Sistem Data Astrofisika

Sejarah

Selama bertahun-tahun, masalah yang berkembang dalam penelitian astronomi (seperti dalam disiplin ilmu yang lain) adalah jumlah makalah yang diterbitkan di jurnal astronomi terkemuka yang terus meningkat, yang berarti para astronom akan semakin sedikit membaca hasil penelitian terbaru. Selama tahun 1980-an, para astronom melihat bahwa teknologi yang baru lahir, yang membentuk dasar dari Internet akan dapat digunakan untuk membangun aplikasi elektronik sistem pengindeksan makalah penelitian astronomi yang akan memungkinkan para astronom untuk terus mengikuti berbagai penelitian yang lebih besar.
Ide pertama dari database abstrak jurnal dibuat pada konferensi Astronomi dari Basis-Data Besar  yang diadakan di Garching bei München pada tahun 1987. Awal pengembangan sistem elektronik untuk mengakses abstrak astrofisika berlangsung selama dua tahun, tahun 1991 diskusi membahas bagaimana mengintegrasikan database ADS dengan SIMBAD, yang menyimpan semua katalog yang tersedia ditujukan untuk benda-benda di luar sistem tata surya, untuk menciptakan sebuah sistem di mana para astronom bisa mencari semua makalah yang ditulis tentang objek yang diberikan.
Versi awal dari ADS, dengan database yang terdiri dari 40 makalah, diciptakan sebagai bukti dari konsep pada tahun 1988, dan database ADS berhasil terhubung dengan database SIMBAD pada musim panas 1993. Pencipta percaya ini adalah penggunaan internet pertama yang memungkinkan kueri secara simultan dari database sains translatik. Sampai tahun 1994, layanan ini tersedia melalui jaringan milik perangkat lunak, tetapi dipindahkan ke World Wide Web awal tahun dilahirkannya WWW. Jumlah pengguna layanan empat kali lipat dalam lima minggu setelah pengenalan ADS pada layanan berbasis web.
Pada awalnya, artikel jurnal yang tersedia melalui ADS adalah hasil pindai bitmap yang dibuat dari kertas jurnal, tapi dari tahun 1995 dan seterusnya, Astrophysical Journal mulai menerbitkan edisi online, segera diikuti oleh yang lain utama jurnal-jurnal seperti Astronomy and Astrophysics dan Monthly Notice of the Royal Astronomical Society. ADS menyediakan link untuk edisi elektronik dari penampilan pertama mereka. Sejak sekitar tahun 1995, jumlah pengguna ADS telah meningkat dua kali lipat setiap dua tahun. ADS sekarang memiliki perjanjian dengan hampir semua badan jurnal astronomi, yang memasok abstrak. Pindaian artikel dari awal abad ke-19 tersedia dalam layanan, yang sekarang berisi lebih dari delapan juta dokumen. Layanan ini didistribusikan di seluruh dunia, dengan dua belas situs mirror di dua belas negara di lima benua, dengan database yang disinkronkan dengan cara update mingguan menggunakan rsync, utilitas mirroring yang memungkinkan pembaruan hanya bagian dari database yang telah berubah. Semua update dilakukan terpusat, tetapi mereka memulai script di situs mirror yang "menarik" data yang diperbarui dari server ADS.

Data dalam sistem

Makalah diindeks dalam database dengan catatan bibliografi, yang berisi rincian jurnal yang mereka terbitkan di dalam berbagai metadata terkait, seperti daftar penulis, referensi, dan kutipan. Awalnya data ini disimpan dalam format ASCII, tetapi keterbatasan ini mendorong pengelola database untuk memindahkan semua catatan ke format XML (Extensible Markup Language) pada tahun 2000. Catatan bibliografi sekarang disimpan sebagai elemen XML, dengan sub-elemen untuk berbagai metadata.
Sejak munculnya edisi jurnal-jurnal online, abstrak dimuat dalam ADS pada atau sebelum tanggal penerbitan artikel, dengan jurnal teks penuh tersedia untuk pelanggan. Artikel yang lebih tua telah dipindai, dan abstraknya dibuat dengan menggunakan optical character recognition software. Pindaian dari artikel sebelumnya sekitar tahun 1995 biasanya tersedia gratis, dengan kesepakatan dengan penerbit jurnal.
Pindaian artikel disimpan dalam format TIFF, baik resolusi menengah dan tinggi. TIFF file dikonversi pada ke file GIF untuk permintaan dilihat pada layar (on-screen viewing), dan PDF atau PostScript file untuk pencetakan. File yang dihasilkan kemudian di-cache untuk menghilangkan regenerasi yang tidak perlu yang sering terjadi untuk artikel populer. Pada tahun 2000, ADS menyimpan 250 GB pindaian, yang terdiri dari 1,128,955 halaman artikel dari 138,789 artikel. Pada tahun 2005 telah berkembang menjadi 650 GB, dan diperkirakan akan tumbuh lebih jauh, sekitar 900 GB dengan tahun 2007. Tidak ada informasi lebih lanjut yang telah diterbitkan.
Database awalnya hanya berisi referensi astronomi, tetapi sekarang telah berkembang untuk menggabungkan tiga database, meliputi astronomi
(termasuk ilmu-ilmu planet dan fisika surya) referensi, fisika (termasuk instrumentasi dan geosains) referensi, serta pracetak karya ilmiah dari arXiv. Database astronomi merupakan yang paling canggih dan penggunaannya menyumbang sekitar 85% dari total penggunaan ADS. Artikel ditempatkan kedalam database yang berbeda menurut subjek dari jurnal yang diterbitkan, sehingga artikel dari salah satu jurnal mungkin muncul dalam semua tiga subjek database. Pemisahan database memungkinkan mencari di masing-masing disiplin disesuaikan, agar kata-kata dapat secara otomatis diberikan berat fungsi yang berbeda dalam berbagai database pencarian, tergantung pada seberapa umum digunakan dalam bidang yang relevan.
Data dalam arsip pracetak diperbarui setiap hari oleh arXiv, repositori utama dari fisika dan astronomi pracetak. Munculnya server pracetak, seperti ADS, memiliki dampak yang signifikan pada tingkat penelitian astronomi, seperti makalah sering dibuat tersedia dari server pracetak berminggu-minggu atau berbulan-bulan sebelum jurnal mereka diterbitkan. Penggabungan pracetak dari arXiv ke ADS berarti bahwa mesin pencari dapat kembali mengembalikan penelitian paling baru yang saat ini tersedia, dengan peringatan bahwa pracetak mungkin belum di koreksi dengan standar yang diperlukan untuk publikasi di jurnal utama. Database ADS menghubungkan pracetak dengan artikel yang telah diterbitkan sebisa mungkin, sehingga kutipan dan referensi pencarian akan kembali link ke artikel jurnal dimana pracetak dikutip.

Perangat Lunak dan Perangkat Keras

Perangkat lunak berjalan pada sistem yang ditulis khusus, memungkinkan kustomisasi yang luas untuk kebutuhan astronomi yang tidak akan mungkin dilakukan dengan perangkat lunak database untuk tujuan umum. Skrip dirancang untuk menjadi platform independen, mengingat kebutuhan untuk memfasilitasi mirroring pada sistem yang berbeda di seluruh dunia, meskipun meningkatnya penggunaan Linux sebagai sistem operasi pilihan dalam astronomi telah menyebabkan peningkatan optimalisasi script untuk instalasi pada platform.
Server utama ADS berada di Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics in Cambridge, Massachusetts, dan dengan dual 64-bit X86 Intel server dengan dua quad-core 3.0 GHz CPUs and 32 GB of RAM, berjalan dengan CentOS 5.4 Linux distribution. Mirrors terletak di Brazil, Tiongkok, Chile, Prancis, Jerman, India, Indonesia, Jepang, Rusia, Korea Selatan, Britania Raya, and Ukraina.

Indeksasi

ADS saat ini menerima abstrak atau daftar isi dari hampir dua ratus sumber jurnal. Layanan ini dapat menerima data mengacu pada artikel yang sama dari beberapa sumber, dan menciptakan satu referensi bibliografi berdasarkan data yang paling akurat dari masing-masing sumber. Penggunaan umum dari TeX dan LaTeX oleh hampir semua jurnal ilmiah sangat memudahkan penggabungan data bibliografi ke dalam sistem dalam format standar, dan mengimpor artikel yang berbasis kode web HTML juga sederhana. ADS menggunakan script Perl untuk mengimpor, mengolah, dan standardisasi data bibliografi.
Tampaknya tugas mengubah nama penulis menjadi standar format 'nama keluarga, nama pertama' merupakan salah satu yang sulit untuk diotomatisasi, karena berbagai konvensi penamaan seluruh dunia dan kemungkinan bahwa nama yang diberikan seperti Davis bisa menjadi nama pertama, nama tengah atau nama keluarga. Konversi akurat dari nama membutuhkan pengetahuan rinci tentang nama-nama penulis aktif dalam astronomi, dan ADS memelihara database ekstensif nama penulis, yang juga digunakan dalam mencari di database.
Untuk artikel elektronik, daftar referensi diberikan pada bagian akhir dapat dengan mudah di ekstraksi. Untuk artikel hadil pemindaian ekstraksi bergantung pada OCR. Database referensi dapat "dibalik" menjadi daftar kutipan untuk setiap makalah dalam database. daftar kutipan telah digunakan di masa lalu untuk mengidentifikasi jika terdapat artikel populer hilang dari database; sebagian besar berasal dari sebelum tahun 1975 dan kini telah ditambahkan ke sistem.

Cakupan

Database ADS sekarang berisi lebih dari delapan juta artikel. Dalam kasus jurnal astronomi teremuka (Astrophysical Journal, Astronomical Journal, Astronomy and Astrophysics, Publications of the Astronomical Society of the Pacific dan Monthly Notices of the Royal Astronomical Society), cakupan lengkap, dengan semua masalah diindeks dari nomor 1 hingga saat ini. Jurnal dari akun jurnal tersebut mengambil tempat setara dengan dua-pertiga dari kertas dalam database, dengan sisanya terdiri dari makalah yang diterbitkan di lebih dari 100 jurnal lain dari seluruh dunia, serta dalam proses konferensi.
Sementara database berisi semua jurnal secara lengkap baik jurnal mayor maupun minor, cakupan referensi dan kutipan justru lengkap. Referensi dalam dan kutipan dari artikel di jurnal utama yang cukup lengkap, tetapi referensi seperti "komunikasi pribadi", "dalam pencetakan" atau "dalam persiapan" tidak cocok, dan kesalahan nama penulis dalam daftar referensi juga menunjukan potensi kesalahan. makalah astronomi dapat mengutip dan dikutip oleh artikel di jurnal yang berada di luar lingkup ADS, seperti kimia, matematika atau biologi jurnal.

Mesin Pencarian

Sejak awal, ADS telah mengembangkan mesin pencari yang sangat kompleks untuk kueri database abstrak dan objek. Mesin pencari dibuat khusus untuk mencari abstrak jurnal astronomi, mesin dan tampilan penggunanya berasumsi bahwa pengguna berpengalaman dalam astronomi dan mampu menafsirkan hasil pencarian yang dirancang untuk mengembalikan lebih dari sekadar makalah yang paling relevan. Database dapat dimintai nama penulis, nama objek astronomi, kata judul, dan kata-kata dalam teks abstrak, dan hasilnya dapat disaring sesuai dengan sejumlah kriteria. Ia bekerja dengan terlebih dahulu mengumpulkan sinonim dan menyederhanakan istilah pencarian seperti dijelaskan di atas, dan kemudian menghasilkan sebuah "file terbalik", yang merupakan daftar semua dokumen yang cocok dengan setiap istilah pencarian. Logika yang dipilih pengguna dan filter kemudian diterapkan ke daftar untuk menghasilkan hasil pencarian akhir.

Pencarian Nama Objek

Kemampuan untuk mencari makalah tentang objek astronomi secara spesifik adalah salah satu alat ADS yang paling bermanfaat. Sistem ini menggunakan data dari SIMBAD, Database NASA / IPAC Extragalactic, International Astronomical Union Circular dan Lunar and Planetary Institute untuk mengidentifikasi makalah mengacu pada objek tertentu, dan juga dapat mencari berdasarkan posisi objek, membuat daftar makalah yang menyangkut objek dalam 10 arcminute radius dari Asensio rekta dan Deklinasi yang diberikan. Database ini menggabungkan banyak katalog untuk sebutan yang mungkin dimiliki objek, sehingga pencarian untuk Pleiades juga akan menemukan makalah yang mengandung klaster terbuka di Taurus yang terkenal di bawah salah sebutan lain dalam katalog atau nama-nama populer, seperti M45, Seven Sisters atau Melotte 22.

Pencarian Judul dan Abstrak

Mesin pencari pertama menyaring istilah pencarian dalam beberapa cara. M yang diikuti dengan spasi atau tanda hubung, maka spasi atau tanda hubung akan dihapus, sehingga mencari objek dalam katalog yang berantakan akan disederhanakan dan masukan pengguna dari M45, M 45 atau M-45 semua hasil dalam query yang sama akan dijalankan; kemiripan, sebutan dan istilah pencarian umum dalam NGC seperti Shoemaker Levy dan T Tauri dipisahkan dari spasi. kata-kata yang tidak penting seperti AT, OR dan TO akan dihilangkan, meskipun dalam beberapa kasus sensitivitas akan dipertahankan, sehingga sementara and bengan huruf kecil akan diabaikan, And akan diubah menjadi "Andromedae", dan Her diubah menjadi "Herculis", tapi her akan diabaikan.

Penggantian Sinonim

Setelah istilah pencarian telah mengalami pra-proses, database dikueri dengan istilah pencarian yang telah di revisi, serta sinonim untuk itu. Serta pengganti sinonim sederhana seperti mencari kedua bentuk jamak dan tunggal, ADS juga mencari sejumlah besar sinonim khusus untuk astronomi. Misalnya, spektrograf dan spektroskop pada dasarnya memiliki arti yang sama, dan dalam konteks astronomi metalitas dan kelimpahan juga identik. daftar sinonim ADS ini diciptakan secara manual, dengan mengelompokkan daftar kata dalam database sesuai dengan arti yang sama.
Seperti sinonim dalam bahasa Inggris, ADS juga mencari terjemahan bahasa Inggris dari istilah pencarian asing dan sebaliknya, sehingga pencarian untuk kata soleil dari bahasa Prancis akan direferensikan ke Sun, dan makalah dalam bahasa lain selain bahasa Inggris dapat dikembalikan oleh istilah pencarian bahasa Inggris.
pengganti sinonim dapat dinonaktifkan jika diperlukan, sehingga istilah yang langka yang merupakan sinonim dari istilah jauh lebih umum (seperti 'dateline' daripada 'date') dapat dicari secara khusus.

Logika Pilihan

Mesin pencari memungkinkan logika pilihan baik di dalam bidang dan antara bidang. Pencarian instilah dalam setiap bidang dapat dikombinasikan dengan OR, AND, logika sederhana atau logika Boolean, dan pengguna dapat menentukan bidang yang harus dicocokkan dalam hasil pencarian. Hal ini memungkinkan pencarian kompleks yang akan dibangun; misalnya, pengguna bisa mencari makalah tentang NGC 6543 OR NGC 7009, dengan judul makalah yang berisi (radius OR kecepatan) AND NOT (kelimpahan OR suhu).

Hasil Penyaringan

Hasil pencarian dapat disaring sesuai dengan sejumlah kriteria, termasuk menentukan berbagai tahun seperti '1945-1975', '2000 hingga hari ini' atau 'sebelum 1900', dan termasuk kedalam jurnal jenis apa artikel akan muncul, dalam jurnal yang belum diulas seperti prosiding konferensi, pencarian dapat dikecualikan atau secara khusus mencari surnal seperti itu, atau jurnal tertentu dapat dimasukkan atau dikecualikan dari pencarian.

Hasil Pencarian

Meskipun dikenal sebagai sarana mengakses abstrak dan makalah, ADS memberikan sejumlah besar informasi tambahan bersama dengan hasil pencarian. Untuk setiap abstrak yang dikembalikan, link disediakan untuk membuka makalah-makalah lain dalam database yang direferensikan, dan yang mengutip makalah, dan link disediakan untuk pracetak, di mana makalah berada. Sistem ini juga menghasilkan link ke artikel 'baca juga' - yaitu yang paling sering diakses oleh mereka yang membaca artikel. Dengan cara ini, pengguna ADS dapat menentukan makalah paling menarik bagi astronom yang tertarik pada subjek dari makalah yang diberikan.
Juga mengembalian kaitan pencarian ke SIMBAD dan / atau database NASA Extragalactic database nama objek, sehingga pengguna dapat dengan cepat mengetahui data pengamatan dasar tentang objek dianalisis dalam makalah, dan menemukan makalah lebih lanjut pada objek tersebut.

Dampak dalam Astronomi

ADS digunakan sebagian besar digunaan sebagai mesin pencarian oleh para astronom secara universal, dan terdapat beberapa penelitian yang telah mengestimasi secara kuantitas seberaba besar efisiensi ADS dalam perkembangan astronomi; salah satu memperkirakan bahwa ADS meningkatkan efisiensi penelitian dalam bidang astronomi hingga setara dengan 333 penelitian penuh waktu tahunan dalam satu tahun, dan yang lain menemukan bahwa pada 2012 efeknya sama dengan 736 penelitian penuh waktu, atau semua penelitian astronomi yang dilakukan di Prancis. ADS telah mengijinkan pencarian literatur yang sebelumnya memerlukan waktu berhaari-hari atau bahakan berminggu-minggu untuk di lakukan dan di selesaikan dengan cepat, dan di estimasikan ADS ikut andil dalam meningkatkan jumlah pembaca dan penggunaan literatur astronomi dengan tiga faktor tersebut sejak kehadirannya..
Dalam istilah moneter, peningkatan efisiensi ini merupakan jumlah yang cukup besar. Ada sekitar 12.000 peneliti astronomi aktif di seluruh dunia, sehingga ADS setara dengan sekitar 5% dari astronom yang bekerja. Anggaran penelitian astronomi global diperkirakan antara 4.000 dan 5.000 juta USD, sehingga nilai ADS dalam astronomi akan menjadi sekitar 200-250 juta USD per tahun. Anggaran operasionalnya adalah sebagian kecil saja dari jumlah ini.
Pentingnya ADS untuk astronom telah diakui oleh PBB, Majelis Umum telah memuji ADS pada pekerjaan dan kesuksesannya, khususnya mencatat pentingnya para astronom di dunia berkembang, dalam laporan dari United Nations Committee on the Peaceful Uses of Outer Space. Tahun 2002 dilaporkan oleh komite, mereka berkunjung ke Center for Astrophysics, sementara itu, dikatakan bahwa layanan telah "merevolusi penggunaan literatur astronomi", dan "mungkin kontribusi tunggal yang paling berharga untuk penelitian astronomi yang telah dibuat CfA dalam seumur hidup".

Studi sosiologis menggunakan ADS

Karena digunakan hampir secara universal oleh para astronom, ADS dapat mengungkapkan seberapa besar penelitian astronomi didistribusikan di seluruh dunia. Sebagian besar pengguna mengakses sistem dari lembaga pendidikan tinggi, yang alamat IP dapat dengan mudah digunakan untuk menentukan lokasi geografis pengguna. Studi menunjukkan bahwa pengguna ADS dengan per kapita tertinggi adalah astronom yang berbasis di Belanda dan Prancis, dan sementara negara-negara maju (diukur dengan PDB per kapita) menggunakan sistem lebih dari negara-negara kurang berkembang; hubungan antara PDB per kapita dan pengguna ADS tidak linear. Kisaran penggunaan ADS per kapita jauh melebihi kisaran PDB per kapita, dan penelitian dasar yang dilakukan di suatu negara, yang diukur dengan penggunaan ADS, ditemukan bahwa pengguna menjadi sebanding dengan kuadrat dari PDB negara itu dibagi dengan jumlah penduduk.
Statistik penggunaan ADS juga menunjukkan bahwa para astronom di negara-negara maju cenderung lebih produktif daripada orang-orang di negara-negara kurang berkembang. Jumlah dasar penelitian yang dilakukan adalah sebanding dengan jumlah para astronom di negara dikalikan dengan PDB per kapita. Statistik juga menunjukkan bahwa para astronom dengan budaya Eropa melaksanakan sekitar tiga kali lebih banyak penelitian seperti halnya orang-orang di budaya Asia, mungkin perbedaan budaya menunjukkan pentingnya keterkaitan budaya dalam melaukan penelitian astronomi.
ADS juga telah digunakan untuk menunjukkan bahwa fraksi penulis tunggal dalam makalah astronomi telah menurun secara substansial sejak tahun 1975 dan makalah astronomi dengan lebih dari 50 penulis telah menjadi hal yang umum sejak tahun 1990.