Elementi di Informatica. Motori di ricerca
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- Cornelia Bruni
- 8 anni fa
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1 Elementi di Informatica Motori di ricerca
2 Obiettivi della lezione Cercare documenti su Internet Cos'è un motore di ricerca Come si interrogano i motori di ricerca Varietà di motori di ricerca 2
3 Un motore di ricerca perfetto è paragonabile alla mente di Dio Sergey Brin, co-inventore di Google
4 Cercare un libro I miei libri I libri dei miei amici I libri nella libreria sotto casa o della mia città I libri nelle biblioteche pubbliche d'italia Ricerca sul mio PC Ricerca peer-to-peer Ricerca su Amazon Ricerca su Web 4
5 Interrogazioni Un'interrogazione (query) è una domanda, non necessariamente in forma di domanda Si possono interrogare i database oppure i motori di ricerca Esempi di interrogazione: Quante canzoni dei Beatles vennero scritte da John Lennon? Quali canzoni John Lennon scrisse per i quattro di Liverpool? Canzone Beatles autore John Lennon John Lennon autore canzoni
6 Risposte La risposta ad un'interrogazione può essere Nessuna Una risposta univoca Un insieme di risposte 6
7 Cercare in un computer Molti sistemi operativi offrono la funzione di ricerca di un file per nome Spotlight su MacOs cerca anche stringhe all'interno di un file 7
8 Interrogare un database Risultati di una query al db delle riviste a cib.unibo.it 8
9 Operatori booleani nelle query Autore = Rossi and editore = Bianchi Autore = Rossi or editore = Bianchi Autore = Rossi and not editore = Bianchi 9
10 Cercare in un database vs cercare nel Web La ricerca in un database (di solito memorizzato su un singolo computer) consiste nell'analizzarne il contenuto per scoprire quali dati soddisfano l'interrogazione Idealmente, questa definizione vale anche per il Web Ma il Web è molto grande e distribuito su milioni di computer 10
11 Cercare nel Web Il Web è grande Google indicizza decine di miliardi di documenti (alla fine del 2006) Alcune stime dicono che conosce meno del 20% del Web Ancora più enorme è l'universo dei dati e documenti che NON sono su Web (ma su computer connessi a Internet) Il Web è dinamico Vengono aggiunte milioni di pagine quotidianamente Circa un quarto delle pagine esistenti cambiano quotidianamente Nel dominio.com, i siti in media cambiano il 50% delle pagine ogni 10 giorni Il Web è aperto Tutti possono pubblicare in ogni momento Non tutto il Web è raggiunto dai motori di ricerca Il Web ha un grande valore, e cresce nel tempo Ogni giorno centinaia di milioni di perrsone interrogano Google Quel che non c è oggi, può esserci domani; quel che c è oggi, rimane comunque da qualche parte anche se viene cancellato dall autore 11
12 Cosa si trova con un motore Pagine HTML e altro Ma non tutto quel che c'è sul Web (e tanto meno su Internet) Tipi di file Parecchi, anche multimediali Ma non tutti Tantissimi duplicati 12
13 Come si cerca un documento Documento = sequenza di parole e link Interrogazione = insieme di parole, per ottenere uno o più link di pagine "rilevanti" Risposta = insieme di pagine che "soddisfano" l'interrogazione 13
14 Come si cerca un'immagine Immagine ~ documento non testuale Interrogazione = insieme di parole, per ottenere uno o più link di immagini "rilevanti" Risposta = insieme di immagini che "soddisfano" l'interrogazione 14
15 La forma del Web Il Web è un "grafo non connesso" Hub: pagina che punta a molte autorità Autorità: pagina puntata da molti hub 15
16 Cluster (insiemi) di pagine Un insieme di pagine sullo stesso argomento ha di solito pagine fortemente connesse: questo fatto si può sfruttare per identificarlo (clusterizzazione) Un altro metodo sfrutta schemi tipici di hub e autorità 16
17 Tag HTML per aiutare i motori <HEAD> L'elemento delimitato dai tag <HEAD> </HEAD> contiene il nome del documento e altri dati utili di classificazione <TITLE> L'elemento delimitato dai tag <TITLE> </TITLE> definisce il titolo della pagina, visualizzato dal browser nell'intestazione di pagina. In caso di salvataggio lato browser il tag TITLE dà il nome al file. Il contenuto di questo elemento è usato da molti motori di ricerca per indicizzare la pagina e ricavare parole chiave di accesso. <META> Un elemento denotato dal tag META contiene suggerimenti ai motori di ricerca su come catalogare la pagina: <META name="keywords" Content="varie, parole, chiavi"> <META name="author" content="paolo Ciancarini"> <META name="generator" content="word2004"> 17
18 Ricerche su Web Conoscere un motore di ricerca (specifico) Interfaccia: Comandi base e avanzati Funzioni: Cosa si può fare (o forse no) Copertura: Cosa c'è e cosa non c'è Conoscere i (vari) motori di ricerca Diversi domini di documenti Diversi modelli di catalogo e di risposte 18
19 Un motore di ricerca su Web 1. Naviga il Web (crawling) e legge e copia le pagine che trova 2. Classifica le pagine trovate (indexing) 3. Risponde alle interrogazioni (answering) Motore di ricerca 19
20 Architettura di un motore 1: cerca Web Crawlers Web Page Repository 2: cataloga 3: risponde URL Chooser Indexer Client Results Query Page Ranking Query Engine Structure (Link) Index Document (Text) Index 20
21 Crawling Il crawling consiste nel visitare il maggior numero di pagine Web Inizia da un insieme di pagine "radice" Dai link in queste pagine si raggiungono nuove pagine Le pagine vengono copiate in un database Quando si ferma il crawling? Quando non ci sono più pagine Dopo che un certo numero di pagine viene raggiunto Dopo che viene raggiunta una certa "profondità" Quando si ricaricano le pagine? Le pagine che cambiano più di frequente vengono visitate più spesso Tutte le pagine vengono visitate con la stessa frequenza 21
22 La selezione delle pagine L'ordine di crawling è importante L'insieme delle URL da visitare viene pre-ordinato Metriche di ordinamento: Popolarità (PageRank) Contesto del sito: es..com più importante di.biz Query driven: quanto una pagina soddisfa certe interrogazioni predefinite 22
23 Indexing (catalogazione) Ipotesi: la rilevanza di un documento per chi lo cerca è correlata ai termini che contiene Un documento d si può rappresentare con una sequenza di termini: d = ((t 1, k 1 ), (t 2, k 2 ) (t n, k n )) dove t i indica un termine della pagina e k i il numero di volte che t i si trova in d I termini vanno pesati, perché quelli che ricorrono in molti documenti (es. the ) sono meno rilevanti dei termini che appaiono in pochi documenti 23
24 Catalogazione Nelle pagine Web oltre ai termini del testo ci sono altri elementi: i tag di formattazione HTML si usano per pesare l'importanza dei termini che contengono Termini nei titoletti e in neretto più importanti del testo di paragrafo Inclusione del testo dei link che puntano alla pagina, che spesso ne danno una buona descrizione Catalogo: indice invertito, cioè insieme di liste invertite, una per ciascuna parola Associa ogni parola ad una lista ordinata di locazioni (pagina e posizione entro la pagina) 24
25 Problemi Problema dell'abbondanza Il Web è troppo grande, e ad ogni interrogazione vengono restituite troppe pagine (provate a giocare a Googlewack!) Problema dell'irrilevanza Il Web contiene un sacco di immondizia Alcune pagine dicono bugie o contengono termini per il solo scopo di ingannare i motori di ricerca Molte pagine non sono autodescrittive Gran parte delle pagine NON descrivono se stesse Alcune pagine contengono pochi termini Alcune pagine contengono termini non correlati con il loro contenuto Manipolazioni Alcuni autori alterano le pagine per qualche scopo di solito commerciale in modo da far sì che i motori di ricerca le cataloghino in modo speciale 25
26 Answering Anche un'interrogazione q si può rappresentare con una sequenza di termini: q = (t 1, t 2, t m ) Quindi una risposta è un insieme di documenti D "abbastanza somiglianti" a q Ipotesi: un documento d abbastanza somigliante a q soddisfa l autore dell interrogazione q Misure di similarità usate per restituire documenti ad un'interrogazione Distanza euclidea: prodotto scalare dei vettori d q Coseno: angolo tra i due vettori 26
27 Ordinamento (ranking) delle risposte Il motore come ordina le pagine in risposta ad una interrogazione? Assunzioni sui link: Un link dalla pagina A alla pagina B è una raccomandazione della pagina B da parte dell'autore di A Se due pagine sono connesse da un link, probabilmente riguardano lo stesso argomento Ordinamento dei link Indipendente dall'interrogazione: ogni pagina ottiene un voto in base ai collegamenti che la puntano PageRank Dipendente dall'interrogazione HITS 27
28 PageRank Idea: le pagine cui puntano molti link sono migliori Ma non tutti i link sono uguali I link di una pagina importante debbono contare di più di quelli di una pagina poco importante PageRank base R(A) della pagina A: R( A) =! R( B) outdegree( B) ( B, A) " G outdegree(b) = numero di link su B La pagina B contribuisce al voto di tutte le pagine cui punta Modello del navigatore casuale Una persona naviga casualmente seguendo i link di pagina in pagina Il PageRank di A è proporzionale alla frequenza con cui il navigatore casuale incontra A 28
29 Google Bombing Google Bombing: Creazione di numerose pagine che puntano ad una pagina specifica, in modo che certe interrogazioni ottengano quella pagina come risposta Esempio: "Miserabile fallimento" Questo "attacco" funziona sfruttando il Page Ranking 29
30 Come mai motori diversi danno risposte diverse? Diverso crawling (con tempi e punti di partenza di versi) Diverso indexing Diverso answering (es. PageRank è un brevetto degli inventori di Google) Tempi diversi di interrogazione (il Web cresce continuamente!) 30
31 Partizionare il database Un altra tecnica per migliorare la precisione di answering consiste nel partizionare il database delle pagine, e offrire agli utenti motori specializzati Esempio: Google offre Google Scholar Google.it, google.fr, ecc. Google News Google Groups Google Print 31
32 Popolarità dei motori (utenti USA, 7-06) 32
33 google Google.com indicizza (fine 2006) Oltre 5x10 10 documenti Html, txt, pdf, doc, ps, ppt Oltre 1x10 9 immagini PNG, GIF, JPEG Oltre 1x10 9 articoli di newsgroup Tutto USENET dal 1980 Oltre 4500 fonti in linea di notizie Lasso temporale gratuito: un mese 33
34 L'interfaccia di Google 34
35 Articolazione dei DB Google Web Tutto il mondo Italia Pagine in Italiano Images Groups Tutti Solo quelli in Italiano News 22 versioni "regionali" Froogle - per cercare merci Local - per localizzare geograficamente le ricerche altro 35
36 Google News Le news di Google hanno uno span temporale di 30 giorni Versioni regionali: Argentina, Australia, Austria, Canada (English), Canada (French), China, Chile, France, Germany, Hong Kong, India, Italy, Japan, Korea, Mexico, New Zealand, Spain, Switzerland (French), Switzerland (German), Taiwan, United Kingdom, United States 36
37 Google Books books.google.com Google indicizza interi libri e risponde alle query anche usando il loro contenuto Indicizza libri sotto diritto d'autore: accesso solo a parti limitate Indicizza libri fuori diritto di autore: accesso completo (e a volte scaricamento gratuito!) 37
38 Prodotti aggiuntivi di Google Google Toolbar Google Desktop Google API Google Earth 38
39 Interrogare Google Query Google.com Google.it/web Google.it/italiano Google.it/Italia Paolo Ciancarini "Paolo Ciancarini" Paolo +Ciancarini Paolo OR Ciancarini Filetype:pdf Paolo Ciancarini Maggio
40 Stemming Google usa lo stemming Stemming: cercare non solo le parole della query, ma anche per parole "simili" Esempio: se la query è pet lemur dietary needs, Google cerca anche pet lemur diet needs, e altre varianti Ogni variante cercata viene segnalata nei risultati 40
41 Usi "strani" di Google labs.google.com douweosinga.com/projects/googletalk douweosinga.com/projects/visualpoetry/ 41
42 Come fa soldi Google AdWords Select Google Search Appliance Google Answers Pubblicità Content-Specific 42
43 Polemiche su Google Soggetto a filtraggio in Cina Censura di alcuni siti su google.fr/de cyber.law.harvard.edu/filtering/google Problemi di privacy col governo americano Monopolio e predominio eccessivo 43
44 Altri motori Google è grande, ma non completo Altri motori offrono contenuti diversi e funzioni che Google non ha FAST: Lycos & AlltheWeb AltaVista Inktomi: MSN Search & Hotbot Teoma 44
45 Confronto su stessa query Query "ciancarini" (2/5/2005 e 19/1/2006) Google: Yahoo:??? Altavista: Alltheweb: Teoma: MSN Search:???
46 Contare le pagine I motori non sanno contare I numeri cambiano continuamente Da una pagina all'altra Da un minuto al successivo Se occorre fare stime, controllare più motori e provare più volte 46
47 Funzioni dei motori 47
48 Strategia di interrogazione Usare prima interrogazioni semplici Spesso bastano due parole Poi passare alle frasi Se le interrogazioni semplici falliscono Usare le funzioni avanzate Escogitare interrogazioni complesse Non c'è penalità per interrogazioni reiterate! 48
49 Ricerca per frase Usare più parole In passato, il default era OR e le risposte erano date in ordine di ranking su entrambi gli operandi Oggi il default è sempre AND Il segno " " equivale sempre a NOT La sintassi della funzione OR varia da motore a motore 49
50 Google: operatori su pagine Inclusione di stringa: "+ stringa" Sinonimi: "~ stringa" "a OR b": unico operatore in MAIUSCOLO Intervallo numerico: "N..M" Pagine che puntano una certa url "link:url" 50
51 Google: operatori di restrizione Restrizione di sito: "site:domain" Restrizione di tipo di documento: "filetype:tipo" (pdf,ps,ppt,doc e altri) "related:url" pagine simili a quella denotata da url Allintitle,allintext,inurl,intitle "cache:url": accede la pagina in cache "info:url": informazioni disponibili su url 51
52 OR Google: OR maiuscolo yellowstone bison OR buffalo AlltheWeb: usare ( ) yellowstone (bison buffalo) AltaVista: normale yellowstone AND (bison OR buffalo) Gigablast: normale yellowstone AND (bison OR buffalo) Teoma yellowstone bison OR buffalo Becomes (yellowstone AND bison) OR buffalo 52
53 Ricerche con campi titolo (title: o intitle: ) collegamento (link: ) Sito (site:) Tipo file (filetype:) data Non accurato, di solito non rappresenta la data di pubblicazione Serve a tagliar via materiale più vecchio O per trovare documenti più antichi 53
54 Tipi di file PDF MS Word Flash PowerPoint Excel PostScript WordPerfect StarOffice AlltheWeb, AltaVista, Gigablast, Google, MSN Search AlltheWeb, Gigablast, Google, MSN Search AlltheWeb AlltheWeb, Gigablast, Google, MSN Search AlltheWeb, Gigablast, Google, MSN Search AlltheWeb, Gigablast, Google AlltheWeb, Google AlltheWeb 54
55 Aspetti temporali Tutto il Web dal 1996 a oggi Wayback Machine:motore di ricerca temporale Google Da ieri a tre mesi fa, senza indicazione di data Gigablast Da ieri a un anno fa, con indicazione di data di cache ScrubTheWeb, IncyWincy, & More at searchengineshowdown.com/others/archive.shtml 55
56 Wayback Machine 56
57 Motori di ricerca specializzati Motori per ricerca scientifica scholar.google.com Google Scholar citeseer.ist.psu.edu/cs scirus.landingzone.nl/other/ Motore per reti Peer2Peer Motore musicale NetDetective Motore per informazioni personali 57
58 Autonomous Citation Indexing Un sistema autonomo di indici di citazioni (ACI) crea un indice di citazioni (riferimenti bibliografici) a partire da un insieme di documenti digitali I documenti vengono cercati in rete, vengono classificati come "interessanti" mediante analisi automatica del testo, vengono identificate ed estratte le citazioni che contengono, eliminati i duplicati (anche in diversi formati), e infine vengono memorizzati i contesti in cui si trova la citazione Esempio: CiteSeer 58
59 CiteSeer CiteSeer è un motore di ricerca il cui crawler cerca articoli scientifici in rete; quando ne trova uno lo copia e lo converte in testo Analizza gli articoli per cercare le citazioni ed il loro contesto, che vengono indicizzati L'interfaccia di interrogazione dà accesso al testo completo dell'articolo in vari formati Permette di localizzare gli articoli o per parola chiave o per navigazione sui link di citazione 59
60 Motori specializzati su una lingua o nazione I motori specializzati su lingua o nazione sono di solito directory (redazioni umane che classificano le pagine) 60
61 Motori italiani altavista.it google.it arianna.libero.it lycos.it tiscali.it msn.it (?) Numero di risposte alla query ciancarini su siti in Italia, 3/5/
62 Metamotore Un metamotore è un'interfaccia su più motori, che interroga simultaneamente e di cui riassume e aggrega le risposte Sembra una buona idea, ma non funzionano molto bene E' una buona idea nel caso di cataloghi di biblioteche 62
63 Metamotori A9.com Mamma.com Metacrawler eu.ixquick.com Vivisimo Surfwax Dogpile Ask Jeeves 63
64 A9 64
65 Interfaccia visuale Google e altri motori restituiscono sequenze di pagine E possibile aggregare le pagine in strutture astratte che vengono presentate in modo grafico La grafica rappresenta di solito una rete semantica (concetti e relazioni) 65
66 Motori a interfaccia visuale Kartoo.com Map.net Kwmap.net Mooter.com 66
67 Kartoo 67
68 Kartoo 68
69 Mooter.com 69
70 Esempio di domanda del Web test Quali delle seguenti funzioni sono tipiche di un motore di ricerca? Crawling Indexing Answering Ranking Downloading 70
71 Esempio di domanda del Web test Se pubblico una pagina Web, Google la cataloga di sicuro? Sì, entro un mese No, se la pagina è crittografata Non è detto: occorre che la pagina sia collegata ad una pagina che Google conosce Non è detto: occorre che la pagina sia collegata da una pagina che Google conosce 71
72 Domande? 72
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