挖掘數據挑戰美國國家基金會

① 美國國家科學基金會的簡介

國家科學委員會按學科建立各種委員會，另外根據研究某種特殊問題的需要，建立一些特別委員會。1968年以後，國家科學基金會每年要通過國家科學委員會向總統（並轉國會）提交一份關於美國科學及其各學科發展情況的報告。
美國國家科學基金會的計劃分為基礎研究計劃、科學教育計劃、應用研究計劃、有關科學政策的計劃 、國際合作計劃5類。它以這些計劃實施各項職能。

② 信息服務

計算機、通訊和網路等技術的進步導致了信息環境的劇變，給信息服務業帶來了前所未有的機遇與挑戰，信息的搜集、組織、存儲、傳播和交流的方式以及用戶的信息需求、信息獲知、信息獲取的方式也發生了很大變化。為了滿足用戶日益增長的信息需求，信息服務也處於不斷的變革之中。

10.2.1互聯網的個性化信息服務

個性化信息服務是網路信息服務發展的重要方向，已經引起國內外許多專家學者的研究興趣，因而近幾年這方面的研究成果較多。在一些文獻里，又將個性化信息服務稱之為個性化服務、個性化定製服務、個性化信息搜索服務、個性化信息推薦服務、個性化信息提醒服務和個性化信息代理服務等。

互聯網是海量信源，而且其信息的組織是異構的、多元的和離散分布的，由於信息不斷地更新和增加，信息量以指數規律迅猛地增長和擴展，因而形成了「信息爆炸」。但是這種爆炸式的信息增長，並沒有給用戶帶來真正的「信息」增加，大量的無用信息掩埋了用戶真正需要的有用信息。

縱觀互聯網信息服務的發展過程，其信息服務的理念演化經歷了「信息資源中心—信息交流中心—信息用戶中心」的變化過程。「信息資源中心」是指以信息資源建設為中心，「信息交流中心」是指以信息資源的傳遞和交流過程為中心，而「信息用戶中心」則是以主動、適時地為用戶提供滿意的信息服務為中心，強調要針對每一個用戶或者獨特用戶群的信息需求提供個性化信息服務。「信息資源中心」和「信息交流中心」都是以信息為本位，關注的焦點都是信息，忽略了用戶的需求特點。現有的信息服務系統存在著明顯的缺陷，比如資源分散，檢索集中，對所有用戶是一副面孔，有求則應，無求不動；用戶按格式請求，系統按字面匹配，因而查詢方式局限、死板。解決這些問題關鍵在於將互聯網從被動接受瀏覽者的請求轉化為主動感知瀏覽者的信息需求，實現互聯網系統對瀏覽者的主動信息服務。「信息用戶中心」的服務理念體現了「用戶本位」的思想，信息服務組織的原則是「用戶需要什麼服務就提供什麼服務」。個性化主動信息服務將是未來信息服務的主流模式，它實現的是「信息找人，按需服務」。其實現途徑就是通過對用戶信息需要、興趣愛好和訪問歷史的搜集分析，建立用戶模型，並將用戶模型應用於網上信息的過濾和排序，從而指導用戶的瀏覽過程和信息檢索，或向用戶主動推送信息。

具體而言，個性化信息服務具有以下特點：①以用戶為中心。所有的服務必須以方便用戶、滿足用戶的需求為前提。②允許用戶充分表達個性化需求，能夠對用戶需求行為進行挖掘。信息服務的系統不僅要提供友好界面，而且要方便用戶交互，方便用戶描述自己的需求，方便用戶反饋對服務結果的評價。要能夠了解用戶的個人需求、習慣、愛好和興趣，為其提供「量身訂制」的個性化信息服務。③服務方式更加靈活、多樣。不僅要為用戶提供更加准確的信息，而且還要能夠按照用戶指定的方式進行服務，如滿足用戶對信息的顯示方式、提供結果的方式（紙質、電子版、網路版、電子郵件等）的要求，對服務時間的要求，對服務地點的要求等。如著名的搜索引擎 Yahoo的個性化訂制，允許用戶用簡單的詞或主題詞列表來指定自己感興趣的主題，流行的瀏覽器如 IE和Firefox都允許以一個個性化的方式組織書簽等。④能夠主動將用戶所需信息推送給用戶。信息推送服務，是利用推送技術（Push）自動搜索網路上用戶感興趣的信息，並主動推送到用戶面前的服務，也可以稱為基於「推」模式的網路信息服務。

個性化是一個非常活躍和廣闊的研究領域，其目標是就領域知識表示用戶的信息需要和興趣，向用戶提供個性化的信息服務和主動的信息服務。個性化主動服務既可以為人們帶來實惠，又可以給信息服務商和軟體開發商帶來效益，因此是大有可為的一項工作。而且它在技術上可以開拓一個新的天地，在基礎理論上也可以刺激一些新的增長點。Web信息服務正在進入一個新的時代，個性化的研究將促進新一代的信息服務日趨完善。

10.2.2數字圖書館的信息服務

由於數字化時代的到來，人們對信息獲取、儲存、傳遞的能力和條件得到了極大的提高和改善，作為社會信息中心的圖書館得到了空前的發展，人類社會在經歷了農業社會和工業社會後，開始進入信息社會。與此相適應，圖書館在走過傳統圖書館階段、自動化圖書館階段後，也開始步入數字圖書館階段。

自1998年10月中國數字圖書館工程正式立項啟動以來，中國數字圖書館事業歷經10多年發展歷程，迎來了數字圖書館服務時代。從目前的發展來看，數字圖書館已經能夠為用戶提供資源檢索、資源導航、虛擬參考咨詢、基於網路的文獻傳遞、網路教育培訓等各種常規服務，以及其他特色服務，如個性化訂制、科技查新、代查代檢、新書通告、多媒體信息服務等。數字圖書館的信息資源除文字信息外，還有許多圖像、圖形信息及聲音、視頻、動畫等數字化信息，圖書館利用計算機把各種信息轉換成信息代碼，通過與多媒體技術的有機結合，進行統一存儲和管理。

10.2.2.1關於數字圖書館個性化信息服務

1999年，美國圖書館與信息技術聯合會（LITA)10位著名的數字圖書館專家在研討會上，把個性化定製服務列為數字圖書館發展的七大趨勢之首。2000年底，數字圖書館個性化信息服務研究開始得到國內的關注，2002～2006年國內出現了個性化服務理論與實踐的研究熱潮。歸納起來，研究主要集中在以下幾個方面：

（1）個性化信息服務概念。個性化信息服務，是針對不同用戶採用不同服務策略和方式提供不同信息內容的服務。它具有以用戶為中心、對用戶需求進行挖掘、靈活多樣和主動將信息推送給用戶的特點。其類型有：個性化內容定製服務；個性化信息檢索定製服務；個性化界面定製服務。用戶個性化需求可通過用戶訪問記錄挖掘、Bookmark和Agent獲取。在數字網路時代，圖書館的工作應以滿足每位信息用戶的信息需求為工作目標，圖書館個性化服務體現在為用戶構建信息資源框架、信息交流通道、信息過濾工具、個人知識管理場所。個性化服務將從根本上提升數字圖書館的服務能力和對用戶的貢獻力度。

（2）個性化信息服務模式。個性化信息服務模式主要包括網路個性化定製服務、搜索引擎個性化信息服務模式、信息推送服務模式、個性化最新資料快報服務模式、個性化Web推薦與搜索服務模式、呼叫中心服務模式、網路智能知識服務模式、MyLibrary個性化服務系統等服務模式。

（3）個性化信息服務支撐技術。數字圖書館個性化信息服務的應用技術主要包括：信息推送技術、智能代理技術、智能搜索引擎技術、網頁動態生成技術、數據挖掘技術、信息過濾技術、過程跟蹤技術、安全身份認證技術、數據加密技術等，其中信息推送（Push）技術、智能代理（Intelligent Agent）技術、數據挖掘技術是關鍵技術。信息推送技術是由 PointCast Network公司於1996年提出的，它較好地解決了網上盲目點擊和無目的閱讀問題。智能代理技術主要應用於 Web用戶當前訪問信息的在線採集及歷史訪問信息的獲取與採集。利用Agent收集信息時也必須要受信息安全技術的訪問控制機制的約束，以保障用戶的隱私權。數據挖掘技術是對用戶訪問 Web時在伺服器上留下的訪問記錄進行挖掘，並從中學慣用戶的訪問模式，根據特定的用戶，自動改進 Web站點上的信息組織與顯示，可應用於 Web個性化信息服務中。

（4）個性化信息服務系統 MyLibrary。個性化信息服務在國外的研究始於 20世紀90年代末，並將研究成果應用於圖書館的實踐中，最早建立 MyLibrary的有北卡羅來納州立大學、南加利福尼亞州立大學、加利福尼亞州立工藝大學、康奈爾大學、猶他大學、紐約大學等 10多所高校。MyLibrary個性化信息服務系統包括 Mylinks和Myupdates,Mylinks主要用於用戶個人搜集和組織數字化資源，而 Myupdates將圖書館新到資源及時通知用戶。目前，國內數字圖書館個性化信息服務的成功案例有：浙江大學圖書館的「My Library」、中國科學院國家科學數字圖書館建立的「我的數字圖書館——基於個性化集成訂制的門戶網站」以及中國人民大學圖書館的「數字圖書館個性化服務系統」。

10.2.2.2數字圖書館服務的發展趨勢——以用戶為中心的圖書館2.0時代

2004年，O』Reilly公司和Media Live國際公司之間的頭腦風暴產生了 Web 2.0的概念。Web 2.0經歷了數年的發展，已經從一個高度熱門的概念，逐漸轉化為一個個清晰的應用，比如博客、Wiki、RSS、社會性網路（SNS）、標簽和民俗分類法。2006年2月，中國互聯網協會對 Web 2.0的定義是：「Web 2.0是互聯網理念和思想體系的一次升級換代，由原來的自上而下的由少數資源控制者集中控制主導的互聯網體系轉變為自下而上的由廣大用戶集體智慧和力量主導的互聯網體系。Web 2.0內在的動力來源是將互聯網的主導權交還個人從而充分發掘了個人的積極性並參與到體系中來，廣大個人所貢獻的影響和智慧、個人聯系形成的社群的影響就替代了原來少數人所控制和製造的影響，從而極大解放了個人的創作和貢獻的潛能，使得互聯網的創造力上升到了新的量級。」

2005年9月以來，西方圖書館學網路媒體出現了一個新名詞：圖書館 2.0(Library 2.0）。這個概念當時沒有十分明確的定義，一般的理解是：圖書館 2.0是 Web 2.0的技術或服務在圖書館信息服務中的應用。圖書館2.0的概念給我們描繪了一種新的理念，使我們對圖書館服務的思考模式有一個重大的轉移。

圖書館2.0的概念出現的時間不長，但在這一概念出現之前，眾多的Web 2.0服務，特別是維基（wiki）、博客（Blog）和RSS，向圖書館提示了在網路環境下拓展圖書館信息資源，延伸圖書館信息服務，實現與提升圖書館服務理念的無限可能。

Web 2.0的各種技術和應用的確已經越來越多地被圖書館接受採納。當然從未聽說過Web 2.0或者使用過 Web 2.0相關應用的圖書館人也不在少數。因為畢竟 Web 2.0發跡於網路。Web 2.0具有交互性（參與性）、個性化、相關性和開放性的特點，從模式上是單純的「讀」向「寫」，向「用戶主動創造互聯網信息」發展。圖書館應用 Web 2.0技術來改善圖書館的服務資源共建共享工作，主要目標在於：利用用戶協作模式幫助圖書館發現和採集資源；為用戶提供創造和傳播知識的渠道；為用戶與圖書館之間，以及用戶與用戶之間的思想交流提供空間。例如，我們大家所熟悉的Wiki網路全書。Wiki是 Web 2.0的非常重要的組成部分。它充分體現了 Web 2.0所蘊涵的精神。維基應用最被人所熟知的是維基網路全書，這是一個由網路用戶共同協作開發維護、編輯修改的網路網路全書。注冊用戶既可以是某個詞條的讀者，又能夠對詞條進行添加編輯。維基網路全書建立在龐大的用戶數量和對用戶充分的信任，在內容創建方面已經引起一場深遠的變革繼而產生廣泛的社會影響。

圖書館業已運用維基創建各館的網路全書，有的是讓讀者一起參與，有的是讓館員維護編輯，讀者作出評論。

隨著 Web 2.0技術在國內外數字圖書館的進一步應用實踐，數字圖書館的服務模式、服務內容都因此產生重大變革，將實現真正意義上的以用戶為中心服務主導型數字圖書館。我們滿懷信心期待，一個圖書館2.0的時代即將到來。

10.2.3信息可視化

近幾年來，隨著互聯網的飛速發展，商業數據的大量計算，電子商務的全面展開，以及數據倉庫的大規模應用，產生了一個廣泛的需求：可視化技術不僅要用於科學數據，而且要作為一個基本工具，應用於抽象信息，揭示信息之間的關系和信息中隱藏的特徵。信息可視化是比較年輕的信息服務技術，其本意是為了解決人們如何從浩如煙海且日益膨脹的知識和信息中快速有效地獲取所需的信息，而且這些信息以可視化的結構和關聯方式聯系在一起。該技術起源於1983年美國耶魯大學統計學教授 E.R.Tufte發表的數據圖理論。1987年，美國國家科學基金會發表了一份研究報告《科學計算中的可視化》。這份報告被認為是科學可視化這一領域誕生的標志。

從1995年以來，國際兩大學術會議專注於信息可視化：一是北美地區每年10月召開的信息可視化學術會議；二是歐洲每年7月在英國倫敦召開的信息可視化國際學術研討會。討論的專題已發展到20多個：如，信息可視化（Information Visualization）、數字圖書館（Digital Library）、可視化教育與藝術（Visualization Ecation and Art）、Web圖形與可視化（Web Graphic and Visualization）、虛擬現實建造（Virtual Reality in Construction）等。信息可視化研究包括信息對象特徵描述與組織的可視化、信息檢索操作的可視化和檢索結果的可視化。其研究領域一般細化為七類：

（1）一維信息可視化。一維信息是簡單的線性信息，如文本或者一列數字。研究較多的是時間流信息。

（2）二維信息可視化。二維信息是指包括兩個主要屬性的信息，如城市地圖和建築平面圖都屬於二維信息可視化，研究較成熟的是地理信息系統（GIS）。

（3）三維信息可視化。許多科學計算可視化都是三維信息可視化，因為科學計算可視化的主要目的就是表示現實的三維物體。

（4）多維信息可視化。多維信息是指在信息可視化環境中的那些具有超過3個屬性的信息。

（5）層次信息可視化。抽象信息之間的關系最普遍的一種就是層次關系，如磁碟目錄結構、文檔管理、圖書分類等，其研究的重點是如何在有限的空間內全局顯示文檔信息。

（6）文檔（文本）信息可視化。我們面臨的信息中，絕大多數是文本信息，如電子郵件、互聯網文檔、科學論文、報紙文章等。文檔信息是我們記憶的延伸，我們需要經常和文檔信息進行交流。文檔信息可視化可以分為兩類：一類是對單個文檔本身的可視化，另一類是對大型文檔集合的可視化。其研究重點是如何從各種堆積如山的文檔信息中快捷地獲取我們需要的內容和知識。

（7）網路信息可視化。目前，Web上的信息以 TB計，這些信息分布在遍及世界各地的上百萬個不同的網站上，網站通過文檔之間的超鏈接彼此交織在一起。並且，不論Web的規模有多大，有一點是肯定的，它還將繼續膨脹。如何方便地利用 Web上的信息，成了一個迫切需要解決的問題。然而，目前的信息訪問方式卻遠遠不能讓人滿意。信息可視化在幫助人們理解信息空間的結構，快速發現所需信息等方面將會扮演令人信服的重要角色。其研究重點在於幫助人們理解信息空間的結構，快速發現所需信息，有效防止信息迷途等方面。

國內對可視化的研究與應用主要集中在科學計算可視化方面，對信息可視化的研究與應用，特別是在商業軟體方面，同國外先進水平還有相當的差距。信息可視化與智能化檢索的研究與應用正趨向二者相互融合、相互推進的發展方向。信息可視化技術將是知識管理的一種重要工具。

③ 美國國家科學基金會2010年9月29日宣布，天文學家發現一顆迄今為止與地球最類似的行星，該行星繞太陽系外

A、根據G