网络信息检索第二讲gcy
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2012-5-8 8
1.搜索器（Spider） 1.搜索器（Spider） 搜索器
搜索器的一般策略（两种）： ● 从一个起始url集合开始，顺着这些url中 的超链（hyperlink），以宽度优先、深度优 先或启发式方式循环地在互联网中发现信息。 这些起始url可以是任意的url，但常常是一些 非常流行、包含很多链接的站点（如 yahoo！）。 ● 将web空间按照域名、ip地址或国家域名划 分，每个搜索器负责一个子空间的穷尽搜索。
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15
1、网络搜索引擎概述 、
1.3
1.
搜索引擎的分类
全文搜索引擎（Full Text Search Engine） 通过从互联网上提取的各个网站的信息（以网页文字为主）建立 的数据库，检索与用户查询条件匹配的相关记录，然后按一定的排 列顺序将结果返回给用户。 国外具代表性的有Google、Fast/AllTheWeb、AltaVista、 Inktomi、Teoma、WiseNut等，国内著名的有百度、中文搜索、北 大天网等。 全文搜索引擎的优点：全文搜索、检索功能强、信息更新速度 快等。缺点：提供的信息虽然多而全，但可供选择的信息太多反而 降低相应的命中率，并且提供的查询结果重复链接较多，层次结构 不清晰，给人一种繁多杂乱的感觉。
2012-5-8 7
1.搜索器（Spider） 1.搜索器（Spider） 搜索器
搜索器的功能是在互联网中漫游，发现和搜集 信息。它常常是一个计算机程序，日夜不停地运行。 它要尽可能多、尽可能快地搜集各种类型的新信息， 同时因为互联网上的信息更新很快，所以还要定期 更新已经搜集过的旧信息，以避免死连接和无效连 接。 搜索器搜集的信息类型多种多样，包括html、 xml、newsgroup文章、ftp文件、字处理文档、多 媒体信息。 搜索器的实现常常用分布式、并行计算技术， 以提高信息发现和更新的速度。商业搜索引擎的信 息发现可以达到每天几百万网页。
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1、网络搜索引擎概述 、
3. 元搜索引擎（Meta Search Engine） 元搜索引擎没有自己的数据，而是将用户的查询请求同时向多个搜 索引擎递交，将返回的结果进行重复排除、重新排序等处理后，作为 自己的结果返回给用户。著名的元搜索引擎有InfoSpace、Dogpile、 Vivisimo等，中文元搜索引擎中具代表性的有搜星搜索引擎。在搜索结 果排列方面，有的直接按来源引擎排列搜索结果，如Dogpile，有的则 按自定的规则将结果重新排列组合，如Vivisimo。
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1、网络搜索引擎概述 、
2. 目录索引类搜索引擎（Search Index/Directory） 目录索引由人工建立，通过“人工方式”将站点进行了分类，形 成信息摘要，并将信息置于事先确定的分类框架中。对该网站进行 概述性的简要介绍，用户提出搜索要求时，搜索引擎只在网站的简 介中搜索。 国外有代表性的有Yahoo雅虎、Open Directory Project （DMOZ）、LookSmart、About等。国内有搜狐(Sohu)、中文 Yahoo、新浪(Sina)、网易搜索（NetEase）等。 主要优点有：①层次、结构清晰，易于查找；②多级类目，便于 查询到具体明确的主题；③内容提要、分类目录下，有简明扼要的 内容，可以使用户一目了然。缺点：搜索范围较小；更新速度慢； 查询交叉类目时容易遗漏。
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1、网wk.baidu.com搜索引擎概述 、
Internet网
用户输入
数据库
搜索器
用户接口
Fulltext文件 文件
文件
检索器
索引器
Index文件 文件
图 1 搜索 引擎 的 一般 结构
一个搜索引擎由搜索器、索引器、检索器和用户接口等四个部分组成。 一个搜索引擎由搜索器、索引器、检索器和用户接口等四个部分组成。
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2.索引器 索引器
索引器的功能是理解搜索器所搜索的信息，从中抽取 出索引项，用于表示文档以及生成文档库的索引表。 索引项有客观索引项和内容索引项两种：客观项与文 档的语意内容无关，如作者名、url、更新时间、编码、 长度、链接流行度（link popularity）等等；内容索引 项是用来反映文档内容的，如关键词及其权重、短语、单 字等等。内容索引项可以分为单索引项和多索引项（或称 短语索引项）两种。单索引项对于英文来讲是英语单词， 比较容易提取，因为单词之间有天然的分隔符（空格）； 对于中文等连续书写的语言，必须进行词语的切分。
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2.索引器 索引器
在搜索引擎中，一般要给单索引项赋与一个权值，以表 示该索引项对文档的区分度，同时用来计算查询结果的相关 度。使用的方法一般有统计法、信息论法和概率法。短语索 引项的提取方法有统计法、概率法和语言学法。 索引表一般使用某种形式的倒排表（inversion list）， 即由索引项查找相应的文档。索引表也可能要记录索引项在 文档中出现的位置，以便检索器计算索引项之间的相邻或接 近关系（proximity）。 索引器可以使用集中式索引算法或分布式索引算法。当 数据量很大时，必须实现即时索引（instant indexing）， 否则不能够跟上信息量急剧增加的速度。索引算法对索引器 的性能（如大规模峰值查询时的响应速度）有很大的影响。 一个搜索引擎的有效性在很大程度上取决于索引的质量。
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4.用户接口 用户接口
用户接口的作用是输入用户查询、显示查询结果、 提供用户相关性反馈机制。主要的目的是方便用户使 用搜索引擎，高效率、多方式地从搜索引擎中得到有 效、及时的信息。用户接口的设计和实现使用人机交 互的理论和方法，以充分适应人类的思维习惯。
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4.用户接口 用户接口
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3.检索器 检索器
检索器从索引中找出与用户查询请求相关的 文档，采用与分析索引文档相识的方法来处理用 户查询请求。如在矢量空间索引模型中，用户查 询q首先被表示为一个范化矢量V(q)=(t1,w1(q); …; ti,wi(q); …; tn,wn(q))，然后按照某种方法来计算用 户查询与索引数据库中每个文档之间的相关度， 而相关度可以表示为查询矢量V(q)与文档矢量V(d) 之间的夹角余弦，最后将相关度大于阀值的所有 文档按照相关度递减的顺序排列并返还给用户。 当然搜索引擎的相关度判断并不一定与用户的需 求完全吻合。
重点掌握：（1）搜索引擎的组成结构和工作原理
（2）Google、百度、北大天网的使用方法
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3
1、网络搜索引擎概述 、
据发表在《科学》杂志1999年7月的文章《web信息的可访问 性》估计，全球目前的网页超过8亿，有效数据超过9t，并且 仍以每4个月翻一番的速度增长。 Internet 网上的信息量之大、 范围之广、用户之多都比以往任何时候表现的突出，然而如何 从如此浩瀚的信息海洋中得到所需要的信息就显得更加重要。 网络搜索引擎的出现从某种程度上解决了这个问题，它是目前 比较有效的网上信息获取方法。 目前网上比较有影响的搜索工具中文的有：Google、北大 天网、新浪(Sina)、雅虎(Yahoo)、搜狐(Sohu)、百度(Baidu) 中文搜索、3721网络实名/智能搜索、Lycos搜索引擎、中华网 搜索引擎、搜星搜索引擎、北极星搜索引擎等。英文的有： yahoo、AltaVista、Excite、Infoseek、lycos、Aol等。
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3.检索器 检索器
检索器的功能是根据用户的查询在索引库中 快速检出文档，进行文档与查询的相关度评价， 对将要输出的结果进行排序，并实现某种用户相 关性反馈机制。 检索器常用的信息检索模型有集合理论模型、 代数模型、概率模型和混合模型四种。可以查询 到文本信息中的任意字词，无论出现在标题还是 正文中。
1994年初 1994年4月 1994年7月 1995年 1995年12月 1995年9月 1998年 1997年10月
2012-5-8
2000年1月
1、网络搜索引擎概述 、
1.2 搜索引擎的基本结构及工作原理
搜索引擎一般的工作过程是: 首先对互联网上的网页进行搜集， 然后对搜集来的网页进行预处理，建立网页索引库，实时响应用 户的查询请求，并对查找到的结果按某种规则进行排序后返回给 用户。搜索引擎的重要功能是能够对互联网上的文本信息提供全 文检索。 搜索引擎并不真正搜索互联网，它搜索的实际上是预先整理好的 网页索引数据库。真正意义上的搜索引擎，通常指的是收集了因 特网上几千万到几十亿个网页并对网页中的每一个词（即关键词） 进行索引，建立索引数据库的全文搜索引擎。当用户查找某个关 键词的时候，所有在页面内容中包含了该关键词的网页都将作为 搜索结果被搜出来。在经过复杂的算法进行排序后，这些结果将 按照与搜索关键词的相关度高低，依次排列。
网络信息检索基础
（济南大学通选课）
主讲： 主讲：郭春燕 管理学院 管理科学与工程系 E-mail:sm_gcy@163.com
第2讲 网络搜索引擎 Search engine
1、网络搜索引擎概述 2、主要网络搜索引擎介绍 主要网络搜索引擎介绍 3、搜索引擎的发展趋势 、
自20世纪90年代后期以来，我国互联网发展 迅速，尤其是进入21世纪后，网上的中文信 息量暴涨，网上用户急剧增加，为了有效地 从Internet 网上获得所需信息，人们的注意力 逐渐转向了网络搜索引擎。本讲将对几个比 较著名的搜索引擎的功能及特点和部分网上 免费资源作些介绍。
这类搜索引擎服务方式为面向网页的全文检索。这类 搜索引擎的优点是返回结果的信息量更大、更全，缺点是 不能够充分使用所使用搜索引擎的功能，用户需要做更多 的筛选。
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1、网络搜索引擎概述 、
除上述三大类引擎外，还有以下几种非主流形式：
（1）集合式搜索引擎。如HotBot在2002年底推出的引擎。该引擎类 似META搜索引擎，但区别在于不是同时调用多个引擎进行搜索，而 是由用户从提供的4个引擎当中选择，因此叫它“集合式”搜索引擎 更确切些。 （2）门户搜索引擎。如AOL Search、MSN Search等虽然提供搜索 服务，但自身即没有分类目录也没有网页数据库，其搜索结果完全 来自其他引擎。 （3）免费链接列表（Free For All Links，FFA）。这类网站一般只 简单地滚动排列链接条目，少部分有简单的分类目录，不过规模比 起Yahoo等目录索引来要小得多。
用户输入接口可以分为简单接口和复杂接口两种。 简单接口只提供用户输入查询串的文本框； 复杂接口可以让用户对查询进行限制，如逻辑运 算（与、或、非；+、-）、相近关系（相邻、 near）、域名范围（如.edu、.com）、出现位置 （如标题、内容）、信息时间、长度等等。目前 一些公司和机构正在考虑制定查询选项的标准。
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1、网络搜索引擎概述 、
1990年 1993年 Archie （FTP1） Veronica （Gopher ） Wanderer （Spide ） 1993年10月 1993年底 ALI WEB （HTTP） JumpStation 、WWW Worm 、 RBSE1HTML WebCrawler1全文 Yahoo Lycos1网页自动摘要 Metacrawler1元引擎 AltaVista1自然语言 Hotbot Google 北大天网 Baidu 百度
5
1.1 搜索引擎发展简史
搜索引擎以一定的策略在互联网中搜 集、发现信息，对信息进行理解、提 取、组织和处理，并为用户提供检索 服务，从而起到信息导航的目的。搜 索引擎提供的导航服务已经成为互联 网上非常重要的网络服务，搜索引擎 站点也被美誉为“网络门户”。搜索 引擎技术因而成为计算机工业界和学 术界争相研究、开发的对象。
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2、主要网络搜索引擎介绍 、
2.1 Google
Google 是由英文单词“googol”变化而来。“googol”是美国数学 家 Edward Kasner 的侄子 Milton Sirotta 创造的一个词，表示 1 后 边带有 100 个零的数字。Google 使用这个词代表公司想征服网上 无穷无尽资料的雄心。Google通过对 80 多亿网页进行整理， Google 为世界各地用户提供适合各自需要的搜索结果，而且搜索时 间通常不到半秒。现在，Google 每天需要提供 2 亿次查询服务，几 乎占了全球所有搜索量的1/3。Google是当前世界上最大、最受欢迎 的搜索引擎，它提供了最便捷的网上信息查询方法。
1.搜索器（Spider） 1.搜索器（Spider） 搜索器
搜索器的一般策略（两种）： ● 从一个起始url集合开始，顺着这些url中 的超链（hyperlink），以宽度优先、深度优 先或启发式方式循环地在互联网中发现信息。 这些起始url可以是任意的url，但常常是一些 非常流行、包含很多链接的站点（如 yahoo！）。 ● 将web空间按照域名、ip地址或国家域名划 分，每个搜索器负责一个子空间的穷尽搜索。
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1、网络搜索引擎概述 、
1.3
1.
搜索引擎的分类
全文搜索引擎（Full Text Search Engine） 通过从互联网上提取的各个网站的信息（以网页文字为主）建立 的数据库，检索与用户查询条件匹配的相关记录，然后按一定的排 列顺序将结果返回给用户。 国外具代表性的有Google、Fast/AllTheWeb、AltaVista、 Inktomi、Teoma、WiseNut等，国内著名的有百度、中文搜索、北 大天网等。 全文搜索引擎的优点：全文搜索、检索功能强、信息更新速度 快等。缺点：提供的信息虽然多而全，但可供选择的信息太多反而 降低相应的命中率，并且提供的查询结果重复链接较多，层次结构 不清晰，给人一种繁多杂乱的感觉。
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1.搜索器（Spider） 1.搜索器（Spider） 搜索器
搜索器的功能是在互联网中漫游，发现和搜集 信息。它常常是一个计算机程序，日夜不停地运行。 它要尽可能多、尽可能快地搜集各种类型的新信息， 同时因为互联网上的信息更新很快，所以还要定期 更新已经搜集过的旧信息，以避免死连接和无效连 接。 搜索器搜集的信息类型多种多样，包括html、 xml、newsgroup文章、ftp文件、字处理文档、多 媒体信息。 搜索器的实现常常用分布式、并行计算技术， 以提高信息发现和更新的速度。商业搜索引擎的信 息发现可以达到每天几百万网页。
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1、网络搜索引擎概述 、
3. 元搜索引擎（Meta Search Engine） 元搜索引擎没有自己的数据，而是将用户的查询请求同时向多个搜 索引擎递交，将返回的结果进行重复排除、重新排序等处理后，作为 自己的结果返回给用户。著名的元搜索引擎有InfoSpace、Dogpile、 Vivisimo等，中文元搜索引擎中具代表性的有搜星搜索引擎。在搜索结 果排列方面，有的直接按来源引擎排列搜索结果，如Dogpile，有的则 按自定的规则将结果重新排列组合，如Vivisimo。
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1、网络搜索引擎概述 、
2. 目录索引类搜索引擎（Search Index/Directory） 目录索引由人工建立，通过“人工方式”将站点进行了分类，形 成信息摘要，并将信息置于事先确定的分类框架中。对该网站进行 概述性的简要介绍，用户提出搜索要求时，搜索引擎只在网站的简 介中搜索。 国外有代表性的有Yahoo雅虎、Open Directory Project （DMOZ）、LookSmart、About等。国内有搜狐(Sohu)、中文 Yahoo、新浪(Sina)、网易搜索（NetEase）等。 主要优点有：①层次、结构清晰，易于查找；②多级类目，便于 查询到具体明确的主题；③内容提要、分类目录下，有简明扼要的 内容，可以使用户一目了然。缺点：搜索范围较小；更新速度慢； 查询交叉类目时容易遗漏。
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1、网wk.baidu.com搜索引擎概述 、
Internet网
用户输入
数据库
搜索器
用户接口
Fulltext文件 文件
文件
检索器
索引器
Index文件 文件
图 1 搜索 引擎 的 一般 结构
一个搜索引擎由搜索器、索引器、检索器和用户接口等四个部分组成。 一个搜索引擎由搜索器、索引器、检索器和用户接口等四个部分组成。
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2.索引器 索引器
索引器的功能是理解搜索器所搜索的信息，从中抽取 出索引项，用于表示文档以及生成文档库的索引表。 索引项有客观索引项和内容索引项两种：客观项与文 档的语意内容无关，如作者名、url、更新时间、编码、 长度、链接流行度（link popularity）等等；内容索引 项是用来反映文档内容的，如关键词及其权重、短语、单 字等等。内容索引项可以分为单索引项和多索引项（或称 短语索引项）两种。单索引项对于英文来讲是英语单词， 比较容易提取，因为单词之间有天然的分隔符（空格）； 对于中文等连续书写的语言，必须进行词语的切分。
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2.索引器 索引器
在搜索引擎中，一般要给单索引项赋与一个权值，以表 示该索引项对文档的区分度，同时用来计算查询结果的相关 度。使用的方法一般有统计法、信息论法和概率法。短语索 引项的提取方法有统计法、概率法和语言学法。 索引表一般使用某种形式的倒排表（inversion list）， 即由索引项查找相应的文档。索引表也可能要记录索引项在 文档中出现的位置，以便检索器计算索引项之间的相邻或接 近关系（proximity）。 索引器可以使用集中式索引算法或分布式索引算法。当 数据量很大时，必须实现即时索引（instant indexing）， 否则不能够跟上信息量急剧增加的速度。索引算法对索引器 的性能（如大规模峰值查询时的响应速度）有很大的影响。 一个搜索引擎的有效性在很大程度上取决于索引的质量。
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4.用户接口 用户接口
用户接口的作用是输入用户查询、显示查询结果、 提供用户相关性反馈机制。主要的目的是方便用户使 用搜索引擎，高效率、多方式地从搜索引擎中得到有 效、及时的信息。用户接口的设计和实现使用人机交 互的理论和方法，以充分适应人类的思维习惯。
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4.用户接口 用户接口
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3.检索器 检索器
检索器从索引中找出与用户查询请求相关的 文档，采用与分析索引文档相识的方法来处理用 户查询请求。如在矢量空间索引模型中，用户查 询q首先被表示为一个范化矢量V(q)=(t1,w1(q); …; ti,wi(q); …; tn,wn(q))，然后按照某种方法来计算用 户查询与索引数据库中每个文档之间的相关度， 而相关度可以表示为查询矢量V(q)与文档矢量V(d) 之间的夹角余弦，最后将相关度大于阀值的所有 文档按照相关度递减的顺序排列并返还给用户。 当然搜索引擎的相关度判断并不一定与用户的需 求完全吻合。
重点掌握：（1）搜索引擎的组成结构和工作原理
（2）Google、百度、北大天网的使用方法
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1、网络搜索引擎概述 、
据发表在《科学》杂志1999年7月的文章《web信息的可访问 性》估计，全球目前的网页超过8亿，有效数据超过9t，并且 仍以每4个月翻一番的速度增长。 Internet 网上的信息量之大、 范围之广、用户之多都比以往任何时候表现的突出，然而如何 从如此浩瀚的信息海洋中得到所需要的信息就显得更加重要。 网络搜索引擎的出现从某种程度上解决了这个问题，它是目前 比较有效的网上信息获取方法。 目前网上比较有影响的搜索工具中文的有：Google、北大 天网、新浪(Sina)、雅虎(Yahoo)、搜狐(Sohu)、百度(Baidu) 中文搜索、3721网络实名/智能搜索、Lycos搜索引擎、中华网 搜索引擎、搜星搜索引擎、北极星搜索引擎等。英文的有： yahoo、AltaVista、Excite、Infoseek、lycos、Aol等。
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3.检索器 检索器
检索器的功能是根据用户的查询在索引库中 快速检出文档，进行文档与查询的相关度评价， 对将要输出的结果进行排序，并实现某种用户相 关性反馈机制。 检索器常用的信息检索模型有集合理论模型、 代数模型、概率模型和混合模型四种。可以查询 到文本信息中的任意字词，无论出现在标题还是 正文中。
1994年初 1994年4月 1994年7月 1995年 1995年12月 1995年9月 1998年 1997年10月
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1、网络搜索引擎概述 、
1.2 搜索引擎的基本结构及工作原理
搜索引擎一般的工作过程是: 首先对互联网上的网页进行搜集， 然后对搜集来的网页进行预处理，建立网页索引库，实时响应用 户的查询请求，并对查找到的结果按某种规则进行排序后返回给 用户。搜索引擎的重要功能是能够对互联网上的文本信息提供全 文检索。 搜索引擎并不真正搜索互联网，它搜索的实际上是预先整理好的 网页索引数据库。真正意义上的搜索引擎，通常指的是收集了因 特网上几千万到几十亿个网页并对网页中的每一个词（即关键词） 进行索引，建立索引数据库的全文搜索引擎。当用户查找某个关 键词的时候，所有在页面内容中包含了该关键词的网页都将作为 搜索结果被搜出来。在经过复杂的算法进行排序后，这些结果将 按照与搜索关键词的相关度高低，依次排列。
网络信息检索基础
（济南大学通选课）
主讲： 主讲：郭春燕 管理学院 管理科学与工程系 E-mail:sm_gcy@163.com
第2讲 网络搜索引擎 Search engine
1、网络搜索引擎概述 2、主要网络搜索引擎介绍 主要网络搜索引擎介绍 3、搜索引擎的发展趋势 、
自20世纪90年代后期以来，我国互联网发展 迅速，尤其是进入21世纪后，网上的中文信 息量暴涨，网上用户急剧增加，为了有效地 从Internet 网上获得所需信息，人们的注意力 逐渐转向了网络搜索引擎。本讲将对几个比 较著名的搜索引擎的功能及特点和部分网上 免费资源作些介绍。
这类搜索引擎服务方式为面向网页的全文检索。这类 搜索引擎的优点是返回结果的信息量更大、更全，缺点是 不能够充分使用所使用搜索引擎的功能，用户需要做更多 的筛选。
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1、网络搜索引擎概述 、
除上述三大类引擎外，还有以下几种非主流形式：
（1）集合式搜索引擎。如HotBot在2002年底推出的引擎。该引擎类 似META搜索引擎，但区别在于不是同时调用多个引擎进行搜索，而 是由用户从提供的4个引擎当中选择，因此叫它“集合式”搜索引擎 更确切些。 （2）门户搜索引擎。如AOL Search、MSN Search等虽然提供搜索 服务，但自身即没有分类目录也没有网页数据库，其搜索结果完全 来自其他引擎。 （3）免费链接列表（Free For All Links，FFA）。这类网站一般只 简单地滚动排列链接条目，少部分有简单的分类目录，不过规模比 起Yahoo等目录索引来要小得多。
用户输入接口可以分为简单接口和复杂接口两种。 简单接口只提供用户输入查询串的文本框； 复杂接口可以让用户对查询进行限制，如逻辑运 算（与、或、非；+、-）、相近关系（相邻、 near）、域名范围（如.edu、.com）、出现位置 （如标题、内容）、信息时间、长度等等。目前 一些公司和机构正在考虑制定查询选项的标准。
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1、网络搜索引擎概述 、
1990年 1993年 Archie （FTP1） Veronica （Gopher ） Wanderer （Spide ） 1993年10月 1993年底 ALI WEB （HTTP） JumpStation 、WWW Worm 、 RBSE1HTML WebCrawler1全文 Yahoo Lycos1网页自动摘要 Metacrawler1元引擎 AltaVista1自然语言 Hotbot Google 北大天网 Baidu 百度
5
1.1 搜索引擎发展简史
搜索引擎以一定的策略在互联网中搜 集、发现信息，对信息进行理解、提 取、组织和处理，并为用户提供检索 服务，从而起到信息导航的目的。搜 索引擎提供的导航服务已经成为互联 网上非常重要的网络服务，搜索引擎 站点也被美誉为“网络门户”。搜索 引擎技术因而成为计算机工业界和学 术界争相研究、开发的对象。
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2、主要网络搜索引擎介绍 、
2.1 Google
Google 是由英文单词“googol”变化而来。“googol”是美国数学 家 Edward Kasner 的侄子 Milton Sirotta 创造的一个词，表示 1 后 边带有 100 个零的数字。Google 使用这个词代表公司想征服网上 无穷无尽资料的雄心。Google通过对 80 多亿网页进行整理， Google 为世界各地用户提供适合各自需要的搜索结果，而且搜索时 间通常不到半秒。现在，Google 每天需要提供 2 亿次查询服务，几 乎占了全球所有搜索量的1/3。Google是当前世界上最大、最受欢迎 的搜索引擎，它提供了最便捷的网上信息查询方法。