可视化在科技期刊出版的应用范文

一、可视化定义

伯茨奇（Bertschi）等人认为可视化是精神形象的创造，是一个与视觉感知相关的过程［1］。吕永峰将文献中常见的可视化分类方法与技术归纳为科学计算可视化、数据可视化、信息可视化及知识可视化［2］。了解这几种可视化类型对理解期刊可视化层次具有重要意义。简单来说，科学计算可视化指计算或实验产生的数据的可视化方法研究，数据可视化是在此基础上扩大了数据类型，信息可视化旨在利用大量抽象数据（通常是数字的）衍生出新的见解，主要帮助改善大数据集的信息检索、访问和表达，知识可视化旨在通过更加丰富的方式促进知识在人群中的传递和创造，主要为了增加个体之间的知识密集型交流［3］。这四种可视化类型之间的关系呈现螺旋式上升和递进，也展现出可视化逐渐向智慧的揭示和启发迈进的过程。

二、可视化应用实践

目前，已经有一些知名的出版商和期刊在出版的相关过程中使用了可视化技术，通过文献及网站调研，本文对一些主要特征归纳如下。

（一）服务信息可视化

数字化时代，期刊网站及数字平台成为期刊展现文章内容，与作者、读者及审稿人交流及编辑办公的重要依托。在期刊不断强调和提升服务能力的今天，网络平台为期刊服务范围扩大和服务质量提升创造了条件，可视化技术以其丰富、多元、有趣、直接、易于理解的特点，在其中发挥了重要作用。

1.用户界面

可视化在网络时代和数字化出版的背景下，研究者与期刊的绝大多数互动发生在网络平台，因此，在网站设计时体现友好性能够提高用户体验和满意度，也有助于树立期刊品牌和形象。除了鲜明的网站视觉设计和图片多样性带来的视觉愉悦外，针对较大期刊平台或期刊集群平台上资源及其分类繁多的特点，可视化技术的应用可以更好地为用户进行信息显示和分类导航。Elsevier的研究者学院（ResearcherAcademy）首页的分类导航便采用几个密集度不同的同心圆代替文字罗列，当鼠标指向某个同心圆时，该同心圆变大并显示该分类下的模块和主题数量，便于用户对内容的选择和把控。Elsevier的EVISE®e-learning采用的是步步视觉导航的方法，当选择“开始学习”后，页面会显示编辑、审稿人和作者的人像角色，根据需要选择角色，并跳转到下一次的可视化选择，这种可视化动态图片的方式增加了互动兴趣，也减少了用户错误选择导致的时间浪费。

2.用户资源

可视化期刊平台掌握内容资源，同时凝聚了一批本领域的审稿人、作者和读者，相当于一个小型学术社区。这意味着期刊具有绝对优势和职责进行知识培训和传播。培训一般包括期刊指南培训和知识培训。对于作者、审稿人甚至编辑，仔细了解相关指南（期刊出版流程、道德规范、可用工具、系统操作等）至关重要。但这些内容一般枯燥冗长，不会被认真阅读，导致指南中一再强调的事项被忽视，增加编辑部重复解答和处理问题的工作量。使用图片、视频、动画方式的解说指南可在更短时间内传递大量信息，增加趣味性和阅读率。例如，Springer用信息图展现作者指南；IOP、IEEE使用视频介绍作者投稿流程；IEEEXplore提供视频教材说明平台搜索、期刊浏览、内容提醒功能设置等方法，并提供在线网络研讨会，培训相关使用功能。此外，Elsevier的EVISE®e-learning设有提供给审稿人、编辑和研究者的视频指南，IOP也有针对审稿人的培训视频［4］。知识培训方面，Elsevier的研究者学院通过大量视频、动画等进行写作方法、研究经费申请、同行评议、职业生涯规划等培训［5］。Springer作者学院（AuthorAcademy）和IEEEXplore也提供科学写作基础等视频培训。科学素养教育也可以在某种意义上看成一种培训，许多出版商都注重科普教育，可视化丰富了传播形式，如《自然》（Nature）对其精选的文章和快报提供科学家的采访视频［6］，SpringerNature通过BeforetheAbstract网站记录作者及潜在作者的真实生活体验，并将故事通过记录现场活动、提交文稿的播客组合传播［7］。

（二）期刊文章可视化

文章可视化是指对期刊在线文章及其关联信息的呈现和表达进行的可视化，包括文章相关信息可视化及文章内容可视化两种，目的是增强文章的表达、呈现和传播能力。

1.文章相关信息可视化与文章相关的信息，如文章结构、文章引用情况等，可以从一定侧面增进对文章的阅读和理解，而这些信息能够通过可视化手段更好地呈现和描述。不同于纸质载体，文章的网页呈现可以更加结构化，从而在短时间内向读者传递更全面的信息。IOP、Taylor&Francis、Elsevier等平台都在文章旁边显示章节结构，帮助读者快速了解文章架构并可通过点击定位到相关内容。同时，也对文章内的图片和表格进行了单独呈现和索引，还允许在页面上放大或缩小地查看图像，IOP和Elsevier还提供不同格式或像素的图像下载服务［8］。文章的引用指标是作者、期刊以及读者都比较关注的问题，很多出版商在其在线文章中对该文的引用和阅读情况进行可视化呈现，方便作者和编辑部查看文章影响力，便于读者判断文章的重要性。如Taylor&Francis文章页面嵌有Altmetric分数及其圆圈图示，圆圈上不同颜色显示文章被提到的来源［9］。PLOSOne使用表格形式呈现文章的浏览及各种形式的下载指标。IEEEXplore引用地图对文章的参考文献和施引文献进行了更高层次的视觉显示。此外，对文章的分析功能进行可视化可以帮助研究者更好地了解研究领域，Springer推出在线可视化工具AuthorMapper，将作者位置信息和谷歌地图相结合［10］，通过动态页面实现搜索和科研趋势分析。

2.文章内容可视化

目前，对文章内容可视化的实践可归纳为术语可视化、摘要可视化、增补材料可视化和可视化期刊，这几种可视化涵盖的内容是逐渐增加的，具体内容如下。（1）术语可视化科学出版物中出现的一些术语会给读者带来理解障碍，为节省读者阅读时翻阅词典、查阅资料的时间，对术语进行必要的注释是常见的做法。但对于复杂化学式等专业术语，作者可能不会注释，而且当语言也无法确切表达时，可视化的表达就非常必要。目前有一些期刊在其在线文章里提供术语超链接，点击即可将文中术语可视化呈现，便于读者阅读查阅。如自然出版集团旗下的《自然化学》（NatureChemistry）、《自然化学生物学》（NatureChemicalBiology）就对文中出现的术语概念提供了图形等可视化表达。除了术语本身，对术语之间的关系可视化能促进科学发现。Elsevier与CWTS研究小组合作开发了新的可视化工具，针对Scopus的所有期刊和会议录，该工具能揭示其中多个期刊文章的题目和摘要所用术语之间的关系，并通过VOSviewer完成展示［11］。（2）摘要可视化摘要是对文章内容简明扼要的总结，担负着吸引读者及阐明文章主要内容的职责。图形摘要能够以图形形式概括文章摘要，避免了文字的枯燥，简单直观，并能快速传递信息，因此受到读者的喜爱。截至2016年，美国化学会（AmericanChemicalSociety，ACS）旗下51种刊物都提供了在线出版的图形摘要［12］，以此吸引读者。与图形摘要相比，视频摘要能够传递的信息更多，Springer、IOP、Taylor&Francis等都已经为作者提供视频摘要服务，帮助其更好地理解和传播文章。Elsevier提供AudioSlides服务，作者可使用简单的文字、声音和精美的图画在5分钟内总结文章［13］，特色作者视频则允许作者用自己的语言解释研究成果。（3）增补材料可视化增强出版是在传统出版物的基础上，允许作者附加与文章相关的数据、材料等更多信息的出版模式。因此，更多可视化资料可以采用增补材料的形式被附加在文章之后，供读者补充阅读。目前，各大出版商都在积极推进增强出版，也促进了可视化技术的应用。美国国家医学图书馆和美国光学学会共同合作的科研项目“互动科学出版”允许作者发表大型二维和三维数据集，并为作者和读者提供相应工具［14］。Elsevier提供了一系列免费工具帮作者展示3D几何形状和模型、3D分子模型和晶体学数据、3D神经影像数据、3D放射学数据、地理空间数据、系统发育树等，只要作者按照要求提供合适的文件格式，就可以将其数据在文章中进行3D展示，还可以进行放大、旋转等操作，避免了图像的传统呈现方式带来的信息丢失，使读者更加具体形象地了解研究内容。Cell在线文章也可以附加图片、表格、视频等［15］。（4）可视化期刊可视化期刊是对文章全部内容进行可视化表达，一般采用视频方式，是对传统期刊文章呈现形式的颠覆，能有效描述一些学科中的方法和实验过程，比单纯的文字描述更容易理解，也更容易重复。2006年，全球首例出版物理和生命科学领域新技术、新应用及黄金标准协议的《可视化实验期刊》（JournalofVisualizedExperiments，JoVE）正式创刊，旨在促进生物、医药、化学及物理研究的实验方法能被有效传播和在线讨论。JoVE的出版过程是：作者根据要求提交原始文字稿，经编辑审查和同行评议后，录用的手稿由JoVE的专业级脚本作家翻译成视频脚本，再由专业摄影师到作者实验室进行拍摄，最后由JoVE编辑视频，并增加专业配音人才的解说，视频出版后会一并被PubMed/MEDLINE、WebofScience、SciFinder和Scopus收录［16］。此外，Elsevier的《微创妇科学期刊》（TheJournalofMinimallyInvasiveGynecology）也接受视频文章，要求视频文章包含结构化摘要和手稿中包含的全部元素，使用视频的作者可以不用写文章就能以视频媒体展现科学发现。《真菌遗传学与生物学》（FungalGeneticsandBiology）允许使用文本提供研究发现的背景并总结领域现状，视频阐明要点并使文章核心信息更易被获取［17］。

三、可视化模型构建

从以上梳理可以看出，期刊出版商已经对可视化在出版中的重要性有了一定认识，并积极开展了相关实践，但从覆盖范围和深入程度来讲，目前的应用还不完善。未来伴随着可视化技术在商业和生活中的大量应用，以及人们对可视化资源的依赖，可视化技术在期刊领域的应用会不断深化，对提升期刊生存能力、传播能力和竞争力的助力也会不断增加。根据现有实践的层次进行分析，在未来的发展中，期刊对可视化的推进会遵循一定的路径和层次，这种路径和层次发展是用户由浅入深的需求和由表及里的感知来驱动的。美国学者理查德•博亚特兹提出的“素质洋葱模型”把胜任素质描述为由外到内层层包裹的结构，这是一个由表及里的层次结构，根据期刊用户感知顺序和对期刊可视化的需求程度，借用这个模型可将可视化在期刊的应用由外向内分为四个层次，分别是服务层、辅助层、理解层和传播层，即期刊可视化洋葱模型。该模型揭示了可视化从基础到智慧的发展层次，越核心的部分智慧性越高，对技术的需求更高，实施难度也越大，同时涉及更多的人文情怀和艺术灵感。服务层主要指出版环境可视化，包括期刊的操作环境（检索、导航、分类、流程处理等）、培训环境、传播环境等的可视化，这种可视化可以是单纯视觉设计，也可以是提供给作者、读者、编辑、审稿人的周边服务的可视化。服务层是用户在与期刊发生联系时最先接触的层次，主要目的是提升服务质量，营造现代快捷的服务氛围，关注用户体验。辅助层是将能够辅助用户对文章从不同角度进行理解的元素进行可视化，包括文章结构、引文指标、文章关系甚至作者信息、资助信息等，目的是从不同角度促进对文章内容的理解，便于阅读和丰富对文章的判断。理解层是不同程度地对文章部分或者全部内容，如术语、摘要、增补材料、整个实验过程乃至全文进行可视化的过程，目的是帮助用户更好地理解文章表达的思想和内容。传播层是指知识可视化，是指将文章中的知识自动或者人工提炼并进行丰富的可视化表达，目的是交流和传播，使用图像创造力激发创造思维，这是可视化的高级形式，也是期刊想达到的最终目的。用户与期刊互动时，由表及里接触这四个层次，感受逐渐增强。越靠外的层次越注重体验，用来改善用户使用状况、提升用户好感，让用户“停下”；越靠内的层次越关注收获，用来助力信息获取，让用户“留下”。但从根本讲，用户对期刊最主要的需求是文章和知识，因此该模型由外至内，需求程度增强。期刊在构建可视化应用路径时，应当充分考虑用户接触顺序和需求程度，从而设计合理的方案，不断完善可视化的整体过程，加深可视化应用。该模型可以为期刊揭示其目前所处的可视化应用的位置，也可以为未来的可视化推进提供一定的参考。

期刊在实施可视化建设时，可以根据该模型定位自己所处的位置，并对照该层次定义找到当前可视化应用在观念、技术及覆盖范围的缺陷，激发本层次改进和提高的灵感；也可以根据可视化目标定位其应该到达的层次，并由所在层次循序渐进地逐层深化。该模型可以帮助期刊厘清可视化建设和应用的思路，使可视化的建设和推进有条不紊。显而易见，网络时代，可视化技术拥有非常广阔的发展前景和应用市场，也在逐渐改变人们的需求和习惯，这种变化应该受到同样作为信息载体的科技期刊的重视。实质上，可视化应用是提高科技期刊服务能力、传播能力、影响力及竞争力的有效手段，随着技术的进一步成熟，人们对视觉信息的需求还会被进一步挖掘和满足。科技期刊需要高瞻远瞩，把握技术趋势和人们的需求，为科学社区更好地传递知识。目前，国外的主要出版商对于可视化的技术已经有了一些实践，覆盖了服务、辅助、理解、传播四个层次，只是全面性和深度还不足，但国内期刊在这方面的实践非常少，应当尽快调整和完善，由浅入深，层层递进地进行可视化技术的应用，充分利用可视化技术的优势，不断提高期刊的服务、传播等能力。