Реферат: Поисковые машины. Поиск информации в интернет

Как работают поиcковые машины? Одним из замечательных свойств Интернет является то, что существуют сотни миллионов web-ресурсов, ожидающих и готовых быть представленными нам. Но плохо то, что есть те же миллионы страниц, которые, даже будучи нам нужны, не предстанут перед нами, т.к. просто неизвестны нам. Как узнать, что и где можно найти в интернет? Обычно для этого мы обращаемся к помощи поисковых машин.

Поисковые интернет машины представляют собой специальные сайты в глобальной сети, которые сделаны так, чтобы помочь людям отыскать во всемирной паутине нужную им информацию. Есть различия в способах, которыми поисковые машины выполняют свои функции, но в целом есть 3 основных и одинаковых функции:

Все они "обыскивают" интернет (или какой то сектор интернет) - на основе заданных ключевых слов;
- все поисковики индексируют слова, которые они ищут и места, где они их находят;
- все поисковики позволяют пользователям искать слова или комбинации из ключевых слов на основе уже проиндексированных и занесенных в свои базы данных web-страниц.

Самые первые поисковики индексировали до нескольких сотен тысяч страниц и получали 1,000 - 2,000 запросов в день. Сегодя топовые поисковики проиндексировали и индексируют в непрерывном режиме сотни миллионов страниц, обрабатывают десятки миллионов запросов в день. Ниже будет рассказано о том, как же работают поисковики и каким образом они "складывают" все кусочки найденной информации так, чтобы суметь ответить на любой интересующий нас вопрос.

Посмотрим на Web

Когда люди говорят о поисковых интернет машинах, они в действительности имеют в виду поисковые машины World Wide Web . Прежде, чем Web стал наиболее видимой частью интернет, уже существовали поисковые машины, которые помогали людям найти в сети информацию. Программы под названием "gopher" и "Archie" умели индексировать файлы, размещенные на разных серверах, подсоединенных к интернет Internet и многократно снижали временные затраты на поиск нужных программ или документов. В конце 80-х годов прошлого века синонимом "умения работать в интернет" было умение использовать gopher, Archie, Veronica и т.п. поисковые программы. Сегодня большинство интернет пользователей ограничивают свой поиск только всемирной сетью, или WWW.

Маленькое начало

Перед тем, как ответить вам где найти нужный документ или файл, это файл или документ должен быть уже когда то найден. Чтобы найти информацию о сотнях миллионах существующих WEB-страниц, поисковая машина применяет специальную программу-робот. Эта программа еще называется спайдер ("spider", паук) и служит для построения списка слов, найденных на странице. Процесс построения такого списка называется web-краулинг (Web crawling). Чтобы далее построить и зафиксировать "полезный" (имеющий значение) список слов, поисковый паук должен "просмотреть" массу других страниц.

Как же начинает любой паук (spider) свое путешествие по сети? Обычно стартовой точкой являются наиболее крупные мировые сервера и очень популярных web-страницы. Паук начинает свой путь с такого сайта, индексирует все найденные слова и продолжает свое движение далее, по ссылкам на другие сайты. Таким образом, робот-паук начинает охватывать все большие "куски" web-пространства. Google.com начинался с академического поисковика. В статье, описывающей как была создана эта поисковая машина, Сергей Брин и Лауренс Пейдж (основатели и владельцы Google) привели пример, как быстро работают гугловские пауки. Их несколько и обычно поиск начинается с использованием 3-х пауков. Каждый паук поддерживает до 300 одновременно открытых соединений с web-страницами. При пиковой загрузке, с использованием 4-х пауков, система Гугл способна обработать 100 страниц в секунду, генерируя траффик около 600 килобайт/сек.

Чтобы обеспечить пауков необходимыми для обработки данными, раньше Google располагал сервером, который занимался только тем, что "подбрасывал" паукам все новые и новые URL. Чтобы не зависеть от интернет сервис провайдеров в части серверов доменных имен (DNS), транслирующих url в IP адрес, Google обзавелся собственным сервером DNS, сведя все временные затраты на индексацию страниц до минимума.

Когда Google робот посещает HTML страницу, он принимает во внимание 2 вещи:

Слова (текст) на странцие;
- место их расположения (в какой части body страницы).

Слова, расположенные с служебных разделах, таких как title, subtitles, meta tags и др. помечались как особо важные для пользовательских поисковых запросов. Google паук был построен так, чтобы индексировать каждое подобное слово на странице, за исключением междометий типа "a," "an" и "the.". Другие поисковики имеют несколько другой подход к индексации.

Все подходы и алгоритмы поисковиков в конечном итоге направлены на то, чтобы заставить роботов пауков работать быстрее и эффективнее. К примеру, некоторые поисковые роботы отслеживают при индексации слова в title, ссылках и до 100 наиболее часто используемых на странице слов и даже каждое из слов первых 20 строк текстового содержания страницы. Таков алгортим индексации, в частности, у Lycos.

Другие поисковики, такие как AltaVista, идут в другом направлении, индексируя каждое отдельное слово странциы, включая "a," "an," "the" и други неважные слова.

Мета-Теги (Meta Tags)

Метатеги позволяют владельцу web-страницы задавать ключевые слова и понятия, которые определяют суть её содержания. Это очень полезный инструемнт, особенно когда эти ключевые слова могут повторяться до 2-3 раз в тексте страницы. В этом случае мета-теги могу "направить" поисковый робот к нужному выбору ключевых слов для индексации страницы. Существует вероятность "накрутки" мета-тегов сверх популярными поисковыми запросами и понятиями, никак не связаннными с содержанием самой старницы. Поисковые роботы умеют бороься с этим, путем, например, анализа корреляции мета-тегов и содержимого web-страницы, "выкидывая" из рассмотрения те мета-теги (соответственно ключевые слова) , которые не соответствуют содержимому страниц.

Все это касается тех случаев, когда владелец web-ресурса действительно желает быть включенным в поисковые результаты по нужным поисковым словам. Но нередко случается так, что владелец совсем не желает быть проиндексированным роботом. Но такие случаи не относятся к теме нашей статьи.

Построение индекса

Как только пауки закончили свою работу по нахождению новых web-страниц, поисковые машины должны разместить всю найденную информацию так, чтобы было удобно в дальнейшем ею пользоваться. Здесь имеют значение 2 ключевых компонента:

Информация, сохраненная вместе с данными;
- метод, которым эта информация проиндексирована.

В простейшем случае, поисковик мог бы просто разместить слово и URL адрес, где оно находится. Но это сделало бы поисковик совсем примитивным инструментом, так как нет никакой информации о том, в какой части документа находится это слово (мета-тегах, или в обычном тексте), используется ли это слово один раз или многократно и содержится ли оно в ссылке на другой важный и близкий по теме ресурс. Другими словами, такой способ не позволит ранжировать сайты, не обеспечит представление пользователям релевантных результатов и т.д.

Чтобы предоставить нам полезные данные, поисковики сохраняют не только информацию из слова и его URL адрес. Поисковик может сохранить данные о количестве (частоте) упоминаний слова на странице, присвоить слову "вес", что далее поможет выдавать поисковые листинги (результаты) на основе весового ранжирования по данному слову, с учетом его местонахождения (в ссылках, мета тегах, титуле страницы и т.п.). У каждого коммерческого поисковика есть своя формула для вычисления "веса" ключевых слов при индексации. Это одна из причин, почему по одному и тому же поисковому запросу поисковики выдают совсем разные результаты.

Следующий важный момент при обработке найденной информации - её кодирование с целью уменьшения объема дискового пространства для её сохранения. Например, в оригинальной статье Google описано, что для хранения весовых данных слов используется 2 байта (по 8 бит каждый) -- при этом учитывается вид слова (большими или прописными буквами), размер самих букв (Font-Size) и др. информация, которая помогает ранжировать сайт. Каждый такой "кусочек" информации требует 2-3 бита данных в полном 2-байтном наборе. В результате громадный объем информации удается сохранять в очень компактном виде. После того, как информация "сжата", пора приступать к индексации.

Цель индексация одна: обеспечить максимально быстрый поиск нужной информации. Существуют несколько путей для построения индексов, но самый эффективный - это построение хеш-таблиц (hash table). При хешировании используется определенная формула, с помощью которой каждому слову присваивается некое численное значение.

В любом языке существуют буквы, с которых начинается гораздо больше слов, чем с остальных букв алфавита. К примеру, слов на букв "M" в разделе английского словаря значительно больше, чем на букву "X". Это означает, что поиск слова, начинающегося с самой популярной буквы потребует больше времени, чем любое другое слово. Хешинг (Hashing) уравнивает эту разницу и уменьшает среднее время поиска, а также разделяет сам индекс от реальных данных. Хеш таблица содержит хеш-значения вместе с указателем на данные, соответствующие этому значению. Эффективная индексация + эффективное размещение вместе обеспечивают высокую скорость поиска, даже если пользователь задаст очень сложный поисковый запрос.

Будущее поисковиков

Поиск, основанный на булевских операторах ("and", "or", "not") - это буквенный поиск -- поисковик получает поисковые слова ровно так, как они введены. Это может вызвать проблему, когда, например, введенное слово имеет множество значений. "Ключ," например, может означать "средство для открытия двери", а может означать "пароль" для входа на сервер. Если вас интересует только одно значение слова, то вам, очевидно, будут не нужны данные по его второму значению. Можно, конечно, построить буквальный запрос, который позволит исключить вывод данных по ненужному значению слова, но было бы неплохо, если бы поисковик смог сам помочь вам.

Одна из областей исследований в области алгоритмов будущих поисковых машин - это концептуальный поиск информации. Это такие алгоритмы, кгда для нахождения релевантных данных используется статистический анализ страниц, содержащих данное поисковое ключевое слово или фразу. Ясно, что такой "концептуальной поисковой машине" потребуется гораздо больший объем для хранения данных о каждой странице и больше времени для обработки каждого запроса. В настоящее время многие исследователи работают над этой проблемой.

Не менее интенсивно ведутся работы и в области разработки поисковых алгоритмов на основе запросов естественного языка (Natural-Language query).

Идея естественных запросов состоит в том, что вы можете написать запрос так, как если бы спросили об этом коллегу, сидящего напротив вас. Не надо беспокоиться о булевских операторах или напрягаться для составления сложного запроса. Самый популярный на сегодня поисковый сайт на основе языка естественных запросов - это AskJeeves.com. Он преобразует запрос в ключевые слова, которые затем и использует при индексировании сайтов. Этот подход работает только в случае простых запросов. Однако, прогресс не стоит на месте, возможно, что совсем скоро мы будем "разговаривать" с поисковыми машинами на своем, "человеческом языке".

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.

Поисковая система или просто “поисковик” – это , осуществляющая поиск интернет страниц в соответствии с запросом пользователя. Самая известная поисковая система в мире - это Google, самая популярная в России – Яндекс, а одной из самых старых поисковых систем является Yahoo. В архитектуре поисковой системы можно выделить поисковую машину – ядро системы, представленное набором программных модулей; базу данных или индекс , хранящую информацию обо всех известных поисковой системе интернет ресурсах; и набор сайтов, являющих собой точки входа пользователей в систему (www.google.com, www.yandex.ru, ru.yahoo.com, и т.д.). Все это соответствует классической трехуровневой архитектуре информационных систем: есть пользовательский интерфейс, бизнес логика, которая в данном случае представлена реализацией алгоритмов поиска и база данных.

Специфика поиска в интернете

На первый взгляд поиск в интернете мало чем отличается от обычного информационного поиска, например, от обработки к базе данных или от задачи поиска файла на . Так считали и разработчики первых поисковых систем в интернете, но со временем они осознали, что заблуждались…

Первое отличие поиска в интернете от обычного состоит в том, что алгоритм поиска по той же базе данных предполагает, что ее структура заранее известна поисковой машине и автору запроса. В интернете, по понятным причинам, это не так. Интернет страницы образуют собой не структуру каталога, а сеть, что также влияет на алгоритмы поиска, а формат данных, размещаемых на интернет ресурсах, никем не контролируется.

Второе отличие, как одно из следствий первого – это то, что запрос представляется не в виде набора значений параметров (критериев поиска), а в виде текста, написанного человеком на естественном для него языке. Таким образом, перед тем, как начать поиск нужно еще понять, чего именно хочет автор запроса. Замечу, понять не другому человеку, а вычислительной машине.

Третье отличие уже менее очевидное, но не менее принципиальное: в каталоге или базе данных все элементы равноправны. В интернете имеет место конкуренция, а, следовательно, и разделение на более “благонадежных поставщиков информации” и источников, близких по статусу к “информационному мусору”. Так классифицируют ресурсы люди, и также к ним относятся поисковые машины.

И в заключении следует добавить, что область поиска – это миллиарды страниц, по несколько килобайт и более каждая. Около десятка миллионов страниц добавляется ежедневно и столько же обновляется. Все это представлено различными цифровыми форматами. К сожалению, даже современные технологии и ресурсы, имеющиеся в распоряжении лидеров рынка поисковых услуг в интернете не позволяют им обрабатывать все это многообразие “на лету” и в полной объеме.

Из чего состоит поисковая машина

В первую очередь важно осознать еще одно и, наверное, самое существенное отличие между работой поисковой машины в интернете и работой любой другой информационной системы, осуществляющей поиск в различного рода каталогах и базах данных. Поисковая интернет машина не ищет информацию среди того, что есть в интернете на момент поступления запроса, а пытается сформировать ответ на основании собственного информационного хранилища - базы данных, называемой индексом, где она хранит досье на все известные ей и периодически его обновляет. Другими словами, поисковая машина работает не с оригиналом, а с проекцией области допустимых значений поиска. Все последние изменения в интернете могут отразиться в результатах поиска только после того, как соответствующие страницы будут проиндексированы - добавлены в индекс поисковой системы. Итак, поисковая система в первом приближении состоит из поисковой машины, базы данных или индекса (index) и точек входа в систему.

Теперь кратко о том, из чего состоит поисковая машина:

• Паук или спайдер (spider). Приложение, которое занимается скачиванием страниц интернет ресурсов. Никуда паук не “заползает” – он лишь запрашивает содержимое страниц точно так же, как это делает обычный интернет браузер, отправляя на сервер HTTP запрос и получая от него ответ. После того, как содержимое страницы скачано, оно отправляется индексатору и краулеру, о которых рассказывается далее.


• Индексатор (indexer). Индексатор производит первоначальный анализ содержимого скачанной страницы, выделяет основные части (название страницы, описание, ссылки, заголовки и т.д.) и раскладывает все это по разделам поисковой базы данных – помещает в индекс поисковой системы. Этот процесс называют индексацией интернет ресурсов , отсюда и название самой подсистемы. На основе результатов первоначального анализа индексатор также может принять решение, что страница вообще “недостойна” находиться в индексе. Причины такого решение могут быть разными: страница не имеет названия, является точной копией другой, уже имеющейся в индексе страницы или содержит ссылки на запрещенные законодательством ресурсы.


• Краулер (crawler). Это “животное” призвано “ползать” по ссылкам, имеющимся на скачанной пауком странице. Краулер анализирует пути, ведущие с текущей страницы на другие разделы сайта, или на страницы внешних интернет ресурсов и определяет дальнейший порядок обхода пауком нитей всемирной паутины. Именно краулер находит новые для поисковой машины страницы и передает их пауку. Работа краулера построена на базе алгоритмов поиска на графах в ширину и глубину.


• Подсистема обработки и выдачи результатов (Search Engine and Results Engine). Самая важная часть любой поисковой машины. Алгоритмы работы этой подсистемы компании разработчики хранят в строгой секретности, поскольку они являют собой коммерческую тайну. Именно эта часть поисковой машины отвечает за адекватность ответа поисковой системы на запрос пользователя. Здесь можно выделить два основных компонента:
  • Подсистема ранжирования. Ранжирование – это страниц интернет сайтов в соответствии с их релевантностью определенному запросу. Релевантность страницы – это, в свою очередь, степень соответствия содержания страницы смыслу запроса, и эту величину поисковая машина определяет самостоятельно, исходя из огромного количества параметров. Ранжирование – эта самая загадочная и спорная часть “искусственного интеллекта” поисковой машины. На ранжирование страницы, помимо ее структуры и содержимого (контента) также влияют: количество и качество ссылок, ведущих на данную страницу с других сайтов; возраст домена самого сайта; характер поведения пользователей, просматривающих страницу и многие другие факторы.
  
  
  • Подсистема выдачи результатов. В задачи этой подсистемы входит интерпретация пользовательского запроса, его перевод на язык структурированных запросов к индексу и формирование страниц результатов поиска. Помимо разбора самого текста запроса, поисковая машина может также учитывать:
    • Контекст запроса , формируемый исходя из смысла ранее осуществленных пользователем запросов . К примеру, если пользователь часто посещает сайты на автомобильные темы, то на запрос со словом “Волга” или “Ока” он, вероятно, хочет получить информацию об автомобилях этих марок, а не о том, откуда начинают свое течение и куда впадают одноименные русские реки. Это называется персонализированным поиском , когда выдача на один и тот же запрос для разных пользователей существенно отличается.
    
    
    • Пользовательские предпочтения , о которых она (поисковая машина) может “догадываться”, анализируя выбираемые пользователем ссылки на страницах результатов поиска. Это еще один способ скорректировать контекст запроса: пользователь своими действиями как бы подсказывает машине, что именно он хотел найти. Как правило, поисковые машины в результаты поиска стараются добавлять страницы, релевантные запросу, но относящиеся к довольно разным сферам жизни. Допустим, пользователь интересуется кино и поэтому часто выбирает ссылки на страницы с анонсами киноновинок, даже если эти страницы не вполне релевантны исходному запросу. При формировании ответа на его очередной запрос система может отдавать предпочтение страницам с описанием фильмов, в названии которых встречаются слова из текста запроса.
    
    
    • Регион , что очень важно при обработке коммерческих запросов, связанных с приобретением товаров и услуг у местных поставщиков. Если вы интересуетесь распродажами и скидками и находитесь в Москве, то вам, скорее всего, совсем не интересно, какие акции на эту тему проводятся в Санкт-Петербурге, если вы не указали этого явно в тексте запроса. В первую очередь в результатах поиска должна появиться информация о распродажах в Москве. Таким образом, современные поисковые машины делят запросы на геозависимые и геонезависимые . Скорее всего, если поисковая система решает, что ваш запрос геозависимый, то она автоматически добавляет к нему признак региона, который пытается определить по информации о вашем интернет провайдере.
    
    
    • Время . Поисковым машинам иногда приходится анализировать, когда имели место события, описываемые на странице. Ведь информация постоянно устаревает, а пользователю нужны в первую очередь ссылки на самые последние новости, актуальные прогнозы и анонсы событий, которые еще не завершились или должны наступить в будущем. Понять, что актуальность страницы зависит от времени, и сопоставить ее с моментом выполнения запроса также требует от поисковой машины изрядной доли интеллекта.
    
    
    Далее, поисковая машина ищет ближайший по смыслу ключевой запрос в индексе и формирует результаты, сортируя ссылки в порядке убывания их релевантности. Каждому ключевому запросу в индексе соответствует отдельный рейтинг страниц, релевантных ему. Не на каждое сочетание букв и цифр система заводит новый ключевой запрос, а делает это на основе анализа частоты тех или иных пользовательских запросов. Поисковая машина может также перемешивать в результатах поиска рейтинги из разных ключевых запросов, если посчитает, что пользователю нужно именно это.

Общие принципы работы поисковой системы

Нужно понимать, что услуги поиска в интернете – это очень и очень выгодный бизнес. В детали, за счет чего живут такие компании, как Google и Яндекс можно не вдаваться, поскольку основная часть их прибыли – это доходы от контекстной рекламы. А раз поиск в интернете является крайне выгодным делом, то и конкуренция среди таких компаний весьма серьезная. Что определяет конкурентоспособность на рынке интернет поиска? Ответ – качество выдачи поисковой системы. Логично, что чем оно выше, тем больше у системы появляется новых пользователей, и тем ценнее размещаемая на страницах этой самой выдачи контекстная реклама. Разработчики поисковых систем затрачивают большие усилия, направленные на то, чтобы “очистить” результаты своей поисковой выдачи от разного рода информационного мусора, называемого в народе спамом (spam). Более подробно о том, как это делается, будет рассказано в отдельной статье, а здесь я приведу общие принципы поведения поисковой системы, сформулированные в виде выводов по всему вышесказанному.

1. Поисковая машина в лице своих пауков и краулеров постоянно сканирует интернет на предмет появления новых и обновления существующих страниц, поскольку неактуальная информация ценится ниже.


2. Поисковая машина периодически обновляет ранжирование ресурсов по их релевантности ключевым запросам, поскольку в индексе постоянно появляются новые страницы. Этот процесс называют обновлением (update) поисковой выдачи.


3. В силу огромных объемов информации, размещенной во всемирной паутине и ограниченности ресурсов самой поисковой системы, поисковая машина всегда старается загружать только самое (по ее мнению) необходимое. В ее арсенале имеются всевозможные фильтры, которые отсекают многое ненужное уже на этапе индексации или выкидывают спам из индекса по результатам обновления поисковой выдачи.


4. Современные поисковые системы в ходе анализа запроса стараются учитывать не только текст самого запроса, но и его окружение: контекст и предпочтения пользователя, о которых было сказано ранее, а также время запроса, регион и многое другое.


5. На релевантность конкретной страницы влияют не только внутренние ее параметры (структура, содержание), но и внешние параметры, такие как ссылки на страницу с других сайтов и поведение пользователя при ее просмотре.

Работа поисковых систем постоянно совершенствуется. Идеальная работа поисковой машины (для человека) возможна только в том случае, если все решения, касающиеся индексации и ранжирования будет принимать комиссия, состоящая из большого числа специалистов всех областей и направлений человеческой деятельности. Поскольку это нереально, то такую комиссию заменяют экспертные системы, эвристические алгоритмы поиска и прочие элементы искусственного интеллекта. Вероятно, работа всех этих подсистем также могла бы давать более адекватные результаты, если бы была возможность обрабатывать абсолютно все данные, имеющиеся в открытом доступе в интернете, но и это практически невозможно. Несовершенный искусственный интеллект и ограниченность ресурсов – две основные причины того, что результаты поисковой выдачи не всегда радуют пользователей, но все это лечится временем. На сегодня, по моему мнению, работа наиболее известных и крупных поисковых систем вполне соответствует потребностям и ожиданиям их пользователей.

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

Поисковые машины (Search engine)

Поисковые машины позволяют найти WWW-документы, относящиеся к заданным тематикам или снабженные ключевыми словами или их комбинациями. На поисковых серверах отрабатываются два способа поиска:

· По иерархии понятий;

· По ключевым словам.

Заполнение поисковых серверов происходит автоматически или вручную. Поисковый сервер обычно имеет ссылки на остальные поисковые сервера, и передает им запрос на поиск по желанию пользователя.

Существует два типа поисковых машин.

1."Полнотекстовые" поисковые машины, которые индексируют каждое слово на веб-странице, исключая стоп-слова.

2."Абстрактные" поисковые машины, которые создают реферат каждой страницы.

Для вебмастеров полнотекстовые машины полезней, поскольку любое слово, встречающееся на веб-странице, подвергается анализу при определении его релевантности к запросам пользователей. Однако абстрактные машины могут индексировать страницы лучше полнотекстовых. Это зависит от алгоритма извлечения информации, например по частоте употребления одинаковых слов.

Основные характеристики поисковых машин.

1.Размер поисковой машины определяется количеством проиндексированных страниц. Однако в каждый момент времени ссылки, выдаваемые в ответ на запросы пользователей, могут быть различной давности. Причины, по которым это происходит:

· некоторые поисковые машины сразу индексируют страницу по запросу пользователя, а затем продолжают индексировать еще не проиндексированные страницы.

· другие чаще индексируют наиболее популярные страницы сети.

2.Дата индексации. Некоторые поисковые машины показывают дату, когда был проиндексирован документ. Это помогает пользователю определить, когда документ появился в сети.

3.Глубина индексирования показывает сколько страниц после указанной будет индексировать поисковая система. Большинство машин не имеют ограничений по глубине индексирования. Причины, по которым могут быть проиндексированы не все страницы:

· не правильное использование фреймовых структур.

· использование карты сайта без дублирования обычными ссылками

4.Работа с фреймами. Если поисковый робот не умеет работать с фреймовыми структурами, то многие структуры с фреймами будут упущены при индексировании.

5.Частота ссылок. Основные поисковые машины могут определить популярность документа по тому, как часто на него ссылаются. Некоторые машины на основании таких данных "делают вывод" стоит или не стоит индексировать документ.

6.Частота обновления сервера. Если сервер обновляется часто, то поисковая машина чаще будет его реиндексировать.

7.Контроль индексации. Показывает, какими средствами можно управлять поисковой машиной.

8.Перенаправление. Некоторые сайты перенаправляют посетителей с одного сервера на другой, и этот параметр показывает как это будет связано с найденными документами.

9.Стоп-слова. Некоторые поисковые машины не включают определенные слова в свои индексы или могут не включать эти слова в запросы пользователей. Такими словами обычно считаются предлоги или часто использующиеся слова.

10.Spam-штрафы. Возможность блокирования спама.

11.Удаление старых данных. Параметр, определяющий действия вебмастера при закрытии сервера или перемещении его на другой адрес.

Примеры поисковых машин.

1. Altavista. Система открыта в декабре 1995. Принадлежит компании DEC. С 1996 года сотрудничает с Yahoo. AltaVista - это наилучший вариант для настраиваемого поис­ка. Однако сортировка результатов по категори­ ям не выполняется и приходится вручную просматривать предоставленную информацию. В AltaVista не предусмотрены средства для получения списков активных узлов, новостей или других возможностей поиска по содержанию.

2.Excite Search. Запущена в конце 1995 года. В сентябре 1996 - приобретена WebCrawler. Данный узел имеет мощный поисковый меха­ низм, возможность автоматической индивидуальной настройки предоставляемой информации, а также составленные квалифици­ рованным персоналом описания множества узлов. Excite отличается от других поисковых узлов тем, что позволяет вести поиск в службах новостей и публикует обзоры Web -страниц. В поисковом механизме используются средства стандартного поиска по ключевым словам и эвристические методы поиска по содержанию. Благодаря такому сочетанию, можно найти подходящие по смыслу страницы Web , если они не содержат указанных пользователем ключе­ вых слов. Недостатком Excite является несколько хаотичный интерфейс.

3.HotBot. Запущена в мае 1996. Принадлежит компании Wired. Базируется на технологии поисковой машины Berkeley Inktomi. HotBot - это база данных, содержащая документы, индексированные по полному тексту, и один из наиболее полных поисковых механизмов в Web . Его средства поиска по логическим ус­ловиям и средства ограничения поиска любой областью или узлом Web по­могают пользователю найти необходимую информацию, отсеи­вая ненужную. HotBot предоставляет возможность выбрать необходимые параметры поиска из раскрываю­щихся списков.

4.InfoSeek. Запущена раньше 1995 года, легко доступна. В настоящее время содержит порядка 50 миллионов URL. У Infoseek хорошо продуманный интерфейс, а так­же отличные поисковые средства. Большинство ответов на запросы сопровождается ссылками «связанные темы», а после каждого ответа приводятся ссылки «аналогич­ные страницы». База данных поискового механизма страниц, индексированных по полному тексту. Ответы упорядочи­ваются по двум показателям: частоте встреч слово или фраз на страни­цах, а также метоположению слов или фраз на страницах. Существует каталог Web Directory , подразделяющийся на 12 категорий с сот­нями подкатегорий, для которых может быть выполнен поиск. Каждая страница каталога содержит перечень ре­комендуемых узлов.

5. Lycos. Работает с мая 1994 года. Широко известна и используема. В состав входит каталог с огромным числом URL . и поисковая машина Point с технологией статистического анализа содержимого страниц, в отличии от индексирования по полно­му тексту. Lycos содержит новости, обзоры узлов, ссылки на популярные узлы, карты городов, а так­же средства для поиска адресов, изо­бражений и звуковых и видео клипов. Lycos упорядочивает ответы по степени соот­ ветствия запросу по нескольким критериям, например, по чис­ лу поисковых терминов, встретившихся в аннотации к доку­ менту, интервалу меж­ ду словами в конкретной фразе документа, местоположению терминов в документе.

6. WebCrawler. Открыта 20 апреля 1994 года как проект Вашингтонского Университета. WebCrawler предоставляет возможности синтаксиса для конкретизации запросов, а также большой выбор аннотаций узлов при несложном интерфейсе.

Следом за каждым ответом WebCrawler помеша­ет небольшую пиктограмму с приблизительной оценкой соответ­ствия запросу. Коме того выводит на экран стра­ницу с кратким резюме для каждого ответа, его полным URL , точной оценкой соответствия, а также использует этот ответ в запросе по образцу в качестве его ключевых слов. Графического интерфейса для настройки запросов в Web Crawler нет. Н е допускается ис­ пользование универсальных символов, а также невозможно назначить весовые коэффициенты ключевым словам. Не существует возможности ограничения поля поиска определенной областью.

7. Yahoo. Старейший каталог Yahoo был запущен в начале 1994 года. Широко известен, часто используем и наиболее уважаем. В марте 1996 запущен каталог Yahooligans для детей. Появляются региональные и top-каталоги Yahoo. Yahoo основан на подписке пользователей. Он может служить от­правной точкой для любых поисков в Web , поскольку с помощью его системы классификации пользователь найдет узел с хорошо организованной информацией. Содержимое Web подразделяется на 14 общих категорий, пере­численных на домашней странице Yahoo !. В зависимости от специ­фики запроса пользователя существует возможность или работать с этими категориями, чтобы ознакомиться с подкатегориями и спи­сками узлов, или искать конкретные слова и термины по всей базе данных. Пользователь может также ограничить поиск в пределах любого раздела или подраздела Yahoo !. Благодаря тому, что классификация узлов выполняется людьми, а не компьютером, качество ссылок обычно очень высокое. Однако, уточнение поиска в случае неудачи – сложная задача. В состав Yahoo ! входит поисковый механизм AltaVista , поэтому в слу­ чае неудачи при поиске на Yahoo ! автоматически происходит его повторение с использованием поискового механизма AltaVista . Затем полученные результаты передаются в Yahoo !. Yahoo ! обеспечивает возможность отправлять запросы для поиска в Usenet и в Fourl 1, чтобы узнать адреса электронной почты.

К российским поисковым машинам относятся:

1. Rambler.Это русскоязычная поисковая система. Разделы, перечисленные на домашней странице Rambler , освещают русскоязычные Web -ресурсы. Существует классификатор информации. Удобной возможностью работы являет­ся предоставление списка наиболее посещаемых узлов по каждой предложенной тематике.

2. Апорт Поиск. Апорт входит в число ведущих поисковых систем, сертифицированных Microsoft как локальные поисковые системы для русской версии Microsoft Internet Explorer . Одним из преимуществ Апорта является англо-русский и русско-английский перевод в режиме online запросов и поисков результата, благодаря чему можно вести поиск в русских ресурсах Internet , даже не зная русского языка. Более того можно искать информа­цию, используя выражения, даже для предложений. Среди основных свойств поисковой системы Апорт можно вы­ делить следующие:

Перевод запроса и результатов поиска с русского на англий­ ский язык и наоборот;

Автоматическую проверку орфографических ошибок за­проса;

Информативный вывод результатов поиска для найден­ных сайтов;

Возможность поиска в любой грамматической форме;

язык расширенных запросов для профессио­нальных пользователей.

К другим свойствам поиска можно отнести под­ держку пяти основных кодовых страниц (разных операционных систем) для русского языка, технологию поиска с использовани ем ограничений по URL и дате документов, реализацию поиска по заголовкам, комментариям и подпи­ сям к картинкам и т. д., сохранение параметров поиска и опреде ленного числа предыдущих запросов пользователя, объединение копий документа, находящихся на разных серверах.

3. List . ru (http://www.list.ru ) По своей реализации этот сервер имеет много общего с англоязычной системой Yahoo !. На главной странице сервера располо­жены ссылки на наиболее популярные поисковые категории.

Список ссылок на основные категории ката­лога занимает центральную часть. Поиск в каталоге реализован таким образом, что в резуль­тате запроса могут быть найдены как отдельные сайты, так и рубрики. В случае успешного поиска выводится URL , назва­ние, описание, ключевые слова. Допускается использование языка запросов Яндекс. С сылка "Структура каталога" открывает в отдельном окне полный рубрикатор ката­ лога. Реализована возможность перехода из рубрикатора в любую выбранную подкатегорию. Более детальное тематическое деление текущей рубрики представлено списком ссылок. Каталог организован таким образом, что все сайты, содержащиеся на нижних уровнях струк­ туры, представлены и в рубриках. Показываемый список ресурсов упорядочен в алфавит­ном порядке, но можно выбирать сортировку: по вре­ мени добавления, по переходам, по порядку добавления в каталог, по популярности среди посетителей каталога.

4. Яndex. Программные продукты серии Яndex представляют набор средств полнотекстовой индексации и поиска текстовых данных с учетом морфологии русского языка. Яndex включает модули морфологического анализа и синтеза, индексации и поиска, а также набор вспомогательных модулей, таких как анализатор документов, языки разметки, конверторы форматов, паук.

Алгоритмы морфологического анализа и синтеза, основанные на базовом словаре, умеют нормализовать слова, то есть находить их начальную форму, а также строить гипотезы для слов, не содержащихся в базовом словаре. Система полнотекстового индексирования позволяет создавать компактный индекс и быстро осуществлять поиск с учетом логических операторов.

Яndex предназначен для работы с текстами в локальной и в глобальной сети, а также может быть подключен как модуль к другим системам.