WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     || 2 | 3 |

На правах рукописи

Рябинков Артем Иванович

РАЗРАБОТКА ПРИНЦИПОВ СОЗДАНИЯ
ИНФОРМАЦИОННО-ПОИСКОВОЙ ИНТЕРНЕТ-СИСТЕМЫ
В ОБЛАСТИ НАУК О ЗЕМЛЕ

Специальность: 25.00.35 – Геоинформатика

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени
кандидата технических наук

Москва – 2006

Работа выполнена на кафедре Информационно-измерительных систем Московского государственного университета геодезии и картографии

Научный руководитель: доктор технических наук,
профессор Майоров А.А.

Официальные оппоненты: доктор технических наук,
профессор Журкин И.Г.
кандидат технических наук
Бровко Е.А.


Ведущая организация: ФГУ «Государственный научно-исследовательский институт информационных технологий и телекоммуникаций – Информика»

Защита состоится «21» декабря 2006 года в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 212.143.03 при Московском государственном университете геодезии и картографии по адресу: 105064, Москва К-64, Гороховский пер., д.4, МИИГАиК, ауд. 321.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МИИГАиК.

Автореферат разослан «20» ноября 2006 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Климков Ю.М.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Бурное развитие сети Интернет в последние годы в полной мере затронуло науки о Земле, повысило возможности исследователей, нуждающихся в информационных ресурсах для практической и научной работы. Интернет предоставил большим группам специалистов огромные массивы текстовых, графических и мультимедиа-данных. Но при этом обнажилась острая проблема: объем поставляемой в Сеть информации значительно превышает существующие возможности по ее надлежащей обработке.

В силу специфики информации в области наук о Земле, форм ее представления и размещения на веб-ресурсах, существующие инструменты поиска в Интернет не обеспечивают удовлетворение информационных потребностей специалистов с требуемым уровнем качества. Остро необходимы новые поисковые средства и системы, способные обеспечить эффективный поиск информации, требуемой специалистам для практической и научной работы.

Полноценные исследования этого вопроса не производились, а единичные решения носят половинчатый характер. Отсутствует как теория комплексного решения данной задачи, так и практические разработки.

Разработка принципов создания специализированной информационно-поисковой Интернет-системы, учитывающей специфику информации в области геоинформатики, геоинформационных систем (ГИС) и смежных областей, входящим в комплекс наук о Земле, и обеспечивающей эффективный поиск с максимальным покрытием информационных источников по заданной проблематике в сети Интернет и составляет цель диссертационной работы.

Для достижения поставленной цели в работе рассматривается достаточно широкий спектр задач:

  1. анализ информации по геоинформационной тематике, размещенной в сети Интернет, и определение набора требований к эффективному поисковому инструменту, обеспечивающему поиск заданной информации;
  2. разработка принципов, лежащих в основе создания системы; проектирование архитектуры системы, отвечающей совокупности этих принципов;
  3. создание тематического каталога Интернет-ресурсов, освещающих вопросы геоинформатики и смежных областей;
  4. создание тематической, автоматически пополняемой коллекции веб-документов (веб-страниц), содержащих релевантную информацию для специалиста в данной предметной области, унификация информации в коллекции, реализация поискового механизма по собранным данным;
  5. поиск в сети Интернет файлов геопространственных данных;
  6. предоставление пользователю возможности поиска информации в онлайн-библиотеках данных по геоинформационной и смежным тематикам;
  7. снабжение специалиста оперативной новостной информацией, при помощи создания тематического новостного интегратора.

Научная новизна полученных результатов заключается в разработке методологической базы создания эффективной поисковой Интернет-системы в области геоинформатики и смежных областей, входящих в комплекс наук о Земле, при условии отсутствия аналогичных комплексных решений.

Практическое значение работы. Архитектурные компоненты системы позволяют предоставить специалисту в области геоинформатики и смежных научных областей средство оперативного доступа к качественной и актуальной информации, необходимой для работы. При этом в случае достижения поисковой системой промышленного уровня полнота и точность поисковых результатов будут выше результатов существующих многоцелевых Интернет-поисковых систем при поиске информации в области наук о Земле.

Практическая значимость диссертации подтверждается актом о внедрении результатов исследования на кафедре информационно-измерительных систем Московского Государственного Университета геодезии и картографии.

Представленные в работе результаты были реализованы в программном исполнении, в виде демонстрационной версии ИПС, расположенной на сервере МИИГАиК по адресу http://www.miigaik.ru/geoinfosearch/.

Основные защищаемые положения:

  1. Эффективная поисковая Интернет-система для специалиста в области ГИС-технологий должна осуществлять одновременный поиск по следующим типам данных: интернет-ресурсам и веб-страницам по заданной проблематике, оперативной событийной информации по тематике, файлам геопространственных данных, тематическим онлайн-библиотекам данных, онлайн-картографическим сервисам.
  2. Важным свойством системы является анализ геопространственного контекста веб-документов и возможность дополнения текстового поискового запроса пространственными ограничениями.
  3. Экспериментальные исследования показали, что поисковые результаты от компонентов системы, реализованных в программных кодах (каталога интернет-ресурсов, тематической коллекции веб-документов, новостного интегратора, модуля поиска геопространственных данных), имеют высокую релевантность и ценность для специалистов в области геоинформатики и ГИС-технологий, что подтверждает выдвинутые теоретические положения.

Апробация работы и публикации. Основные положения и результаты работы докладывались на шестидесятой и шестьдесят первой научно-технических конференциях студентов, аспирантов и молодых ученых
МИИГАиК. По теме диссертации опубликованы 3 научные работы.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы, включающего 98 наименований, и четырех приложений. Основная часть работы изложена на 144 страницах машинописного текста, содержит 16 рисунков, 35 формул и 22 таблицы.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована цель, актуальность и практическая значимость работы, определены задачи исследования, описано краткое содержание работы.

В первой главе проведен анализ текущего состояния информационного поиска в сети Интернет в области геоинформатики и ГИС-технологий.

На первом этапе были проанализированы виды и способы представления информации по указанной проблематике на Интернет-ресурсах и установлено, что информационные источники по геоинформационной тематике имеют следующую тематическую структуру:

  • материалы по геоинформатике, ГИС-технологиям и смежным областям (материалы по проектам, образованию, стандартизации в области ГИС);
  • программное обеспечение ГИС и геопространственные данные;
  • базы данных, базы знаний по геоинформационной и смежным тематикам;
  • картографические материалы и сервисы.

По типам представления данных информация размещается в виде следующих информационных потоков: описательного потока, событийного и дискуссионного потоков, справочного потока и потока интерактивных ресурсов.

Описательный поток – это традиционная форма представления информации в Интернете: на веб-страницах. Веб-страница всегда характеризуется конкретным URL адресом, по которому можно получить доступ к информации.

Событийный и дискуссионный потоки – это различного характера новости, анонсы конференций, семинаров, а также сообщения дискуссионных досок (форумов). Информация в данном потоке также размещается непосредственно на веб-страницах, но характеризуется очень высокой динамичностью, на порядок превышающей скорость изменений в описательном потоке.

Справочный поток – это различные базы и банки данных, имеющие веб-доступ. Отличаются тем, что содержащаяся в них информация не может быть напрямую считана с веб-страниц, поскольку для ее получения первоначально необходимо сформулировать поисковый запрос.

Интерактивные ресурсы – это особая форма представления информации. Это могут быть интерактивные электронные карты, веб-доступ к ГИС, демоверсии Интернет-приложений, различные Java-апплеты, системы расчетов и т.д.

Информация в области наук о Земле (в текстовом или других форматах) часто является геосоотнесенной, или имеет выраженный геопространственный контекст. Большинство данных содержат частые упоминания топонимов (географических названий), которые могут указать на конкретные регионы, о которых идет речь. Существуют и другие индикаторы контента, по которым возможно локализовать информацию, в том числе, специфичные для сети Интернет. Таким образом, в случае, если на этапе обработки информации выделять геопространственный контекст (создание геопространственного индекса), а на этапе поиска – использовать геопространственные ограничения для поискового запроса, то это позволит существенно повысить качество поиска.

Далее было выяснено, насколько полно существующие поисковые инструменты в сети Интернет позволяют индексировать различные типы информации в области геоинформационной тематики. Рассматривались:

  • крупные специализированные порталы по ГИС-тематике;
  • каталоги Интернет-ресурсов;
  • многоцелевые интернет-поисковые системы.

Анализ показал, что перечисленные средства обладают принципиальными недостатками, которые не позволяют достичь поиска с требуемым уровнем качества, заключающимся в полноте охвата информационных ресурсов, достоверности и актуальности информации. Данные инструменты покрывают только описательный, событийный и дискуссионный потоки. Остальные типы информации не индексируются, поэтому выполнять поиск по ним невозможно.

Тематические порталы, по причине ручного способа пополнения, имеют недостаточный охват Интернет-ресурсов и обычно слабую поисковую функциональность. Каталоги Интернет-ресурсов также формируются вручную и не предоставляют возможности полнотекстового поиска по веб-ресурсам. Интернет-поисковые системы являются универсальными, стремятся покрыть всю информацию, размещенную в Интернет, и по этой причине недостаточно полно индексируют ресурсы, долго переиндексируют изменения. Они не учитывают особенности геоинформации: не выделяют геопространственный контекст веб-страниц, не индексируют файлы геоданных, онлайн-библиотеки, картографические онлайн-сервисы. Это связано и с большой нагрузкой на такие системы, по причине которой их разработчики вынуждены отказаться от сложных методов обработки данных, которые могли бы повысить качество поиска.

В результате было определено, что специализированная поисковая Интернет-система, предназначенная для специалиста в области геоинформатики и смежных областей, должна выполнять следующие функции:

  • искать веб-страницы, относящиеся к данной предметной области;
  • искать информацию, размещенную в тематических базах данных и библиотеках, снабженных веб-интерфейсом;
  • осуществлять поиск и оперативный контроль новостной информации (и другой информации событийного типа);
  • находить файлы геопространственных данных;
  • содержать информацию о перечне доступных картографических интернет-сервисов, которыми может воспользоваться специалист;
  • осуществлять геокодирование веб-документов, на основании анализа геопространственного контекста информации.

При этом достигается цель покрытия максимально полного количества информационных источников в Интернете и контроль качества информации.

Анализ предлагаемых на рынке программных средств не выявил продукта, обеспечивающего комплексное решение поставленных задач. Поэтому было обосновано создание качественно новой информационно-поисковой системы (ИПС) для специалиста, связанного с разработкой и эксплуатацией ГИС.

Во второй главе проведено проектирование архитектуры информационно-поисковой Интернет-системы, отвечающей принципам ее построения, выявленным по итогам анализа предметной области в первой главе.

Архитектура системы нацелена на решение следующих задач:

  1. каталогизация известных веб-ресурсов по ГИС-проблематике, обеспечение навигационного способа доступа к информационным источникам;
  2. формирование коллекции веб-документов, в которую входят веб-страницы, принадлежащие Интернет-ресурсам каталога, а также другие веб-страницы, относящиеся к предметной области, источник которых системе ранее был неизвестен.
  3. определение геопространственного контекста веб-документов, помещаемых в коллекцию.
  4. дополнение основного функционала специализированными сервисами: модулем интеграции оперативной новостной информации, модулем поиска файлов геопространственных данных, модулем доступа к электронным онлайн-библиотекам по тематике.

Разработанная архитектура системы изображена на рисунке 1.

Рис. 1. Архитектура информационно-поисковой Интернет-системы

Функции тематического каталога Интернет-ресурсов:

  • подборка качественных интернет-ресурсов, посвященных вопросам геоинформатики и смежных областей;
  • многоаспектная (фасетная) классификация ресурсов;
  • наличие структурированных метаописаний веб-ресурсов, по которым можно осуществлять их поиск и отбор;
  • рейтингование ресурсов.

По сути, каталог реализует навигационную парадигму поиска, когда пользователь, следуя рубрикатору, уточняет информационную потребность и ищет ресурс, который предположительно содержит нужную ему информацию.

Pages:     || 2 | 3 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»