Новые технологии в информационном обеспечении науки

ИНФОРМАЦИОННЫЕ РЕСУРСЫ ПО НАУКАМ О ЗЕМЛЕ И КОСМОСЕ

Ефременкова В.М., Круковская Н.В., Седякина А.Н.,
Старцева О.Б., Чумакова Н.Ф., Щербина-Самойлова М.Б.
(ВИНИТИ РАН)

Введение

Возникшие в прошлом веке информационные технологии предоставляют уникальные возможности получения данных, практически, по любым вопросам науки и техники, в т.ч. о веществах, процессах и явлениях, происходящих во Вселенной и на Земле как космическом теле и среде обитания живых существ. Наиболее ранние исследования небесных явлений, относящиеся к 4–3 тыс. до н.э. (Междуречье, Египет, Китай, Индия), легли в основу одной из самых древних наук — астрономии. Как область знания, астрономия — “наука о строении и развитии космических тел, их систем и Вселенной в целом” впервые была отражена в системах Классификации знания Демокритом (460–370 гг. до н.э.). Основным признаком деления наук он выбрал объекты изучения, которые подразделялись на четыре области: Космос — Человек — Мышление — Методология. Античная наука понимала значение опытного познания. В трактатах Аристотеля “О небе”, “О метеорологических вопросах” впервые проявляется общность подхода к изучению проблем Земли и Космоса. Классификация наук о Земле была дополнена только в 1795 г. (Классификация Конвента), когда в ней появились разделы минералогии и в прикладных дисциплинах — горное дело; география была отнесена к гуманитарным областям знания. Геодезия и картография как науки, занимающиеся изучением размеров и фигуры Земли, ее гравитационного поля, способами изображения земной поверхности на картах и планах, включены в научную терминологию лишь в конце 18 в.

К настоящему времени накоплено огромное количество разнообразных сведений по изучению Земли и космического пространства, большая часть из которых является междисциплинарными. Библиографическая информация и фактографические данные собраны в политематических и специализированных базах данных (БД), гео- и космофизических информационных службах и системах.

Целью данной работы является изучение и анализ научно-технической информации по наукам о Земле и исследованиям космического пространства, собранной в национальных и специализированных службах и БД.

Выбор БД и тематический анализ информации по БД

Библиографические БД

В настоящее время информационная поддержка научных исследований по геологии, геофизике, горному делу, охране окружающей среды, астрономии и космонавтике в России осуществляется через:

Банк данных ВИНИТИ предназначен для обслуживания ученых в области точных, естественных и технических наук. Годовой объем составляет около миллиона описаний отечественных и зарубежных первоисточников (статей из сериальных изданий, книг, трудов конференций, депонированных рукописей, диссертаций и т.д.) практически по всем областям науки и техники. На основе “Государственного рубрикатора научно-технической информации” (ГРНТИ) в ВИНИТИ в настоящее время формируется 28 тематических фрагментов, которые включают 46 отраслей знания из 69, представленных в ГРНТИ. По рассматриваемой проблеме генерируются 5 фрагментов БД:

БД/РЖ Тематическое содержание Ретрофонд
Астрономия

астрономия, геодезия и аэросъемка, исследования космического пространства и Земли из космоса

 407 тыс. док., 1989–2006 гг.
Геология

стратиграфия, палеонтология, геоморфология, минералогия, геохимия, геофизика, месторождения полезных ископаемых, гидрогеология, инженерная геология, мерзлотоведение

 819,2 тыс. док., 1985–2006 гг.
Геофизика

метеорология и климатология, океанология, гидрология суши, гляциология, физика Земли

 315,6 тыс. док., 1986–2006 гг.
Горное дело

разработка и обогащение полезных ископаемых

 552,7 тыс. док., 1981–2006 гг.
Охрана окружающей среды

охрана природы и воспроизводство природных ресурсов, экология человека, системы, приборы и методы контроля качества окружающей среды, охрана и улучшение городской среды, технол. аспекты охраны окружающей среды

 461,85 тыс. док., 1981–2006 гг.

Сеть STN International основана в 1977 г. и находится в совместном управлении Fachinformationszentrum (FIZ) — Германия; Chemical Abstracts Service (CAS) — США и Japan Information Center for Science and Technology (JICST) — Япония.

Для удобства пользователей базы данных в STN тематически объединены в 48 кластеров, 30 из которых содержат информацию по естественным наукам, технике и технологии. Кластер “Геонауки” включает 22 БД. Полнотекстовая информация — в 20 БД сети STN (это БД с окончанием FULL), а также избирательно полные тексты публикаций могут быть получены на платформе ScienceDirect (Elsevier). Полные тексты документов можно заказать в отделе научных фондов ВИНИТИ или в Технической библиотеке Ганновера.

Информационная сеть компанииProQuest Cambridge Scientific Abstracts (CSA) включает более 100 БД, в которых отражено более 60 млн. записей. В CSA имеются 12 тематических коллекций ресурсов, включающих научные журналы, патенты, отчеты; книги, монографии, отраслевые издания, труды конференций, карты, каталоги, Интернет-ресурсы. Рассматриваемые в работе проблемы представлены следующими тематическими коллекциями:

CSA предоставляет on-line версию уникального справочника сериальных изданий “Ulrich’s International Periodicals Directory”, содержавшего к концу 2006 г. информацию о 205,6 тыс. наименований, среди которых имеется перечень сериальных изданий по астрономии и наукам о Земле.

Информационная служба и издательство EBSCO, имеющие на своей платформе более чем 190 БД (ретроспектива с 1886 г.) по экономике, менеджменту, социологии, политологии, информатике и др. дисциплинам, объединены в тематические кластеры, среди которых есть интересные для специалистов рассматриваемой тематики:

На платформе EBSCO помимо собственных ресурсов имеется ряд БД ведущих информационных служб мира:

Издательство и информационный центр компании Elsevier (Нидерланды) предоставляют архивы полнотекстовых печатных изданий, которые являются в настоящее время одними из наиболее полных. С 1999 г. формируется электронный ресурс научно-технической и медицинской информации — ScienceDirect, предоставляющий доступ к нескольким тысячам журналов и нескольким миллионам полных текстов публикаций, в том числе:

БД

Тематика

Ретрофонд

EiCompendex

технические науки

с 1969 г., 3000 журналов, ~8 млн. статей, 1,5 тыс. материалов конференций

GEOBASE

география, геология и экология

с 1980 г., ~1,3 млн. статей

OceanBase

океанография и судостроение

с 1993 г., ~130 тыс. статей

ScienceDirect Navigator

политематическая БД

с 1966 г., 7000 журналов, около 16 млн. статей

Помимо книжных коллекций Elsevier предоставляет в печатном и электронном виде справочно-энциклопедические издания: Encyclopedia of Geology, Encyclopedia of Geochemistry, Encyclopedia of Atmospheric Science, Encyclopedia of Ocean Science.

С апреля 2001 г. доступна специализированная поисковая машина Scirus для поиска сайтов с высокой степенью информативности и достоверности.

2002 г. — начало генерации реферативной БД SCOPUS, в которой отражаются более 15 тыс. наименований журналов. В результате по запросу пользователь одновременно получает информацию о количестве публикаций из журналов, трудов конференций, отчетов и др., а также патентов и web-сайтов. Особенностью выдачи по запросу является предоставление статистических данных по распределению публикаций по тематике, типу документов и журналам. К недостаткам поисковой системы SCOPUS следует отнести отсутствие развитого классификатора, в системе присутствует только информация о распределении по предметным областям: науки о Земле и космическом пространстве, физика и астрономия, охрана окружающей среды.

Анализ информационных систем и сетей позволяет выделить основную особенность их формирования в настоящее время — это сочетание научно-технических ресурсов с экономическими. Поэтому при мониторинге работ в сферах высоких технологий или приоритетных направлений специалист может проводить мультидисциплинарный поиск в нескольких БД различного профиля, что возможно в режиме кросс-файлового поиска.

Выбор БД, обеспечивающий наибольшую полноту и точность поиска по определенной проблеме, лучше начинать с ведущих мультидисциплинарных БД.

БД США Chemical Abstracts

Науки о Земле представлены следующими кодами Классификатора:

51

Горючие ископаемые, родственные продукты и производные

53

Минералогия и геохимия

59

Загрязнение воздуха и промышленная гигиена

60

Обработка и удаление сточных вод

61

Водные ресурсы

70-7

Космические лучи и космология

73-9

Астрофизические спектры

БД США Science Citation Index

В Классификации БД Science Citation Index можно выделить следующие тематические наименования кодов (нотация кодов отсутствует):

Аэрокосмическая техника и техника

Астрономия и астрофизика

Энергетика и топливо

Техническое обеспечение проблем охраны окружающей среды

Инженерная геология

Нефтехимическая промышленность

Охрана окружающей среды

Геохимия и геофизика

Геология

Геонауки, междисциплинарные аспекты

География

Метеорология и изучение атмосферы

Минералогия

Горное дело

Океанография

Водные ресурсы

БД Великобритании INSPEC

в которой, помимо физики — INSPEC-А, электроники и электротехники — INSPEC-В, вычислительной техники — INSPEC-С, информатики — INSPEC-D, с 2004 г. формируется массив по экономике, бизнесу, финансам и маркетингу в области наукоемких технологий — INSPEC-Е.

В Классификаторе INSPEC отражены проблемы: “Геофизика, астрономия и астрофизика” — раздел А9000, и “Науки о Земле” — раздел В7000:

А9100

Физика Земли

А9200

Физика гидросферы и низких слоев атмосферы

А9300

Геофизические наблюдения, инструменты, приборы и методы измерений (космическими средствами)

В7710

Инструменты, приборы и методы геофизических измерений

А9400

Аэрономия, физика космоса и космические лучи

А9500

Фундаментальная астрономия, астрофизика, инструменты, приборы и методы астрономических измерений

С3380Е

Астрономические инструменты

А9600

Солнечная система

А9700

Звезды

А9800

Звездные системы, внегалактические объекты и системы, Вселенная

В7600

Космические исследования, включающие вопросы космической техники и технологии

В7720

Методы контроля загрязнения космического пространства

БД Франции по точным и естественным наукам PASCAL

Раздел “Земля, Океан, Космос” (код 001Е) в Классификаторе БД PASCAL находится в области знания “Прикладные науки” — Е. Иерархическая таблица содержит три рубрики третьего уровня, которые могут, в зависимости от тематической направленности, подразделяться на рубрики 4–6 уровней.

001Е01

Науки о Земле

001Е02

Геофизика

001Е03

Астрономия

БД COMPENDEX (Нидерланды)

с преимущественной направленностью в области техники и технологии.

Иерархическая трехуровневая система классификации:

44

Вода и технологии водопользования,

47

Океан и технология подводных вод,

48

Инженерная геология,

50

Горное дело,

51

Технология нефтепереработки,

65

Космическая техника и технология.

БД Японии JICST

Основные разделы системы классификации по наукам о Земле и изучению космического пространства относятся к разделам:

D

Космология и науки о Земле, включающие рубрики:

DB

Космические лучи и астрофизика

DC

Геофизика

DD

Геохимия

DE

Геология

DF

География

S

Технологические аспекты охраны окружающей среды

U

Горное дело

БД США GeoRef

специализированная библиографическая БД, отражающая мировую литературу по наукам о Земле. Предметное содержание БД GEOREF отражено в Классификаторе линейного типа:

Минералогия

Геохимия

Геохронология

Космическая геология

Петрология. Магматические и метаморфические породы

Петрология. Седиментогенез

Геология морей и океанография

Палеонтология. Общая

Палеонтология. Палеоботаника

Палеонтология. Беспозвоночные

Палеонтология. Позвоночные

Стратиграфия. Историческая геология и палеоэкология

Региональная геология. Общая

Региональная геология. Карты и схемы

Общие вопросы геологии и математические методы в геологии

Структурная геология

Геофизика. Общая

Геофизика. Физика недр Земли

Геофизика. Сейсмология

Геофизика. Прикладная

Гидрогеология и гидрология

Охрана окружающей среды в геологии

Геология поверхности. Геоморфология

Геология поверхности. Четвертичная геология

Геология поверхности. Почвы

Экономическая геология. Общая и горное дело

Экономическая геология. Металлы

Экономическая геология. Неметаллы

Экономическая геология. Источники энергии

Инженерная геология

БД США Aerospace & High Technology

специализированная мультидисциплинарная БД по космическим исследованиям и высоким технологиям. В системе классификации отражаются 9 тематических направлений (99 кодов), связанных с изучением космоса: аэронавтика, химия и материаловедение, техника и технологии, геонауки, медико-биологические проблемы, вычислительная математика, физика, социальные науки, космология.

Коды

Тематика

1 — 9

Аэронавтика

12 — 20

Астронавтика

12 — 48

Геонауки

88 — 93

Астрономия и науки о космосе

Политематические БД, каждая из которых имеет преимущественную тематическую направленность, отражают общие тенденции состояния работ в той или иной области, а совокупность специализированных БД дает представление о круге проблем той области, в которых преимущественно ведутся работы.

Динамические характеристики суммарных массивов публикаций могут быть полезны с точки зрения выявления ранних публикаций, особенно патентов и анализа состояния работ в рассматриваемом направлении. В ряде случаев дополнительную и более детальную информацию дает выборка документов по типам, странам, языкам или ролям (теория или эксперимент, применение, использование и др.).

Некоторые электронные и фактографические ресурсы России

В России генераторами БД и информационных продуктов в электронной форме, доступных в режиме on-line, является ряд НИИ, информационно-издательских центров и компаний.

По наукам о Земле наиболее крупными, содержащими информацию о добыче и месторождениях угля; нефти, газа и нефтегазовой индустрии; рудных полезных ископаемых, являются следующие ресурсы.

В области геофизики и изучения космического пространства создан ряд БД, формирование которых осуществляется в рамках международного сотрудничества с ведущими институтами и обсерваториями мира.

Анализ динамики потоков публикаций

Знание величины ретрофондов БД и динамики их накопления важно для специалистов, изучающих Землю и космическое пространство, т.к. большинство данных в этих дисциплинах не стареет и полученная ранее информация бывает крайне необходима для интерпретации новых результатов.

На рис. 1 а, б показаны гистограммы суммарных массивов публикаций по наукам о Земле и исследованию околоземного пространства, построенные на основе данных, отраженных в политематических и специализированных библиографических БД ведущих стран мира. По гистограммам суммарных потоков публикаций видно, что, прежде всего, общество интересует то, что “ближе к телу”: соотношение потоков публикаций в области геологии и астрономии ~10:1.

b

Рис. 1.

Тенденция занятости специалистов в областях, связанных с космосом, начала меняться с начала 1960-х гг. в связи с развертыванием работ по программам космических исследований, материаловедческим и медико-биологическим проблемам, что согласуется с ростом ретрофонда публикаций по изучению космоса, начиная именно с 1960-х гг.

Динамика развития геологической науки указывает на несколько периодов интенсивного развития и спада работ: период до 1930-х гг. можно охарактеризовать как попытки изучения недр, накопления опыта исследований; предвоенный период — интенсивная разведка и освоение месторождений полезных ископаемых; далее — 1940–1945 гг. — спад, связанный со Второй мировой войной; с 1946 г. — резкий рост публикаций с небольшими осцилляциями по всем направлениям наук геологического профиля.

Развитие астрономической науки можно проследить по БД лишь с 1932 г., времени начала отражения публикаций в БД INSPEC: до 1960-х гг. — период стабильного накопления знаний о процессах во Вселенной с помощью традиционных для астрономов приборов (телескопов) и развитие теоретических моделей (рис. 2).

Рис. 2

Период 1960–1975 гг. известен как “Золотой век Общей Теории Относительности”, когда многие понятия и термины изменили представление о природе Вселенной. В тот же период запуск ИСЗ открыл эпоху внеатмосферной астрономии. Например, с помощью космической обсерватории им. Хаббла было исследовано более 25 тыс. объектов, обеспечено уникальной информацией более 3 тыс. работ. Наиболее интенсивные исследования — “точки роста” публикаций — можно проследить, используя статистические характеристики документальных потоков в политематических базах данных ведущих стран мира. Среди приоритетных направлений работ можно выделить, например, следующие: черные дыры, экстрасолнечные планеты и системы, гамма-всплески, сверхновые звезды, астрометрия, космические лучи, космическая геология.

Заключение

Использование статистических характеристик политематических и специализированных БД в сочетании с электронными информационными ресурсами Интернета позволяет определить области повышенного интереса в науке и пути дальнейшего развития приоритетных направлений в науках о Земле и Космосе.