信息組織檢索二

2、7信息檢索（二）1、信息檢索模型（原理）2、信息檢索方法?信息組織檢索二1、信息檢索模型（information

retrieval

model）·

實現(xiàn)信息檢索，就是要實現(xiàn)用戶查詢和文檔集文檔相似性匹配。檢索系統(tǒng)采用的查詢和文檔集內(nèi)部表示、相似匹配的方式?jīng)Q定所采用的檢索策略和模式，從而引出各種不同的信息檢索模型（informationretrieval

model）。?信息組織檢索二·

一個信息檢索模型是將文檔表示、查詢以及它們之間的關(guān)系進(jìn)行建模的框架，它由一個三元組表示：F

[

D,

Q,

R

(

q

i

d

j

)

]其中，D是文檔的表示，Q是查詢的表示。

R

(q

i

d

j

)

是一個排序函數(shù)，該函數(shù)輸出一個與查詢表示

q

i

∈

Q

和

d

j

∈D的有關(guān)實數(shù)。這樣就在文檔之間根據(jù)查詢

q

I

定義了一個順序。?信息組織檢索二按照相似匹配度模式的不同可以分為:全文（full-text）檢索內(nèi)容(content-based)檢索全文檢索——以從文本中找出與查詢表示的字符串完全一致的部分為目的，檢索結(jié)果為包含查詢字符串的文本及其位置。內(nèi)容檢索——不必像全文檢索那樣進(jìn)行完全一致的匹配，而是著眼于找出與查詢語義相似的文本。?信息組織檢索二2、內(nèi)容檢索模型

提取一組描述文本內(nèi)容的詞匯，稱為索引項（term），用索引項的出現(xiàn)次數(shù)等來表示文本和查詢請求。

計算文本和查詢請求間的相似度并依據(jù)大小排序輸出檢索結(jié)果。?信息組織檢索二內(nèi)容檢索的模型有：?信息組織檢索二·

向量空間模型（vector

space

model）概率模型(probabilistic

model)網(wǎng)絡(luò)模型(network

model)向量空間模型：?信息組織檢索二向量空間模型是Gerard

Stalton等人在SMART系統(tǒng)中采用的模型，在信息檢索領(lǐng)域為人們所熟知的一種傳統(tǒng)的檢索模型。向量空間模型的最大特點是用多維向量表示文檔和查詢，通過計算向量間的相似度實現(xiàn)文檔的相似檢索。涉及向量、矩陣、向量空間等線性代數(shù)知識?！ぴO(shè)矩陣D為索引項-文本矩陣。其中各列是表示文本信息的文本向量，各行是表示索引項信息的索引項向量（其中索引項是經(jīng)過權(quán)重處理的元素）d11

d12…

d1nD

=

[

d1

d2

…dn]

=d21

d22

…

d2ndm?1信息d組m織2

…檢索二dmn·

查詢語句與文本相同也用索引項權(quán)重為元素的向量表示。查詢向量

q表示如下：·q1q

=

q2q3qm?信息組織檢索二·

檢索時，找出與給定的查詢語句相似的文本，這是通過計算查詢向量q與各個文本向量d

J

間的相似度實現(xiàn)的。?信息組織檢索二·

向量間相似度的計算方法有多種，文本檢索中最常使用的是計算余弦和內(nèi)積的相似度。計算兩個向量夾角的余弦函數(shù)：?信息組織檢索二其它信息檢索數(shù)學(xué)模型?信息組織檢索二概率模型網(wǎng)絡(luò)檢索模型推理網(wǎng)絡(luò)模型信念網(wǎng)絡(luò)模型·

遺傳算法(Holland,1975):交叉、變異、選擇·

粗糙集(

Pawlak,

1980s

): 模糊性和不確定性3、其他信息檢索的相關(guān)技術(shù)?信息組織檢索二1）信息過濾：從大量的信息中提取有用的信息，去除無用的信息。當(dāng)新的文檔加入到系統(tǒng)中時，只提取符合用戶需求的信息，去除不符合的信息。在信息過濾系統(tǒng)中，把檢索需求稱為用戶描述，把不斷產(chǎn)生的新信息成為信息流。過濾系統(tǒng)根據(jù)用戶描述文件選擇用戶感興趣的信息，刪除用戶不需要的信息。過濾系統(tǒng)內(nèi)部表示內(nèi)部表示內(nèi)部表示匹配內(nèi)部表示新產(chǎn)生的文檔信息流用戶描述1用戶描述2用戶描述N與用戶描述1相關(guān)的文檔與用戶描述2相關(guān)的文檔與用戶描述3相關(guān)的文檔?信息組織檢索二2）文本自動分類：?信息組織檢索二為了對大規(guī)模的文檔進(jìn)行分類，需要由計算機(jī)進(jìn)行自動處理，稱為文本自動分類。大致分為兩種：一種是按照預(yù)先設(shè)定文本內(nèi)容的類別（如政治、經(jīng)濟(jì)、科學(xué)等），確定文本內(nèi)容屬于哪一類，將文本放到所屬的類別中。一種是通過將相似的文本歸為一組（聚類）的方法，把全體文檔集合分為若干類?！?/p>

文本自動分類原理為計算兩個文本間的相似度，或文本與文本類別間的相似度，所以基本上可以采取與信息檢索相似的技術(shù)實現(xiàn)。如基于向量空間模型的方法；基于規(guī)律模型的方法；基建于規(guī)則和基于識別學(xué)習(xí)的方法等。?信息組織檢索二3）信息抽取?信息組織檢索二信息抽取系統(tǒng)的重要功能是從文檔中抽取出特定的事實信息。例如：從新聞報道中抽取恐怖時間的詳細(xì)情況，如時間、地點、做案者、襲擊目標(biāo)等。被抽取出來的信息以結(jié)構(gòu)化的形式描述，可以直接存入數(shù)據(jù)庫中，供用戶查詢以及進(jìn)一步分析。因此可以把信息抽取系統(tǒng)看做是把不同文檔中的信息轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)庫記錄的系統(tǒng)。

近年來，信息抽取的處理對象已經(jīng)擴(kuò)展到圖像、視頻、音頻等其他媒體類型的數(shù)據(jù)。

目前的研究側(cè)重于：利用機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)增強(qiáng)系統(tǒng)的可移植能力、探索深層理解技術(shù)、篇章分析技術(shù)、多語言文本處理技術(shù)、Web信息抽取等。?信息組織檢索二·

信息抽取技術(shù)對搜索引擎、信息安全、企業(yè)智能信息系統(tǒng)等許多應(yīng)用領(lǐng)域具有相當(dāng)重要的作用。·

至今，已有不少公司以信息抽取技術(shù)產(chǎn)品為主。?信息組織檢索二四、信息檢索的主要方法常規(guī)法回溯法循環(huán)檢索法?信息組織檢索二常規(guī)檢索法——?信息組織檢索二

以主題、分類、作者等為檢索點，利用檢索工具獲得信息的方法。利用此法要熟悉主要的檢索工具的編排體例和作用。根據(jù)檢索要求常規(guī)法又分為：順查法、倒查法、抽查法?；厮莘ā?信息組織檢索二·

又稱追溯法、引文法。以文獻(xiàn)后面所附的參考文獻(xiàn)為線索，逐一追溯查找相關(guān)文獻(xiàn)的方法。該法獲得文獻(xiàn)的針對性比較強(qiáng)，尤其在沒有檢索工具或檢索工具不齊備的情況下較實用。循環(huán)檢索法——?信息組織檢索二·

又稱交替法、綜合法。即利用回溯法和常規(guī)法交替檢索的方法。先利用檢索工具查找，得出一批相關(guān)

文獻(xiàn)，再利用回溯法按所附參考文獻(xiàn)擴(kuò)大檢索線索。2、文本信息檢索技術(shù)?信息組織檢索二對文本信息進(jìn)行查詢，主要技術(shù)包括：——

布爾檢索——

截詞檢索——

短語檢索——

限制檢索等。布爾檢索——“邏輯與”?信息組織檢索二運算符為“AND”，常用來限定多義詞，進(jìn)行縮檢，提高查準(zhǔn)率。制定A

AND

B的檢索式，只能檢出同時含有A和B的信息資源。即連接的兩個檢索詞必須同時出現(xiàn)在結(jié)果中。幾乎所有的網(wǎng)檢工具都允許使用AND運算符構(gòu)筑檢索式。AB?信息組織檢索二布爾檢索——“邏輯或”?信息組織檢索二

運算符“OR”、或“+”號表示。常用來限定同義詞，擴(kuò)大檢索范圍，提高查全率。

制定“A

OR

B”檢索式，可以檢出含有A或B以及

同時含有A和B的資源。既連接的兩個詞只要其中的任何一個出現(xiàn)在檢索結(jié)果中，就算滿足檢索要求。AOR

BAB?信息組織檢索二布爾檢索——“邏輯非”?信息組織檢索二一般用“NOT”或“—”表示，常用于排除詞間的虛假聯(lián)系，進(jìn)行縮檢。幾乎所有網(wǎng)檢工具都允許使用NOT運算符，而

LookSmart站點不允許使用。A

NOT

BB?信息組織檢索二布爾邏輯檢索舉例：?信息組織檢索二已有文件為：D1

full

text

searchD2

inverted

index

fileD3

sequential

search

algorithmD4

index

search

algorithmD5

information

retrieval

algorithm

當(dāng)給出查詢表達(dá)式“search

AND

algorithm”時，查找出的文本為：

當(dāng)給出查詢表達(dá)式為“search

OR

algorithm”時，可查出文本：

當(dāng)給出查詢表達(dá)式為“NOT

sequential”時，可查找出文本：?信息組織檢索二·

對運算符做復(fù)合運算時，可以形成更加復(fù)雜的查詢表達(dá)式。如：?信息組織檢索二“(NOT

sequential

)

AND

(search

OR

retrieval)

AND

algorithm”即“在包含search或retrieval的文本中，不存在

sequential，但必須有algorithm這一索引項的文本”運用邏輯優(yōu)先級NOT的優(yōu)先級最高，其次是AND，最后是OR。可以用括號改變運算順序。orandnot?信息組織檢索二2、截詞（truncation）檢索?信息組織檢索二

在檢索詞的詞干上加一個截詞符，以表示對該詞的各種詞性的完整詞進(jìn)行檢索。截詞符有時又稱為通配符，用:“*”“？”

表示。右截詞檢索——又稱“前方一致檢索”，允許詞尾有一定的變化。截詞符以“*”表示。如：檢索式“brows*”,可以檢索出browse,browser,browsing等。左截詞檢索——又稱“后方一致檢索”，允許詞前端有若干變化。如： 檢索式“*magnetic”,可以檢索出

electromagnetic、paramagnetic等。?信息組織檢索二中間截詞檢索?信息組織檢索二

又稱“屏蔽”。允許檢索詞中間某個字符有變化(英美單詞拼寫差異或單復(fù)數(shù)的不同等)。如：

檢索式“organi?ation”,可以檢索出organization,organisation等。

截詞實際上是一種隱含的“邏輯或”運算，能提高查全率，擴(kuò)大檢索結(jié)果。按截斷的字符數(shù)量分為有限截詞、無限截詞兩種。有限截詞——將n個“？”放在檢索詞干或詞尾可能變化的位置上，表示截詞的位數(shù)為0—n個字符。如在詞尾，在n個“？”或“*”后空一格再加一個“？”，表示停止符。無限截詞——在檢索詞干后加一個“？”或“*”，表示該詞尾允許變化的字符數(shù)不受任何限制。?信息組織檢索二3、短語檢索?信息組織檢索二·

單純依靠布爾邏輯組配檢索難以滿足某些檢索需求，在高查準(zhǔn)率的要求下，需要使用專門的運算符把多

個檢索詞組成特定的短語，或?qū)Ω鱾€檢索詞在檢索

結(jié)果中出現(xiàn)的相對位置進(jìn)行限定，才能較好地完成

檢索任務(wù)。短語檢索——也稱詞組檢索，或字符串檢索·

是一種固定詞組檢索。其方法是，在檢索的屏幕上選擇[短語檢索]或[Phrase

Search]等按鈕。或者使用引號“”作為一個獨立運算單元，就可以實施短語檢索,以提高檢索準(zhǔn)確度。?信息組織檢索二·

如：檢索式“北京大學(xué)”，?信息組織檢索二要求檢索結(jié)果僅為“北京大學(xué)”這個詞組的內(nèi)容，而不包括諸如“北京工業(yè)大學(xué)”、“位于北京西郊的大學(xué)”、“北京的大學(xué)校園文化”等內(nèi)容的信息。·

幾乎所有的搜索引擎都支持詞組檢索。位置檢索?信息組織檢索二位置檢索是通過位置算符進(jìn)行的。

位置算符是指表示詞與詞之間位置關(guān)系的符號。其作用在于對復(fù)合檢索詞進(jìn)行加工修飾，限制詞與詞之間的位置關(guān)系，彌補(bǔ)了布爾邏輯算符只是定性規(guī)定檢索詞的范圍，可提高檢索結(jié)果的查準(zhǔn)率。常用的幾種位置算符：?信息組織檢索二1、（W）2、（nW）3、（N）4、（nN）5、（S）6、（F）7、（C）8、（L）（W）——with的縮寫。表示算符兩側(cè)的檢索詞按此前后順序不可變更，且兩詞之間不許有其他的詞或字母，但允許兩詞之間有空格、標(biāo)點符號。如：CD（W）ROM相當(dāng)于檢索CD

ROM，或CD-ROM。?信息組織檢索二·

（nW）——n

Word的縮寫。表示算符兩側(cè)的檢索詞之間允許插入n個實詞或系統(tǒng)禁用詞（通常指系統(tǒng)中出現(xiàn)頻率高而不能用來檢索的冠詞、介詞、連接詞等，如an,

and,by,

for,

form,

of,

the,

to

,wit等），兩詞詞序不可變更。?信息組織檢索二·

（N）——Near的縮寫。表示算符兩側(cè)的檢索詞必須緊密相連，兩詞詞序可變，詞間不允許插入任何其他詞或字母，但允許有空格或標(biāo)點符號。?信息組織檢索二·

（nN）——表示算符兩側(cè)的檢索詞之間允許插入n個實詞或系統(tǒng)禁用詞，兩詞詞序可變。如：Railway

(2N)

Bridge

表示：Railway

BridgeRailway

of

BridgeRailway of

the

Bridge等。?信息組織檢索二·

（S）——Subfield的縮寫。表示算符兩側(cè)的檢索詞必須同時出現(xiàn)在文獻(xiàn)記錄的同一子字段、句子或短語中，詞間允許插入n個實詞或系統(tǒng)禁用詞，詞序可變。?信息組織檢索二·

（F）——Field的縮寫。表示算符兩側(cè)的檢索詞必須同時出現(xiàn)在文獻(xiàn)記錄的同一字段中，詞間允許插入n個實詞或系統(tǒng)禁用詞，詞序可變。如無需同時出現(xiàn)在篇名字段、文摘字段、敘詞字段、關(guān)鍵詞字段等，則要加以限定。?信息組織檢索二·

（C）——Citation的縮寫。表示算符兩側(cè)的檢索詞必須同時出現(xiàn)在一條文獻(xiàn)的記錄中，詞間允許插入n個實詞或系統(tǒng)禁用詞，詞序可變，字段不限。?信息組織檢索二·

（L）——Link的縮寫。表示算符兩側(cè)的檢索詞之間有一定的從屬關(guān)系。?信息組織檢索二6、限制檢索?信息組織檢索二·

目的在于提高檢索的準(zhǔn)確率。一般是通過限制檢索詞在命中結(jié)果記錄中的出現(xiàn)位置（主要指記錄的不同字段的位置）來實現(xiàn)的，這種限制檢索技術(shù)因此又被稱為“字段檢索”。在數(shù)據(jù)庫中，一條文獻(xiàn)記錄通常設(shè)置有幾十個不同的字段，其中有表達(dá)文獻(xiàn)主題的基本檢索字段，如：標(biāo)題（Title，TI）關(guān)鍵詞（

Keyword，KY）文摘（

Abstract，AB）分類號（

Classification

Code）等，?信息組織檢索二還有表示文獻(xiàn)外部特征的輔助檢索字段，如：作者（Author,AU）使用的語言（Language,LA）發(fā)表時間（Time）等。檢索時，可通過指定檢索詞在主題字段或非主題字段中的出現(xiàn)情況，即可實現(xiàn)“字段檢索”。如：“MBA

within

AB”,“title：北京”等。?信息組織檢索二·

限制檢索的另一種常見形式是“二次檢索”。即在檢索結(jié)果中再檢索。用戶可以把新一輪檢索限制在已檢得的結(jié)果中。許多檢索系統(tǒng)（包括搜索引擎）都支持這種限制檢索。?信息組織檢索二四、信息檢索效率評價?信息組織檢索二信息檢索效率是指信息檢索各項性能的滿意程度，主

要指標(biāo)有查全率、查準(zhǔn)率、漏查率、誤檢率4項指標(biāo)。這4項指標(biāo)于20世紀(jì)50年代由國