Информационно-поисковая система с ранжированием на основе нейронных сетей с бинарной функцией выхода

• Автор: Занин, Дмитрий Евгеньевич
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Краснодар
• Количество страниц: 160 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1 АКТУАЛЬНОСТЬ РАЗРАБОТКИ ЭФФЕКТИВНЫХ

ПРОЦЕДУР РАНЖИРОВАНИЯ В ИНФОРМАЦИОННОПОИСКОВЫХ СИСТЕМАХ

1.1 Анализ проблем интеллектуального поиска текстово

информации

1.1.1 Особенности информационнопоисковых систем и методов поиска информации

1.1.2 Место и роль ранжирования в процедурах поиска

1.2 Обзор методов решения дискретных задач оптимизации информационнопоисковых процедур

1.2.1 Цели и задачи дискретных оптимизационных задач и их

вычислительная сложность

1.2.2 Точные методы
1.2.3 Эвристические алгоритмы
1.3 Анализ нейросетевых моделей оптимизации информационно
поисковых процедур
1.3.1 Обзор технологии в применении к оп тимизационным задачам
1.3.2 Показатели эффективности решения оптимизационных задач
на основе нейросетей
1.4 Выводы
2 РАЗРАБОТКА МЕТОДА РАНЖИРОВАНИЯ В И ПС НА
ОСНОВЕ ДИНАМИЧЕСКОЙ НЕЙРОННОЙ СЕТИ С БИНАРНОЙ ФУНКЦИЕЙ ВЫХОДА
2.1 Метод ранжирования документов в И ПС на основе
нейросетсвого решения комбинаторных задач
2.1.1. Общая последовательность метода
2.1.2. Представление метода ранжирования нейросетевым решением комбинаторной задачи о назначениях и сортировки
2.2 Нейросетевая модель ранжирования документов на основе
динамической сети Хопфнлда с бинарной функцией выхода
2.2.1 Синтез архитектуры и параметров нейронной сети Хопфилда
с бинарной функцией выхода
2.2.2 Использование модели через релаксацию энергетической функции сети Хопфилда
2.3 Особенности алгоритма ранжировапия на основе
синтезированной модели
2.3.1 Детерминированный подход в использовании синтезированной модели
2.3.2 Алгоритм идентификации отключаемых нейронов при последовательном прохождении дерева решений задачи ранжирования
2.4 Алгоритм нейросетевого ранжировании
2.5 Выводы
3 АРХИТЕКТУРА, АЛГОРИТМЫ И ПРОГРАММНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ ПРОЦЕДУР РАНЖИРОВАНИЯ В ИПС
3.1 Организация ранжирования и архитектура ИПС
3.1 Л Факторы ранжирования как исходные критерии оценки
релевантности документов при Интернет поиске
3.1.2 Алгоритм синтеза параметров нейросетевого блока
ранжирования в ИПС
3.2 Структурная схема ИГС с блоком нейросетевого
ранжирования
3.2.1 Общая структурная схема ИПС
3.2.2 Структурная схема блока нейросетевого ранжирования
3.3 Архитектура и программная реализация ИПС для Интернет
поиска
3.3.1 Архитектура программных средств нейросетевого блока ранжирования
3.3.2 Алгоритмы ранжирования на основе сортировок
3.4 Выводы
4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК НЕЙРОСЕТЕВОГО БЛОКА РАНЖИРОВАНИЯ
4.1 Условия экспериментов и особенности применения
алгоритм ов
4.1.1 Особенности организации нейросетевого ранжирования для задач Интернет поиска большой размерности
4.1.2 Показатели эффективности использованных алгоритмов нейросетевого ранжирования в ИПС
4.2 Результаты экспериментальных исследований разработанных
моделей к алгоритмов ранжирования
4.2.1 Оценка качества ранжирования
4.2.2 Оценка параметров НС блока ранжирования при Интернет
поиске
4.2.3 Экспертное определение эффективности разработанного алгоритма
4.3 Сравнительная оценка производительности нейросетевого
блока ранжирования ИГС Интернетпоиска
4.3.1 Исследование последовательной динамики нейросетевого
блока при ранжировании Интернетссылок
4.3.2 Исследование параллельной динамики нейросетевого блока
при ранжировании Интернетссылок
4.4 Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


В третьей главе рассмотрены практические вопросы построения и организации работы и нейросетевого блока ранжирования на основе предложенных в работе моделей, метода и алгоритмов, а также приведена структура их конкретной программной реализация в виде объектноориентированного программного кода. Представлен алгоритм синтеза параметров нейросетевого блока ранжирования в ИПС. Разработан компонент ИПС блок ранжирования, на выходе которого, собственно, формируется искомая последовательность представления ссылок на Интернетстраницы пользователю. В качестве исходных данных для данного блока выступают массив не отсортированных ссылок, найденных НТТР роботом и структура данных по факторам, на основе которых формируются критерии ранжирования. Представленная структура кода позволяет детальнее рассмотреть практические аспекты реализации и использования предложенных в работе результатов. В четвертой главе приведены результаты экспериментальных исследований разработанных алгоритмов. Описаны условия проведения экспериментов и особенности применения алгоритмов нейросетевого ранжирования для задач Интернет поиска большой размерности. РАШИ на платформе операционной системы Vi в составе программного комплекса 8о1апх МеПесйотх, представляющего собой встраиваемую в прикладные программы библиотеку набор С классов. Для оценивания эффективности нейросетевого решения оптимизационных задач ранжирования введен комплексный показатель, характеризующий результативность процесса нейросетевого решения через оперативность получения искомого решения и ресурсоем кость или структурную сложность реализации нейроподобной сети в блоке ранжирования ИГ1С. Зависимости достоверности Интернет ранжирования от числа ссылок в текстовом буфере и эффективности решения задачи при различном количестве ранжируемых ссылок от до 0 показали, что для эффективного решения задачи необходимо обеспечить заданное число нейронов в модели, при котором не превышена верхняя граница локальных минимумов энергетической поверхности сети. Каждая глава заканчивается краткими выводами, а вся работа заключением. В приложении приведены листинги программных продуктов, обеспечивающих функционирование информационнопоисковой системы с ранжированием на основе нейронной сети с бинарной функцией выхода, акт о внедрении результатов исследования. Главная задача информационнопоисковой системы ИПС поиск информации, релевантной информационным потребностям пользователя. Под релевантностью понимают соответствие между желаемой и получаемой информацией . Если говорить о наиболее емком на сегодняшний день с точки зрения информационного наполнения пространстве VV, то относительное изобилие поисковых средств Всемирной Паутины делает решение большинства практических задач многовариантным. Построение оптимальной последовательности применения тех или иных инструментов на каждом шаге поиска и предопределяет его эффективность. Помочь решить проблему выбора может четкое представление о видах, назначении и особенностях работы информационнопоисковых систем ИПС Интернета . Носителями информации о ресурсах, которыми располагает Сеть, являются поисковые машины автоматические индексы и каталоги. В силу того, что они, хотя и различными средствами, самостоятельно обеспечивают все этапы обработки информации от ее получения с узловпервоисточников до предоставления пользователю возможности поиска, их часто называют автономными системами рисунок 1. Автономные поисковые системы могут различаться но принципу отбора информации, который в той или иной степени присутствует и в алгоритме сканирующей программы автоматического индекса, и в регламенте поведения сотрудников каталога, отвечающих за регистрацию. ИПС, и ее специализация . ОИГ . Мшшп. Хтялпгьои
. Рисунок 1. Одно из назначений метапоискового сервиса при поиске тестирование Сети на предмет информации, релевантной запросу. Метасистемы позволяют также оценить результативность применения отдельных ИПС для решения конкретной поисковой задачи. Для задачи сбора информации из Сети заметна роль региональных и специализированных поисковых сервисов. Использование глобальных индексов не для прямого поиска нужных сведений, а для локализации этих поисковых инструментов нередко позволяет в сжатые сроки форсировать поисковые процедуры.