4.3 Информационно-поисковые системы

Информационная поисковая система (ИТС) - это комплексная система, обеспечивающая хранение, поиск и выдачу необходимой информации по запросам пользователей.
Основные функции:

• Сбор данных - извлечение информации из источников
• Индексация - создание структуры данных, позволяющих ускорить дальнейший поиск
• Запросы и поиск - обработка запросов пользователей и предоставление соответствующих результатов.
• Ранжирование - упорядочивание...

Информационный поиск - совокупность логических и технических операций, имеющих конечной целью нахождение инф. релевантной запросу потребителя.

Поисковой запрос - фраза или набор ключевых слов, которые пользователь вводит в поисковую строку для получения информации.

Релевантность - это соответствие результатов поиска сформулированному запросу пользователя

Пертинентность - это соответствие результатов поиска информационным потребностям (ожиданиям и целям) пользователя

Ранжирование - это процесс определения порядка или приоритета элементов в наборе данных на основе определенных критериев

Компоненты информационно-поисковой системы

Краулер - сканирует и собирает данные из различных источников. Он следует гиперссылкам и индексирует содержимое для дальнейшего использования в поиске.

Индексатор - обрабатывает собранные данные и создает индексы, представляющие собой структурированный набор метаданных, облегчающие последующий поиск

Хранилище данных - хранит собранную и обработанную информацию. Может включать как сами документы, так и созданные индексы.

Модуль обработки запросов - преобразует запросы пользователя, выполняет поиск в индексе на основании обработанного запроса, определяет порядок выдачи результатов.

Интерфейс пользователя - часть системы, с которой взаимодействует пользователь, позволяющее формулировать запросы и получать результаты поиска.

Механизм обратной связи - алгоритмы, учитывающие реакцию пользователя на результаты поиска для улучшения будущих запросов на основе предпочтений и поведения.

Виды ИПС:

Интернет ИПС - поиск информации в Интернете
Корпоративные ИПС - поиск внутри организации
Библиотечные и архивные ИПС - поиск в библиотеках, архивах, специализированных базах знаний.
Научные ИПС - поиск научной литературы, статей, диссертаций и др.
Патентные ИПС - поиск патентной информации, регистрации патентов и заявок.
Медицинские ИПС - поиск медицинской информации, клинических исследований, лекарственных препаратов

Этапы развития ИПС

Ранние этапы - 1950-е
Появление интернета - 1980-е
Революция поисковых систем - 1990-е
Интернет как основной источник - 2000-е
Современная эпоха - 2010-е

Индексация данных - процесс создания и управления специальной структурой данных, которая позволяет быстро искать информацию в больших объемах данных. Индексы содержат ссылки на записи или документы, которые соответствуют определенным критериям поиска.
Шаги индексации:

• Анализ данных - система анализирует данные и определяет, какие поля или атрибуты могут использоваться для поиска.
• Создание индекса - система создает индекс, который содержит ссылки на записи, соответствующие критериям поиска. Индекс может быть создан в виде списка, дерева или хеш-таблицы.
• Обновление индекса - система продолжает обновлять индекс при изменении данных. Это позволяет поддерживать актуальность индекса и обеспечивать быстрый поиск информации.

Классификация информации - процесс организации и структурирования данных для облегчения поиска и доступа к ним. Классификация позволяет разделить информацию на категории или группы, что упрощает поиск нужных данных.
Основные методы:

• Тематическая классификация - разделение информации по темам или предметной области.
• Хронологическая классификация - организация информации по времени создания или публикации. Это позволяет пользователям быстро находить актуальные данные.
• Географическая классификация - группировка информации по географическому положению.
• Лингвистическая классификация - использование языковых структур и методов для организации информации.

Методы ранжирования:

• По частоте встречаемости. Алгоритм анализирует, как часто определенное слово встречается в документах коллекции. Чем чаще, тем выше оно будет в результатах поиска
• По близости слов. Алгоритм учитывает близость слов друг к другу. Чем ближе слова друг к другу, тем выше они будут в результатах поиска.
• По смысловому соответствию. Алгоритм анализирует смысл запроса и документов в коллекции. Чем больше смысл документа соответствует запросу, тем выше он будет в результатах поиска.
• По популярности. Алгоритм учитывает количество просмотров и кликов на результаты поиска. Чем больше просмотров и кликов, тем выше документ будет в результатах поиска.
• По авторитетности. Алгоритм учитывает репутацию и авторитетность источника информации. Чем авторитетнее источник, тем выше документ будет в результатах поиска.
• По релевантности. Алгоритм учитывает соответствие документа запросу пользователя. Чем больше документ соответствует запросу, тем выше он будет в результатах поиска

Пользовательский интерфейс

Пользовательский интерфейс - это совокупность элемента, через которые пользователи взаимодействуют с системой для выполнения задач поиска информации. Это интерфейс включает в себя визуальные компоненты, такие как кнопки, поля ввода, списки, фильтры и другие элементы управления, а также логику взаимодействия между пользователями и системой.
Принципы проектирования:

• Простота и интуитивность
• Доступность и универсальность
• Удобство навигации
• Адаптивность к разным устройствам
• Персонализация

Тенденции развития

• Интеграция ИИ и машинного обучения. Искусственный интеллект и машинное обучение становится основными инструментами для повышения точности и релевантности поиска
• Голосовой поиск. С развитием голосовых помощников растет популярность голосового поиска. Голосовые запросы требуют более сложной обработки поскольку они содержат больше естественной речи.
• Персонализация поиска. Современные поисковые системы стремятся предоставить каждому пользователю уникальный опыт, основанный на его предпочтениях, интересах и поведении.
• Многоязычный поиск. Увеличение глобализации требует способности обрабатывать запросы на разных языках. Развитие многоязычных поисковых систем включает в себя поддержку мультиязычного контента.
• Облачные технологии. Облака предоставляют мощные вычислительные ресурсы для обработки больших объёмов данных и выполнение сложных алгоритмов.
• Безопасность и конфиденциальность. Постоянное обновление механизмов шифрования, анонимизации и контроля доступа, чтобы защитить информацию пользователя и предотвратить утечку данных