(Search Engine)搜索引擎的工作原理主要分為以下三部分:
1.信息收集模塊
信息收集模塊包括“蜘蛛控制”和“網(wǎng)絡(luò)蜘蛛”兩部分勿璃,“蜘蛛”這個(gè)稱呼形象的描述出了信息收集模塊在網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)形成的“Web”上進(jìn)行信息獲取的功能饶囚√夥總體 而言热康,網(wǎng)絡(luò)蜘蛛從種子網(wǎng)頁(yè)出發(fā)亚茬,通過(guò)反復(fù)下載網(wǎng)頁(yè)并從文檔中尋找未曾見(jiàn)過(guò)的URL铸题,達(dá)到訪問(wèn)其他網(wǎng)頁(yè)得以遍歷Web的目的汇在。而其工作策略一般則可以分為累 積式抓群踩(cumulative crawling)和增量式抓取(incremental crawling)兩種糕殉。 累積式抓取是指從某一個(gè)時(shí)間點(diǎn)開(kāi)始亩鬼,通過(guò)遍歷的方式抓取系統(tǒng)所能允許存儲(chǔ)和處理的所有網(wǎng)頁(yè)殖告。在理想的軟硬件環(huán)境下,經(jīng)過(guò)足夠的運(yùn)行時(shí)間雳锋,累積式抓取的策略 可以保證抓取到相當(dāng)規(guī)模的網(wǎng)頁(yè)集合黄绩。但由于Web數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)特性,集合中網(wǎng)頁(yè)的被抓取時(shí)間點(diǎn)是不同的玷过,頁(yè)面被更新的情況也不同爽丹,因此累積式抓取到的網(wǎng)頁(yè)集 合事實(shí)上并無(wú)法與真實(shí)環(huán)境中的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)保持一致。
與累積式抓取不同辛蚊,增量式抓取是指在具有一定量規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)頁(yè)面集合的基礎(chǔ)上粤蝎,采用更新數(shù)據(jù)的方式選取已有集合中的過(guò)時(shí)網(wǎng)頁(yè)進(jìn)行抓取,以保證所抓取到的數(shù)據(jù) 與真實(shí)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)足夠接近袋马。進(jìn)行增量式抓取的前提是初澎,系統(tǒng)已經(jīng)抓取了足夠數(shù)量的網(wǎng)絡(luò)頁(yè)面,并具有這些頁(yè)面被抓取的時(shí)間信息虑凛。 面向?qū)嶋H應(yīng)用環(huán)境的網(wǎng)絡(luò)蜘蛛設(shè)計(jì)中碑宴,通常既包括累積式抓取,也包括增量式抓取的策略桑谍。累積式抓取一般用于數(shù)據(jù)集合的整體建立或大規(guī)模更新階段延柠;而增量式抓取則主要針對(duì)數(shù)據(jù)集合的日常維護(hù)與即時(shí)更新。
在確定了抓取策略之后霉囚,如何從充分利用網(wǎng)絡(luò)帶寬捕仔,合理確定網(wǎng)頁(yè)數(shù)據(jù)更新的時(shí)間點(diǎn)就成了網(wǎng)絡(luò)蜘蛛運(yùn)行策略中的核心問(wèn)題。
總體而言盈罐,在合理利用軟硬件資源進(jìn)行針對(duì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的即時(shí)抓取方面榜跌,已經(jīng)形成了相對(duì)比較成熟的技術(shù)和實(shí)用性解決方案,這方面目前所需解決的主要問(wèn)題盅粪,是如 何更好的處理動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)問(wèn)題(如數(shù)量越來(lái)越龐大的Web2.0數(shù)據(jù)等)钓葫,以及更好的根據(jù)網(wǎng)頁(yè)質(zhì)量修正抓取策略的問(wèn)題。
2.查詢服務(wù)模塊
查詢服務(wù)模塊是指網(wǎng)絡(luò)信息檢索系統(tǒng)中票顾,直接與用戶查詢需求交互的組成部分础浮。從功能上講,這個(gè)模塊主要完成兩方面的任務(wù):首先是用戶交互奠骄,即收集用戶查詢并 用符合用戶行為習(xí)慣的方式對(duì)查詢結(jié)果進(jìn)行反饋豆同;其次是信息查詢和檢索,使用收集到的用戶查詢?cè)谟尚畔⑹占K抓取含鳞,并由信息處理模塊建立索引的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)上 進(jìn)行檢索影锈。這其中涉及到的核心技術(shù)包括:檢索系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的建立和維護(hù)、面向網(wǎng)絡(luò)信息的檢索模型建立等。
網(wǎng)絡(luò)信息檢索系統(tǒng)嚴(yán)格意義上說(shuō)也在提供一種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)(Web Service)鸭廷,因此它的建立和運(yùn)行枣抱、維護(hù)機(jī)制符合網(wǎng)絡(luò)服務(wù)系統(tǒng)的一般規(guī)律。但由于網(wǎng)絡(luò)信息檢索用戶行為習(xí)慣存在宏觀上的統(tǒng)計(jì)特性辆床,系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)也應(yīng) 進(jìn)行優(yōu)化以更好的適應(yīng)這種行為習(xí)慣佳晶。針對(duì)搜索引擎日志分析的工作說(shuō)明,盡管網(wǎng)絡(luò)信息檢索用戶所提出的查詢數(shù)目異常繁雜(根據(jù)[Sullivan 2006]讼载,Google每天需要處理超過(guò)1億次的用戶需求)轿秧,但搜索需求中的大多數(shù)是重復(fù)的,重復(fù)的比例超過(guò)用戶所提交查詢需求的70%以上乃至更多维雇。 因此在檢索系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)部分加入某種類型的緩存機(jī)制就是非常必要的淤刃,對(duì)檢索結(jié)果序列或檢索結(jié)果頁(yè)面本身的緩存都有助于大大減輕網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)檢索的負(fù)擔(dān)。
面向網(wǎng)絡(luò)信息的檢索模型研究一直是網(wǎng)絡(luò)信息相關(guān)研究的重點(diǎn)吱型,研究的主要方法一般集中在以下兩點(diǎn):改進(jìn)傳統(tǒng)文本信息檢索技術(shù)以適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)信息需求逸贾;不對(duì) 傳統(tǒng)檢索技術(shù)進(jìn)行改動(dòng),而嘗試對(duì)傳統(tǒng)檢索結(jié)果與網(wǎng)絡(luò)信息質(zhì)量評(píng)估結(jié)果進(jìn)行融合津滞。前者主要的研究工作包括對(duì)網(wǎng)絡(luò)半結(jié)構(gòu)化文本檢索方式的研究和對(duì)鏈接文本檢索 方式的研究等铝侵;而后一方面主要的研究工作則集中在將網(wǎng)絡(luò)鏈接關(guān)系分析算法(如PageRank)的結(jié)果融合到傳統(tǒng)文本檢索結(jié)果模型的嘗試。而這方面最重要 的研究平臺(tái)之一是TREC的網(wǎng)絡(luò)信息檢索(Web Track)和超大規(guī)模文本檢索(Terabyte Track)論壇触徐。上述不少研究所基于的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)都來(lái)自于這兩個(gè)論壇從2001年以來(lái)的積累帐萎,我們研究中涉及到的一部分實(shí)驗(yàn)結(jié)果也是基于這個(gè)研究領(lǐng)域比較 公認(rèn)的平臺(tái)得出的矿微。
總體而言,面向用戶的查詢服務(wù)技術(shù)是網(wǎng)絡(luò)信息檢索技術(shù)研究的熱點(diǎn)之一,而主要的研究方向悔醋,則是基于傳統(tǒng)文本信息檢索技術(shù)航邢,融入網(wǎng)絡(luò)信息檢索的應(yīng)用需求元 素室抽,借以建立新的檢索模型或?qū)υ心P瓦M(jìn)行改進(jìn)惧财。當(dāng)前,這方面研究集中在對(duì)用戶信息需求的挖掘與發(fā)現(xiàn)孝鹊、改進(jìn)網(wǎng)絡(luò)信息檢索系統(tǒng)的用戶交互方式等方面上炊琉。
3.信息處理模塊
除去上兩個(gè)模塊之外的部分都可以歸入信息處理模塊的范疇,將紛繁復(fù)雜的網(wǎng)頁(yè)數(shù)據(jù)整理成可以被檢索系統(tǒng)高效又活、可靠苔咪、方便使用的格式是這一模塊 的工作。具體來(lái)講柳骄,信息處理包括對(duì)傳統(tǒng)內(nèi)容信息的處理和對(duì)非內(nèi)容信息(主要是鏈接結(jié)構(gòu)信息和文本結(jié)構(gòu)信息等)進(jìn)行處理兩個(gè)方面的內(nèi)容团赏。
對(duì)文本內(nèi)容信息的處理與傳統(tǒng)文本信息檢索系統(tǒng)的信息處理模塊功能類似,最主要的目的是建立以詞項(xiàng)(term)為中心的文本倒排索引耐薯,以便檢索系統(tǒng)中檢索功 能模塊進(jìn)行內(nèi)容相似度計(jì)算使用馆里,提高系統(tǒng)檢索效率隘世。這方面的主要研究工作集中在對(duì)倒排索引結(jié)構(gòu)合理設(shè)計(jì)上,如是否記錄文字位置信息以及記錄的形式等鸠踪。對(duì)中 文信息檢索系統(tǒng)而言,在這一部分還研究其特殊的預(yù)處理過(guò)程复斥,即分詞并建立詞項(xiàng)的過(guò)程营密。由于這方面的研究較多涉及到實(shí)際工程層面的實(shí)現(xiàn)原理與技術(shù)細(xì)節(jié),因此 相關(guān)研究工作的介紹并不多目锭,僅有部分工程技術(shù)報(bào)告涉及评汰,如863信息檢索評(píng)測(cè)的相關(guān)工作等。
與純文本數(shù)據(jù)相比痢虹,網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)不僅包括非結(jié)構(gòu)化的內(nèi)容信息被去,也包括一定程度的結(jié)構(gòu)化信息,這些結(jié)構(gòu)化信息在網(wǎng)絡(luò)信息檢索工具評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)質(zhì)量奖唯、挖掘數(shù)據(jù)相關(guān)性等方面發(fā)揮著十分重要的作用惨缆。
因此,網(wǎng)絡(luò)信息檢索中對(duì)非內(nèi)容信息的處理是其與傳統(tǒng)文本信息檢索系統(tǒng)最大的區(qū)別所在丰捷,而其中應(yīng)用最廣泛的是利用超鏈接結(jié)構(gòu)分析方法的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)價(jià)技術(shù)坯墨。