En slik galakse har du aldri sett før. Akkurat som Melkeveien er den blitt til ut fra bestemte naturlover, men den består ikke av stjerner. De lysende prikkene representerer vitenskapelige artikler, fargekodet etter tema og hvor mye interesse de skaper. Du kan selv fly rundt i galaksen, og utforske forskning på en helt ny måte.

Møt PaperScape - muligens den peneste visualiseringen til dags dato av hvordan naturfaglige forskningsfelt henger sammen.

• Innlegget er opprinnelig publisert på kollokvium.no

Forskeres hovedgeskjeft er å produsere vitenskapelige artikler. Siden det er ganske mange forskere rundt om i verden, blir det også ganske mange artikler. Selv de mest iherdige lesehester klarer i dag bare å holde oversikt over små deler av sine egne fagfelt. Hele volumet av vitenskapelig produksjon i verden, og hvordan funnene forholder seg til hverandre, finnes det i dag ingen gode kart over.

Heldigvis legges stadig flere ferske artikler fritt tilgengelig på nett. I følge en EU-ledet undersøkelse publisert 22. august 2013 er nå over halvparten av de siste årenes artikler gratis for alle. Men hvor er alle disse artiklene, og kan det at de er tilgjengelig for alle brukes til å skaffe innsikter på tvers av forskningsfelt?

Innen noen av naturvitenskapene - fysikk, biologi, matematikk og noen fler - begynner mange artikler sitt offentlige liv på den åpne artikkeldatabasen arXiv.org. Her ligger artiklene som utkast mens de fagfellevurderes, og blir så oppdatert til endelig form når de publiseres i et tidsskrift. ArXiv har en mini-fagfellevurdering før man får legge ut ting der, som består i at en annen som alt har artikler i databasen må gå god for det nye bidraget. (Dette enkle kravet skreller av overraskende mye - mer om det under.)

Per i dag rommer arXiv.org mer enn 800.000 artikler, fordelt på en rekke hoved- og underkategorier. Her finnes hep-ph (høyenergifysikk, fenomenologi), hep-th (høyenergifysikk, eksperiment), astro-ph (astrofysikk), cond-mat (faste stoffers fysikk), math (matematikk), q-bio (kvantitativ biologi) og så videre og så videre. Volumet av kunnskap på en webtjeneste er helt enormt - og følgelig omtrent umulig å få oversikt over.

Nå har fysikerne Damien George og Rob Knegjens imidlertid laget en portal til arXiv som er like briljant som den er enkel og pen. Er du utålmodig kan du gå rett til nettsiden deres, paperscape.org, og begynne å leke - det er intuitivt og gøy.

Her er hva de har gjort:

For hver artikkel i arXiv har George og Kjegjens trukket ut artikkelens kategori, navn på forfatter, og hvilke andre artikler som refererer tilbake til den. Så skaper de automatisk en artikkelgalakse ut fra disse enkle, fysikkbaserte reglene:
1) Alle artikler frastøter hverandre, som om de merket en omvendt tyngdekraft. (På fagspråket: Newtons tyngdelov med negativt fortegn)
2) Artikler som refererer til hverandre tiltrekkes, som om det var en springfjær (På fagspråket: Hookes lov)
3) Artiklene representeres grafisk som sirkler, der størrelsen avgjøres av hvor mange andre som har referert til den artikkelen
4) Jo nyere artiklen er, jo lysere er sirkelen.

Opphavsmennenes egen beskrivelse er litt mer teknisk, men mer presis:

Each paper in the map is represented by a circle, with the area of the circle proportional to the number of citations that paper has. In laying out the map, an N-body algorithm is run to determine positions based on references between the papers. There are two “forces” involved in the N-body calculation: each paper is repelled from all other papers using an anti-gravity inverse-distance force, and each paper is attracted to all of its references using a spring modelled by Hooke’s law. We further demand that there is no overlap of the papers.

The map is rendered simply as a solid circle for each paper. The colour of the circle denotes the arXiv category of the paper, and the brightness indicates age. Brightness is sometime difficult to discern, and we are working on adding a heat-map overlay to indicate clearly the areas of the map which have the most recent activity.

Resultatet er en nydelig visualisering av hvordan forskningen i dag fordeler seg på felt, og hvordan disse feltene er relatert seg imellom. Noen har ingen forbindelse i det hele tatt, andre ligger nesten oppå hverandre. I midten av alt ligger teoretisk høyenergifysikk, siden både resultater og metoder herfra aktivt brukes i mange andre felt.

Artikkelgalaksen inkluderer naturligvis bare de feltene som pleier å legge utkastene sine på arXiv. Dette blir imidlertid stadig flere, så med tid vil PaperScape romme stadig mer av dagens forskning. Om visualiseringen har noe stort poeng ut over å være en pen og inspirerende tidstyv kan sikkert diskuteres. Gitt hvor stor interesse det er i tverrfaglig forskning i dag er det imidlertid sannsynlig at noen vil la seg inspirere av PaperScape, og sette i gang egne undersøkelser av hvordan feltene i dagens moderne vitenskap påvirker hverandre. Så kan man jo lure på hvordan slike artikler, som naturlig vil referere omtrent alt annet, vil havne i galaksen hvis de selv legges på arXiv…

PS: Ikke bland arXiv.org med dets nyere klon viXra.org (“An alternative archive of 5395 e-prints in Science and Mathematics serving the whole scientific community”). Dette nettstedet ble opprettet for noen år siden av folk som var misfornøyde med mini-fagfellevurderingen hos arXiv. viXra inneholder en rekke, skal vi si, alternative innspill til dagens forskning, og er helt åpent for alle som vil legge ut sine tanker. Den interesserte leser kan jo klikke seg litt rundt der også, og rapportere sine inntrykk i kommentarfeltet?

Referanser:

http://PaperScape.org
http://blog.physicsworld.com/2013/08/16/welcome-to-the-arxiv-galaxy/
http://news.sciencemag.org/scientific-community/2013/08/free-papers-have-reached-tipping-point-study-claims