Metoda List łańcuchowych

Transkrypt

1 Metod List łńuhowyh

2 Zkłdnie krtoteki wyszukiwwzej: Zkłdmy iż znny jest system wyszukiwni S wię zbiór obiektów X trybutów A wrtośi tyh trybutów V orz funkj informji : X A V. Obiekty opisne są ilozynem odpowiednih niezprzezonyh deskryptorów. Są one pmiętne w metodzie łńuhowej w dowolnej kolejnośi. Obiektom przyporządkowujemy zbiór lizb zwnyh dresmi obiektów określony z pomoą funkji: : X N gdzie: N - zbiór lizb nturlnyh. W systemie zhodzi nstępują zleżność: y t t tkie sme dresy mją obiekty o jednkowym opisie deskryptorowym. y y X

3 Definij listy łńuhowej Dl kżdego deskryptor di = i v i D D - zbiór wszystkih deskryptorów systemu tworzon jest list Łd i o nstępująej posti: Ł di { n n... n k } gdzie n jest dresem pierwszego obiektu zwierjąego w swoim opisie deskryptor d i pozostłe elementy są odsyłzmi do kolejnyh obiektów zwierjąyh w swoim opisie ten deskryptor. Listę Łd i nzywmy listą łńuhową deskryptor d i.

4 Rodzje odsyłzy:. dresj bezwzględn odsyłz jest rzezywistym dresem obiektu w krtotee wyszukiwwzej. dresj względn względem pierwszego obiektu w łńuhu względem pierwszego obiektu w bzie 3. skok jest różnią między sąsiednimi dresmi obiektów w liśie

5 Odsyłze Odsyłze w listh łńuhowyh zwierją informję gdzie znjduje się kolejny obiekt zwierjąy w swoim opisie dny deskryptor. Zzwyzj umieszzne są one bezpośrednio przy kżdym deskryptorze kżdego obiektu w krtotee wyszukiwwzej. Do ustleni dresów pozostłyh obiektów możn użyć nstępująyh typów odsyłzy: Odsyłz bezwzględny zwier on bezpośredni dres obiektu w krtotee wyszukiwwzej. b Odsyłz względny jest on tworzony względem pierwszego obiektu zwierjąego w swoim opisie dny deskryptor. Odsyłz jko skok zwier różnię pomiędzy dresmi kolejnyh obiektów zwierjąyh w swoim opisie dny deskryptor.

6 Krtotek Wyszukiwwz Krtotekę wyszukiwwzą tworzą opisy deskryptorowe obiektów z umieszzonymi zwykle bezpośrednio pod tym opisem odsyłzmi tzn. odsyłz jest umieszzony przy kżdym deskryptorze bezpośrednio przy opisie obiektu. Listy łńuhowe nie są pmiętne w systemie są generowne n bieżąo w mirę potrzeby. W pmięi opróz obiektów z odsyłzmi umieszzmy tylko tblię zkotwizeń. Dodtkowo w Krtotee Wyszukiwwzej tworzymy tzw. Tblię Zkotwizeń Tbli t dl kżdego deskryptor d i podje dres pierwszego obiektu w łńuhu i ilość obiektów w łńuhu długość łńuh : tb di n di i gdzie n i i który w swoim opisie zwier deskryptor di. jest to dres pierwszego tkiego obiektu w Systemie

7 Krtotek wtórn

8 Krtotek wyszukiwwz odsyłz jko dres bezwzględny X b X A B C 5 X A 5 B C 6 3 X3 A 4 B 4 C3 7 4 X4 A 7 B 5 C4 8 5 X5 A 6 B 6 C 6 X6 A B 7 C 7 X7 A 8 B 8 C3 8 X8 A B C4 Krtotek wtórn z odsyłzmi di N Łdi bb bb Tbli zkotwizeń

9 Krtotek wyszukiwwz odsyłz jko dres względny X b X A + B + C +4 X A +4 B C +4 3 X3 A + B + C X4 A +4 B + C X5 A +5 B +3 C 6 X6 A B +4 C 7 X7 A +5 B +5 C3 8 X8 A B C4 Krtotek wtórn z odsyłzmi di N Łdi bb bb Tbli zkotwizeń

10 Krtotek wyszukiwwz odsyłz jko skok X b X A + B + C +4 X A +3 B C +4 3 X3 A + B + C X4 A +3 B + C X5 A + B + C 6 X6 A B + C 7 X7 A + B + C3 8 X8 A B C4 Krtotek wtórn z odsyłzmi di N Łd i bb bb Tbli zkotwizeń

11 Proes wyszukiwni Do systemu S pytnie zdjemy t: t t t... t m Jeżeli term skłdowy jest pojedynzym deskryptorem to:.w tbliy zkotwizeń znjdujemy tb di n di.generujemy zbiór obiektów zbiór dresów obiektów zgodnie ze znlezionym dresem. Jeżeli term skłdowy jest ilozynem deskryptorów to:.z tbliy zkotwizeń znjdujemy łńuhy dl wszystkih deskryptorów pytni i.wybiermy łńuh njkrótszy min : min min d i { d 3.Generujemy odpowiedz przybliżoną ti { min di } d i = i i } d t i i tb di n di i

12 4.Metodą przeglądu zupełnego spośród odpowiedzi przybliżonej tworzymy odpowiedz dokłdną: { min i i d t i i j j i j t d t d d d } lub 4b.Porównujemy elementy wybrnego łńuh min z pozostłymi łńuhmi i wybiermy tylko elementy wspólne które stnowią odpowiedź n pytnie: { min i i d t } j i j k j d d d

13 Przykłd wyszukiwni T = Z tbliy zkotwizeń dl kżdego deskryptor pytni pobiermy dostępne informje: Tb = 4 Tb = Wybiermy łńuh minimlny zyli tki który m mniej elementów mniejszą długość i d Ł : zyli łńuh dl Generujemy ten łńuh dl : } 4 { Ł {6} Ł n n Jest to tzw. Odpowiedź przybliżon.

14 By wyszukiwć odpowiedź dokłdną nleży użyć jednej z dwóh metod: {6} Ł {6} t przybliżon } { 6 X e przybliżon } : { X t e przybliżon 6 } { 6 t } 5 4 { Ł {56} Ł n n n n } { {6} {56} {6} 6 t

15 Czs wyszukiwni Pytni ogólne. t d i i g Czs wyszukiwni odpowiedz n pytnie ogólne jest równy zsowi generowni łńuh. Pytni szzegółowe. t d d... i d k ' g p gdzie p - zs przeglądu odpowiedzi przybliżonej lub zs porównywni łńuhów.

16 Redundnj i zjętość pmięi Metod nie wprowdz redundnji obiektowej opis kżdego obiektu występuje tylko rz w bzie dnyh. Ntomist zjętość pmięi w stosunku do metody list prostyh jest wyrźnie większ gdyż pmiętć nleży odsyłze i tblię zkotwizeń. Łązn zjętość pmięi wynosi: M M M o M t gdzie: M - zjętość pmięi wynikją z lizby obiektów w bzie dnyh M o - zjętość pmięi związn z konieznośią pmiętni odsyłzy M t M t- zjętość pmięi związn z pmiętną tblią zkotwizeń.

17 Struktur krtoteki wyszukiwwzej jest złożon w porównniu do poprzednih metod. Kżdy deskryptor w opisie obiektu zostje rozszerzony o odsyłz względny bezwzględny lub przez skok. Pozwl on ustlić dres kolejnego obiektu który w swoim opisie posid dny deskryptor. Dodtkowo nleży stworzyć tk zwną tblię zkotwizeń z dresem pierwszego obiektu posidjąego w swoim opisie ten deskryptor orz lizbą dresów obiektów zwierjąyh dny deskryptor. W przypdku pytń jednodeskryptorowyh odpowiedź uzyskiwn jest szybko poprzez wygenerownie odpowiedniej listy łńuhowej. Ntomist gdy pytnie występuje w posti sumy termów skłdowyh odpowiedź wyznzn jest w jeden ze znnyh sposobów wyszukiwni jko odpowiedź dokłdn wześniej uzysknej z łńuh njkrótszego odpowiedzi przybliżonej bądź poprzez sumę logizną odpowiedzi n termy skłdowe wyznzone z przeięi łńuhów wygenerownyh dl deskryptorów zwrtyh w opisie termu skłdowego. Odpowiedź n term skłdowy możn uzyskć tkże poprzez przegląd zupełny obiektów którym odpowidją dresy znjdująe się w njkrótszym łńuhu spośród łńuhów dl deskryptorów pytni.

18 Metod nie wprowdz redundnji. Ze względu n dość kłopotliwą ktulizję system wykorzystująy do wyszukiwni informji metodę list łńuhowyh powinien prowć w trybie wsdowym.. W niniejszym rozdzile pry zostł przedstwiony szzegółowy opis metody list inwersyjnyh jej modyfikji tkże zostły dokłdnie omówione wszystkie prmetry hrkterystyzne dl tej metody. Sposób wyszukiwni zostł zilustrowny n prktyznym przykłdzie.

19 Wdy i zlety ZALETY: - szybki proes wyszukiwni - brk redundnji WADY: - duż zjętość pmięi - skomplikown i zsohłonn ktulizj

20 Modyfikje Bezpośrednią przyzyną stworzeni modyfikji metody list łńuhowyh jest główn wd jej klsyznej wersji zyli złożony i zsohłonny proes ktulizji. Relizowne są nstępująe modyfikje metody list łńuhowyh:. Łńuhownie w tył. Podwójne łńuhownie 3. Łńuhownie grup obiektów

21 łńuhownie w tył Modyfikj t różni się od wersji klsyznej budową list łńuhowyh przy zstosowniu łńuhowni w tył mją one nstępująą postć: Ł ={ } gdzie oznz dres osttniego obiektu który zwier w swoim opisie deskryptor dl którego tworzon jest list łńuhow. Ntomist kolejne elementy listy to odsyłze do dresów poprzednih obiektów zwierjąyh w swoim opisie deskryptor. Zmin kolejnośi obiektów w listh łńuhowyh poiąg z sobą tkże zminę zwrtośi odsyłzy przy opish obiektów. Wdrożenie modyfikji wymg tkże zminy pierwszej kolumny w tbliy zkotwizeń. Będzie on terz dl kżdego deskryptor zwierł dres nie pierwszego osttniego obiektu zwierjąego w swoim opisie dny deskryptor. Łńuhownie w tył nie zmieni redundnji zjętośi pmięi ni lgorytmu służąego do wyszukiwni informji. O wyborze metody z łńuhowniem w przód lub w tył deyduje projektnt systemu biorą pod uwgę sposób npływni informji do systemu lub dodtkowe zynniki deydująe o umieszzeniu obiektów w pmięi mszyny yfrowej.

22 Podwójne łńuhownie Przy wprowdzniu modyfikji metody list łńuhowyh poprzez łńuhownie w obie strony rozszerzeniu uleg tkże tbli zkotwizeń. Będzie on terz dl kżdego deskryptor zwierł dres pierwszego i osttniego obiektu który zwier w swoim opisie dny deskryptor orz łązną lizbę dresów obiektów w liśie łńuhowej dl tego deskryptor.

23 Krtotek wtórn z Tbli zkotwizeń odsyłzmi wprzód i w tył X b X A + B + C +4 X A +3-5 B - C +4 3 X3 A + B + C X4 A +3-5 B + - C X5 A + -4 B + - C -4 6 X6 A - B + - C -4 7 X7 A + -4 B + - C3-4 8 X8 A - B - C4-4 di N Nk Łdi bb bb

24 Tk smo jk poprzedni modyfikj łńuhownie w przód orz w tył nie powoduje zmin w proesie wyszukiwni jednkże znznie ułtwi znlezienie wszystkih obiektów w łńuhu o przyśpiesz proes ktulizji krtoteki wyszukiwwzej. Struktur bzy dnyh jest brdziej złożon niż w wersji klsyznej metody z powodu rozszerzeni opisów obiektów o dw rodzje odsyłzy i tbliy zkotwizeń. Wprowdzenie tej modyfikji determinuje tkże zwiększoną zjętość pmięi któr wynosi: = + + gdzie: - Zjętość pmięi wynikją z lizby obiektów w systemie - zjętość pmięi wynikją z konieznośi pmiętni odsyłzy w opish obiektów - zjętość pmięi potrzebn do pmiętni tbliy zkotwizeń. Wrtość t jest większ niż w wersji klsyznej z powodu powiększeni się tbliy o dodtkową kolumnę.

25 łńuhownie grup obiektów Osttnią nlizowną w tej pry modyfikją metody list łńuhowyh jest łńuhownie grup obiektów. Poleg on n wyznzeniu ze zbioru D tzn. zbioru wszystkih deskryptorów w systemie pewnego podzbioru D tkiego że D D. W zbiorze tym powinny znleźć się deskryptory njzęśiej występująe w pytnih zdwnyh do systemu. Nstępnie opisy obiektów są rozszerzne o odsyłze tylko dl deskryptorów nleżąyh do zbioru D.

26 Krtotek wtórn z Tbli zkotwizeń odsyłzmi względnymi X b X A + B + C +4 X A +3 B C +4 3 X3 A + B + C X4 A +3 B + C X5 A + B + C 6 X6 A B + C 7 X7 A + B + C3 8 X8 A B C4 di N Łdi bb bb

27 Krtotek wtórn z Tbli zkotwizeń odsyłzmi względnymi X b X A + B C +4 X A +3 B C 3 X3 A B + C X4 A B + C4 5 X5 A + B + C di N Łdi 4 bb X6 A B + C 7 X7 A B + C3 8 X8 A B C4

28 Przykłd wyszukiwni T = Z tbliy zkotwizeń dl kżdego deskryptor pytni pobiermy dostępne informje: Tb = 4 Tb = brk informji Wybiermy łńuh minimlny zyli tki który m mniej elementów mniejszą długość Ł d : zyli łńuh dl Generujemy ten łńuh dl : Ł { 4 5 } i

29 {56} Ł n n n n Jest to tzw. Odpowiedź przybliżon. Terz nleży przejrzeć opisy wskznyh tk obiektów i sprwdzić zy zwierją one w swoim opisie te deskryptory pytni które nie występują w tbliy zkotwizeń bo nie utworzono dl nih łńuhów. tk odp NIE odp tk odp NIE odp :? :? :? :? 6 5 } { {6} 6 t

30 Podsumownie metody łńuhowej Metod wyszukiwni Metod List Łńuhowy h Struktur Bzy dnyh Redundnj Zjętość pmięi Njbrdziej złożon. Wynik to z konieznośi pmiętni odsyłzy orz tbliy zkotwizeń. Brk. Informje o obiekth są pmiętne tylko rz. Większ niż w MLP mniejsz niż w MLI wynosi on: = Zjętość pmięi wynikją z lizby obiektów w systemie. - Zjętość pmięi wynikją z konieznośi pmiętni odsyłzy w opish obiektów. - Zjętość pmięi potrzebn do pmiętni tbliy zkotwizeń. Implementj łńuhowni w dwie strony zwiększ zjętość pmięi.

31 Podsumownie wszystkih trzeh metod Metod Struktur Bzy dnyh Redundnj Zjętość pmięi Metod List Prostyh Metod List Inwersyjnyh Metod List Łńuhowy h Njprostsz. Opisy wszystkih obiektów umieszzonyh w dowolnej kolejnośi. Nieznznie zwiększon po wprowdzeniu modyfkji. Zwiększon złożoność w porównniu do MLP. Wynik to z konieznośi pmiętni list inwersyjnyh. Dodtkowo zwiększon przy wprowdzeniu dekompozyji. Njbrdziej złożon. Wynik to z konieznośi pmiętni odsyłzy orz tbliy zkotwizeń. Brk. Informje o obiekth są pmiętne tylko rz. Njwiększ. r- Lizb deskryptorów w systemie - Deskryptory występująe w systemie. N- Lizb dresów obiektów w systemie. Brk. Informje o obiekth są pmiętne tylko rz. Njmniejsz wynosi on: M = N m0 N-Lizb obiektów - Zjętość pmięi potrzebn do pmiętni informji o obiekie. Zwiększon po wprowdzeniu modyfikji. Njwiększ wynosi on: = r- Lizb deskryptorów systemu -Zjętość pmięi potrzebn do pmiętni listy inwersyjnej. Modyfikje metody zmniejszją zjetoś pmięi. Większ niż w MLP mniejsz niż w MLI wynosi on: = Zjętość pmięi wynikją z lizby obiektów w systemie. - Zjętość pmięi wynikją z konieznośi pmiętni odsyłzy w opish obiektów. - Zjętość pmięi potrzebn do pmiętni tbliy zkotwizeń. Implementj łńuhowni w dwie strony zwiększ zjętość pmięi.

32 Dziękuję z uwgę