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Abstract

Das Gebiet des Pattern-Matching besitzt in vielen wissenschaftlichen Bereichen eine hohe Relevanz. Aufgrund unterschiedlicher Einsatzgebiete sind auch Umsetzung und Anwendung des Pattern-Matching sehr verschieden. Die allen Anwendungen des Pattern-Matching inhärente Aufgabe besteht darin, in einer Vielzahl von Eingabedaten bestimmte Muster wieder zu erkennen. Dies ist auch der deutschen Bezeichnung Mustererkennung zu entnehmen. In der Medizin findet Pattern-Matching zum Beispiel bei der Untersuchung von Chromosomensträngen auf bestimmte Folgen von Chromosomen Verwendung. Auf dem Gebiet der Bildverarbeitung können mit Hilfe des Pattern-Matching ganze Bilder verglichen oder einzelne Bildpunkte betrachtet werden, die durch ein Muster identifizierbar sind. Ein weiteres Einsatzgebiet des Pattern-Matching ist das Information-Retrieval, bei dem in gespeicherten Daten nach relevanten Informationen gesucht wird. Die Relevanz der zu suchenden Daten wird auch hier anhand eines Musters, zum Beispiel einem bestimmten Schlagwort, beurteilt. Ein vergleichbares Verfahren findet auch im Internet Anwendung. Internet-Benutzer, die mittels einer Suchmaschine nach bedeutsamen Informationen suchen, erhalten diese durch den Einsatz eines Pattern-Matching-Automaten. Die in diesem Zusammenhang an den Pattern-Matching-Automaten gestellten Anforderungen variieren mit der Suchanfrage, die an eine Suchmaschine gestellt wird. Eine solche Suchanfrage kann im einfachsten Fall aus genau einem Schlüsselwort bestehen. Im komplexeren Fall enthält die Anfrage mehrere Schlüsselwörter. Dabei muss für eine erfolgreiche Suche eine Konkatenation der in der Anfrage enthaltenen Wörter erfolgen. Zu Beginn dieser Arbeit wird in Kapitel 2 eine umfassende Einführung in die Thematik des Textvergleichs gegeben, wobei die Definition einiger grundlegender Begriffe vorgenommen wird. Anschließend werden in Kapitel 3 Verfahren zum Textvergleich mit mehreren Mustern vorgestellt. Dabei wird zunächst ein einfaches Vorgehen erläutert, um einen Einsteig in das Thema des Textvergleichs mit mehreren Mustern zu erleichtern. Danach wird eine komplexe Methode des Textvergleichs vorgestellt und anhand von Beispielen verdeutlicht.

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Ausarbeitung im Rahmen des Seminars Suchmaschinen und Suchalgorithmen, Institut für Wirtschaftsinformatik Praktische Informatik in der Wirtschaft, Westfälische Wilhelms-Universität Münster. - Vgl.: http://www-wi.uni-muenster.de/pi/lehre/ss05/seminarSuchen/Ausarbeitungen/SandraMarcus.pdf

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Münster : Institut für Wirtschaftsinformatik der Westfälische Wilhelms-Universität Münster

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Abstract

Für das Modifizieren von Suchanfragen kennt das Information Retrieval vielfältige Möglichkeiten. Nach einer einleitenden Darstellung der Wechselwirkung zwischen Informationsbedarf und Suchanfrage wird eine konzeptuelle und typologische Annäherung an Verfahren zur Anfragemodifikation gegeben. Im Anschluss an eine kurze Charakterisierung des Fakten- und des Information Retrieval, sowie des Vektorraum- und des probabilistischen Modells, werden intellektuelle, automatische und interaktive Modifikationsverfahren vorgestellt. Neben klassischen intellektuellen Verfahren, wie der Blockstrategie und der "Citation Pearl Growing"-Strategie, umfasst die Darstellung der automatischen und interaktiven Verfahren Modifikationsmöglichkeiten auf den Ebenen der Morphologie, der Syntax und der Semantik von Suchtermen. Darüber hinaus werden das Relevance Feedback, der Nutzen informetrischer Analysen und die Idee eines assoziativen Retrievals auf der Basis von Clustering- und terminologischen Techniken, sowie zitationsanalytischen Verfahren verfolgt. Ein Eindruck für die praktischen Gestaltungsmöglichkeiten der behandelten Verfahren soll abschließend durch fünf Anwendungsbeispiele vermittelt werden.

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Abstract

Ziel: Ziel dieser Bachelorarbeit war es, die Übertragbarkeit der allgemeinen Rankingfaktoren, wie sie von Web-Suchmaschinen verwendet werden, auf Discovery-Systeme zu analysieren. Dadurch könnte das bisher hauptsächlich auf dem textuellen Abgleich zwischen Suchanfrage und Dokumenten basierende bibliothekarische Ranking verbessert werden. Methode: Hierfür wurden Faktoren aus den Gruppen Popularität, Aktualität, Lokalität, Technische Faktoren, sowie dem personalisierten Ranking diskutiert. Die entsprechenden Rankingfaktoren wurden nach ihrer Vorkommenshäufigkeit in der analysierten Literatur und der daraus abgeleiteten Wichtigkeit, ausgewählt. Ergebnis: Von den 23 untersuchten Rankingfaktoren sind 14 (61 %) direkt vom Ranking der Web-Suchmaschinen auf das Ranking der Discovery-Systeme übertragbar. Zu diesen zählen unter anderem das Klickverhalten, das Erstellungsdatum, der Nutzerstandort, sowie die Sprache. Sechs (26%) der untersuchten Faktoren sind dagegen nicht übertragbar (z.B. Aktualisierungsfrequenz und Ladegeschwindigkeit). Die Linktopologie, die Nutzungshäufigkeit, sowie die Aktualisierungsfrequenz sind mit entsprechenden Modifikationen übertragbar.

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Abstract

Im Rahmen des Seminars Suchmaschinen und Suchalgorithmen beschäftigt sich diese Arbeit mit dem Auffinden bestimmter Wörter oder Muster in Texten. Der Begriff "Text" wird hier in einem sehr allgemeinen Sinne als strukturierte Folge beliebiger Länge von Zeichen aus einem endlichen Alphabet verstanden. Somit fällt unter diesen Bereich ganz allgemein die Suche nach einem Muster in einer Sequenz von Zeichen. Beispiele hierfür sind neben der Suche von Wörtern in "literarischen" Texten, z.B. das Finden von Pixelfolgen in Bildern oder gar das Finden von Mustern in DNS-Strängen. Das Anwendungsgebiet für eine solche Suche ist weit gefächert. Man denke hier allein an Texteditoren, Literaturdatenbanken, digitale Lexika oder die besagte DNADatenbank. Betrachtet man allein das 1989 publizierte Oxford English Dictionary mit seinen etwa 616500 definierten Stichworten auf gedruckten 21728 Seiten, so gilt es, einen möglichst effizienten Algorithmus für die Suche in Texten zu nutzen. Der in der Arbeit zugrunde liegende Datentyp ist vom Typ String (Zeichenkette), wobei hier offen gelassen wird, wie der Datentyp programmtechnisch realisiert wird. Algorithmen zur Verarbeitung von Zeichenketten (string processing) umfassen ein bestimmtes Spektrum an Anwendungsgebieten [Ot96, S.617 f.], wie z.B. das Komprimieren, das Verschlüssen, das Analysieren (parsen), das Übersetzen von Texten sowie das Suchen in Texten, welches Thema dieses Seminars ist. Im Rahmen dieser Arbeit wird der Knuth-Morris-Pratt Algorithmus vorgestellt, der wie der ebenfalls in diesem Seminar vorgestellte Boyer-Moore Algorithmus einen effizienten Suchalgorithmus darstellt. Dabei soll ein gegebenes Suchwort oder Muster (pattern) in einer gegeben Zeichenkette erkannt werden (pattern matching). Gesucht werden dabei ein oder mehrere Vorkommen eines bestimmten Suchwortes (exact pattern matching). Der Knuth-Morris-Pratt Algorithmus wurde erstmals 1974 als Institutbericht der Stanford University beschrieben und erschien 1977 in der Fachzeitschrift Journal of Computing unter dem Titel "Fast Pattern Matching in Strings" [Kn77]. Der Algorithmus beschreibt eine Suche in Zeichenketten mit linearer Laufzeit. Der Name des Algorithmus setzt sich aus den Entwicklern des Algorithmus Donald E. Knuth, James H. Morris und Vaughan R. Pratt zusammen.

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Ausarbeitung im Rahmen des Seminars Suchmaschinen und Suchalgorithmen, Institut für Wirtschaftsinformatik Praktische Informatik in der Wirtschaft, Westfälische Wilhelms-Universität Münster. - Vgl.: http://www-wi.uni-muenster.de/pi/lehre/ss05/seminarSuchen/Ausarbeitungen/JanAckermann.pdf

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Münster : Institut für Wirtschaftsinformatik der Westfälische Wilhelms-Universität Münster

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Abstract

Die Masse der Suchalgorithmen lässt sich in zwei grundlegend verschiedene Teilbereiche untergliedern. Auf der einen Seite stehen Algorithmen, die auf komplexen Datenstrukturen (häufig baumartig) ganze Datensätze unter Verwendung eines Indizes finden. Als geläufiger Vertreter sei hier die binäre Suche auf sortierten Arrays oder in binären Bäumen genannt. Die andere Gruppe, der sich diese Ausarbeitung widmet, dient dazu, Entsprechungen von Mustern in gegebenen Zeichenketten zu finden. Auf den folgenden Seiten werden nun zunächst einige Begriffe eingeführt, die für das weitere Verständnis und einen Vergleich verschiedener Suchalgorithmen nötig sind. Weiterhin wird ein naiver Suchalgorithmus dargestellt und mit der Idee von Boyer und Moore verglichen. Hierzu wird ihr Algorithmus zunächst informal beschrieben, dann mit Blick auf eine Implementation näher erläutert und anschließend einer Effizienzanalyse - sowohl empirisch als auch theoretisch - unterzogen. Abschließend findet eine kurze Bewertung mit Bezug auf Schwachstellen, Vorzüge und Verbesserungsmöglichkeiten statt, im Zuge derer einige prominente Modifikationen des Boyer-Moore Algorithmus vorgestellt werden.

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Ausarbeitung im Rahmen des Seminars Suchmaschinen und Suchalgorithmen, Institut für Wirtschaftsinformatik Praktische Informatik in der Wirtschaft, Westfälische Wilhelms-Universität Münster. - Vgl.: http://www-wi.uni-muenster.de/pi/lehre/ss05/seminarSuchen/Ausarbeitungen/KristoferFichtner.pdf

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Münster : Institut für Wirtschaftsinformatik der Westfälische Wilhelms-Universität Münster

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Abstract

Die Link-Struktur-Analyse (LSA) ist nicht nur beim Crawling, dem Webseitenranking, der Abgrenzung geographischer Bereiche, der Vorhersage von Linkverwendungen, dem Auffinden von "Mirror"-Seiten, dem Kategorisieren von Webseiten und beim Generieren von Webseitenstatistiken eines der wichtigsten Analyseverfahren, sondern auch bei der Suche nach verwandten Seiten. Um qualitativ hochwertige verwandte Seiten zu finden, bildet sie nach herrschender Meinung den Hauptbestandteil bei der Identifizierung von ähnlichen Seiten innerhalb themenspezifischer Graphen vernetzter Dokumente. Dabei wird stets von zwei Annahmen ausgegangen: Links zwischen zwei Dokumenten implizieren einen verwandten Inhalt beider Dokumente und wenn die Dokumente aus unterschiedlichen Quellen (von unterschiedlichen Autoren, Hosts, Domänen, .) stammen, so bedeutet dies das eine Quelle die andere über einen Link empfiehlt. Aufbauend auf dieser Idee entwickelte Kleinberg 1998 den HITS Algorithmus um verwandte Seiten über die Link-Struktur-Analyse zu bestimmen. Dieser Ansatz wurde von Bharat und Henzinger weiterentwickelt und später auch in Algorithmen wie dem Companion und Cocitation Algorithmus zur Suche von verwandten Seiten basierend auf nur einer Anfrage-URL weiter verfolgt. In der vorliegenden Seminararbeit sollen dabei die Algorithmen, die hinter diesen Überlegungen stehen, näher erläutert werden und im Anschluss jeweils neuere Forschungsansätze auf diesem Themengebiet aufgezeigt werden.

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Ausarbeitung im Rahmen des Seminars Suchmaschinen und Suchalgorithmen, Institut für Wirtschaftsinformatik Praktische Informatik in der Wirtschaft, Westfälische Wilhelms-Universität Münster. - Vgl.: http://www-wi.uni-muenster.de/pi/lehre/ss05/seminarSuchen/Ausarbeitungen/BurkhardWei%DF.pdf

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Münster : Institut für Wirtschaftsinformatik der Westfälische Wilhelms-Universität Münster

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Abstract

Trotz großer Dokumentmengen für datenbankübergreifende Literaturrecherchen erwarten akademische Nutzer einen möglichst hohen Anteil an relevanten und qualitativen Dokumenten in den Trefferergebnissen. Insbesondere die Reihenfolge und Struktur der gelisteten Ergebnisse (Ranking) spielt, neben dem direkten Volltextzugriff auf die Dokumente, inzwischen eine entscheidende Rolle beim Design von Suchsystemen. Nutzer erwarten weiterhin flexible Informationssysteme, die es unter anderem zulassen, Einfluss auf das Ranking der Dokumente zu nehmen bzw. alternative Rankingverfahren zu verwenden. In dieser Arbeit werden zwei Mehrwertverfahren für Suchsysteme vorgestellt, die die typischen Probleme bei der Recherche nach wissenschaftlicher Literatur behandeln und damit die Recherchesituation messbar verbessern können. Die beiden Mehrwertdienste semantische Heterogenitätsbehandlung am Beispiel Crosskonkordanzen und Re-Ranking auf Basis von Bradfordizing, die in unterschiedlichen Phasen der Suche zum Einsatz kommen, werden hier ausführlich beschrieben und im empirischen Teil der Arbeit bzgl. der Effektivität für typische fachbezogene Recherchen evaluiert. Vorrangiges Ziel der Promotion ist es, zu untersuchen, ob das hier vorgestellte alternative Re-Rankingverfahren Bradfordizing im Anwendungsbereich bibliographischer Datenbanken zum einen operabel ist und zum anderen voraussichtlich gewinnbringend in Informationssystemen eingesetzt und dem Nutzer angeboten werden kann. Für die Tests wurden Fragestellungen und Daten aus zwei Evaluationsprojekten (CLEF und KoMoHe) verwendet. Die intellektuell bewerteten Dokumente stammen aus insgesamt sieben wissenschaftlichen Fachdatenbanken der Fächer Sozialwissenschaften, Politikwissenschaft, Wirtschaftswissenschaften, Psychologie und Medizin. Die Evaluation der Crosskonkordanzen (insgesamt 82 Fragestellungen) zeigt, dass sich die Retrievalergebnisse signifikant für alle Crosskonkordanzen verbessern; es zeigt sich zudem, dass interdisziplinäre Crosskonkordanzen den stärksten (positiven) Effekt auf die Suchergebnisse haben. Die Evaluation des Re-Ranking nach Bradfordizing (insgesamt 164 Fragestellungen) zeigt, dass die Dokumente der Kernzone (Kernzeitschriften) für die meisten Testreihen eine signifikant höhere Precision als Dokumente der Zone 2 und Zone 3 (Peripheriezeitschriften) ergeben. Sowohl für Zeitschriften als auch für Monographien kann dieser Relevanzvorteil nach Bradfordizing auf einer sehr breiten Basis von Themen und Fragestellungen an zwei unabhängigen Dokumentkorpora empirisch nachgewiesen werden.

Footnote

Dissertation zur Erlangung des akademischen Grades Doctor philosophiae (Dr. phil.) eingereicht an der Philosophischen Fakultät I