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位置相关Web搜索的检索技术研究

作　者: 周英华
导　师: 龚育昌
学　校: 中国科学技术大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 位置相关Web搜索网页的地理范围混合索引结构图像匹配算法局部描述子
分类号: TP391.3
类　型: 博士论文
年　份: 2006年
下　载: 526次
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内容摘要

随着Web信息的爆炸性增长，如何从Web上及时有效地查找到真正所需要的信息，已经成为研究者面临的难题。Web信息检索在这种背景下应运而生并得到迅速发展。越来越多的应用要求返回给用户的检索结果不仅是内容相关的，还必须是与用户当前或提供的地理位置相关的。位置相关的Web搜索能提高搜索结果的准确性，在很多方面具有广泛的应用。根据查询的用户接口和不同的应用需求，位置相关的Web搜索包括两类典型应用：基于文本的和基于图像的。基于文本的搜索主要是“找出某一位置内或附近的对象”。查询中包括确定的位置信息，该位置信息可以用简单的方式进行描述，如利用文字或者地理坐标等。基于图像的搜索主要是判断“在哪里”，即判断用户感兴趣的对象所在的位置，当用户不能用简单的文字描述该位置或者不知道如何描述的时候，用移动设备拍摄图像并发送搜索请求，服务器通过在图像数据库中进行图像匹配，返回给用户相关的网页或者信息。本文针对以上两类位置相关的Web搜索进行了研究，分析了在检索过程中各自面临的难点问题，提出了相应的解决策略，以及相关的索引结构和图像匹配算法，给出了系统级解决方案，并构造了系统原型，验证了所提出的策略和相关技术的有效性。本文的主要研究内容及其创新点如下： 1．提出了一种新的混合索引结构，解决了已有基于文本的位置相关Web搜索的索引所面临的问题。已有的方式是将用户输入的地理词看作普通的文本关键字，利用关键词匹配的方式检索出包含这个词的网页。这种方法的缺陷是：忽略了涉及到某个地方但是没有包含其地名的网页，忽略了同名或者别名的现象，以及忽略了基本的空间关系和地理相关性。所提出的混合索引结构克服了上述缺陷，并提高了检索的效率。理论上的代价

全文目录

摘要  3-5
Abstract  5-8
目录  8-12
第一章绪论  12-20
  1.1 研究背景  12-17
    1.1.1 Web信息检索  12-13
    1.1.2 基于位置的服务  13-14
    1.1.3 位置相关的Web搜索  14-15
    1.1.4 位置相关的Web搜索的典型应用  15-17
  1.2 本论文的工作  17-19
    1.2.1 研究工作  17-19
      1.2.1.1 基于文本的位置相关Web搜索的检索技术  17-18
      1.2.1.2 基于图像的位置相关Web搜索的检索技术  18-19
  1.2.2 论文组织  19-20
第二章 Web信息检索技术  20-34
  2.1 引言  20-21
  2.2 Web信息的查询与检索  21-29
    2.2.1 数据及其文档形式  21-23
    2.2.2 多媒体数据内容的描述模型  23-24
    2.2.3 查询与用户接口  24-26
    2.2.4 文本索引和搜索  26-27
    2.2.5 基于内容的多媒体信息检索  27-29
  2.3 Web搜索引擎的扩展  29-30
  2.4 Web地理信息检索  30-32
    2.4.1 地理辞典生成  31
    2.4.2 地理信息抽取  31-32
    2.4.3 索引结构  32
    2.4.4 检索结果排序  32
    2.4.5 用户界面  32
  2.5 小结  32-34
第三章基于文本的位置相关Web搜索  34-67
  3.1 引言  34-35
  3.2 已有工作  35-38
    3.2.1 Google  36
    3.2.2 Yahoo-Overture  36-37
    3.2.3 GeoSearch  37-38
    3.2.4 Geotags.com  38
    3.2.5 Northern Light  38
    3.2.6 Spirit Project  38
  3.3 基于文本的位置相关Web检索中的关键问题  38-41
    3.3.1 网页地理范围的定义和抽取  38-40
    3.3.2 索引和查询  40
    3.3.3 排序算法  40-41
  3.4 位置相关查询的定义  41-48
    3.4.1 查询类型  41-42
    3.4.2 查询结构  42-43
    3.4.3 一种基于对象关系的查询代数的定义  43-48
      3.4.3.1 stor-algebra的数据结构  43-45
      3.4.3.2 stor-algebra的代数操作  45-48
  3.5 一种基于文本的位置相关Web搜索引擎TLEngine的原型实现  48-65
    3.5.1 系统框架  48-50
    3.5.2 地理辞典  50
    3.5.3 网页地理范围的分类和抽取  50-56
      3.5.3.1 网页地理范围的类别定义  50-52
      3.5.3.2 网页地理范围的抽取  52-56
    3.5.4 排序  56-61
      3.5.4.1 位置相关性  57-58
      3.5.4.2 文本相关性  58-61
      3.5.4.3 位置相关性和文本相关性的组合模式  61
    3.5.5 查询界面  61-62
    3.5.6 索引结构  62-63
    3.5.7 数据集和测试结果  63-65
  3.6 小结  65-67
第四章 TLEngine中的一种混合索引结构  67-85
  4.1 引言  67
  4.2 相关工作  67-72
    4.2.1 文本索引技术  67-70
      4.1.1.1 签名文件  69
      4.1.1.2 后缀树或后缀数组  69
      4.1.1.3 倒排表  69-70
    4.1.2 空间索引技术  70-72
      4.1.2.1 R树和R~*树  71-72
    4.1.3 索引混合模式  72
  4.3 地理范围的表示  72-73
  4.4 一种新的混合索引结构  73-80
    4.4.1 倒排表和R~*-tree相互独立的索引  74-76
    4.4.2 倒排表—R~*-tree索引结构  76-78
    4.4.3 R~*-tree—倒排表索引结构  78-79
    4.4.4 三种混合结构的分析比较  79-80
  4.5 实验  80-84
    4.5.1 实验设置和数据集  80-81
    4.5.2 实验结果  81-83
    4.5.3 基于R~*-tree和Grid结构的混合索引的比较  83-84
  4.6 小结  84-85
第五章基于图像的位置相关Web搜索  85-103
  5.1 引言  85-86
  5.2 已有工作  86-87
  5.3 基于图像的位置相关Web搜索的关键问题  87-94
    5.3.1 特征提取  89-90
    5.3.2 图像匹配算法  90-91
    5.3.3 近邻查询  91-92
    5.3.4 高维索引  92-94
  5.4 本文的解决方案  94-101
    5.4.1 系统解决方案  95-97
    5.4.2 特征抽取  97-98
    5.4.3 索引  98
    5.4.4 数据集和原型实现  98-101
  5.5 小结  101-103
第六章基于visual parts的图像匹配算法  103-115
  6.1 引言  103-104
  6.2 相关工作背景  104-106
    6.2.1 Scale-invariant Feature Transform(SIFT)  104-105
    6.2.2 Visual Parts  105
    6.2.3 高维索引和相似查询  105-106
  6.3 一种基于Visual parts的图像匹配算法  106-110
    6.3.1 Visual parts的抽取  106-108
    6.3.2 Visual parts的匹配  108-110
  6.4 实验  110-113
    6.4.1 数据集和设置  110
    6.4.2 查询时间分析  110-111
    6.4.3 准确率和查全率的分析  111-113
  6.5 小结  113-115
第七章结束语  115-119
  7.1 论文工作总结  115-117
  7.2 特色和贡献  117
  7.3 进一步工作  117-119
参考文献  119-131
攻读博士学位期间发表的学术论文  131-132
攻读博士学位期间申请的专利  132-133
攻读博士学位期间参加的科研项目  133-134
致谢  134

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