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搜索引擎工作原理

(1)爬行抓取网页

每个独立的搜索引擎都有自己的网页抓取程序爬虫(spider)。爬虫Spider顺着网页中的超链接,从这个网站爬到另一个网站,通过超链接分析连续访问抓取更多网页。被抓取的网页被称之为网页快照。由于互联网中超链接的应用很普遍,理论上,从一定范围的网页出发,就能搜集到绝大多数的网页。

爬行抓取网页

(2)预处理网页

搜索引擎抓到网页后,还要做大量的预处理工作,才能提供检索服务。包括:提取文字、中文分词、去停止词、消除噪声、去除重复。由于搜索引擎数据库中的页面数都在数万亿级别以上,用户输入搜索词后,靠排名程序实时对这么多页面分析相关性,计算量太大,不可能在一两秒内返回排名结果。抓取来的页面必须经过预处理,为最后的查询排名做好准备。

建立索引库和索引排名

(3)建立索引库和索引排名

在去除重复网页、中文分词、判断网页类型、分析超链接、计算网页的重要度/丰富度后,最重要的就是提取关键词,建立索引库和索引排名。

正向索引

1)经过文字提取、分词、消噪、去重后,搜索引擎得到的就是独特的、能反映页面主体内容的、以词为单位的内容。
2)接着搜索引擎索引程序就可以提取关键词,按照分词程序划分好的词,把页面转换为一个关键词组成的集合,同时记录每一个关键词在页面上出现的频率、次数、格式(标题标签、黑体、H标签、锚文字等)、位置(如页面第一段文字等)。
3)搜索引擎索引程序将页面及关键词形成词表结构存储进索引库。
4)正向索引是把页面文件分成由多个关键词组成的主体内容,并存储进索引数据库中形成对应关系。

倒序索引

1)正向索引不能直接用于排名。搜索引擎会将正向索引数据库重新构造为倒排索引。(即把文件对应到关键词的映射转换为关键词到文件的映射)
2)当用户搜索某个关键词时,排序程序在倒排索引中定位到这个关键词,就可以马上找出所有包含这个关键词的文件。

索引排名

1)用户在搜索框填入关键词后,排名程序调用索引库数据,计算排名给用户,排名过程是与用户直接互动的。

(4)提供检索服务(提供答案)

当用户输入关键词进行搜索,搜索引擎从索引数据库中找到最匹配该关键词的网页;为了用户便于判断,除了网页标题和URL外,还会提供一段来自网页的摘要以及其他信息。

搜索引擎基本工作原理

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