Evaluation of research and evolution of science indicators
尽管科学传播测量的研究项目是在学术界、政府和工业界之间的划分被制度化的背景下出现的，但20世纪下半叶这些关系的系统发展改变了研究评估的参考体系。在以知识为基础的经济中，科学履行的职能改变了研究的定义，全球化改变了国家参考系统的相关性。当然，科学从一开始就面向国际，但研究过程在这些全球发展中的参与反映在研究评估和科学计量测量中。换句话说，所研究的系统变得更加复杂。一个复杂的动力学可以解析地分解成几个子动力学。不断发展的系统和子系统在不同的方面进行交流，评价已成为这些交流的编纂工作的一部分。
2009-11-22 physics.soc-ph
Unfolding the innovation system for the development of countries: co-evolution of Science, Technology and Production
我们表明，科学，技术和经济发展相互作用的空间可以用数学的形式使用开创性的多层网络和复杂性技术。我们建立了人类活动的三层网络（科学生产，专利申请和工业生产），并研究它们之间的相互作用，同时考虑到可能的时间延迟。在这种结构中，我们可以确定在特定活动中需要哪些能力和先决条件才能具有竞争力，甚至可以衡量将技术知识转化为经济财富和科学创新所需的时间，从而能够在很长的时间范围内做出预测。出乎意料的是，我们发现经验证据表明，从科学到专利再到产品的知识流并没有得到数据的支持，相反，技术是未来几十年工业和科学生产的最佳预测者。
2017-12-27 cs.SI econ.GN physics.soc-ph
On the evolution and utility of annual citation indices
我们使用不同的方法研究了期刊引文报告中对科学和社会科学数据库中排名靠前的索引期刊的引文统计。采用年引文总量、影响因子以及年引文率等指标对论文进行了详细的分析。我们观察到，年引用率的分布具有普遍特征-无论期刊如何排名，甚至在科学和社会科学期刊中，它都显示出以平均值的一半为尺度的最大值，并且很好地符合log-Gumbel分布。研究了不同数量之间的相关性，并对三种措施进行了比较分析。新引入的年度引用率系数有助于理解引用数量按出版物总数缩放的效果。影响因子的作者贡献的期刊，以及对编辑政策的影响也进行了讨论。
2014-03-07 cs.DL physics.soc-ph
The Reconstruction of Science Phylogeny
在应对科学生产的不断加速和科学性质的日益变化时，我们面临着真正的挑战。在这篇文章中，我们扩展了共词分析的经典框架，科学景观演变的研究。利用以前介绍的科学映射方法与重叠聚类，我们提出的方法来重建系统发育网络从连续的科学地图，并深入了解科学领域的各种动态。引入伪包含和经验质量两个指标对科学领域进行定性，并用于重构验证。系统发育动力学似乎与这两个指数有很强的相关性，而与先前引入的第三个指数（密度指数）的相关性较弱。这些结果表明，科学领域的“生命周期”存在着规律性的模式。科学发展史的重建应该会提高我们对科学进化的全球理解，并为我们与科学成果的日常互动开发创新工具铺平道路。从长远来看，这些方法应该引导定量认识论，以证实或证伪基于科学文献数据库的大规模进化重建的科学进化理论模型。
2010-07-17 physics.data-an physics.soc-ph
Social Dynamics of Science
学科的诞生和衰落对科学和社会至关重要。然而，迄今为止，没有定量模型允许我们验证竞争的理论，科学学科的出现是否驱动或遵循学者的社会社区的形成。在这里，我们提出了一个基于代理的模型的基础上的\emph{social dynamics of science,}，其中学科的演变主要是由科学家之间的社会互动。我们发现，这样一个社会理论可以解释一些程式化的事实之间的关系学科，作者和出版物。这些结果为社会互动在塑造科学动态中的关键作用提供了强有力的定量支持。“科学的科学”必须根据这一纯粹的社会基线来衡量科学发现和技术进步等外生事件的作用。
2012-09-22 cs.DL cs.SI physics.soc-ph
Urban Morphometrics: Towards a Science of Urban Evolution
自柏拉图以来，城市理论家、社会改良主义者和哲学家一直将城市视为一个有生命的有机体。然而，尽管进化生物学取得了非凡的进步，现在被用来解释社会和文化现象，但自从格迪斯在城市规划学科的黎明时期所做的工作以来，城市进化的正确科学从未建立过。从传统的城市形态学开始，本研究开发并验证了一个统计可靠和普遍适用的城市分类。该研究巩固了现有的定义，在城市结构的规模，并确定了形式的构成要素，在40个当代英国城市。这些元素的量化测量允许它们的组织和相互关系的数学描述。此外，具有最大区分潜力的优化指数列表区分了四个历史特征类别的案例：1）历史，2）工业，3）新城镇，4）蔓延。最后，一个树状图，显示了案例之间的相似性树，在二战前和战后的城市形态之间的巨大差距被证明。这项工作表明：a）利用公共的大数据存储库来测量城市结构在概念上是合理和可行的，b）拟议的城市形态测量系统准确地描述了城市形态的结构，并根据其历史起源对案例进行了适当的聚类，c）生物进化的科学模型可以应用于城市分析，以了解潜在的结构相似性。
2015-06-26 physics.soc-ph
Testing the science/technology relationship by analysis of patent citations of scientific papers after decomposition of both science and technology
科学知识发展与技术发展之间的关系被广泛认为是技术演变中最重要和最复杂的方面之一。本文通过使用更严格的结构来区分基于技术领域的技术（定义为由使用特定技术知识体实现特定通用功能的工件组成），增加了我们对这种关系的理解。
2017-04-30 cs.DL physics.soc-ph
Anatomy of Scientific Evolution
对具有历史影响力的科学和技术的追求为人类社会的创新动力提供了宝贵的见解，但许多研究仅限于定性和小规模的方法。在这里，我们通过对1800年至2008年之间的大量数字化英语文本语料库的系统分析来研究科学进化。我们的分析揭示了基于其先前使用水平的长期流行的科学概念的可预测性。有趣的是，一旦早期采用率的门槛被稍微超过，科学概念就可以在其最终的生命周期中表现出突然的飞跃。我们开发了一个机械模型来解释这些结果，表明缓慢但普遍采用的科学和技术令人惊讶地倾向于比快速和普遍采用的科学和技术具有更高的先天力量。对于理科以外的学科，模型预测也得到了很好的验证。我们的方法揭示了社会科学发展的公正和定量分析，并可能为政策制定提供有用的基础。
2015-02-18 cs.SI physics.data-an physics.soc-ph
On Dynamical Systems Theory in Quantitative Psychology and Cognition Science: A Fair Discrimination Between Deterministic and Statistical Counterparts Is Required
本通信解决了一组观测，服从确定性以及统计的形式要求，并服务于动力系统理论的框架内运行，与一定的重点放在初始数据。有人认为，统计方法可以表现自己不明确，导致心理和/或认知数据分析，有时在文献中称为，有问题的研究实践中的某些虚拟差异。这一交流指出了对数据来源的深刻认识的需求，这可以表明在实际解释中应该有效地考虑指数（马尔萨斯类型）或代数（帕累托类型）统计分布。这也与患者以特定方式行为的频率以及这些行为在确定患者的进展或消退中的重要性有关，涉及一定的记忆效应。在这个角度来看，它讨论了如何敏感地应用危险或触发因素可以有助于良好控制的心理策略治疗，也可归因于强迫症/强迫症，甚至自伤行为，其关键性和复杂性利用治疗师和患者之间的关系。
2017-06-27 physics.med-ph physics.soc-ph
The Rise of Open Science: Tracking the Evolution and Perceived Value of Data and Methods Link-Sharing Practices
Stanford University（斯坦福大学）；University of Washington（华盛顿大学）；Allen Institute for AI（艾伦人工智能研究所）
本研究利用arXiv的110万篇论文数据集，通过训练神经文本分类模型识别数据与方法链接，分析其随时间的演变及对论文引用的影响，证实了开放科学中这类共享实践正不断普及且具备较高感知价值。
2023-10-04 cs.CL cs.CY cs.DL
Decoding Musical Evolution Through Network Science
Department of Computer Science, Sapienza University of Rome（罗马大学计算机科学系）；Department of Computer, Control and Management Engineering, Sapienza University of Rome（罗马大学计算机、控制与管理工程系）；University of Padova, Department of Mathematics（帕多瓦大学数学系）
本文利用网络科学分析音乐复杂性，通过20000个MIDI文件研究不同音乐流派的结构特性，发现古典和爵士音乐复杂度较高，但时间分析显示现代音乐趋于简化。
2025-01-13 cs.CY cs.SD eess.AS
Dynamical evolution of anti-social phenomena: A data science approach
人类的互动可以是积极的，也可以是消极的，从而产生不同的复杂的社会或反社会现象。这些相互作用的动态通常会导致某些时空模式和复杂的网络，这可能会引起从社会科学家到数据科学家的广泛研究人员的兴趣。在这里，我们使用公开的数据来分析一系列反社会和政治事件，如全球各地的种族冲突、侵犯人权和恐怖袭击。我们汇总这些反社会事件随着时间的推移，并研究这些事件的时间演变。我们在这里提出了几个时间序列分析的结果，如复发间隔，赫斯特R/S分析等，揭示了这些时间序列的长期记忆。此外，我们对数据进行了国家级过滤，并研究了各个国家内这些反社会事件的时间序列。我们发现，这些事件的时间序列有有趣的统计和相关性，使用多维尺度技术，然后将这些国家分组在一起的时间增长的这些反社会事件的共同运动。研究这些反社会现象的数据科学方法可以更深入地了解它们的形成和传播。研究结果可以帮助制定公共政策和制定战略，以遏制其蔓延并抑制这些反社会现象。
2019-03-15 physics.soc-ph
Stochastic Block Model Reveals the Map of Citation Patterns and Their Evolution in Time
本文利用随机块模型（SBM）绘制了科技期刊引文网络的大尺度结构，并跟踪了其随时间的演化。SBM拟合程序是原则性的方法，可用于将期刊分层分组为显示相似的传入和传出引用模式的块。这些方法直接在引文网络上工作，而不需要基于节点的相似性构建辅助网络。我们将SBM与我们从大约6.3亿次引用的数据集构建的期刊网络相匹配，并找到了各种不同类型的块，例如集群，桥梁，源和汇。此外，我们使用最近的SBM的概括，以确定有多少人工策划的分类期刊到科学的子领域是相关的块结构的期刊网络，以及这种关系如何随时间变化。SBM方法试图找到一个块的网络，这是最好的高层次的网络的期刊表示，我们说明了这些块网络（在不同的分辨率水平）可以被用作科学的地图。
2017-04-28 cs.DL cs.SI physics.data-an
The Waters We Swim In: Replicability and the Evolution of Scientific Norms
该研究针对物理学领域近年频发的撤稿与不端案件背景，探讨社会政治环境对科学实践的塑造作用，提出通过跨学科合作反思科研规范，构建共同体驱动的科研诚信保障机制。
2025-03-19 physics.hist-ph physics.soc-ph
Tracing the evolution of physics with a keyword co-occurrence network
描述科学的发展是揭示科学发展趋势和建立科学分类体系的重要工作。本文通过观察关键词共现网络的结构和变化来考察科学的演化。从韩国物理学会专家选择的七个目标物理领域及其初始关键词开始，我们生成关键词同现网络，以便使用我们提出的方法更好地捕获拓扑结构。通过这种方式，我们可以从一小部分初始关键字中构建一个更相关、更丰富的关键字网络。利用这些网络，我们通过检测社区并提取每个社区的核心关键词来成功地识别科学子领域。此外，我们追踪时间快照关键字网络的子领域的时间演变，由此产生的社区成员的时间变化解释了研究领域的演变。我们的方法跟踪的关键字共现网络的研究领域的演变，可以揭示识别和评估科学的演变。
2020-10-30 physics.soc-ph
Science overlay maps: a new tool for research policy and library management
我们提出了一种新颖的方法来直观地定位科学研究机构，无论是在每一个时刻的时间和动态。本文描述了这种方法如何与其他努力相适应，以绘制本地和全球科学产出。然后，我们展示了这些科学覆盖图如何帮助基准，探索合作，并跟踪时间变化，使用大学，公司，资助机构和研究课题的例子。我们讨论应用条件，及其优点，缺点和局限性。叠加地图特别有助于调查越来越多的科学发展和不适合传统学科类别的组织。我们提供这些工具，以帮助研究人员探索科学和技术系统正在进行的社会认知转型。
2009-12-19 cs.DL cs.IR physics.soc-ph
The laws of the evolution of research fields
科学社会研究领域的一个基本问题是，研究领域如何随着时间和空间的推移而出现、发展和衰落。这项研究通过对以人类微生物组、进化机器人和天体生物学为代表的新兴研究领域进行归纳分析来面对这个问题。特别是，考虑到主题领域（即，作者的学科。研究结果提出了一些研究领域演变的经验法则：第一条法则指出，特定研究领域的演变是由少数科学学科（3- 5）驱动的，这些学科产生了80%以上的文献（科学生产的集中）;第二定律指出，研究领域的演变是关键学科的路径依赖（它可以是一个起源于研究领域的原生学科，也可以是在科学的社会动力学过程中出现的新学科）;第三定律指出，一个研究领域在其演变过程中可以由一个新学科驱动，该新学科起源于科学内部的专业化过程。本文的研究结果可以解释和概括科学领域演化的某些性质，这些性质是由于学科之间的相互作用、基础研究领域与应用研究领域的趋同以及科学研究中的跨学科性所导致的。因此，总体而言，本研究开始了尽可能澄清和概括科学的社会建构和进化属性的过程，为复杂理论的发展奠定基础。
2018-05-08 econ.GN physics.soc-ph q-fin.EC
Using text analysis to quantify the similarity and evolution of scientific disciplines
我们使用信息理论的语言相似性的措施，调查的组织和科学领域的演变。对过去30年近2000万篇论文的分析表明，语言相似性与专家和基于引用的分类有关，但不同，从而改善了对科学组织的看法。场的相似性的时间分析表明，一些场（例如，计算机科学）正变得越来越重要，但平均而言，配对之间的相似性在过去几十年中并没有改变。这表明，趋同的趋势（例如，多学科性）和发散（例如，学科的专业化是平衡的。
2017-06-27 cs.DL physics.soc-ph
Multistate dynamical processes on networks: Analysis through degree-based approximation frameworks
网络上的多状态动态过程，其中节点可以占据众多离散状态之一，由于它们能够重新创建更简单的二进制状态模型无法充分捕获的现实，复杂的行为，因此得到了广泛的使用。在流行病学中，多状态模型用于预测真实流行病的演变，而多状态模型用于社会科学中，以研究不同的观点和复杂的现象，如隔离。在本文中，我们介绍了广义近似框架的研究和分析网络上的多态动力学过程。这些框架是基于度的，允许分析网络连接结构对动态过程的影响。我们说明了我们的方法的实用性与流行病学和物理科学的两个特定的动态过程的分析。我们开发的近似框架，以及开源的数值求解器，提供了一个统一的框架和一套有价值的工具，用于跨学科研究网络上的多态动力学过程。
2017-09-26 math.DS physics.soc-ph
The Three Books of Science
University of Vermont（佛蒙特大学）；Santa Fe Institute（圣塔菲研究所）
本文提出科学的漫长演化可被视为跨越三个模糊的时代展开：第一个时代是科学真理及基础科学方法的缓慢、随意且充满错误的实现过程；第二个时代是发现一切均由原子及其他基本构件组成；第三个时代是计算时代提供的复杂系统的科学。
2025-11-01 physics.soc-ph
Idea engines: Unifying innovation and obsolescence from markets and genetic evolution to science
创新和过时描述了不断搅动和适应社会和生物系统的动态，这些概念包括特定领域的配方。我们形式化的连接与“可能的空间”（如技术，突变，理论）的动力学的简化模型，代理人（如公司，生物体，科学家）夫妇，因为他们的成长，死亡和复制。我们预测了三种状态：空间是有限的，不断增长的，或者是熊彼特式的反乌托邦，在这种反乌托邦中，过时会导致系统崩溃。我们揭示了一个临界边界，在这个边界上，可能的空间在大小上发生剧烈波动，显示出最小和真正多样性的周期。当空间是有限的，对应于物理上可实现的系统，我们发现令人惊讶的结构。这种结构预测了创新前沿附近和远离创新前沿的主体密度的分类，我们将其与公司生产率、新冠病毒多样性和科学出版物引用率的分布进行了比较。值得注意的是，我们的极小模型来自第一原则与经验的例子一致，这意味着在企业成本效率和生物进化中跟随领导者的动态，而科学进步反映了等待旧思想过时的共识。我们的理论引入了一个新的和经验可检验的框架，统一创新和过时的跨领域。
2022-12-06 physics.soc-ph
Data science and the art of modelling
以数据为中心的热情在各个领域都越来越强烈。虽然数据科学提出了毫无疑问令人兴奋的科学问题，但我们认为，它的贡献不应该从它们起源的科学背景中推断出来。特别是，我们认为，简单的想法，数据可以被视为科学建模的替代品是站不住脚的。通过回顾动力系统中一些著名的例子，我们得出结论，数据科学在与建模的微妙艺术结合时表现最佳。
2020-06-27 physics.hist-ph physics.soc-ph
Community Detection in Complex Networks by Dynamical Simplex Evolution
我们基准的动态单纯形进化（DSE）方法与几个目前可用的算法来检测社区在复杂的网络中，通过比较正确识别的节点的分数为不同级别的“模糊性”的随机网络组成的定义良好的社区。讨论了DSE方法在复杂网络层次子结构检测中的潜在优势。
2007-10-02 cond-mat.dis-nn cs.NI physics.soc-ph
