人工智能應(yīng)用研究與文獻(xiàn)計量學(xué)分析

1、人工智能應(yīng)用研究與文獻(xiàn)計量學(xué)分析1引言20世紀(jì)八十年代，我國制定了十年科學(xué)發(fā)展計劃，將“智能模擬”作為重要研究方向。受此計劃的指引，人工智能也開始嘗試進(jìn)入醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。對醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中人工智能的應(yīng)用，許多學(xué)者都從各自的專業(yè)的角度進(jìn)行了研究。為了深入了解目前我國人工智能在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用研究的情況，本文對中國知網(wǎng)上收集的在1981至2018年期間的相關(guān)文獻(xiàn)的年份分布、作者、作者單位和區(qū)域、發(fā)文期刋、基金資助情況進(jìn)行了計量學(xué)分析。2資料和方法2.1資料在中國知網(wǎng)數(shù)據(jù)庫中檢索，具體步驟如下：進(jìn)入高級檢索界面，先選擇一個檢索條件，以“主題”為檢索項，輸入“人工智能”和“醫(yī)學(xué)”二個檢索詞，選擇“精確”匹配，兩詞之間

2、選擇“并含”布爾邏輯運算，最后添加“同義詞擴展”，檢索截至?xí)r間為2018年12月31日。檢索結(jié)果共有相關(guān)文獻(xiàn)1118篇。通過對檢索出每一篇文獻(xiàn)逐個閱讀分析，剔除新聞報道113篇，廣告11篇，科普類文獻(xiàn)45篇，無關(guān)文獻(xiàn)423篇，相同文獻(xiàn)2篇，共得到524篇有效文獻(xiàn)。2.2方法在收集上述數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，本文建立電子表格數(shù)據(jù)庫，從發(fā)文年份、作者單位、發(fā)文區(qū)域、發(fā)文期刊、合作度、合作率、研究的成熟度、值得關(guān)注的作者等多個方面進(jìn)行統(tǒng)計分析，繪制出多種圖表。3結(jié)果與分析3.1文獻(xiàn)年份分布情況的分析從圖1可知，在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用人工智能的研究始于1981年，到2018年已經(jīng)歷了37年。在這期間，該項研究的文獻(xiàn)數(shù)量

3、雖有多次小幅波動，但總體呈階梯式增長的趨勢。發(fā)展的第一階段是嘗試期，為1981年到2000年。這20年中，平均每年的文獻(xiàn)僅有2.45篇。2001-2014年是第二階段的起步期。在這14年中，年平均文獻(xiàn)有19篇。2015-2018年是第三階段的發(fā)展期，年平均文獻(xiàn)有52.25篇，是嘗試期的21.33倍，是起步期的2.75倍。3.2發(fā)表文獻(xiàn)作者的分析3.2.1高產(chǎn)作者單位有效文獻(xiàn)的作者共有1241人次，從中篩選出前九名高產(chǎn)作者。這些高產(chǎn)作者單位來自于中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院、中醫(yī)科學(xué)院、華中科技大學(xué)、中國食品藥品檢定研究院、蘭州大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)、上海中醫(yī)藥大學(xué)。了解這些研究機構(gòu)研究的情況，這樣有助于讀者快速掌握

4、當(dāng)前國內(nèi)人工智能在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用研究的現(xiàn)狀。3.2.2合作度和合作率文獻(xiàn)篇均作者數(shù)為合作度。合作文獻(xiàn)占總文獻(xiàn)量比例為合作率1-2。從合作撰文的各類比例來看，226篇為獨自撰文，占總數(shù)45.12%；2人合著共計103篇，占總數(shù)的18.97%；3人合著共計60篇，占總數(shù)的11.05%；其他共計135篇，占總數(shù)的24.86%。獨著比合著比率小，這說明研究的相關(guān)文獻(xiàn)以合作撰文為主。合作度在一定程度上反映了研究難度3，合作率則在一定程度上反映了研究水平4。整個合作率和合作度呈階段性變化，且與前文所述的文獻(xiàn)發(fā)文變化息息相關(guān)。因此，以前述劃分的階段來觀察其變化規(guī)律。各時期的合作度以及合作率分別為：嘗試期是2.

5、47和67.35%，起步期是1.99和43.98%，發(fā)展期是2.83和60.29%。整個研究的合作度約為2.37（1241/524），合作率為52.67%（276/524）。故研究的整體合作水平不高。3.2.3研究的成熟度統(tǒng)計文獻(xiàn)第一作者的論文數(shù)量如表1所示。發(fā)表1篇論文的作者有420人，占總?cè)藬?shù)的91.90%，高出洛特卡定律規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的31.18%5。這說明，研究人工智能在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中應(yīng)用的論文主要是來自于只寫作1篇論文的作者，即多數(shù)學(xué)者都是剛剛進(jìn)入，研究還不太深入。文獻(xiàn)作者按其地位的不同分為核心作者和非核心作者兩類。依據(jù)普萊斯的核心作者計算公式6：3.3發(fā)表文獻(xiàn)的單位和區(qū)域分析通過對文獻(xiàn)第一作

6、者單位統(tǒng)計分析，結(jié)果表明高等院校是發(fā)文的主體，共有383人，占總數(shù)的75.25%。在高等院校中，最主要的是綜合類院校，共有163人，占總數(shù)的32.02%。這說明來自高等院校的人員是研究的主力，綜合類院校是該領(lǐng)域的主要研究力量。例如，中南大學(xué)為綜合類院校，既有理工類學(xué)院又有醫(yī)學(xué)學(xué)院。同一學(xué)校內(nèi)高水平多學(xué)科的科研團(tuán)隊便利協(xié)同合作，取長補短，同時，還可方便獲取豐富的理工類和醫(yī)學(xué)類資源。作者為公司企業(yè)的有14人，占總數(shù)的2.75%。這說明當(dāng)前研究主要停留在科研上，與生產(chǎn)結(jié)合不夠緊密，科研成果轉(zhuǎn)化率較低。通過對文獻(xiàn)第一作者單位所屬區(qū)域統(tǒng)計分析，結(jié)果表明除西藏、青海、海南、澳門以外，其他省份均開展相關(guān)的研

7、究。研究主要分布在華北、華東和中南。華北地區(qū)發(fā)表文獻(xiàn)154篇，占總量的30.43%，是發(fā)表文獻(xiàn)最多的區(qū)域。在此區(qū)域中發(fā)文最多是京津冀，共有145篇，占總量的28.49%。華東地區(qū)發(fā)表文獻(xiàn)139篇，占總量的27.47%，是發(fā)表文獻(xiàn)位列第二的區(qū)域。在此區(qū)域中發(fā)文最多是位于長江三角洲的上海、江蘇、浙江，共有108篇，占總量的21.22%。中南地區(qū)發(fā)表文獻(xiàn)95篇，占總量的18.77%，是發(fā)表文獻(xiàn)位列第三的區(qū)域。在此區(qū)域中發(fā)文最多是湖南、湖北、廣東，共有72篇，占總量的14.15%。整個研究形成了四個核心研究區(qū)域（京津冀、長三角、湘鄂粵、川陜渝）布局。3.4期刊情況的分析有效文獻(xiàn)中，碩士論文有85篇、博

8、士論文有31篇、期刊論文有375篇、會議論文有30篇、報紙有3篇。根據(jù)布拉德福定律，按其刊文量的遞減順序排列可分為核心區(qū)、相關(guān)區(qū)和離散區(qū)8，且每個區(qū)的刊文數(shù)量基本相等，此時各區(qū)的期刊數(shù)量呈1:n:n2的關(guān)系9?，F(xiàn)將期刊論文劃分為三個區(qū)，如表2所示。核心區(qū)是載文量2-12篇的期刊，總和為125篇，占有效期刊論文總數(shù)的1/3。該區(qū)期刊數(shù)為27，其中只有2個期刊的載文量為2篇，其余25個期刊的載文量均為大于2篇.相關(guān)區(qū)是載文量1-2篇的期刊，論文總數(shù)125篇，占有效期刊論文總數(shù)的1/3。該區(qū)期刊數(shù)為86，其中有39個期刊的載文量為2篇，其余47個期刊的載文量均為1篇。離散區(qū)的期刊數(shù)量為125種，刊文量均為1篇。核心區(qū)、相關(guān)區(qū)和離散區(qū)的期刊數(shù)量比呈27:86:1251:3:5，不符合布拉德福定律。這說明人工智能在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用研究的文獻(xiàn)刊物分布未能趨于合理，整體處于無序分散的狀態(tài)，即研究沒有形成核心期刊區(qū)。4結(jié)論和展望1981-2018年期間發(fā)表的人工智能在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用研究文獻(xiàn)，具有以下特點：（1）研究總體上呈現(xiàn)出階梯式增長趨勢，并由此劃分為嘗試期、起步期、發(fā)展期三個發(fā)展階段；（2）從高產(chǎn)作者角度看，關(guān)注發(fā)文量