикации лучше
163
В моей публикации обсуждается близкая проблема
В моей публикации опровергаются ваши результаты
В моей публикации получены те же результаты
В моей публикации отмечены и исправлены Ваши ошибки.
2.6. Словарь видов вкладов соавторов в создание
коллективных публикаций
Словарь включает классы связей, характеризующих вклад персон-
соавторов в подготовку коллективных публикаций - целевых объектов связей.
При этом профиль персоны-соавтора выступает в качестве исходного
участника связи. Классы связей из этого словаря могут использоваться только
для связей вида «персона-публикация». К ним относятся классы из таксономии
CreDit [1]:
Подготовка начального варианта текста
Визуализация данных, подготовка презентации
Критический анализ/комментирование или доработка текста
Проведение экспериментов
Разработка методологии
Исследование концепции
Сбор данных, аргументов
Компьютерные работы
Обеспечение ресурсами
Формальный анализ
Курирование данных
Администрирование проекта
Научное руководство
Проведение исследования
Концептуализация проблемы
Обеспечение финансирования.
Набор контролируемых словарей семантических связей в системе
Соционет может пополняться новыми словарями, словари могут дополняться
новыми классами, и имена классов в словарях могут изменяться.
3. Способы создания семантических связей
Возможность создания семантических связей в системе Соционет
доступна только для ее авторизованных пользователей. Идентификация
пользователя необходима системе для указания его авторства в описаниях
создаваемых им связей, а также для определения доступных ему функций в
зависимости от того, является ли он автором или соавтором рассматриваемой
публикации. Идентификация создателя связи необходима и потому, что факт
существования связи и ее семантика становятся в системе публично
доступными, и отсутствие анонимности автора повышает его ответственность
164
перед научным сообществом за мнение или оценку, представляемые
создаваемой им связью.
В Соционет реализованы несколько способов создания семантических
связей. Основной способ - использование специального интерфейса на
страницах описаний публикаций, которые станут целевыми участниками
создаваемых связей, и возможен как для автора данной публикации, так и для
ее читателя. Поведение системы и доступные пользователю возможности
зависят при этом от того, является ли он автором или читателем этой
публикации. Для пользователя-автора исходным объектом создаваемой связи
может быть его персональный профиль, а целевым объектом – данная его
публикация. Он может указать свой вклад в подготовку этой публикации с
помощью словаря 2.6, если она – коллективная, может аннотировать абстракт
публикации с целью актуализации или уточнения его содержания. Кроме того,
пользователь-автор может установить семантическую связь между парой своих
публикаций, используя словарь 2.1, указывая отношение между изложенными в
них результатами, либо указать с помощью словаря 2.3 характер отношений
между различными версиями или компонентами одной и той же своей
публикации.
Пользователь-читатель может установить связь от своего персонального
профиля (исходный объект) к этой публикации другого автора (целевой
объект). Он может аннотировать фрагменты ее абстракта, дать
профессиональную оценку публикации с помощью словаря 2.2, может создать
связь от выбранной своей публикации (исходный объект) к этой чужой
публикации, например, определяемую словарем 2.5 или 2.1.
Еще один способ создания семантических связей в системе Соционет -
семантическое обогащение связей цитирования - применяется к связям между
данной публикацией как исходной и публикациями, указанными в
пристатейном списке литературы [9]. Фактически, речь идет о семантическом
обогащении «немых» связей цитирования, представленных в описании
публикации. «Немыми» мы называем традиционные связи цитирования,
поскольку они не несут какой-либо информации о мотивах, побудивших автора
цитировать ту или иную публикацию. Для таких связей в результате
определяется явно указанная семантика с помощью словаря 2.1. Такие связи
может создавать только пользователь-автор цитирующей публикации.
Как уже упоминалось, целевым участником связи может быть ранее
созданная связь. Вызвав описание целевой связи, пользователь может
декларировать свое мнение о ней, создавая новую связь своего профиля с этой
связью с использованием словаря 2.4.
4. Функции системы, основанные на использовании семантических связей
Обработка информации о семантических связях между
информационными объектами, определенных в Соционет, обеспечивает ряд
новых возможностей системы.
165
Одна из ключевых - обеспечение новых форм научных коммуникаций в
сообществе пользователей Соционет. Если пользователем создана новая
семантическая связь или модифицировано описание уже существующей связи,
в системе активизируется сервис уведомления. Этот сервис генерирует
необходимую информацию об этом событии, которая показывается
авторизованному пользователю на страницах системы Соционет, а также в
некоторых случаях может быть направлена в виде сообщения по электронной
почте авторам связываемых информационных объектов. Адреса электронной
почты автора связи и адресатов сообщения известны системе из их профилей.
Публичная доступность созданных семантических связей и передаваемых
с их помощью сообщений обуславливает ответственное отношение к ним
породивших их пользователей. Эти сообщения могут носить оценочный
характер – своего рода рецензий целевой публикации связи. Они могут
информировать авторов публикаций о близких к ним работам, в которых
используются и каким образом результаты автора, либо получены аналогичные
результаты, могут нести полезную информацию авторам публикаций по
развитию их работ. Получение сообщения стимулирует адресата реагировать
на него, создавая соответствующую новую связь, и тем самым поддерживать
научную дискуссию. Более подробно коммуникационные возможности
Соционет обсуждаются в [7].
Сценарии функционирования сервиса уведомления управляются рядом
параметров, которые могут специфицироваться авторами информационных
объектов контента системы и пользователями, действия которых инициируют
передачу им сообщений. Автор информационных объектов может, например,
установить в своем профиле блокировку передачи ему сообщений, а автор
создаваемой связи указать, что сообщение нужно или не нужно передавать.
Если участником создаваемой или модифицируемой связи является
коллективная публикация, то он может указать, всем или какому-либо
конкретному соавтору следует передать сообщение.
Другая функция системы, основанная на использовании семантических
связей – их контекстная визуализация и обеспечение пользователям доступа к
информационным объектам контента путем семантической навигации по
структуре связей. При обращении пользователя к какой-либо из публикаций он
имеет возможность визуально анализировать ближайшую окрестность
соответствующего ей узла семантической структуры, т.е. все непосредственно
связанные с ним узлы и классы всех входящих и исходящих его связей.
Пользователь может также осуществлять навигацию по сети, пошагово
перемещаясь от одной публикации к другой по связям интересующих его
классов. При этом можно отфильтровать слой сети, соответствующий
интересующему классу связей. Навигацией по полученной подсети можно
проследить, например, эволюцию научных результатов в некоторой области
науки, выявить относящиеся к ней основополагающие работы. Используя
166
подсеть оценочных связей, можно найти работы, в которых данная публикация
подвергается критике или, наоборот, оценивается позитивно.
Аннотирование фрагментов абстрактов публикаций – еще одна
функция, основанная на использовании семантических связей. Она
представляется как автору для актуализации его представления о проблеме,
обсуждаемой в данной публикации, так и другим пользователям системы.
Следует далее упомянуть поддержку «живых» документов. Авторы
некоторых электронных публикаций продолжают работать над ними и
заинтересованы в поддержке их содержания в актуальном состоянии.
Электронные документы, содержание которых корректируется на протяжении
времени, называются «живыми» документами [10]. Для использования
«живых» документов средствами обсуждаемых здесь технологий недостаточно
указывать в их заголовках даты новых версий или их номера, поскольку такие
документы могут быть участниками семантических связей, которые, например,
характеризуют их оценку. Эта оценка может стать неадекватной после внесения
автором изменений в документ. Решение проблемы заключается в том, что при
внесении изменений в информационный объект–участник связи автор связи
получает уведомление об этом событии и может при необходимости внести
соответствующее изменение в описание этой связи или удалить ее.
Актуализация «живого» документа может осуществляться также с помощью
аннотирования фрагментов его абстракта.
Отметим, наконец, еще одну важную функцию системы Соционет,
основанную на использовании семантических связей, - наукометрические
исследования контента системы. Динамически пополняемая и обновляемая его
семантическая структура может служить источником данных для
наукометрических исследований, более информативным по сравнению с
традиционно используемыми [11]. Обычно наукометрические исследования
основаны на использовании связей цитирования в пристатейных списках
публикаций из периодики. Однако эти связи не несут информации о мотивах
цитирования в отличие от семантически обогащенных связей цитирования в
системе Соционет. Кроме того, для наукометрии в системе могут
использоваться и поддерживаемые в системе связи, отличные от связей
цитирования, имеющие различную семантику.
Наукометрические сервисы Соционет генерируют статистические данные
дифференцировано по классам связей, в том числе, и для связей цитирования.
Такие данные позволяют более глубоко анализировать и оценивать научное
качество представленных в системе публикаций, степень их влияния на
развитие научных исследований, изучать наукометрические «портреты» как
отдельных ученых, так и исследовательских организаций в целом, получать
более осмысленные оценки их научной продуктивности. Использование
семантических связей, отражающих вклады авторов в создание коллективных
публикаций, позволяет также получать персональные оценки этого аспекта
167
научной деятельности отдельных исследователей и организаций, с которыми
они аффилированы.
Заключение
Работа по развитию обсуждаемой в статье технологии продолжается.
Ведется также работа по интернационализации системы Соционет.
ЛИТЕРАТУРА
1. Allen, L., Brand, A., Scott, J., Altman, M., and Hlava, M.: Credit where credit is
due. Nature/ International weekly journal of science. Nature. Vol. 508, Issue 7496
(April 2014). URL: http://www.nature.com/polopoly_fs/1.15033!/menu/main/
topColumns/topLeftColumn/pdf/508312a.pdf
2. CERIF 1.3 Full Data Model (FDM): Introduction and Specification. euroCRIS,
2012. URL: http://www.eurocris.org/Uploads/Web%20pages/CERIF-1.3/
Specifications/CERIF1.3_FDM.pdf
3. CERIF 1.3 Semantics: Research Vocabulary. CERIF Task Group, euroCRIS,
2012. URL: http://www.eurocris.org/Uploads/Web%20pages/CERIF-1.3/
Specifications/CERIF1.3_ Semantics.pdf
4. CRediT. An open standard for expressing roles intrinsic to research. Taxonomy.
URL: http://credit.casrai.org/proposed-taxonomy/
5. Когаловский М.Р., Паринов С.И. Семантическое структурирование контента
научных электронных библиотек на основе онтологий. В кн.: "Современные
технологии интеграции информационных ресурсов: сборник научных
трудов». Санкт-Петербург: Президентская библиотека им. Б.Н. Ельцина,
2011. - С. 26-45.
6. Kogalovsky, M.R., Parinov, S.I.: Social Network Technologies for Semantic
Linking of Information Objects in Scientific Digital Library. Programming and
Computer Software. Vol. 40, No. 6, 313–320 (2014).
7. Когаловский М.Р., Паринов С.И. Научные коммуникации в среде
семантически обогащаемых электронных библиотек //Программная
инженерия. - 2015. - № 4. - С. 31-38.
8. Open Archives Initiative. URL: http://www.openarchives.org/
9. Parinov, S.: Semantic enrichment of research outputs metadata: new CRIS
facilities for authors. Proc. of MTSR 2014, 8th Metadata and Semantics Research
Conference, 27-29 November 2014, Karlsruhe, Germany (2014).
10.Паринов С.И., Когаловский М.Р. «Живые» документы в электронных
библиотеках //Прикладная информатика. - 2009. - № 6 (24). - С. 123-131.
11.Parinov, S., Kogalovsky, M.: Semantic Linkages in Research Information Systems
as a New Data Source for Scientometric Studies. Scientometrics. Vol. 98, Issue 2,
927-943 (2014).
12.Паринов С.И., Ляпунов В.М., Пузырев Р.Л. Система Соционет как
платформа для разработки научных информационных ресурсов и
онлайновых сервисов //Российский научный электронный журнал
168
«Электронные библиотеки». - 2003. - Том 6. - Вып. 1. URL:
http://www.elbib.ru/ index.phtml?page=elbib/rus/journal/2003/part1/PLP
13.Semantic Web Applications in Neuromedicine (SWAN) Ontology. W3C Interest
Group Note, 20 October 2009. http://www.w3.org/TR/hcls-swan/
14.Shotton, D.: Open Citations and Related Work. Introduction the Semantic
Publishing and Referencing (SPAR) Ontologies. October 14, 2010. URL:
http://opencitations.wordpress.com/2010/10/14/introducing-the-semanticpublishing-and-referencing-spar-ontologies/
15.Shotton, D., Peroni, S.: Semantic annotation of publication entities using the
SPAR (Semantic Publishing and Referencing) Ontologies /Beyond the PDF
Workshop, La Jolla, 19 January 2011. URL: http://speroni.web.cs.unibo.it/
publications/shotton-2010-semantic-annotation-publication.pdf
16.SKOS Simple Knowledge Organization System Reference. W3C
Recommendation, 18 August 2009. URL: http://www.w3.org/TR/skos-reference/

===============================
Взято по ссылке
http://keldysh.ru/abrau/2015/proc.pdf