科學(xué)圖譜已經(jīng)普遍采用的設(shè)計(jì)隱喻是一個(gè)抽象的景觀圖，即用合理的輪廓顯示出虛擬的山谷和山峰。類似的景觀隱喻也出現(xiàn)在許多早期的信息可視化設(shè)計(jì)中。這種隱喻自然是來源于探險(xiǎn)和導(dǎo)航的意圖，如山峰的地標(biāo)是用來吸引探險(xiǎn)家的注意。如果景觀的外形與隱含景觀系統(tǒng)的顯著特征相符，那么就可以通過這些易于找到的路標(biāo)來研究這個(gè)系統(tǒng)，使這一探索過程變成直觀、有趣的航行。許多早期的信息可視化系統(tǒng)充分利用這樣一個(gè)假設(shè)，即一個(gè)事件發(fā)生的概率越大，讓用戶易于找到這一事件就越發(fā)重要。相比之下，用戶很少主動(dòng)游覽山谷，或注意那些小概率的事件。例如，主流系統(tǒng)常常強(qiáng)調(diào)高頻主題，突出卓越作者，而不是那些低頻者。
　　另一個(gè)同樣引人深思的例子來自進(jìn)化生物學(xué)�，F(xiàn)在家喻戶曉的達(dá)爾文自然選擇論反映出適應(yīng)和生存之問的深刻關(guān)系。適應(yīng)度景觀（illnesslandscape）的概念為廣泛的有關(guān)態(tài)勢感知（situationalawareness）、缺口分析（gapanalysis）、組合分析（porffolioanalysis）、發(fā)現(xiàn)過程（discoveryprocesses）和戰(zhàn)略規(guī)劃（strategicplanning）研究提供了直觀且適應(yīng)可持續(xù)的研究框架。穿越適應(yīng)度景觀圖體現(xiàn)為最優(yōu)化處理過程。旅行者的最終目的是移動(dòng)到適應(yīng)度總體最大化的一點(diǎn)上。適應(yīng)度景觀范式的巨大潛力不僅體現(xiàn)在生物學(xué)中，也體現(xiàn)在許多其他學(xué)科中。它可能幫助我們處理許多共性問題，如在某個(gè)學(xué)科背景下，我們究竟位于何處？為達(dá)到目的，要做哪些必要的移動(dòng)？能否找到一條持續(xù)向前的道路？我們需要承擔(dān)何種程度的短期損失才能最大限度地獲得最終收益？可視化分析為解決這些問題提供了有前途的平臺。
　　曼弗雷德·科肯（ManfredKochen）建議每個(gè)信息科學(xué)家都閱讀《巴比倫以來的科學(xué)》這本書，因?yàn)樗�建立了信息科學(xué)的范式基礎(chǔ)（Kochen，1984）。社會學(xué)家羅伯特·默頓（RobertMerton）和信息科學(xué)家加菲爾德認(rèn)為《科學(xué)文獻(xiàn)網(wǎng)絡(luò)》一書是普賴斯對信息科學(xué)的最大貢獻(xiàn)，此書中首次提出的科學(xué)出版物的引文使用法，為后來關(guān)于科學(xué)內(nèi)容與研究前沿周期的研究奠定了基礎(chǔ)。普賴斯首先提出引文分析可以獲取科學(xué)文獻(xiàn)發(fā)展的概念圖，尤為重要的是，它還可以繪制科學(xué)前沿的主題圖譜。這種科學(xué)文獻(xiàn)的拓?fù)鋱D可以在顯示圖形位置的同時(shí)綜合提供相關(guān)的期刊、作者及文獻(xiàn)信息。
　　一代又一代的信息科學(xué)家和大部分的科學(xué)工作者都深受哲學(xué)和科學(xué)史的影響，尤其是庫恩（ThomasKuhn，1922～1996）的科學(xué)革命結(jié)構(gòu)理論（Kuhn，l962）、保羅·薩加德（PaulThagard）的概念革命（conceotualrevolution）理論（Thazard，1992），以及克蘭的無形學(xué)院理論（crane，1972）。追蹤科學(xué)范式的研究也不例外。美國科學(xué)信息研究所（[nstituteforScientificInformation，ISI）的加菲爾德和斯莫爾通過引文分析繪制了科學(xué)圖譜。米歇爾·卡�。∕ichelCallow）和他的同事用共詞分析追蹤科學(xué)文獻(xiàn)的變化。實(shí)際上，共詞分析應(yīng)用非常廣泛，可以應(yīng)用于包括技術(shù)報(bào)告、演講筆錄、資助申請等科學(xué)記錄，以及學(xué)術(shù)期刊論文和會議論文。關(guān)于這些記錄的具體分析將在后面的章節(jié)中提及。當(dāng)前，新的研究趨勢更傾向于科學(xué)前沿的動(dòng)態(tài)研究：長時(shí)間內(nèi)科學(xué)爭論的焦點(diǎn)到底是什么？主流理論都涉及什么知識？究竟如何將范式轉(zhuǎn)移可視化？競爭范式是如何在科學(xué)前沿的內(nèi)容中興起和衰落的？科學(xué)前沿動(dòng)態(tài)可視化的最佳方式是什么？
　　在以科學(xué)整體作為研究對象的復(fù)興研究趨勢中，科學(xué)前沿的可視化領(lǐng)域經(jīng)歷著前所未有的變革。用科學(xué)來研究科學(xué)，我們需要了解科學(xué)活動(dòng)的本質(zhì)、科學(xué)的哲學(xué)屙陛和社會屙陛。本書將從科學(xué)界所謂的視覺主義（Visualism）開始講起，視覺主義認(rèn)為，當(dāng)代科學(xué)家每天所做的工作，實(shí)際上就是繪圖、解讀和說明（Ihde．1998）。我們可以使用什么樣的隱喻來描述科學(xué)前沿可視化呢？我們從自然界中的天體和地理現(xiàn)象入手，到概念圖的繪制和科學(xué)文獻(xiàn)的知識結(jié)構(gòu)分析，再到科學(xué)前沿的靜態(tài)“快照”和歷時(shí)性動(dòng)態(tài)特征圖來探討知識域可視化的問題。
　　科學(xué)知識增長有三種簡單的模式。第一種是最常見的累積性增長模式，即指新知識是按舊知識邏輯遞進(jìn)的方式增長。第二種模式是指新的理論假設(shè)，經(jīng)過與傳統(tǒng)理論的較量，或被接受或被證偽，不存在模棱兩可的證明，因此結(jié)果會被科學(xué)家們接受。大部分科學(xué)本質(zhì)模型的討論都基于這種模式。第三種模式是指新的科學(xué)理論不是源于近期的科學(xué)發(fā)展，而是得到科學(xué)歷史進(jìn)程中某一階段理論的啟發(fā)。這種模式，是整個(gè)文化歷史領(lǐng)域的隨機(jī)性選擇。普賴斯指出，這種非結(jié)構(gòu)性的增長具有人文科學(xué)的特點(diǎn)。
　　三種模式進(jìn)行比較，第一種模式強(qiáng)調(diào)了持續(xù)性累積增長；第二種不具備這種累積性；第三種模式既包含階段性的累積增長又包含階段性的跳躍增長。最著名的代表就是庫恩的科學(xué)革命結(jié)構(gòu)理論。在該理論中，階段性累積模式是常規(guī)科學(xué)，而累積增長的間斷則被視為是科學(xué)危機(jī)或革命。
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