Файл: Математические и инструментальные методы экономики (История развития поисковых систем).pdf

Введение

Каждый пользователь в Интернете может найти массу разнообразной и интереснейшей информации, а также использовать все богатейшие возможности сети. Выбранная тема реферата очень актуальна на сегодняшний день, т.к. поисковые системы не заменимы на сегодняшний день, в силу чрезвычайно частого посещения всемирной сети. Ресурсы Интернета превратившись в инструмент для повседневной работы людей многих профессий. Быстрый рост информации в сети сделали его океаном разнообразнейших данных, важность которых растет пропорционально их объему. По оценке экспертов объем информации, передаваемой по каналам Интернет, удваивается каждые полгода. Ежедневно в сети появляются миллионы новых документов, и естественно, что без систем поиска они в подавляющем своем большинстве остались бы не востребованными, вообще не были бы не кем найдены, и все то огромное количество информации оказалось бы никому не нужным. Возникла необходимость создания таких средств, которые позволили бы легко ориентироваться в информационных ресурсах глобальных сетей, быстро и надежно находить нужные сведения. В интернете появились специальные поисковые средства. Еще несколько лет назад бытовало такое мнение: в Интернете есть все, но найти там ничего невозможно. Однако с появлением и быстрым развитием поисковых каталогов, поисковых машин, и всевозможных поисковых программ ситуация изменилась, и теперь в Сети срочно понадобившуюся информацию иногда можно найти быстрее, чем в книге, лежащей на столе. К сожалению, поисковые системы часто не способны точно и справедливо интерпретировать ресурсы. Как результат, на первых позициях поиска зачастую оказываются сайты "далекие" от решаемого вопроса. При этом ресурсы представляющие реальную пользу оказываются "за бортом" поиска. поисковая система интернет робот Причина такого положения проста и кроется в технологии получения и представления результатов поисковыми системами. Как это не парадоксально, но это вина не поисковых систем, поскольку они обязаны скрывать правила построения поисковых индексов. Это вина самой технологии при организации поиска Поисковая система - это программное обеспечение, предоставляющее доступ к коллекции слабоструктурированной информации. Ориентация на слабоструктурированные данные, т.е. данные, которые нельзя представить в виде реляционной таблицы, отличает поисковую систему от СУБД. В данном определении поисковой системы подразумевается информация различного рода, т.е. текст, аудио, видео, изображения и т.п. Однако следует отметить, что именно текстовые данные идеально подходят для описания полной функциональности поисковой системы, т.к. алгоритмы поиска мультимедийной информации, прежде всего, основываются на алгоритмах поиска текста. Основная задача поисковой системы - минимизировать время, затрачиваемое пользователем на поиск нужной информации . Вопрос заключается в том, какую информацию пользователь посчитает нужной? В некоторых обстоятельствах релевантную информацию можно определить как всю информацию из базы, имеющую отношение к запросу. Традиционно к поисковой системе применяют две основные характеристики: точность и полнота, а точнее, их зависимость. Каждый раз, когда пользователь задает системе запрос, тем самым инициализируя поиск, все документы в коллекции поисковой системы делятся на четыре части. Точность определяет один аспект поиска, а именно, насколько хорошо поисковая система способна минимизировать время, затрачиваемое пользователем на поиск релевантной данному запросу информации. В то время как полнота определяет другой аспект - насколько хорошо система способна найти релевантную данному запросу информацию. Можно подобрать оптимальный запрос (ы), когда каждый найденный документ будет релевантным, и каждый релевантный документ будет найден. Поисковые системы при использовании Интернет играют очень важную роль. В Интернете сосредоточено такое количество информации, что ее поиск уже превращается в отдельную задачу и отнимает очень много времени. Поисковые серверы выдают на запрос тысячи ссылок вместо нескольких страниц, где действительно имеется нужная информация. Пользователи всемирной сети Интернет, осознав преимущества, предоставляемые возможностью анализа пространственных данных, нуждаются в инструменте, позволяющем осуществлять быстрый и удобный поиск и доступ к цифровым снимкам местности и другой пространственной информации, сосредоточенной во многих правительственных, коммерческих и академических организациях.

История развития поисковых систем

Одним из первых способов организации доступа к информационным ресурсам сети стало создание каталогов сайтов, в которых ссылки на ресурсы группировались согласно тематике. Первым таким проектом стал сайт Yahoo, открывшийся в апреле 1994 года. После того, как число сайтов в каталоге Yahoo значительно увеличилось, была добавлена возможность поиска информации по каталогу. Это, конечно же, не было поисковой системой в полном смысле, так как область поиска была ограничена только ресурсами, присутствующими в каталоге, а не всеми ресурсами сети Интернет . Каталоги ссылок широко использовались ранее, но практически утратили свою популярность в настоящее время. Причина этого очень проста - даже современные каталоги, содержащие огромное количество ресурсов, представляют информацию лишь об очень малой части сети Интернет. Самый большой каталог сети DMOZ (или Open Directory Project) содержит информацию о 5 миллионах ресурсов, в то время как база поисковой системы Google состоит из более чем 8 миллиардов документов. Первой полноценной поисковой системой стал проект WebCrawler появившийся в 1994 году. В 1995 году появились поисковые системы Lycos и AltaVista. Последняя долгие годы была лидером в области поиска информации в Интернет. В 1997 году Сергей Брин и Лари Пейдж создали Google самую популярную на сегодняшний момент поисковую систему в мире. сентября 1997 года была официально анонсирована поисковая система Yandex, самая популярная в русскоязычной части Интернет. В настоящее время существует 3 основных международных поисковых системы - Google, Yahoo и MSN Search, имеющих собственные базы и алгоритмы поиска. Большинство остальных поисковых систем (коих можно насчитать очень много) использует в том или ином виде результаты 3 перечисленных. Например, поиск AOL (search. aol.com) и Mail.ru используют базу Google, а AltaVista, Lycos и AllTheWeb - базу Yahoo. В России основной поисковой системой является Яндекс, за ним идут Rambler, Google.ru, Aport, Mail.ru и КМ.ru AltaVista - поисковая система. Название "AltaVista" буквально переводится как "взгляд сверху". Изначально, поисковая система AltaVista была настоящим новатором по созданию поисковых технологий. В 1995 году Альта виста создавалась как один из элементов оборудования исследовательской лаборатории Digital Equipment Corporation (DEC). Появившись, поисковая система AltaVista быстро получила признание пользователей и стала лидером среди себе подобных. Основной заслугой системы AltaVista считается обеспечение поддержки множества языков, в том числе китайского, японского и корейского. Действительно, в 1997 году ни одна поисковая машина в Сети не работала с несколькими языками, тем более с редкими. В 1998 году корпорация Compaq Computer купила DEC (вместе с AltaVista). И уже в начале 1999 года AltaVista получила статус самостоятельного подразделения. В этом же году Microsoft лицензировала поисковую систему AltaVista для использования на своем узле MSN. Множество желающих сразу же стали пользоваться услугами по индексации больших объемов информации и возможностью мгновенного поиска в огромных базах данных. При этом адрес поисковой системы оставался прежним - altavista. digital.com. А набор в адресной строке altavista.com приводил к попаданию на сайт компании AltaVista Technology. В результате, известность поисковой системы привела к огромному притоку посетителей на сайт AltaVista Technology и потере потенциальных пользователей поисковой системой. В итоге, домен altavista.com был выкуплен Compaq за 3,35 миллиона долларов в августе 1998 года (крупнейшая сделка подобного рода на тот момент). Несмотря на это, Compaq так и не удалось получить прибыль от поисковой системы. Поэтому в июне 1999 года начались переговоры Compaq и корпорации CMGI о формировании стратегического сетевого альянса, в рамках которого AltaVista была продана CMGI. 19 августа 1999 года было объявлено о приобретении корпорацией CMGI у Compaq 83 % акций AltaVista. В феврале 2003 AltaVista была куплена Overture Services, Inc., которая в июле 2003 была приобретена Yahoo. С мая 2011 AltaVista перешла на поисковую технологию Yahoo. Поисковая система AltaVista же стремилась стать универсальным порталом, включавшим онлайновый магазин, радиостанцию, форумы, чаты, персональные фотоальбомы и прочее. Но, из-за громадных денежных вливаний, из-за конкуренции с другими гигантскими порталами и опубликованной критики со стороны тех же конкурентов, 2001 год проходит для компании под девизом отказа от претензий на статус портала и "возвращения к истокам. Компания повернула свою деятельность в другое русло. Теперь www.altavista.com продвигает свою поисковую систему среди индивидуальных пользователей Интернета и лицензирует технологии поиска предприятиям, в том числе для использования во внутренних сетях. Основным же источником финансирования потребительской версии поисковой системы AltaVista стали доходы от рекламы, получаемые, в том числе и от наиболее популярных. Например, сейчас реальные результаты поиска помещаются после ссылки, за размещение которой, компании AltaVista платит владелец соответствующего ресурса. Одновременно, с попытками стать порталом, AltaVista продолжала совершенствовать свои поисковые технологии. Также еще одним источником прибыли AltaVista является разработка корпоративных поисковых систем внутреннего пользования. Несмотря на явное отставание от конкурентов, www.altavista.com абсолютно уверена в своих силах. Надеемся, что компания Альта виста выполнит все намеченное и с успехом "вернется к своим корням. Поисковая система AltaVista (www.altavista.com) завоевала сердца всех пользователей Интернета на раннем этапе его существования. Ее история - классический пример сочетания хорошей технологии с невнятным позиционированием.

Как работают механизмы поиска

Средства поиска и структурирования, иногда называемые поисковыми механизмами, используются для того, чтобы помочь людям найти информацию, в которой они нуждаются. Средства поиска типа агентов, пауков, кроулеров и роботов используются для сбора информации о документах, находящихся в Сети Интернет. Это специальные программы, которые занимаются поиском страниц в Сети, извлекают гипертекстовые ссылки на этих страницах и автоматически индексируют информацию, которую они находят для построения базы данных. Каждый поисковый механизм имеет собственный набор правил, определяющих, как находить и обрабатывать документы. Некоторые следуют за каждой ссылкой на каждой найденной странице и затем, в свою очередь, исследуют каждую ссылку на каждой из новых страниц, и так далее. Некоторые игнорируют ссылки, которые ведут к графическим и звуковым файлам, файлам мультипликации; другие игнорируют cсылки к ресурсам типа баз данных WAIS; другие проинструктированы, что нужно просматривать прежде всего наиболее популярные страницы. . Агенты - самые "интеллектуальные" из поисковых средств. Они могут делать больше, чем просто искать: они могут выполнять даже транзакции от Вашего имени. Уже сейчас они могут искать cайты специфической тематики и возвращать списки cайтов, отсортированных по их посещаемости. Агенты могут обрабатывать содержание документов, находить и индексировать другие виды ресурсов, не только страницы. Они могут также быть запрограммированы для извлечения информации из уже существующих баз данных. Независимо от информации, которую агенты индексируют, они передают ее обратно базе данных поискового механизма. . Общий поиск информации в Сети осуществляют программы, известные как пауки. Пауки сообщают о содержании найденного документа, индексируют его и извлекают итоговую информацию. Также они просматривают заголовки, некоторые ссылки и посылают проиндексированную информацию базе данных поискового механизма. . Кроулеры просматривают заголовки и возвращают только первую ссылку. . Роботы могут быть запрограммированы так, чтобы переходить по различным cсылкам различной глубины вложенности, выполнять индексацию и даже проверять ссылки в документе. Из-за их природы они могут застревать в циклах, поэтому, проходя по ссылкам, им нужны значительные ресурсы Сети, однако, имеются методы, предназначенные для того, чтобы запретить роботам поиск по сайтам, владельцы которых не желают, чтобы они были проиндексированы. Агенты извлекают и индексируют различные виды информации. Некоторые, например, индексируют каждое отдельное слово во встречающемся документе, в то время как другие индексируют только наиболее важных 100 слов в каждом, индексируют размер документа и число слов в нем, название, заголовки и подзаголовки и так далее. Вид построенного индекса определяет, какой поиск может быть сделан поисковым механизмом и как полученная информация будет интерпретирована. Агенты могут также перемещаться по Интернет и находить информацию, после чего помещать ее в базу данных поискового механизма. Администраторы поисковых систем могут определить, какие сайты или типы сайтов агенты должны посетить и проиндексировать. Проиндексированная информация отсылается базе данных поискового механизма так же, как было описано выше. Люди могут помещать информацию прямо в индекс, заполняя особую форму для того раздела, в который они хотели бы поместить свою информацию. Эти данные передаются базе данных. Когда кто-либо хочет найти информацию, доступную в Интернет, он посещает страницу поисковой системы и заполняет форму, детализирующую информацию, которая ему необходима. Здесь могут использоваться ключевые слова, даты и другие критерии. Критерии в форме поиска должны соответствовать критериям, используемым агентами при индексации информации, которую они нашли при перемещении по Сети. База данных отыскивает предмет запроса, основанный на информации, указанной в заполненной форме, и выводит соответствующие документы, подготовленные базой данных. Чтобы определить порядок, в котором список документов будет показан, база данных применяет алгоритм ранжирования. В идеальном случае, документы, наиболее релевантные пользовательскому запросу будут помещены первыми в списке. Различные поисковые системы используют различные алгоритмы ранжирования, однако основные принципы определения релевантности следующие: . Количество слов запроса в текстовом содержимом документа (т.е. в html-коде). . Тэги, в которых эти слова располагаются. . Местоположение искомых слов в документе. . Удельный вес слов, относительно которых определяется релевантность, в общем количестве слов документа. Эти принципы применяются всеми поисковыми системами. А представленные ниже используются некоторыми, но достаточно известными (вроде AltaVista, HotBot). . Время - как долго страница находится в базе поискового сервера. Поначалу кажется, что это довольно бессмысленный принцип. Но, если задуматься, как много существует в Интернете сайтов, которые живут максимум месяц! Если же сайт существует довольно долго, это означает, что владелец весьма опытен в данной теме и пользователю больше подойдет сайт, который пару лет вещает миру о правилах поведения за столом, чем тот, который появился неделю назад с этой же темой. . Индекс цитируемости - как много ссылок на данную страницу ведет с других страниц, зарегистрированных в базе поисковика. Когда Вы щелкаете на ссылке к одному из документов, который вас интересует, этот документ запрашивается у того сервера, на котором он находится.

Сравнительный обзор справочно-поисковых систем

3.1 Gopher Gopher - был широко распространен в интернете и являлся предшественником World Wide Web. По некоторым данным, до 1995 года Gopher был самой динамично развивающейся технологией интернета. Темпы роста числа соответствующих серверов опережали темпы роста серверов всех других типов. В 1993 году в мире было более полутора тысяч gopher-серверов .фактически являлся системой распределенного поиска и передачи документов одновременно. Причем эти возможности реализовывались не как дополнительные сервисы-надстройки, подобно современным поисковым машинам, а были встроены в систему как ее базовые функции. С помощь специальной программы Veronica непосредственно в системе Gopher осуществлялся поиск с использованием специального языка запросов, построенного на ключевых словах. Эта система работала не только задолго до появления GOPHER (RFC-1436) представляет собой систему для поиска и доставки документов, хранящихся в распределенных хранилищах-депозитариях. Система была разработана в университете штата Миннесота (на гербе этого штата изображен хомяк, по-английски gopher). Программа Gopher предлагает пользователю последовательность меню, из которых он может выбрать интересующую его тему или статью. Объектом поиска может быть текст или двоичный файл (во многих депозитариях даже текстовые файлы хранятся в архивированном, а следовательно, двоичном виде), графический или звуковой образ. Gopher кроме того предлагает шлюзы в другие поисковые системы WWW, Wais, Archie, Whois, а также в сетевые утилиты типа telnet или FTP. Gopher может предложить больше удобств для работы с оглавлением файлов (directory), чем FTP. Для доступа в глобальную сеть Gopher использует модель клиент-сервер. Система Gopher в настоящее время устарела, многие ее серверы интегрированы в сеть WEB. Но gopher явился прототипом современных интерфейсов WWW и именно делает его интересным.

3.2 WAIS WAIS является одной из наиболее изощренных поисковых систем Internet. В ней не реализован лишь поиск по нечетким множествам и вероятностный поиск. В отличие от многих поисковых машин, система позволяет строить не только вложенные булевые запросы, считать формальную релевантность по различным мерам близости, взвешивать термины запроса и документа, но и осуществлять коррекцию запроса по релевантности. Система также позволяет использовать усечения терминов, разбиение документов на поля и ведение распределенных индексов. Не случайно именно эта система была выбрана в качестве основной поисковой машины для реализации энциклопедии "Британика" на Internet. Распределенная информационная система WAIS была задумана как сетевой аналог традиционных информационно-поисковых систем (ИПС), позволяющий пользователям сети осуществлять поиск в полнотекстовых базах данных с использованием традиционного для ИПС информационно-поискового языка, поисковые предписания которого строятся на основе ключевых слов и/или их усечений, связанных между собой логическими операторами 0R или AND. Первоначально система WAIS разрабатывалась четырьмя фирмами: Dow Jones й Со. (деловые базы данных); Think Machines Corporation (информационно-поисковые системы); Apple Computer (интерфейс пользователя) и KPMG Peat Maverick (работа с большим числом пользователей). Первый прототип WAIS был полукоммерческой полуисследовательской системой с большими ограничениями по использованию как со стороны пользователей, так и со стороны администраторов баз данных. Прототип WAIS неплохо понимал естественный английский язык и переводил его в поисковые предписания системы. Реально WAIS стала широко применяться только с появлением версии FreeWAIS для операционных систем UNIX. Сегодня существует большое количество реализаций WAIS, главным образом коммерческих, а система стала своеобразным стандартом информационно-поисковой машины на сети Internet. При работе с WAIS пользователям не нужно тратить много времени, чтобы найти необходимые им материалы. В сети Internet существует более 300 WAIS - библиотек. Но поскольку информация представляется преимущественно сотрудниками академических организаций на добровольных началах, большая часть материалов относится к области исследований и компьютерных наук.

3.3 WWW WWW - система для работы с гипертекстом. Потенциально она является наиболее мощным средством поиска. Гипертекст соединяет различные документы на основе заранее заданного набора слов. Например, когда в тексте встречается новое слово или понятие, система, работающая с гипертекстом, дает возможность перейти к другому документу, в котором это слово или понятие рассматривается более подробно часто используется в качестве интерфейса к базам данных WAIS, но отсутствие гипертекстовых связей ограничивает возможности WWW до простого просмотра, как у Gopher. Пользователь со своей стороны может задействовать возможность WWW работать с гипертекстом для связи между своими данными и данными WAIS и WWW таким образом, чтобы собственные записи пользователя как бы интегрировались в информацию для общего доступа. На самом деле этого, конечно, не происходит, но воспринимается именно так.

Поисковые роботы

За последние годы Всемирная паутина стала настолько популярной, что сейчас Интернет является одним из основных средств публикации информации. Когда размер Сети вырос из нескольких серверов и небольшого числа документов до огромных пределов, стало ясно, что ручная навигация по значительной части структуры гипертекстовых ссылок больше не представляется возможной, не говоря уже об эффективном методе исследования ресурсов . Эта проблема побудила исследователей Интернет на проведение экспериментов с автоматизированной навигацией по Сети, названной "роботами". Веб-робот - это программа, которая перемещается по гипертекстовой структуре Сети, запрашивает документ и рекурсивно возвращает все документы, на которые данный документ ссылается. Эти программы также иногда называют "пауками", " странниками", или " червями" и эти названия, возможно, более привлекательны, однако, могут ввести в заблуждение, поскольку термин "паук" и "странник" cоздает ложное представление, что робот сам перемещается, а термин "червь" мог бы подразумевать, что робот еще и размножается подобно интернетовскому вирусу-червю. В действительности, роботы реализованы как простая программная система, которая запрашивает информацию из удаленных участков Интернет, используя стандартные cетевые протоколы.