Data Science and Human-Environment Systems
数据科学与人类环境系统
作者：Steven M. Manson
出版：Cambridge University Press
索书号：Q988-37/M289/2023/ Y
ISBN: 978-1-108-48628-6
藏书地点:武大外教中心
这本书的主要理由是，研究人员在解决困扰世界的诸多挑战中发挥着至关重要的作用。数据科学在理解气候变化、自然灾害和可持续发展等关键问题中变得越来越重要。一个较为狭窄的理由（毫无疑问，许多作者都有同感）是我找不到一本完全像这样的书。有很多优秀的作品，我引用了其中很多，但我想要的是一本牢固地处于信息、社会和环境科学交叉点的著作。在大数据和数据科学领域，连接人类环境系统的学术研究领域有很大的合作空间。当然，试图涵盖太多领域或者提供不足的内容存在风险。希望这不是太大的问题，但我们会看到的。我们的工作还有很多要做。数据科学和类似的大数据、人工智能领域对研究人类环境系统具有巨大的潜力。与此同时，人类环境研究在处理引人入胜的现实问题时，为数据科学提供了许多复杂方法。社会和环境数据存在严重的缺陷，其中一些我们才刚刚开始看到。我们有很多方法可以改进我们的方法，同时也可以着手研究人类环境系统数据科学的理论基础。我们还需要意识到重要的法律、伦理和政策问题。然而，幸运的是，我们可以利用数据科学和人类环境研究的工具来解决这些问题。一旦我们超越了对数据科学的迷恋或者经常合理的批评，人类环境研究中存在着一个中间地带，或者说存在许多潜在的中间地带。这听起来很乐观，但我们必须合作应对我们共同的挑战。面对一个又一个不断发展的灾难——战争、饥荒、疾病、灾害，通常是长期运行的人类环境动态的表现，要保持希望可能会很困难。
尽管大数据和数据科学具有巨大的潜力，但想要解开人类与环境相互作用的学者们面临着大数据中的许多缺口。人类与环境数据很好地体现了大数据的许多特征。它们具有高容量，比大多数研究领域常用的数据量要大得多，这是由于随着时间和空间的重复观察而产生的（Jacobs，2009年）。这些时空数据通常是跨多个尺度收集和分析的。它们具有高速度，数据是通过海洋、陆地、空中和空间附近的大量传感器实时收集和存储的，同时也包括通过社交网络和互联网来源收集的数据。人类与环境数据还在其所涉及的领域、进行研究所需的结构和数据模型方面表现出令人难以置信的多样性。它们通常代表着在组织的多个层次、空间和时间上运作的复杂社会和生物物理实体及其关系。这些数据也推动了其他特征的界限，包括回答特定问题的价值和准确性以及适用性。
人类与环境数据的许多挑战都受到关键方法学缺陷的加剧。数据科学的许多核心任务，如数据处理、机器学习或人工智能，由于人类与环境数据的复杂性而变得更加困难。数据科学及相关领域是解决这些方法学挑战的激动人心的研究中心。信息科学关于数据生命周期的研究正在根据数据科学的需求进行调整，包括元数据、本体论和数据来源方法的研究。计算机科学和相关领域正在将并行性和分布式计算等方法应用于处理大规模的人类与环境数据。云计算和高性能计算领域也在持续进行工作，以满足复杂时空数据集的需求。私营和公共部门正在大力投资于智能计算、嵌入式处理和物联网（IoT）。大量工作致力于共享数据和工作流程，以支持科学的可重复性。最后，数据科学已经在处理捕捉空间和时间模式和过程的数据方面取得了进展。
数据科学的支持者有时候声称他们的方法预示着“理论的终结”，因为我们正处在一个新的科学范式的门槛上。大数据被视为一个强大的“黑匣子”，用户可以将大而混乱的数据集输入其中，作为回报，可以深入洞察人们有兴趣研究的任何领域。黑匣子研究的实质是计算的内部工作对大多数用户来说可以保持不透明，而且可能没有必要了解被建模过程的许多内容。数据科学可以采用归纳方法来创造知识，这使得研究人员不再需要进行实地工作或处理涉及开发假设和概念框架的混乱的演绎科学业务。无理论科学的主张引发了关于科学实践及超越简单认识论二元对立的大量辩论和相关讨论。
数据科学为改善人类和环境的政策制定提供了巨大的希望，同时也带来了许多危害。数据科学有助于制定解决许多人类与环境问题的方案，包括气候变化、环境退化和可持续发展。但它也有许多令人担忧的方面。它正在以增加负面环境影响的方式重塑许多人类活动。它正在改变社会的许多方面，包括侵犯隐私、增加监视并对人们的生活产生负面影响。针对这些实际和潜在问题，人们越来越关注开发科学、法律和政策机制，以保护敏感的环境区域，扩大开放科学，并解决与大数据相关的隐私、选择以及其他社会影响的关切。数据科学在全球实现可持续发展目标方面的应用将许多政策困境和解决方案凸显出来。
数据科学在审视和解决人类与环境动态方面发挥着日益突出的作用。数据密集型探究的增长对许多研究人员、政策制定者和其他人来说都是显而易见的。然而，与此同时，人们越来越意识到大数据对人类-环境系统的危险和希望之间的相互作用。尽管有大量的研究和兴趣，但要协调数据科学的利弊并不容易。这种困难部分源于对数据科学的许多未知因素，因为它的故事仍在继续编写中。在数据科学理论方面有令人兴奋的发展，关于民主和决策的讨论，以及数据科学基础设施方面有着令人期待的进展。
数据科学在审视和解决人类-环境动态方面扮演着日益突出的角色。数据密集型研究的增长对许多研究人员、政策制定者和其他人士都是显而易见的。与此同时，人们对大数据对人类-环境系统的利与弊之间相互作用的认识日益增强。尽管进行了大量研究和关注，但很少有简单的方法来协调数据科学的利与弊。这种困难部分源于对数据科学的许多未知，因为它的故事仍在编写中。数据科学理论方面有着令人兴奋的进展，围绕民主和决策制定的讨论也在进行，数据科学基础设施方面也有着令人期待的发展。
《数据科学与人类环境系统》一书于2023年由Cambridge University Press出版，作者是Steven M. Manson。
《数据科学与人类环境系统》一书中，研究人员介绍了数据科学与人类环境系统的基本概念，重点是最近的技术发展，讨论的主题主要包括六个章节。《数据科学与人类环境系统》一书从各个方面讲解了数据科学与人类环境系统的基础内容和研究方法，旨在为想要进一步研究数据科学与人类环境系统的研究人员提供简明易懂的介绍以及方法技术指导。
《数据科学与人类环境系统》一书作为数据科学与人类环境系统专业研究读物，观点新颖独到，内容饱满详实、语言浅显易懂，除此之外，还包括一些其他的特点：
1、本书分为六个章节，既讲解了数据科学与人类环境系统的基础知识，还讲解了深入研究数据科学与人类环境系统的应用范围，是一本应用性很强的书籍，对于想要学习研究数据科学与人类环境系统的研究人员来说是一本很有意义的指导书籍。
2、每个章节都是由相关领域的专业人士所撰写，因此，本书讲解既详细又专业，读者能够从中了解到数据科学与人类环境系统相关的专业知识以及最新的前沿进展。
总的说来，《数据科学与人类环境系统》一书为想要了解数据科学与人类环境系统的研究方法的人员提供了清晰的导读路径，作为数据科学与人类环境系统领域的一本前沿研究图书，是一本值得为想要涉足该领域的人员推荐的专业书籍。
本书目录：
数据科学与人类环境系统
版权页
目录
图表
前言
致谢
第一章：数据科学与人类环境系统
第二章：数据空缺与潜力
第三章：大方法、大混乱、大解决方案
第四章：理论与黑匣子科学的危险
第五章：政策困境
第六章：人类环境系统数据科学的前进之路
林岚 武汉大学生命科学学院 博士研究生