IE1

Information Engineering 1

Information Engineering 1


R. W.
Diese Lernkarten bieten einen umfassenden Einblick in die Informationsretrieval (IR) und Dokumentenanalyse auf Universitätsniveau. Sie behandeln zentrale Konzepte wie die Verarbeitung von Dokumenten, die Bedeutung von Termen und Merkmalen, sowie verschiedene Modelle und Techniken zur Verbesserung der Suchergebnisse. Benutzer und Systeme profitieren von diesen Karteikarten, da sie detaillierte Erklärungen zu Suchanfragen, Retrieval-Prozessen und der Optimierung von Suchergebnissen bieten, wodurch die Effizienz und Genauigkeit von Informationssystemen gesteigert wird.
Karten
256
Lernende
2
Sprache
Deutsch
Kategorie
Informatik
Stufe
Universität
Erstellt / Aktualisiert
06.01.2022 / 13.01.2022

Lernkarten

Rocchios Kategorisierung

Sobald ein neuer Vektor/Räpresentant dazukommt, ändert sich die Wolke undder Schwerpunkt verschiebt sich

Schlussfolgerung

- Es gibt verschiedene Datenstrukturen um Indexe zu speichern.- Die Auswahl der Datenstruktur hängt von der jeweiligen Situation ab.- Die Granularität hängt von den verfügbaren Rechnerressourcen und der Suchzeit ab.- Die Auswahl einer guten Hash-Funktion ist massgebend für effizientes Hashing.- Kollisionen können nicht vermieden werden; Sie müssen ordnungsgemäss gelöst werden(verschiedene Methoden für unterschiedliche Situationen)

Schlussfolgerung

- Es gibt verschiedene Datenstrukturen um Indexe zu speichern.- Die Auswahl der Datenstruktur hängt von der jeweiligen Situation ab.- Die Granularität hängt von den verfügbaren Rechnerressourcen und der Suchzeit ab.- Die Auswahl einer guten Hash-Funktion ist massgebend für effizientes Hashing.- Kollisionen können nicht vermieden werden; Sie müssen ordnungsgemäss gelöst werden(verschiedene Methoden für unterschiedliche Situationen)

Schlussfolgerungen Evaluieren von IE Systemen

Das ausführliche Evaluieren einer Suchmaschine ist sehr aufwändig. Systementwickler evaluieren im Rahmen von Evaluationskampagnen (CLEF, TREC). Ergebnisse solcher Evaluationskampagnen können zur grundsätzlichen Wahl der richtigen Suchmethodiken herangezogen werden. Für die Projektarbeit muss ein Kompromiss gewählt werden. Wichtig sind die Wahl einer korrekten Methodik, die Vergleichbarkeit (Wahl der Masse), sowie die korrekte Interpretation des Resultats (speziell der absoluten Werte!) Die Evaluation sollte sich auf die wichtigen Aspekte beschränken, und diese Aspekte nicht vermischen. Vergleiche liefern stabilere Ergebnisse als absolute Werte; absolute Werte sind im Allgemeinen nicht isoliert interpretierbar.

Schlussfolgerungen Kategorisierung/Thesauri

Kategorien sind (kontrollierte) Mengen von Objekten, die u.a. das Retrieval vonInformation, das Routing, die Indexierung und die Sortierung vereinfachen können. Kategorien können anhand von Regeln, statistischen Modellen oder vordefiniertenPoly/Mono-Hierarchien gebildet werden. Thesauri reflektieren die Beziehungen zwischen den Konzepten/Deskriptoren. ManuelleErstellung ist extrem arbeitsintensiv und teuer. Wir unterscheiden zwischen Deskriptoren und Nicht-Deskriptoren, so genannte „lead-interms“. Klassifikationen bestehen nur aus NT-Relationen. Diese sind eher statisch undhauptsächlich im Bibliotheksumfeld zu finden.

Sind Resultate ausbeute orientiert?

Nein sind sie nicht!

Social Tagging

Social Tagging beschreibt den Prozess, bei welchem Benutzer Metadaten, inForm von Schlüsselwörtern, hinzufügen und diese Daten mit anderen Nutzern teilen. Ressourcen => Die Verlinkung zwischen Ressourcen ist ein gut untersuchtes Fachgebiet(PageRank/HITS). Tags => Verknüpfungen zwischen Benutzern und Ressourcen Benutzer => Analyse von Beziehungen zwischen Benutzern in sozialen Netzwerken.In unserem Fall sind die Ressourcen oft Informationsobjekte

Social Tagging – Nachteile

Zersplitterung der Kategorien durch unkontrolliertes Vokabular, Singular/Plural, SchreibfehlerHomonymieproblematik und SynonymproblematikSpam, Mangelde Präziosion

Social Tagging – Vorteile für Benut

- Leichteres Auffinden der eigenen Informationsobjekte- Leichteres Auffinden von gemeinsamen Informationsobjekten, diemehrere Benutzer teilen (z.B. Konzertfotos/Urlaubsortfotos bei Flickr)

Social Tagging – Vorteile für Betreiber

- Nutzer kategorisieren selber (nehmen aktiv an der Klassifizierung teil), Tagsreflektieren das Benutzervokabular- Benutzer hat Einfluss auf andere Benutzer

Spider (Anker)

Extrahiere Ankertext (zwischen und ) für jeden Out-Link Normalerweise beschreibt der Ankertext das Dokument sehr gut, auf welches es zeigt (Schlüsselworte der Webseite, Ultra-Kurz-Zusammenfassung). Füge Ankertext hinzu, damit die Zielwebseite mit zusätzlichen Schlüsselworten versehenwird: Software-Gigant IBM Sehr effektiv, um relevante Information zu finden (wird u.a. von Google verwendet). Google bietet teilweise Suchresultate, die nur aufgrund des Ankertexts zustandegekommen sind.

Spider (Crawler oder Roboter)

Sammelt die Daten rekursiv(Zusätzliche Daten von direkten Einträgen und anderen Quellen.)

Spidering benutzt..?

Tiefen O(bd) oder Breitensuch O(b^d) Alg.

Spidering?

Starte mit grosser Menge UrlsSpeichere Dokument in D und Hyperlinks in EListe Q wird mit URLs gefülltFügen oder Extrahieren URL in Q (Dequeue() oder Enqueue())U, V ist URLd(u) die zugehörige Website

Spieder kann auf … begrentzt werden?

Ordner, Domäne(Land,Region,Sprache), Webseite

Stemming/Wortnormalisierung

Sprachen verwenden Wortformen, je nach Sprache unterschiedlich stark => English wenig Formen, Deutsch verwendet viele Wortformen

Wir wollen Dokumente auffinden unabhängig von einzelnen Wortformen

Aber: Dokumente sollten relevant sein, => der gesuchte Sachverhalt sollte "abgebildet" werden • Wörter können verwandt sein, aber für Suche wäre ein Treffer unnütz: Bildung <-> Bild

Wenn möglich werden im Information Retrieval einfache, regelbasierte Verfahren verwendet, um die Wörter zu normalisieren – Englisch: Porter-Stemme – Deutsch: verschiedene Möglichkeiten, bis zu ca. 30% mehr Effektivität

Diese "Stemmer" produzieren teilweise unsinnige (abgeschnittene) Wortformen, oder produzieren falsche Treffer => Frage der Gewichtung

Was ist Stoppwortelimination?

Nenne Vor&Nachteile

Die häufigsten Wörter  werden aus dem Text eliminiert

Diese Wörter sind nicht inhaltstragend

Treffer diesen Wörtern sind (meist!) nicht hilfreich, und "verdecken" echte, wertvolle Treffer

Da die Stoppwörter etwa 40% des Textes ausmachen, lässt sich auch Speicherplatz sparen

 

Vorteile : Text kürzen besser vergleichbar machen mit Dokumenten

Nachteile: Seltene Dinge rausstreichen kann zu Nicht-auffinden führen

Suchmaschinen (Schlussfolgerung)

Spidering ist ein wichtiger Aspekt Ranking ist der Schlüssel (eine gute Antwort in den Top 5/10) Verwendung von verschiedenen Merkmalen => präzisionsorientiert!Webseiteninhalt (+tags), Meta tags + , Ankertext, Hyperlink-StrukturURL (Länge, Text, Struktur) Stemming / Stoppwortliste verbessert nicht immer das Resultat im gewünschten Sinne Die Geschwindigkeit ist ein Schlüsselelement Wirtschaftlichkeit! => Wie teuer darf ein Suche sein?

Suchparadox

Paradox: muss Problem verstanden haben um richtig zu formulieren => VerbalisierungParadox: Musss die Resultate kennen, um Anfrage richtig zu codieren => Codierung

Thesauri und Unschärfe => Ähnlichkeitsthesaurus

Ich möchte eine statistik/änlichkeit zwischen lift und aufzugich will aber auch eine statistik/ähnlichkeit zwischen lift und aprikoseSchaut nicht für synonyme aber Begriffe die extrem stark im gleichen Kontext auftretten

Thesauri werden oftmals benutzt für?

- Indexierungszwecke (manuell oder automatisch)- Anfrageformulierung, verhindert dadurch ein „mismatch“ zwischen Anfrage- undDokumentmerkmalen.- Abstimmung eines Retrieval-Algorithmus

Thesaurus besteht aus

- kontrolliertem Vokabular (z.B Kategorien!)- Beziehung zwischen den einzelnen Merkmalen des Vokabulars- Ausserdem: Anmerkungen zu Merkmalen und deren Beziehungen

Thesaurus Idee

Problem abschwächen

Was ist Tokenisierung?
Nenne die 4 Prozessschritte

Prozess, der die einzelnen Wörter aus dem Text extrahiert

1. Dokumentformat konvertieren

2. Zeichencodierung anpassen

3. Gross/Kleinschreibung normalisieren

4. Text entlang Trennzeichen in Tokens separieren

Umso kleiner der Speicherplatz wird…?

Desto wahrscheinlicher werden KollisionenKollisionen müssen behandelt werden

Und was sind jetzt die Probleme!!!?

Sprache ist nicht „eindeutig“: Synonyme (eine Bedeutung – mehrere Wörter) Homonyme (mehrere Bedeutungen – ein Wort) Umschreibungen Metaphern Wortformen (Singular, Plural, Verbformen, etc.) Anfrage und Dokument „passen nicht zusammen“. Schreibfehler Informationsbedürfnisse werden ungenügend verbalisiert Informationsbedürfnisse werden ungenügend formuliert Die Dokumente/Informationen im System sind unstrukturiert oder inhomogen Irreführender Inhalt Autorität, Quelle, Aktualität, Urheberrecht. Auch: Einsammeln der Dokumente Widersprüchliche Ziele: Ausbeute versus Präzision

Unterschied Kategorisierung/Klassifikation?

Eine „Mitgliedschaft“ in einer Kategorie ist nicht exklusiv, die Grenzen könnenverschwimmen/überlappen --> In diesem Sinne sind nicht notwendigerweise alle einerKategorie zugeordneten Informationseinheiten gleich gute Repräsentanten für die Kategorie.Ein Objekt/Dokument kann zu mehreren Kategorien gehören.Eine Klassifikation besteht aus starren, exakt disjunkten Klassen, die hierarchischangeordnet sind.Klassifikation erfolg in einem Wort => Wähle einfach immer den Top TrefferKategorisirung: Ein Film kann zu mehreren Kategorieren gehhren=> muss den Kat-off finden welche Dokumene in welche Kategorieren gehöhrenEine Student ist in einer Klass KlassifiziertAber im 3 semester sind wir eher in Kategorien eingeteilt

Unterschied zwischen Information Retrieval undEiner Datenbanksuche?

Datenbank liefern für strukturierte Information mit kontrolliertem Vokabular perfekte Resultate.- Daten in Datenbank sollten unabhängig sein von der Applikation(erlaubt zukünftige Nutzung). Redundanz wird vermieden.- Elemente sind entweder Teil der Resultatmenge oder nicht (binäre Unterscheidung).- Boole’sche Kriterien zur Selektion.- Geeignet für die Suche in (hoch-)strukturierter Information mit kontrolliertem Vokabular.

User Bias

Neue User, User zur Zeit, User in Emotion werten unterschiedlich

Verbalisieren/Codierung

Das System kann a priori nur die explizite Information, welche in der „codierten“ Anfrageenthalten ist, auswerten.Resultat bevorzugt also Entscheide, welche bestmöglich zu dieser „codiertenAnfrage“ passen.Nicht explizit formulierte Präferenzen oder Hintergrundwissen desBenutzers können nicht in die Resultatfindung einfliessen.=> Das Resultat ist immer nur so gut wie die Anfrage!

Verbalisieren?

«Verstehen des Problems»: richtige Begriffe, VollständigkeitParadox: muss Problem verstanden haben um richtig zu formulieren

Vergleiche IR & Datenbanksuche

                        Data Retrieval                     Information Retrieval
Matching           Exact match                       Partial match, best match
Inference          Deduction                            Induction
Model               Deterministic                         Probabilistic
Classification    Monothetic                          Polythetic
Query language  Artificial                           Natural
Query specification Complete                   Incomplete
Items wanted       Matching                             Relevant
Error response     Sensitive                           Insensitive

Verschlagwortung manuell & automatisch

Inhalt wird beim Verschlagworten durch Menge von Schlagwörtern oder Deskriptoren beschrieben (engl. «key words», «subject» oder «descriptor»)

automatisch : 

Zählt Häufikeit einzelner Wörter im Text und filtert dann die häufigsten als Indexe raus.

Zur automatischen gehört die Volltextindexierung :

 

 

Verständnis einer Anfrage und eines Dokuments hängtImmer auch vom konkreten Benutzer ab:Machhe Beipiele

Vor-/Hintergrundwissen Reihenfolge des Auffindens Wandelnde Informationsbedürfnisse Persönliche Präferenzen Vollständigkeit der Antwort

Verzerrungen im PageRank

Es gibt einige (reale oder vermutete) Verzerrungen im PageRank

Volltextindexierung?

Sonderfall von automatischer Verschlagwortung mit freiem Vokabular

Wir verschlagen alle Wörter Vorteil:

Suchresultat wird gefunden zum Kontext

Nachteil: aber nur zu diesem Kontext BSP: Plasma & Information: Dokumente werden nur gegeben wenn Plasma und Information vorkommen

Von was geht der Nearest Neighbor Algorithmus (kNN) aus?

Wenn ich weiss das meine Nachbaren reich sind kann ich davon ausgehen das Ich an einem Reichen Ort wohne und reich bin Verwendet somi ein ähnlichkeitsmass

Vordefinierte Informationsstrukturen

Thesauri und Klassifikationen sind traditionelle Verfahren umBeziehungen zwischen Konzepten/Kategorien, Worten und Phrasen zuDefinieren.

Wahrnehmung der Suchqualität

Beispiel Reastaurant besuch => wir werden laut wenn es nicht gut istDer Endbenutzer nimmt eine durchschnittliche Performance nicht unmittelbarwahr. Er sieht bloss die Performance seiner momentanen AnfrageMenschen nehemn durchschnittliche Performance nichtrichtig wahr => Wir merken uns eher Gut und SchnlechtErzählen gutes nicht aber schlechtesKonsequenz = negative Ausreiser minimieren

Wann ist ein DB-Resultat gut?

Wenn es die Anfrage genau beantwortet. Für eine Anfrage gibt es nur ein Resultat

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