Поисковые системы (ПС) уже давно являются обязательной частью интернета и нашей повседневной жизни. Сегодня они громадные и сложнейшие механизмы, которые представляют собой не только инструмент для нахождения любой необходимой информации, но и довольно увлекательные сферы для бизнеса.
Многие пользователи поиска никогда не думали о принципах их работы, о способах обработки пользовательских запросов, о том, как построены и функционируют данные системы. Данный материал поможет людям, которые занимаются оптимизацией и
продвижение своих сайтов, понять устройство и основные функции поисковых машин.
Функции и понятие ПС
Поисковая система – это аппаратно-программный комплекс, который предназначен для осуществления функции поиска в интернете, и реагирующий на пользовательский запрос который обычно задают в виде какой-либо текстовой фразы (или точнее поискового запроса), выдачей ссылочного списка на информационные источники, осуществляющейся по релевантности. Самые распространенные и крупные системы поиска: Google, Bing, Yahoo, Baidu. В Рунете – Яндекс, Mail.Ru, Рамблер.
Рассмотрим поподробнее само значение запроса для поиска, взяв для примера систему Яндекс.
Запрос обязан быть сформулирован пользователем в полном соответствии с предметом его поиска, максимально просто и кратко. К примеру, мы желаем найти информацию в данном поисковике: «как выбрать автомобиль для себя». Чтобы сделать это, открываем главную страницу и вводим запрос для поиска «как выбрать авто». Потом наши функции сводятся к тому, чтобы зайти по предоставленным ссылкам на информационные источники в сети.
Но даже действуя таким образом, можно и не получить необходимую нам информацию. Если мы получили подобный отрицательный результат, нужно просто переформировать свой запрос, или же в базе поиска действительно нет никакой полезной информации по данному виду запроса (такое вполне возможно при заданных «узких» параметров запроса, как, к примеру, «как выбрать автомобиль в Туле»).
Самая основная задача каждой поисковой системы – доставить людям именно тот вид информации, который им нужен. Приучить же пользователей создавать «правильный» вид запросов к поисковым системам, то есть фразы, которые будут соответствовать их принципам работы, практически, невозможно.
Именно поэтому специалисты-разработчики поисковиков делают такие принципы и алгоритмы их работы, которые бы давали пользователям находить интересующие их сведения. Это означает, что система, должна «думать» так же, как мыслит человек при поиске необходимой информации в интернете.
Когда он вводит свой запрос в поисковую машину, он желает найти то, что ему надо, как можно проще и быстрее. Получив результат, пользователь составляет свою оценку работе системы, руководствуясь несколькими критериями. Получилось ли у него найти нужную информацию? Если нет, то сколько раз ему пришлось переформатировать текст запроса, чтобы найти ее? Насколько актуальная информация была им получена? Как быстро поисковая система обработала его запрос? Насколько удобно были предоставлены поисковые результаты? Был ли нужный результат первым, или находился на 30-ом месте? Сколько «мусора» (ненужной информации) было найдено вместе с полезными сведениями? Найдется ли актуальная для него информация, при использовании ПС, через неделю, либо через месяц?
Для того чтобы получить правильные ответы на подобные вопросы, разработчики поиска постоянно улучшают принципы ранжирования и его алгоритмы, добавляют им новые возможности и функции и любыми средствами пытаются сделать быстрее работу системы.
Основные характеристики поисковых систем
Обозначим главные характеристики поиска:
Полнота.
Полнота является одной из главнейших характеристик поиска, она представляет собой отношение цифры найденных по запросу информационных документов к их общему числу в интернете, относящихся к данному запросу. Например, в сети есть 100 страниц имеющих словосочетание «как выбрать авто», а по такому же запросу было отобрано всего 60 из общего количества, то в данном случае полнота поиска составит 0,6. Понятно, что чем полнее сам поиск, тем больше вероятность, что пользователь найдет именно тот документ, который ему необходим, конечно, если он вообще существует.
Точность.
Еще одна основная функция поисковой системы – точность. Она определяет степень соответствия запросу пользователя найденных страниц в Сети. К примеру, если по ключевой фразе «как выбрать автомобиль» найдется сотня документов, в половине из них содержится данное словосочетание, а в остальных просто есть в наличии такие слова (как грамотно выбрать автомагнитолу, и установить ее в автомобиль»), то поисковая точность равна 50/100 = 0,5.
Чем поиск точнее, тем скорее пользователь найдет необходимую ему информацию, тем меньше разнообразного «мусора» будет встречаться среди результатов, тем меньше найденных документов будут не соответствовать смыслу запроса.
Актуальность.
Это значимая составляющая поиска, которую характеризует время, проходящее с момента опубликования информации в интернете до занесения ее в индексную базу поисковика.
К примеру, на следующий день после возникновения информации о выходе нового iPad, множество пользователей обратилась к поиску с соответствующими видами запросов. В большинстве случаев информация об этой новости уже доступна в поиске, хотя времени с момента ее появления прошло очень мало. Это происходит благодаря наличию у крупных поисковых систем «быстрой базы», которая обновляется несколько раз за день.
Скорость поиска.
Такая функция как скорость поиска теснейшим образом связана с так называемой «устойчивостью к нагрузкам». Ежесекундно к поиску обращается огромное количество людей, подобная загруженность требует значительного сокращения времени для обработки одного запроса. Тут интересы, как поисковой системы, так и пользователя целиком совпадают: посетитель хочет получить результаты как можно быстрее, а поисковая система должна отработать его запрос тоже максимально быстро, чтобы не притормозить обработку последующих запросов.
Наглядность.
Наглядное представление результатов является важнейшим элементом удобства поиска. По множеству запросов поисковая система находит тысячи, а в некоторых случаях и миллионы разных документов. Вследствие нечеткости составления ключевых фраз для поиска или его не точности, даже самые первые результаты запроса не всегда имеют только нужные сведения.
Это значит, что человеку часто приходится осуществлять собственный поиск среди предоставленных результатов. Разнообразные компоненты страниц выдачи ПС помогают ориентироваться в поисковых результатах.
История развития поисковых систем
Когда интернет только начал развиваться, число его постоянных пользователей было небольшим, и объем информации для доступа был сравнительно невеликим. В основном доступ к этой сети имели лишь специалисты научно-исследовательских сфер. В то время, задача нахождения информации не была столь актуальна как сейчас.
Одним из самых первых методов организации широкого доступа к ресурсам информации стало создание каталогов сайтов, причем ссылки на них начали группировать по тематике. Таким первым проектом стал ресурс Yahoo.com, который открылся весной 1994-ого года. Впоследствии когда количество сайтов в Yahoo-каталоге существенно увеличилось, была добавлена опция поиска необходимых сведений по каталогу. Это еще не было в полной мере поисковой системой, так как область такого поиска была ограничена только сайтами, входящими в данный каталог, а не абсолютно всеми ресурсами в интернете. Каталоги ссылок весьма широко использовались раньше, однако в настоящее время, практически в полной мере утратили свою популярность.
Ведь даже сегодняшние, громадные по своим объемам каталоги имеют информацию о незначительно части сайтов в интернете. Самым известным и большим каталогом в мире был
DMOZ (прекратил работу 14 марта 2017 года) имеет информацию о пяти миллионах сайтов, когда база Google содержит информацию о более чем 25 миллиардов страниц.
Самой первой настоящей поисковой системой стала WebCrawler, возникшая еще в 1994-ом году.
В следующем году появились AltaVista и Lycos. Причем первая была лидером по поиску информации очень длительное время.
В 1997-ом году Сергей Брин вместе с Ларри Пейджем создал машину поисковую Google как исследовательский проект в Стэндфордском университете. Сегодня именно Google, самая востребованная и популярная поисковая система в мире.
В сентябре 1997-ом году была анонсирована (официально) ПС Yandex, которая в настоящий момент является самой популярной системой поиска в Рунете.
Доля поисковых систем
По данным на
апрель 2020 года, доли поисковых систем в мире распределены следующим образом:
- Google — 70,83 %;
- Bing — 12,61 %;
- Baidu — 11,83 %;
- Yahoo! — 2,30 %;
- Яндекс — 1,41 %;
- DuckDuckGo — 0,42 %;
По данным на
апрель 2020 года, доли поисковых систем в Рунете (данные сервиса Яндекс.Радар):
- Яндекс - 59,10%
- Google - 38,85%
- Поиск.Mail.ru - 1,18%
- Rambler - 0,07%
- Остальные - 0,80%
Принципы работы поисковой системы
В России главной системой поиска является Яндекс, затем Google, а потом Поиск@Mail.ru. Все большие системы поиска имеют свою структуру, которая весьма отличается от других. Но все-таки можно выделить общие для всех поисковиков основные элементы.
Модуль индексирования.
Данный компонент состоит из трех программ-роботов:
Spider (по англ. паук) – программа которая предназначена для того чтобы скачивать веб-страницы. «Паук» скачивает определенную страницу, одновременно извлекая из нее все ссылки. Скачивается код html практически с каждой страницы. Для этого роботы используют HTTP-протоколы.
«Паук» функционирует следующим образом. Робот передает запрос на сервер “get/path/document” и иные команды запроса HTTP. В ответ программа-робот получает поток текста, который содержит информацию служебного вида и, естественно, сам документ.
Извлекаются все ссылки из тэгов. Вместе с ними обрабатывают редиректы. Любая скачанная страница сохраняется в таком формате:
- URL скаченной страницы;
- дата, когда осуществлялось скачивание страницы;
- заголовок http-ответа сервера;
- html-код, «тела» страницы.
Crawler («путешествующий» паук). Данная программа автоматически заходит на все ссылки, которые найдены на странице, а также выделяет их. Его задача – определиться, куда в дальнейшем должен заходить паук, основываясь на этих ссылках или исходя из заданного списка адресов.
Crawler, исследуя найденные ссылки, ищет новые документы, еще не ставшие известными поисковой системе.
Indexer (робот-индексатор) – это программа, анализирующая страницы, которые скачали пауки.
Индексатор полностью разбирает страницу на составные элементы и проводит их анализ, применяя свои морфологические и лексические виды алгоритмов.
Анализ проводится над разнообразными частями страницы, такими как заголовки, текст, ссылки, стилевые и структурные особенности, теги html и др.
Таким образом, модуль индексирования дает возможность проходить по ссылкам заданного количества ресурсов, скачивать страницы, извлекать ссылочную массу на новые страницы из полученных документов и делать подробный их анализ.
База данных
База данных (или индекс поисковика) - комплекс хранения данных, массив информации в котором сохраняются определенным образом переделанные параметры каждого обработанного модулем индексации и скачанного документа.
Поисковый сервер
Это самый важный элемент всей системы, потому что от алгоритмов, лежащих в основе ее функциональности, прямо зависит скорость и, конечно же, качество поиска.
Поисковый сервер работает следующим образом:
- Запрос, который идет от пользователя подвергается морфологическому анализу. Информационное окружение любого документа, имеющегося в базе, генерируется (оно и будет в дальнейшем отображаться как сниппет, т.е. информационное поле текста соответствующего данному запросу).
- Полученные данные передают как входные параметры специализированному модулю ранжирования. Они обрабатываются по всем документам, и в итоге для каждого такого документа рассчитывается свой рейтинг, который характеризует релевантность такого документа запросу пользователя, и иных составляющих.
- В зависимости от условий заданных пользователем этот рейтинг вполне может быть подкорректирован дополнительными.
- Затем генерируется сам сниппет, т.е. для любого найденного документа из соответствующей таблицы извлекают заголовок, аннотацию, наиболее отвечающую запросу, и ссылка на этот документ, при этом найденные словоформы и слова подсвечивают.
- Результаты полученного поиска передаются осуществившему его человеку в виде страницы, на которую выдают поисковые результаты (SERP).
Все эти элементы тесно связаны между собой и функционируют, взаимодействуя, образовывая отчетливый, но достаточно непростой механизм функционирования ПС, требующий громадных затрат ресурсов.
