Документальные информационные системы. Виды документальных информационных систем

Виды документальных информационных систем

Первоначальным направлением развития СУБД стала разработка и использование фактографических информационных систем, которые ориентированы на обработку структурированных данных. Были разработаны модели организации фактографических данных, отработаны программно-технические решения по накоплению и физическому хранению таких данных, реализованы языки запросов к БД.

Однако создание фактографических информационных систем требует предварительной структуризации данных, например, на основе таблиц. Она зачастую требует больших накладных расходов. Вместе с тем накапливаются большие объемы неструктурированной информации: в организационно-распорядительных документах или других текстовых источниках. Представление такой информации в фактографических системах зачастую экономически не оправдано. Теоретические исследования вопросов автоматизации обработки неструктурированной информации, начавшись еще в 50-х годах, пока не привели к созданию такой строгой, полной и технически реализуемой модели представления и обработки данных, как реляционная модель. Пока не разработаны стандартные информационно-поисковые языки (подобные SQL), которые можно было бы использовать для формализованного описания содержания документов и построения запросов.

Элементом данных в документальных ИС является документ (в фактографических информационных системах элементом является запись). Обычно под документом понимается текстовый файл.

Основной задачей документальных информационных систем является хранение и предоставление пользователю документов, содержание которых соответствуют его информационным потребностям.

Документальная информационная система (ДИС) — единое хранилище документов с инструментарием поиска и выдачи необходимых пользователю документов.

Поисковый характер документальных информационных систем определил еще одно их название — информационно-поисковые системы (ИПС).

Соответствие найденных документов информационным потребностям пользователя называется пертинентностью. В силу теоретических и практических сложностей формализации смыслового содержания документов пертинентность относится скорее к качественным понятиям.

В зависимости от особенностей реализации хранилища документов и механизмов поиска, ДИС можно разделить на две группы:

- системы на основе индексирования;

- семантически-навигационные системы.

Семантика (от греч. semantikos — обозначающий) — значения единиц языка.

В семантически-навигационных (гипертекстовых) системах документы, помещаемые в хранилище документов, оснащаются специальными навигационными конструкциями (гиперссылками), соответствующими смысловым связям между различными документами или отдельными фрагментами одного документа.

В системах на основе индексирования исходные документы помещаются в базу без какого-либо дополнительного преобразования, но при этом смысловое содержание каждого документа отображается в некоторое поисковое пространство. Процесс отображения документа и поисковое пространство называется индексированием и заключается в присвоении каждому документу некоторого индекса — координаты в поисковом пространстве. Формализованное представление индекса документа называется поисковым образом документа (ПОД). Пользователь выражает свои информационные потребности посредством специального языка, формируя поисковый образ запроса (ПОЗ) к базе документов.

На основе определенных критериев ДИС осуществляет поиск и выдачу документов, поисковые образы которых соответствуют поисковым образам запроса пользователя.

Соответствие найденных документов запросу пользователя называется релевантностью.

Информационно-поисковый язык (ИПЯ) представляет собой некоторую формализованную семантическую систему, предназначенную для выражения содержания документа и поискового запроса.

Основными элементами ИПЯ являются алфавит, лексика и грамматика.

Алфавит ИПЯ — система знаков, используемых для записи слов и выражений ИПЯ.

Лексика, или словарный состав, ИПЯ — совокупность слов, словосочетаний и выражений, используемых для построения текстов ИПЯ.

Грамматика ИПЯ — совокупность средств и способов построения, изменения и сочетания лексических единиц. Грамматика включает морфологию и синтаксис.

Можно указать следующие требования, которым должен удовлетворять ИПЯ:

- располагать лексико-грамматическими средствами для точного отображения темы документа и запроса;

- не содержать полисемии, синонимии и омонимии;

- отображать только объективные характеристики предметов и от ношений между ними;

- быть удобным для алгоритмического сопоставления ПОД и ПОЗ.

Построение выражений ИПЯ требует решения по крайней мере двух проблем. Первая из них связана с выбором лексических единиц ИПЯ, необходимых для построения выражений.

Выбор слов определяется их смыслом, обусловленным парадигматическими отношениями между предметами и явлениями, которые они определяют.

Парадигматические отношения — это отношения, обусловленные наличием логических связей между предметами и явлениями, обозначенными данными словами. Перечислим некоторые парадигматические отношения:

- «вид—род», например, «шкаф—мебель». В данном случае понятие «шкаф» является видовым по отношению к понятию «мебель». Родовое понятие всегда включает в себя видовое;

- «часть—целое», например «лезвие—нож»;

- «причина—следствие», например, «лампа—свет»;

- «функциональное сходство», например, «лопата—экскаватор».

Естественный язык обладает высокой многозначностью. В ИПЯ недопустима многозначность. Поэтому здесь необходимо учитывать и отношения синонимии и омонимии слов естественного языка, используемых в ИПЯ.

Омонимия — это совпадение слов по написанию или звучанию и несовпадение по смыслу.

Полисемия слова состоит в том, что одно и то же слово выражает пучок родственных понятий. Например, слово «соль» обозначает вещество, а также понятие смысла. Оба значения близки по сути.

Синонимия — это совпадение слов по значению и несовпадение по написанию.

Вторая проблема построения фраз ИПЯ связана с определением последовательности выбранных слов.

Синтагматические отношения — отношения слов при соединении их в словосочетания и фразы. Для уточнения смысла документа или зaпроса, помимо ключевых слов, часто необходимо указывать, в каких синтагматических отношениях эти слова находятся. Так, фраза «защита окружающей среды от человека» и фраза «защита человека от окружающей среды» имеют совершенно разный смысл, хотя и состоят из одних и тех же ключевых слов.

Многообразие используемых в ИПЯ парадигматических и синтагматических отношений определяет семантическую силу ИПЯ.

По способу организации понятий различают следующие ИПЯ:

- предкоординируемые (классификационные) ИПЯ;

- посткоординируемые (дескрипторные) ИПЯ.

Предкоординация — предварительное (до использования при индексировании) построение сложных классов путем логического умножения (координации) простых классов. Словарный состав задается

в виде фиксированного списка слов, словосочетаний и фраз. Введение в язык новых лексических единиц строго ограничено и возможно лишь до индексирования документов, т. е. при создании языка.

Посткоординируемые (дескрипторные) языки основаны на методе координатного индексирования. В посткоординируемых ИПЯ лексические единицы объединяются в поисковом образе лишь во время индексирования документа. Словарь дескрипторного ИПЯ состоит из специальным образом выбранных отдельных слов или словосочетаний естественного языка — ключевых слов и дескрипторов.

Координатное индексирование — индексирование, при котором основное смысловое содержание текста (документа) или информационного запроса представляется в виде сочетания ключевых слов или дескрипторов.

Ключевые слова — это наиболее существенные для отображения содержания документа слова и словосочетания, обладающие назывной функцией.

К классификационным языкам относят:

- информационно-поисковый язык иерархического типа;

- информационно-поисковый язык фасетного типа;

- алфавитно-предметную классификацию.

Основными показателями эффективности функционирования ДИС являются полнота и точность информационного поиска.