【信息检索导论1】布尔模型

1.Information Retrieval

定义：
Information retrieval (IR) is finding material (usually documents) of an unstructured nature (usually text) that satisfies an information need from within large collections (usually stored on computers).
web search

数量庞大
需要索引
反欺诈
利用超链接

personal information retrieval:

eg：Email
分类
垃圾邮件过滤
存储大量类别
维护免费
磁盘空间

enterprise,institutional, and domain-specific search

stored on centralized file systems

线性查找：grep

在文本中查某个词足够了，但有其他需求

其他需求：

数据量大而多，快速处理
flexible matching operations
排序

布尔模型

query:布尔表达式

任务：

ad hoc retrieval task.
- 输入query,输出doc列表（排序后）

评估

precision
recall
…

专有名词

term:索引的单元，如词、词组、潜在词等
document:检索的单位，如网站列表，也可能是某一章节
collection或者corpus：doc的集合
information need
- 用户向计算机传递的需求
- 可能并不精确
relevant：如果用户认为包含与其个人信息需求相关的信息

1.1 term-document matrix

在这里插入图片描述
词袋->doc向量：每列一个doc向量，每行一个term向量
query:Brutus AND Caesar AND NOT Calpurnia,

答案：Antony and Cleopatra and Hamlet
问题

稀疏，词表大难以存储–>倒排索引

1.2 倒排索引

在这里插入图片描述

INVERTED INDEX

dictionary(vacabulary):
- 内存
- key：term列表,也排序了，也会记录postings的长度（doc freq)
- value:postings list/postings：排好序的，按doc id,出线相关词的freq，…
postings
- posting记录：docid,term在doc中出现的位置、freq,…
- 存储：disk
  - 固定长度：不行，浪费
  - linked list:链表，
    - 便于插入，
    - 便于扩展到advanced indexing strategies
      - skip list，需要新的指针
    - 问题：要存储指针
  - 可变数组
    - 顺序存储，遍历快
    - 无需存储指针，指针可以是offset
  - 混合
    - 不变数组的链表

建立：

Collect the documents to be indexed:
分词
normalized
index
- merge:相同term的相同doc合并

1.3 Processing Boolean queries

得到每个term的postings
OR:则两个表融合,取并集，AND:取交集，转化为AND链接的形式

取交集：（标准方法）
在这里插入图片描述
问题：取交集时，常数复杂度，但这个常数很大
解决：

先按doc freq排序（posting的长度），先合并短的
- 最终结果的长度不会超过最短的列表
- 这是保存doc freq.的原因
- 先算OR，再算AND
先算短的，然后保存到中间结果
- 每次下一个输入与中间结果求交集
- 问题：不对称
  - 中间结果：内存；下一个输入:disk
  - 但下一个输入可能比中间结果大得多（两个数量级？）
- 加速合并过程
  - 中间结果的doc在长positng中二分查找合并
  - 长postings采用哈希存储
  - 上述无法用于压缩后的positngs
- 都是常见词,仍可以用标准法