信息存储与检索基本原理共47页

第一节 信息存储与检索原理
一、社会发展与信息需求 社会信息需求是信息存储与检 索理论赖以产生和发展的基础，了 解当前社会信息需求的特点对于推 动现代信息存储与检索理论和技术 的发展是十分有利的。
1. 从学术研究到社会生活全方位信息需求
近10年来，“信息热潮”影响着社会各界，逐步 改变着人们传统的生产、经营、竞争和消费方式。 为了提高生活质量，人们需要学术研究方面的信 息资源，也需要检索医药、旅游、休闲、政策法 规、商品营销、文化沙龙、美食天地、访亲交友 等方面的信息资源。
第2章 信息存储与检索基础
2.1信息存储与检索原理 2.2信息存取发展与类型 2.3索引的结构与类型
• 通过本章的学习，要掌握：
– – – – – – 信息存储与检索的基本概念、原理 信息存储基本形式及发展(P31-40,自学) 信息检索模型 信息存储与检索系统的发展历程(补充) 信息存储与检索的基本类型 索引的概念及其类型划分
矢量模型
• 矢量模型通过分派非二值权重给查询和文档中 的索引项来实现检索目标。 • 这些权重用于计算系统中的每个文档与用户的 查询请求的相似程度，矢量模型通过对文档按 照相似程度降序排列的方式，来实现文档与查 询项的部分匹配。 • 这样做的结果，使得结果中的文档排列顺序比 通过布尔模型得到的结果要合理得多。
3.数据库标准与建设研究
-----数据库是信息资源存储与共享的主要方式，也 是信息检索系统重要的组成部分。 ----研究内容包括数据库系统的标准与法令、书目 数据库、全文数据库、超文本数据库、图像数据 库与多媒体数据库信息组织模型、关键技术及其 维护与更新等问题。
-----与此时同，还要关注支持快速查询与并列处理 的并行数据库、智能数据库、模糊数据库和以网 络为基础的WEB数据库、虚拟数据库的研究与 开发、数据挖掘和数据仓库的研究动态等。

计算机检索系统，按使用的设备和采用的通讯手段，可分为： –联机检索系统 –光盘检索系统 –网络检索系统
3.2 信息检索
3.2.6 网络信息检索
1. 网络信息检索的特点 （1）网络信息检索的范围不断拓宽。 （2）信息检索手段更加容易。 （3） 信息检索的途径更加灵活。
2. 网络信息检索的原理 网络信息的检索主要是通过搜索引擎在Internet上查找信息，检索
数据库与数据仓库的比较表
比较特征 设计目标 存储对象 数据处理类型 数据操作特点 冗余设计特点
数据库
数据仓库
面向事务设计，为捕获 面向主题设计 ， 为分析数
数据而设计
据而设计
在线交易数据
历史数据
事务型数据
决策支持型数据
经常进行记录修改和删 记 录 的 修改和 删 除操 作很
除等操作
少，通常只需要定期的加
3. 网络信息检索的方法 （1）直接访问信息源
➢ 直接通过IP 地址、域名打开网站或网页。
（2）借助网络检索工具查找信息
➢ 网络检索工具是经专业人员对网络信息资源的采集、组织、评价、过滤、控 制、检索等手段的全面把握而开发出的可供浏览和检索的网站资源主题指南。
（3）利用搜索引擎进行信息检索
➢ 搜索引擎是能进行关键词、词组或自然语言检索的工具。用户提出检索要求， 搜索引擎代替用户在数据库中进行检索，并将检索结果提供给用户。
的总称，分为系统软件和应用软件。 ➢ 系统软件是关于组织控制计算机硬件资源协调工作的操作
程序。 ➢ 应用软件通常包括自动标引软件、词表管理软件、各种匹
配程序及数据库管理程序等。 • 数据库管理程序是计算机信息存储体系最基本、最重 要的组成部分。
3.1 信息存储

信息检索的概念和基本原理
基本概念：全称“信息存储与检索”，广义上讲，顾名思义，开发者将信息数据按照一定的方法组织和存储起来，后期根据用户输入的需求对原存储的信息库中的信息进行搜索的过程。

狭义上讲，用户仅仅通过关键词进行搜索出自己所需的资料的过程。

基本原理：信息检索存在“存”和“取”相互转换的一个过程，其分为两个步骤：存储过程：对信息分析，按照特征附上特有的标识，输入信息检索系统；
检索过程：根据信息需求，分析检索提问特征，在检索系统检索，进而输出检索结果。

其本质：一个匹配的过程，根据用户的信息需求和信息存储的信息集合进行比较和选择的过程。

局限性
处理复杂语言现象的能 力有限，对某些专业领 域和特定语言的处理效 果有待提高。
机器学习与信息检索
概念
机器学习是人工智能的一个分支，通过训练让计算机自动学习并改进 检索算法。
应用
利用机器学习算法对大量数据进行训练和学习，自动提取特征并分类， 提高信息检索的准确性和效率。
优点
能够自动优化和改进信息检索算法，提高检索效果。
结果评价是对检索结果进行评估，判 断其是否满足用户的信息需求。
信息检索系统
信息检索系统是实现信息检索 的工具或平台，它能够从各种 信息源中获取、存储、组织和
检索信息。
常见的信息检索系统包括图 书馆信息系统、搜索引擎系 统、学术论文数据库等。
信息检索系统的性能和效果取 决于其信息组织方式、索引技 术、检索算法等多个因素。
信息检索过程
信息检索过程包括信息需求分析、信息源选择、 信息检索策略制定、信息检索实施和结果评价 等步骤。
信息需求分析是信息检索的前提，需 要明确用户的信息需求和信息类型。
信息源选择是根据信息需求选择合适 的检索工具或数据库。
信息检索策略制定是根据信息源的特 点和信息需求制定相应的检索策略。
信息检索实施是执行检索策略，从信 息源中获取相关信息。
解决信息隐私保护的方法包括立法保护、技术手 段如加密和匿名化等。
信息检索技术的未来发展
01
信息检索技术的发展趋势包括智能化、语义化、移动化和社交化等。
02
智能化技术如机器学习和人工智能动信息检索向更深层次的知识层面发展。
04
移动化和社交化的趋势将使信息检索更加个性化和社交化，提高用户 参与度和满意度。
语义鸿沟问题
01 语义鸿沟是指用户与信息之间的理解差距，导致 用户难以找到所需内容。

❖ 人工采选：信息资源的采集和录入均由人工完成。
❖ 人机结合采选：人机合理分工——大量的采集任务可以通 过计算机的扫描、复制、链接、合并、格式转换等处理来完 成
❖ 自动采选：即在无人工干预的情况下由计算机自动完成。
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1.2.4 信息检索系统的逻辑结构
2．词语子系统 功能：对采用规范化词语的系统在标引和查询时所使
（1）目标 （2）功能 （3）资源 （4）设备 （5）方法 （6）人员 概括地说，信息检索系统就是专门进行信息的收集、处理、存
储、检索并满足用户信息需求的系统。
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1.2.2 信息检索系统的类型
见P9 （1）书本式检索系统。 （2）卡片式检索系统。 （3）机械式检索系统。 （4）缩微式检索系统。 （5）计算机检索系统。 （6）网络检索系统。
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1.1.2 信息检索的原理
5、课程内容安排 第一章 信息检索概述（教材第一章） 第二章 信息检索模型（教材第二章） 第三章 文本信息处理技术（涉及到本教材第三章） 第四章 文本信息存储技术（涉及到本教材第三章） 第五章 文本信息检索技术（涉及到本教材第三章） 第六章 Web信息存储与检索（教材第五章）
❖ 搜索器（Spider或Robot）； ❖ 索引器（Indexer）； ❖ 检索器（Searcher）。
从检索效率上讲，联机检索与光盘检索的检索效率比较高，与网络检 索（搜索引擎检索相比），它们的检索指令完备、检索功能强大、支持 多种检索技术，提供跨库检索手段，查全率和查准率都比较高。但搜索 引擎胜在用户界面友好、使用方便简单。
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1.2.4 信息检索系统的逻辑结构
3、信息标引子系统 功能：按照一定的词表，对信息赋予标引词，以表征信息的特征，形成信

2.1.1 信息检索旳定义 “检索”（Retrieval）一词是一种外来词，起源于英语 “Information Retrieval”（信息检索）
“检索就是查找”，这仅仅是一种狭义旳解释。从广义旳角度讲， 检索涉及“存贮”和“查找”两个过程。没有存贮就没有查找， 存贮是为了查找，但查找必须有存贮，两者缺一不可。
是以文件为检索对象旳信息检索。也就是说文
件检索是以图书、期刊、资料、数据库中旳篇章或
全书刊为检索对象旳一种检索。
如：检索有关“花卉组织培养技术”旳文件。
文件检索是一种有关性检索，检索成果不直接
回答顾客提出旳技术问题，只是提供与之有关旳文
件信息供顾客参照。
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(2) 事实检索（Fact Retrieval）
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信息检索原理示意图：
原始信息
信息处理人员
存贮过程
检索成果 检索 工具
信息分析、著录
和标引
存入
检索语言
(主题词/分类号)
检索
课题分析
检出
6
检索课题 用户
检索过程
3.信息检索旳类型
以检索内容区别：
根据检索对象不同，信息检索可分为文 件检索、事实检索和数据检索三种类型。
(1) 文件检索（Document Retrieval）
┆
O3 力学
O31
理论力学
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第２章 信息检索原理
分类法途径旳特点： 它体现了学科旳系统性，便于从学
科或专业旳角度出发进行族性检索，但 缺乏进行多概念灵活组配旳能力。
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索书号又称为排架号
反应了某种图书在整个图书组织 中旳排列顺序和在书库中旳详细位置 （架位）
构成：分类号＋书次号

• 常用搜索引擎
信息检索的基本原理
– 词位检索
• 邻位检索： 常用的位置逻辑符有W和nW，N和nN
• 子字段和同字段检索 ： 常用的位置逻辑算符是“S”
– 截词检索
常见的截词符有：“?”，“*”，“#”等， 不同的检索系统采用的符号不同
中外主要检索工具简介
• 中文检索工具 ：
万方数据资源系统 ，中国学术期刊网(CNKI) ， 超星电子图书 ，书生电子图书
• 信息检索的类型
– 书目信息检索 – 全文信息检索 – 数据信息检索 – 事实信息检索
信息检索的基本原理
• 信息检索系统
– 存储子系统 – 检索子系统
• 信息检索系统的类型 • 信息检索 信息检索技术
– 布尔检索
布尔逻辑算符的组配
(a)
(b)
(c)
第10章 信息检索的基本原理
信息资源 信息检索的基本原理 中外主要检索工具简介 Web资源检索工具--搜索引擎
信息资源
信息资源的分类
–口语信息资源 ： –体语信息资源 ： –实物信息资源 ： –文献信息资源 ： –数字信息资源 ：
信息检索的基本原理
• 信息检索过程
– 信息标引和存储过程 – 信息的需求分析和检索过程
• 国外著名检索工具 ：
Springer link ，荷兰Kluwer全文数据库 ， EBSCOhost系统全文数据库 ，SCI ， EI ，ISTP
Web资源检索工具--搜索引擎
• 搜索引擎的工作过程 • 搜索引擎的主要功能 • 搜索引擎的类型 • 搜索引擎使用的查找策略
– 模糊查找 – 精确查找 – 逻辑查找

网络存储技术
网络存储技术：通过网络连接， 实现数据的存储和管理
常见网络存储技术：NAS （网络附加存储）、SAN （存储区域网络）、DAS （直接附加存储）
NAS：将存储设备连接到网络， 提供文件共享服务
SAN：通过光纤通道连接存储 设备，提供高速、可靠的数据 传输
DAS：将存储设备直接连接到 服务器，提供快速的数据访问
网络存储技术的优势：数据共 享、数据备份、数据安全、数 据管理
分布式存储技术
概念：将数据 分散存储在多 个节点上，提 高数据可靠性
和可用性
特点：高可用 性、高可靠性、 可扩展性、低
成本
应用场景：云 计算、大数据、
人工智能等
技术实现：数 据切片、数据 副本、数据一 致性、数据容
错等
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信息检索模型
F值评价
F值是信息检索评价中常用的指标之一 F值由准确率和召回率计算得出 F值越高，表示检索效果越好 F值评价可以帮助我们了解检索系统的性能和效果
用户满意度评价
检索结果相关性：用户检索到 的信息与需求是否相关
检索效率：用户检索信息的速 度是否快
检索界面友好性：用户界面是 否易于使用和理解
应用场景：搜索 引擎、推荐系统 等
优点：提高了检 索的准确性和效 率
缺点：需要大量 的数据训练和调 整参数
模糊匹配模型
原理：通过计算 关键词与文档之 间的相似度进行 匹配
应用场景：搜索 引擎、推荐系统 等
优点：能够处理 语义相似但不完 全匹配的情况
缺点：可能存在 误匹配，需要结 合其他模型进行 优化
混合检索算法的应用：在搜索引擎、推荐系 统、知识管理等领域有广泛应用
基于知识的检索算法

信息管理系统
1．管理信息系统的概念与任务
（2）管理信息系统的主要任务 管理信息系统的对象就是信息，信息的来源分散、数量庞大。信息来源于生产第一线，来 源于社会环境，来源于市场，来源于行政管理等部门。管理过程是信息流的过程，且具有 信息反馈的特征。
信息管理系统
2．管理信息系统的Байду номын сангаас构
管理信息系统一般被看成一个金字塔形的结构，分为从底层的业务处理到运行控制、 管理控制、最高层的战略计划。
信息管理系统
1.2信息存储与检索系统 1．管理信息系统的概念与任务
（1）管理信息系统的概念 管理信息系统（Management Information System，MIS），是一个由人、计算 机等组成的能进行信息的收集、传送、存储、维护和使用的系统，能够实测组织的各 种运行情况，并利用过去的历史数据预测未来，从组织全局的角度出发辅助组织进行 决策，利用信息控制组织的行为，帮助组织实现其规划目标。
信息管理系统
4．MRPⅡ实施与管理改革
20世纪80年代初国内企业实施MRPⅡ之所以成效不大，其原因就是没有真正理解 MRPⅡ。MRPⅡ实质上是现代化管理方式的体现，是一种生产管理模式，一定要在外 界相应的环境比较成熟的情况下才能运作起来。 观念更新。国外先进企业的基本指导思想是变被动为主动，国内企业则缺乏主动意识， 总是处于被动状态，看市场行情行事，市场需要什么就生产什么，结果总是处于落后 状态。随着信息传播速度加快，国内市场与国际市场接轨，国内企业如不加强主动意 识，市场就会被国外企业占领。
信息管理系统
2．信息存储与检索系统的基本结构
从整体上讲，信息存储与检索系统包括硬件、软件和数据库三部分内容。 （1）硬件 （2）软件 （3）数据库

信息存储与检索基本原理
11、用道德的示范来造就一个人，显然比用法律来约束他更有价值。—— 希腊
12、法律是无私的，对谁都一视同仁。在每件事上，她都不徇私情。—— 托马斯
13、公正的法律限制不了好的自由，因为好人不会去做法律不允许的事 情。——弗劳德
14、法律是为了保护无辜而制定的。——爱略特 15、像房子一样，法律和法律都是相互依存的。——伯克
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26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
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27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
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28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
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30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢！
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