Поисковые машины - реферат

Поиск информации в Интернете -- одна из наиболее востребованных операций в Интернете. Посетителям Интернета часто приходится искать документы по какой-либо тематике. Если у вас есть точный адрес документа в Интернете, то в этом случае проблем с поиском не возникает: в браузере в адресной строке можно набрать известный адрес ресурса, и при удачном соединении браузер выведет на экран нужную страницу.

Если точного адреса документа нет, то можно воспользоваться услугами поисковой машины. Поисковая машина? это «специализированный сервер в Интернете, который предлагает разнообразные средства поиска документов» . Пример поискового сервера -- сервер Рамблер (Rambler.ru), расположенный по адресу http://rambler.ru. Вид головной страницы сервера приведен на рисунке.

Рис. 1.

Поисковые серверы обычно составляют собственные каталоги ресурсов Интернета. Каталоги поисковых серверов регулярно пополняются информацией о создаваемых в сети ресурсах, которая поступает от поисковых роботов. Поисковые роботы или пауки -- это специальные сетевые программы, которые обращаются к доступным на текущий момент серверам Интернета, проводят анализ документов и пополняют таблицы своей поисковой машины. Работа по поиску и систематизации ресурсов поисковые роботы выполняют в фоновом режиме круглосуточно.

Еще один источник поступления на поисковые серверы информации о существующих сайтах -- явная регистрация ресурсов владельцами web-страниц. На сервере имеются формы, которые заполняют владельцы ресурсов. В форме задается адрес ресурса, краткая характеристика, ключевые слова, целевая аудитория и пр. Эта информация анализируется и добавляется в каталоги сервера автоматически специальными программами или «вручную» экспертами -- специалистами, следящими за формированием каталогов ресурсов.

Понимание механизмов поиска информации в Интернете позволяет разработчикам web-страниц готовить свои документы так, чтобы они могли быть в дальнейшем найдены поисковыми машинами и размещены в соответствующих разделах каталога ресурсов.

Поиск по ключевым словам в Интернет

Один из популярных способов поиска документов в сети WWW -- поиск по ключевым словам. При задании ключевых слов в поисковой форме поисковая машина будет искать документы, содержащие заданные ключевые слова. Разумеется, для выполнения запроса поисковая машина не станет исследовать содержание тысяч работающих в Интернете компьютеров -- результат такого поиска вам пришлось бы ждать не один день. Поиск ведется среди тех ресурсов (каталогов, таблиц) поисковой машины, которые были ранее собраны и систематизированы с помощью роботов и экспертов.

Поскольку объем ресурсов сети становится поистине безграничным, то по запросу на поиск документа по ключевому слову поисковая машина может найти несколько тысяч документов, содержащих указанное ключевое слово. Понятно, что в таком количестве документов трудно найти тот, который лучше всего соответствует заданной теме. Однако поисковые машины обычно дают возможность сформулировать более детальный запрос.

Запрос может иметь сложную форму и составляться с помощью ключевых слов и логических функций И (AND), ИЛИ (OR), отрицания (NOT) . Или же запрос на поиск может формироваться с помощью специальных символов, позволяющих задать (или отменить) словоформы ключевых слов. Такие механизмы помогают более точно сформулировать требования для отбора документов. Каждая поисковая машина имеет справочную систему, которая поможет посетителю составить поисковый запрос.

ПОИСКОВАЯ СИСТЕМА В ИНТЕРНЕТЕ

В Интернете хранится огромное количество полезной информации, но на поиски нужной может потребоваться много времени. Это одна из основных проблем, послужившая поводом к появлению поисковых машин. Поисковые машины Интернета связаны с базами данных, которые содержат каталоги значительной части информации, доступной в Интернете. Поисковые машины снабжены программами, которые делают индексацию баз данных, а люди-библиотекари классифицируют, сортируют и превращают Web в открытую для поиска среду. Несмотря на то, что существует более 100 поисковых машин и инструментов просмотра, пользователи нередко испытывают неудовлетворенность, вызванную трудностями при поиске необходимой им информации. И основным вопросом на сегодняшний день остается не наличие той или иной информации в Интернете, а вопрос о том, где ее искать.

Поисковые машины состоят из трех основных элементов. Первым элементом является индексатор, или, как его еще называют, «паук». Индексатор считывает информацию с web-страницы и переходит по ссылкам на другие страницы этого же webсайта. Web-сайты просматриваются регулярно, раз в месяц или раз в два месяца; это необходимо, чтобы следить за изменениями. Все данные о найденной информации поступают во вторую часть поисковой машины, индекс, или, как его иногда называют, каталог. Это что-то вроде огромной книги, которая хранит оглавление каждой найденной индексатором web-страницы. При изменении web-страницы обновляется и информация о ней в индексе. Иногда новые страницы или изменения попадают в каталог не сразу. А пока данные о web-странице не попали в каталог, страница недоступна для поисковой машины. Программное обеспечение поисковой машины - ее третья составляющая. Эта программа просеивает миллионы записанных в каталог страниц, чтобы найти информацию, отвечающую цели поиска, и затем ранжирует их по степени соответствия заданной цели. Поисковые машины, разработанные для анализа web-сайтов, базируются на использовании запросов. Пользователь набирает слова или фразы, соответствующие интересующей его теме.

Специальная программа (паук) «ползет» по Web-у и, затем, используя специальные алгоритмы поиска, за несколько секунд находит требуемые данные. Отвечая на поисковый запрос, поисковая машина перебирает миллионы источников и находит адреса соответствующих документов. Поисковые машины выдают аннотированные списки гиперссылок на соответствующие Интернет страницы. Если щелкнуть мышью по гиперссылке, то соответствующий ей адрес будет использован для нахождения текста, изображений и ссылок на другом компьютере. Поисковые машины Интернета со своими огромными каталогами web-страниц непрерывно совершенствуют алгоритмы поиска и расширяют свою функциональность. Каждая поисковая машина обладает индивидуальностью (имеет свои особые характеристики) и работает по-своему. Работа многих поисковых машин считается вполне успешной. Однако все современные системы страдают некоторыми серьезными недостатками:

1. Поиск по ключевым словам дает слишком много ссылок, и многие из них оказываются бесполезными.

2. Огромное количество поисковых машин с разными пользовательскими интерфейсами порождает проблему когнитивной перегрузки.

3. Методы индексирования баз данных, как правило, семантически не связаны с информационным содержанием.

4. Неадекватные стратегии поддержки каталогов часто приводят к тому, что выдаются ссылки на информацию, которой уже нет в Интернете.

5. Поисковые машины еще не столь совершенны, чтобы понимать естественный язык.

6. При том уровне доступа, который обеспечивают современные поисковые машины, практически невозможно сделать обоснованный вывод о полезности источника.

В последнее время потребности в интеллектуальной помощи быстро растут: помощь необходима для продуктивного поиска информации, для нахождения в необъятном Интернете или корпоративной сети специализированной информации. Это привело к появлению интеллектуальных агентов. Обычно интеллектуальные агенты являются составной частью поисковой машины. Некоторые особо продвинутые программы похожи на живых ассистентов. Для поиска и сортировки информации используются технологии искусственного интеллекта. Такая поисковая машина «думает» и действует сама. Пользователь обучает агента, затем агент отправляется на поиски в Интернет, чтобы из миллионов доступных документов выбрать нужные и дать им оценку. Пользователь может в любой момент «отозвать» интеллектуального агента и посмотреть, как продвигается работа, или продолжить его обучение на основе найденной информации, что сделает поиск еще более точным. В таблице 3 приведены примеры интеллектуальных агентов и их характеристики.

Интеллектуальные агенты выполняют ряд инструкций от имени пользователя или другой программы, могут работать независимо и иметь некоторую степень автономности в сети. Между интеллектуальными агентами и Java-апплетами существуют некоторые различия. Java-апплеты загружаются из Интернета и работают на машине пользователя. Интеллектуальные агенты фактически выходят в сеть и ищут приложения, помогающие завершить задание, выполняют свою миссию удаленно, освобождая компьютер пользователя для других задач. Когда цель достигнута, они извещают пользователя об окончании работы и представляют ему результаты.

Интеллектуальные агенты способны «понимать», какая именно информация нужна пользователю. Агенты могут быть запрограммированы на изменение поведения в зависимости от накопленного опыта и взаимодействий с другими агентами. Обобщенные характеристики интеллектуальных агентов могут быть представлены следующим образом:

Интеллектуальность - обучение на основе обратной связи, по примерам, ошибкам и посредством взаимодействия с другими агентами.

Простота использования - можно «тренировать» агентов, используя естественный язык.

Индивидуальный подход - агенты адаптируются к предпочтениям пользователя.

Интегрированность - непрерывное обучение, применение уже имеющихся знаний к новым ситуациям, развитие ментальной модели.

Автономность - агенты способны «ощущать» окружающую среду и реагировать на ее изменение, умеют делать выводы.

Таблица 3

Примеры интеллектуальных агентов и их характеристики.

Масштабы информационных ресурсов и их количество в Интернете непрерывно расширяются. Становится ясно, что централизованная база данных, характерная для поисковых машин, не является удовлетворительным решением. Интеллектуальные агенты - это совершенно новое направление, лежащее в основе следующего поколения поисковых машин, которые смогут фильтровать информацию и добиваться более точных результатов. Например, Hyperlink-Induced Topic Search Engine, разработанная Джоном Клейнбергом из Корнэльского университета. Эта поисковая система не занимается «охотой» за ключевыми словами. Система анализирует естественную структуру Web в поисках «сообществ» страниц, относящихся к конкретному предмету, затем выясняет, какие из этих страниц считаются значимыми с точки зрения самих авторов страниц. Эта идея аналогична показателям цитируемости, которые давно используются в академическом сообществе. Такой подход более эффективен и надежен, чем традиционный поиск по ключевым словам.

Тематические коллекции ссылок - это списки, составленные группой профессионалов или даже коллекционерами-одиночками. Очень часто узкоспециализированная тема может быть раскрыта одним специалистом лучше, чем группой сотрудников крупного каталога. Тематических коллекций в Сети так много, что давать конкретные адреса не имеет смысла.

Подбор доменного имени

Каталог - удобная система поиска, однако для того, чтобы попасть на сервер компании Microsoft или IBM , вряд ли имеет смысл обращаться к каталогу. Угадать название соответствующего сайта нетрудно: www.microsoft.com , www.ibm.com или www.microsoft.ru , www.ibm.ru - сайты российских представительств этих компаний.

Аналогично, если пользователю необходим сайт , посвященный погоде в мире, его логично искать на сервере www.weather.com . В большинстве случаев поиск сайта с ключевым словом в названии эффективнее, чем поиск документа, в тексте которого это слово используется. Если западная коммерческая компания (или проект) имеет односложное название и реализует в Сети свой сервер , то его имя с высокой вероятностью укладывается в формат www.name.com , а для Рунета (российской части Сети) - www.name.ru , где name - имя компании или проекта. Подбор адреса может успешно конкурировать с другими приемами поиска, поскольку при подобной системе поиска можно установить соединение с сервером, который не зарегистрирован ни в одной поисковой системе. Однако, если подобрать искомое имя не удается, придется обратиться к поисковой машине.

Поисковые машины

Скажи мне, что ты ищешь в Интернете, и я скажу, кто ты

Если бы компьютер был высокоинтеллектуальной системой, которой можно было легко объяснить, что вы ищете, то он выдавал бы два-три документа - именно те, которые вам нужны. Но, к сожалению, это не так, и в ответ на запрос пользователь обычно получает длинный список документов, многие из которых не имеют никакого отношения к тому, о чем он спрашивал. Такие документы называются нерелевантными (от англ. relevant - подходящий, относящийся к делу). Таким образом, релевантный документ - это документ, содержащий искомую информацию. Очевидно, что от умения грамотно выдавать запрос зависит процент получаемых релевантных документов. Доля релевантных документов в списке всех найденных поисковой машиной документов называется точностью поиска. Нерелевантные документы называют шумовыми. Если все найденные документы релевантные (шумовых нет), то точность поиска составляет 100%. Если найдены все релевантные документы, то полнота поиска - 100%.

Таким образом, качество поиска определяется двумя взаимозависимыми параметрами: точностью и полнотой поиска. Увеличение полноты поиска снижает точность , и наоборот.

Как работает поисковая машина

Поисковые системы можно сравнить со справочной службой, агенты которой обходят предприятия, собирая информацию в базу данных (рис. 4.21). При обращении в службу информация выдается из этой базы. Данные в базе устаревают, поэтому агенты их периодически обновляют. Некоторые предприятия сами присылают данные о себе, и к ним агентам приезжать не приходится. Иными словами, справочная служба имеет две функции: создание и постоянное обновление данных в базе и поиск информации в базе по запросу клиента.

Рис. 4.21.

Аналогично, поисковая машина состоит из двух частей: так называемого робота (или паука), который обходит серверы Сети и формирует базу данных поискового механизма.

База робота в основном формируется им самим (робот сам находит ссылки на новые ресурсы) и в гораздо меньшей степени - владельцами ресурсов, которые регистрируют свои сайты в поисковой машине. Помимо робота (сетевого агента, паука, червяка), формирующего базу данных, существует программа , определяющая рейтинг найденных ссылок.

Принцип работы поисковой машины сводится к тому, что она опрашивает свой внутренний каталог (базу данных) по ключевым словам, которые пользователь указывает в поле запроса, и выдает список ссылок, ранжированный по релевантности .

Следует отметить, что, отрабатывая конкретный запрос пользователя, поисковая система оперирует именно внутренними ресурсами (а не пускается в путешествие по Сети, как часто полагают неискушенные пользователи), а внутренние ресурсы, естественно, ограниченны. Несмотря на то что база данных поисковой машины постоянно обновляется, поисковая машина не может проиндексировать все Web-документы: их число слишком велико. Поэтому всегда существует вероятность , что искомый ресурс просто неизвестен конкретной поисковой системе.

Эту мысль наглядно иллюстрирует рис. 4.22. Эллипс 1 ограничивает множество всех Web-документов, существующих на некоторый момент времени, эллипс 2 - все документы, которые проиндексированы данной поисковой машиной, а эллипс 3 - искомые документы. Таким образом, найти с помощью данной поисковой машины можно лишь ту часть искомых документов, которые ею проиндексированы.

Рис. 4.22.

Проблема недостаточности полноты поиска состоит не только в ограниченности внутренних ресурсов поисковика, но и в том, что скорость робота ограниченна, а количество новых Web-документов постоянно растет. Увеличение внутренних ресурсов поисковой машины не может полностью решить проблему, поскольку скорость обхода ресурсов роботом конечна.

При этом считать, что поисковая машина содержит копию исходных ресурсов Интернета, было бы неправильно. Полная информация (исходные документы) хранится отнюдь не всегда, чаще хранится лишь ее часть - так называемый индексированный список , или индекс , который гораздо компактнее текста документов и позволяет быстрее отвечать на поисковые запросы.

Для построения индекса исходные данные преобразуются так, чтобы объем базы был минимальным, а поиск осуществлялся очень быстро и давал максимум полезной информации. Объясняя, что такое индексированный список , можно провести параллель с его бумажным аналогом - так называемым конкордансом, т.е. словарем, в котором в алфавитном порядке перечислены слова, употребляемые конкретным писателем, а также указаны ссылки на них и частота их употребления в его произведениях.

Очевидно, что конкорданс (словарь) гораздо компактнее исходных текстов произведений и найти в нем нужное слово намного проще, нежели перелистывать книгу в надежде наткнуться на нужное слово .

Построение индекса

Схема построения индекса показана на рис. 4.23. Сетевые агенты, или роботы-пауки, "ползают" по Сети, анализируют содержимое Web-страниц и собирают информацию о том, что и на какой странице было обнаружено.

Рис. 4.23.

При нахождении очередной HTML-страницы большинство поисковых систем фиксируют слова, картинки, ссылки и другие элементы (в разных поисковых системах по-разному), содержащиеся на ней. Причем при отслеживании слов на странице фиксируется не только их наличие, но и местоположение, т.е. где эти слова находятся: в заголовке (title), подзаголовках ( subtitles ), в метатэгах 1Метатэги - это служебные тэги, позволяющие разработчикам помещать на Web-страницы служебную информацию, в том числе для того, чтобы сориентировать поисковую машину. ( meta tags ) или в других местах. При этом обычно фиксируются значимые слова, а союзы и междометия типа "а", "но" и "или" игнорируются. Метатэги позволяют владельцам страниц определить ключевые слова и тематику, по которым индексируется страница. Это может быть актуально в случае, когда ключевые слова имеют несколько значений. Метатэги могут сориентировать поисковую систему при выборе из нескольких значений слова на единственно правильное. Однако метатэги работают надежно только в том случае, когда заполняются честными владельцами сайта. Недобросовестные владельцы Web-сайтов помещают в свои метатэги наиболее популярные в Сети слова, не имеющие ничего общего с темой сайта. В результате посетители попадают на незапрашиваемые сайты, повышая тем самым их рейтинг. Именно поэтому многие современные поисковики либо игнорируют метатэги, либо считают их дополнительными по отношению к тексту страницы. Каждый робот поддерживает свой список ресурсов, наказанных за недобросовестную рекламу.

Очевидно, что если вы ищете сайты по ключевому слову "собака", то поисковый механизм должен найти не просто все страницы, где упоминается слово "собака", а те, где это слово имеет отношение к теме сайта. Для того чтобы определить, в какой степени то или иное слово имеет отношение к профилю некоторой Web-страницы, необходимо оценить, насколько часто оно встречается на странице, есть ли по данному слову ссылки на другие страницы или нет. Короче говоря, необходимо ранжировать найденные на странице слова по степени важности. Словам присваиваются весовые коэффициенты в зависимости от того, сколько раз и где они встречаются (в заголовке страницы, в начале или в конце страницы, в ссылке, в метатэге и т.п.). Каждый поисковый механизм имеет свой алгоритм присваивания весовых коэффициентов - это одна из причин, по которой поисковые машины по одному и тому же ключевому слову выдают различные списки ресурсов. Поскольку страницы постоянно обновляются, процесс индексирования должен выполняться постоянно. Роботы-пауки путешествуют по ссылкам и формируют файл, содержащий индекс, который может быть довольно большим. Для уменьшения его размеров прибегают к минимизации объема информации и сжатию файла. Имея несколько роботов, поисковая система может обрабатывать сотни страниц в секунду. Сегодня мощные поисковые машины хранят сотни миллионов страниц и получают десятки миллионов запросов ежедневно.

При построении индекса решается также задача снижения количества дубликатов - задача нетривиальная, учитывая, что для корректного сравнения нужно сначала определить кодировку документа. Еще более сложной задачей является отделение очень похожих документов (их называют "почти дубликаты"), например таких, в которых отличается лишь заголовок, а текст дублируется. Подобных документов в Сети очень много - например, кто-то списал реферат и опубликовал его на сайте за своей подписью. Современные поисковые системы позволяют решать подобные проблемы.

Классификация

По области поиска (условно)

Локальные

Предназначены для поиска информации по какой-либо части всемирной сети, например по одному или нескольким сайтам, либо по локальной сети .

Глобальные

Предназначены для поиска информации по всей сети Интернет либо по значительной её части. Представителями таких поисковых машин являются поисковые системы Google , Яндекс и т. п. Поисковые машины осуществляют поиск информации различного типа, например текстов, видео, изображений, географических объектов, персональных данных и др. При этом файлы, с которыми может работать поисковая машина, могут быть как текстового формата (например.html, .htm, .txt, .doc, .rtf…), так и графического (.gif, .png, .svg…) или мультимедийного (видео и звук). Пока наиболее распространённым является именно поиск по текстовым документам.

Поисковый запрос

Исходной информацией для поиска является поисковый запрос .

Функции

Поисковые машины выполняют несколько функций:

Поиск ссылок

Поиск ссылок на страницы и другие документы сайтов.

Автоматический

Ручной режим

Пользователи сами добавляют в базу данных поисковой машины ссылки на страницы своих сайтов

Индексация документов сайтов

Извлечение из документов информации, важной для поиска, преобразование этой информации в формат, удобный для поисковой машины и сохранение этой информации в базу данных поисковой машины

Поиск по базе данных проиндексированных документов

Может состоять из нескольких этапов

Нахождение документов, соответствующих поисковому запросу

Ранжирование документов в соответствии с их релевантностью поисковым запросам

Кластеризация документов

Примечания

См. также

Поисковые машины (список)
Общие
Региональные	Accoona (Китай/США) Alleba (Филиппины) Ansearch (Австралия/США/Великобритания/Новая Зеландия) Апорт (Россия) Daum (Юж. Корея) Guruji.com (Индия) Поиск@Mail.Ru (Россия) Maktoob (Бл. Восток) Meta.ua (Украина) Miner.hu (Венгрия) Najdi.si (Словения) Onkosh (Бл. Восток) Рамблер (Россия) Rediff (Индия) SAPO (Португалия) Search.ch (Швейцария) Sesam (Норвегия/Швеция) Walla! (Израиль)
…лидеры
Тематические
Метапоиск	AskNet.ru Brainboost Clusty Dogpile FarSEER exactus.ru Excite HotBot Info.com Ixquick Krozilo Mamma Metacrawler MetaLib Нигма Myriad Search SideStep Surfwax Turbo10 WebCrawler GlobalFileSearch
Открытые / свободные
Детские	AGAKIDS (Россия) Ask Kids (Великобритания) Frag Finn (Германия) Kids AOL (США) Kids Yahoo! (США) Quintura Дети (Россия) Семейный Яндекс (Россия) Гогуль (Россия)

Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое "Поисковая машина" в других словарях:

Поисковая машина - (searching engine): веб сервер, проводящий индексацию веб страниц на доступных серверах (например, Yandex)... Источник: ИНТЕРНЕТ РЕСУРСЫ. ТРЕБОВАНИЯ ДОСТУПНОСТИ ДЛЯ ИНВАЛИДОВ ПО ЗРЕНИЮ. ГОСТ Р 52872 2007 (утв. Приказом Ростехрегулирования от… … Официальная терминология

поисковая машина - Веб сервер, проводящий индексацию веб страниц на доступных серверах (например, Yandex). [ГОСТ Р 52872 2007] Тематики информационные технологии в целом EN searching engine … Справочник технического переводчика

В Интернет специальный веб сайт, на котором пользователь по заданному запросу может получить ссылки на сайты, соответствующие этому запросу. Поисковая система состоит из трех компонент: 1 поискового робота; 2 индекса системы; и 3 программы,… … Финансовый словарь

В Internet поисковая машина, которая: отсылает запрос на поиск в несколько поисковых систем; и генерирует из полученных ответов сводку (на одной странице). По английски: Meta search engine Синонимы: Мета гусеница Синонимы английские: Metacrawler… … Финансовый словарь

Эта статья должна быть полностью переписана. На странице обсуждения могут быть пояснения. Поисковая система программно аппаратный комплекс с веб интерфейсом, предоставляющий возможност … Википедия

Поисковая система - – (англ. search engine, синонимы: искалка, поисковый сервер, поисковая машина) – Инструмент для поиска информации в Интернете. Как правило, работа поисковой машины состоит из двух этапов. Специальная программа (поисковый робот, автомат, агент,… … Энциклопедический словарь СМИ - Поисковая система веб сайт, предоставляющий возможность поиска информации в Интернете. Большинство поисковых систем ищут информацию на сайтах Всемирной паутины, но существуют также системы, способные искать файлы на ftp серверах, товары в… … Википедия

Книги

• К вопросу об эффективности поиска конкретики в Интернете , И. А. Семёнов. Согласно исследованиям Berkley, объём информации в Интернете по состоянию на 2003 год оценивался в 258, 85 терабайта, и это только общедоступные данные. По данным Internet World Stats, рост… электронная книга