[論文レビュー] Citation-based clustering of publications using CitNetExplorer and VOSviewer

Nees Jan van Eck, Ludo Waltman|arXiv (Cornell University)|Feb 11, 2017

Complex Network Analysis Techniques参考文献 17被引用数 6

ひとこと要約

本論文は、無料で利用可能なツールであるCitNetExplorerとVOSviewerを用いて、科学的出版物の引用に基づくクラスタリングのワークフローを提示している。天文学および宇宙物理学分野における引用ネットワークのクラスタリングと視覚的分析が可能となり、研究者がクラスタリングアルゴリズムやプログラミングの深い専門知識がなくても、高度なクラスタ分析を実施できるようになる。

ABSTRACT

Clustering scientific publications in an important problem in bibliometric research. We demonstrate how two software tools, CitNetExplorer and VOSviewer, can be used to cluster publications and to analyze the resulting clustering solutions. CitNetExplorer is used to cluster a large set of publications in the field of astronomy and astrophysics. The publications are clustered based on direct citation relations. CitNetExplorer and VOSviewer are used together to analyze the resulting clustering solutions. Both tools use visualizations to support the analysis of the clustering solutions, with CitNetExplorer focusing on the analysis at the level of individual publications and VOSviewer focusing on the analysis at an aggregate level. The demonstration provided in this paper shows how a clustering of publications can be created and analyzed using freely available software tools. Using the approach presented in this paper, bibliometricians are able to carry out sophisticated cluster analyses without the need to have a deep knowledge of clustering techniques and without requiring advanced computer skills.

研究の動機と目的

• 大規模な科学的出版物の整理という、文献計量研究における課題に応えること。
• 高度なプログラミングや統計的知識が不要な、実用的でアクセスしやすい引用関係に基づく出版物のクラスタリング手法を提供すること。
• CitNetExplorerを用いた詳細な出版物レベルの分析と、VOSviewerを用いた集計レベルの可視化の統合を示すこと。
• 研究者がインタラクティブな可視化を通じてクラスタリングの解を探索し解釈できるようにすること。
• 天文学や宇宙物理学のような分野における大規模な引用ネットワークの分析を、オープンソースツールを用いて支援すること。

提案手法

• 天文学および宇宙物理学分野の大量の出版物を、直接の引用関係に基づいてCitNetExplorerで処理すること。
• 引用リンクによる接続を用いて、関連する出版物のクラスタを特定する引用ネットワーク分析を適用すること。
• CitNetExplorerを用いて、重要なノードや引用パターンを強調する個々の出版物レベルでのクラスタリング解を生成すること。
• VOSviewerを用いて、クラスタの密度や相互接続性を強調するクラスタリング結果の視覚的マップを作成すること。
• 両方のツールの出力を統合し、詳細な検査（CitNetExplorerによる）と全体像の理解（VOSviewerによる）を可能にする多段階分析を実現すること。
• インタラクティブな可視化を活用して、クラスタ構造の探索、中心的出版物の特定、テーマ的一致性の評価を行うこと。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 大規模な科学的出版物セットにおいて、引用ネットワークを効果的にクラスタリングすることで、テーマ的なグループ化をどのように明らかにできるか？
• RQ2 CitNetExplorerとVOSviewerは、高度な技術的スキルがなくても、どの程度文献計量分析を支援できるか？
• RQ3 CitNetExplorerとVOSviewerの補完的で可視化指向の分析機能は、クラスタリング結果の解釈をどのように向上させるか？
• RQ4 これらのツールの統合は、実世界の文献計量応用において信頼性があり解釈可能なクラスタリング解を生み出せるか？
• RQ5 引用ベースのクラスタリングを通じて、天文学および宇宙物理学分野の科学的文献の構造についてどのような洞察が得られるか？

主な発見

• このワークフローは、手動によるアノテーションや複雑なアルゴリズムを一切必要とせず、引用データのみを用いて大規模な出版物セットの効果的なクラスタリングを可能にする。
• CitNetExplorerは、直接の引用リンクに基づいて出版物のクラスタを的確に特定し、天文学および宇宙物理学分野の文献内でのテーマ的グループ化を明らかにした。
• VOSviewerは、クラスタの密度や関連性を明確に強調する、明確で解釈可能なクラスタリング結果の可視化を提供した。
• 両ツールの併用により、個々の出版物の詳細な検査（CitNetExplorer）とクラスタ構造のマクロレベルの理解（VOSviewer）を可能にする二段階の分析が実現された。
• このアプローチは非専門家にもアクセス可能であり、文献計量学者が最小限の技術的トレーニングで高度なクラスタ分析を実施できる。
• この方法は、特にアストロフィジックスのような大規模で複雑な分野において、実世界の科学的文献を分析する上で実用的であることが示された。