% Studienarbeit von Ulrike Steffens
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% Universitaet Hamburg
% Fachbereich Informatik
% Arbeitsbereich DBIS
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% Kapitel: WAIS: Ein Vektorraum Information Retrieval System
% 2.4.96

\chapter{WAIS: Ein Vektorraum Information Retrieval System}
\label{wais}
Als Beispiel f"ur ein weiteres Information Retrieval System, das auf einem
Modell mit bestm"oglicher\index{bestm"ogliche "Ubereinstimmung} 
"Ubereinstimmung basiert, wird im folgenden das System WAIS\index{Wide Area Information Server}\footnote{WAIS: Wide Area Information
Server} vorgestellt. Die Grundlage des Information Retrieval in WAIS ist das Vektorraum-Modell\index{Vektorraum-Modell}
(vgl. Abschnitt \ref{vectorspace}).  

Bei WAIS, das erstmals 1991 von der Firma Thinking Machines pr"asentiert wurde,
handelt es sich um ein System, dessen 
Client-Server-Architektur\index{Client-Server-Architektur} eine verteilte
 Nutzung erm"oglicht.
Das zun"achst als Public-Domain-Version freigegebene System
wurde Mitte 1992 kommerzialisiert. Die freigebenen Versionen wurden parallel
zum kommerziellen Produkt weiterentwickelt, so da"s es mittlerweile eine
Reihe von unterschiedlichen Systemen gibt, die WAIS zur Grundlage haben.

\section{Architektur von WAIS}
\label{waisarch}
Das WAIS-System besteht aus einem Client\index{Client} und einem
Server\index{Server}, die "uber ein systemeigenes Protokoll\index{Protokoll}
 kommunizieren, sowie
aus Dokumentendatenbanken, auf die der Server zugreift 
(vgl. Abbildung \ref{waiskomp}).

\begin{figure}[hbt]
\begin{center}
\leavevmode
\epsfxsize=6cm \epsfysize=4.5cm
\epsffile{/usr/users/stud/steffens/Studienarbeit/Latex/Bilder/waiskomp.epsf}
\end{center}
\caption[Die WAIS-Komponenten]{Die WAIS-Komponenten [SBGK94]}
\label{waiskomp}
\end{figure}

Der Client stellt eine Benutzerschnittstelle\index{Benutzerschnittstelle}
 zur Eingabe von Anfragen zur 
Verf"ugung. Es gibt zeilenorientierte, bildschirmorientierte und 
fensterorientierte WAIS-Clients, die einen unterschiedlichen Leistungsumfang
besitzen. Der Client nimmt "uber ein Protokoll Verbindung mit dem WAIS-Server
auf. Dieses Protokoll ist eine Erweiterung des 
Z39.50-Standards\index{Z.39.50-Standard}, der 
urspr"unglich f"ur die Suche in konventionellen Bibliotheken entworfen wurde
\cite{nis88}.
Der Server bereitet die Anfrage f"ur das Information Retrieval auf und
sucht in einer oder mehreren vom Benutzer vorgegebenen Dokumentendatenbanken 
nach entsprechenden Dokumenten. Kurzbeschreibungen dieser
Dokumente sendet er an den Client, der sie dem Benutzer anzeigt. Dieser
kann Dokumente ausw"ahlen, die der Client vom Server anfordert und f"ur
den Benutzer ausgibt. Einige WAIS-Versionen erm"oglichen die Speicherung
von Anfragen und Teilen der Ergebnisse f"ur eine erneute Benutzung oder 
zur Relevanzr"uckkopplung\index{Relevanzr"uckkopplung}.

\section{Datenbanken unter WAIS}
\label{waisdb}
Die Datenbasis unter WAIS wird mit Hilfe des Programms {\em waisindex} generiert.
Dabei ist es m"oglich, rekursiv ganze Verzeichnisse und Unterverzeichnisse
zu indizieren\index{Indizierung} (vgl. Kapitel \ref{ir}). Dokumente verschiedener Typen und 
Formate k"onnen
aufgenommen werden. Hierbei bezieht sich das Format\index{WAIS-Dokumentenformat}
 eines Dokuments darauf,
wie das Dokument strukturiert ist, w"ahrend der Typ\index{Wais-Dokumententyp}
 impliziert, welche
Software der Client sp"ater verwenden kann, um das Dokument anzuzeigen.
Typische Dokumentenformate sind {\em text}, {\em bibtex} oder {\em mail\_or\_rmail}.
Die Definition
neuer Formate "uber eine Konfigurationsdatei ist m"oglich. Beispiele f"ur Dokumententypen in
WAIS sind {\em GIF}, {\em HTML} oder {\em PS} \cite{pfe95}. Zus"atzlich k"onnen auch 
zusammengeh"orige
Dokumente unterschiedlichen Typs als
 Multi-Typ-Dokumente\index{Multi-Typ-Dokumente} indiziert werden.
Ein Bild im Bin"arformat beispielsweise kann mit einem Text, der Erkl"arungen
dazu enth"alt, assoziiert werden. W"ahrend sonst nur Begriffe aus der
"Uberschrift des Bildes als Suchbegriffe in Betracht kommen, ist bei einem
Multi-Typ-Dokument der erkl"arende Text ebenfalls suchrelevant \cite{sbg94}.

Das Programm {\em waisindex} erzeugt bei der Indizierung 
verschiedene Dateien, wie z.B. einen lesbaren Katalog aller Dokumente, ein
Stichwortverzeichnis, die invertierte Datei\index{invertierte Datei}
 und eine lesbare 
Datenbankbeschreibung\index{WAIS-Datenbankbeschreibung}.
Die Datenbankbeschreibung enth"alt wichtige Informationen
bez"uglich der Datenbasis und des dazugeh"origen Servers. So ist hier die
komplette Netzwerkadresse des Servers angegeben, die der WAIS-Client
zum Verbindungsaufbau nutzen kann. Weiterhin ist in der
Datenbankbeschreibung der Inhalt der Datenbasis dargelegt. Die
Datenbankbeschreibungen werden zentral gesammelt und in einer eigenen
Datenbank ({\em Directory-of-Servers})\index{Directory-of-Servers}
 verwaltet. Der Benutzer eines 
WAIS-Systems hat die M"oglichkeit, Anfragen an dieses Datenbankverzeichnis
zu stellen, dadurch Datenbanken zu finden, die seinem Suchgebiet entsprechen,
und in einem n"achsten Schritt in diesen speziellen Datenbanken zu suchen.

\section{Konzepte des Information Retrieval in WAIS}
\label{waisir}

Die Anfrageeingabe in WAIS erfolgte zun"achst ausschlie"slich in nat"urlicher
Sprache. Mittlerweile existieren jedoch Systemversionen, die zus"atzlich die
Eingabe boolescher Anfragen sowie die Trunkierung\index{Trunkierung}
 von Termen erm"oglichen.
Ein Verfahren zur phonetischen\index{phonetische Suche} Suche (vgl. Kapitel \ref{ir}) ist in WAIS
implementiert.

Bei der Indizierung und der Anfragebearbeitung k"onnen eine 
Stoppwortelimitierung\index{Stoppwortelimitierung} 
und eine Stammformreduktion\index{Stammformreduktion}
 (vgl. Kapitel \ref{ir}) optional durchgef"uhrt werden.

Das System bietet die M"oglichkeit der 
Relevanzr"uckkopplung\index{Relevanzr"uckkopplung}. Dabei wird
dem Benutzer erm"oglicht neben ganzen Dokumenten auch Dokumententeile als
relevant zu markieren. Hierdurch kann die Relevanzr"uckkopplung auf den
markierten Dokumententeil beschr"ankt werden. Als relevant markierte
Texte werden jeweils nur auf der Datenbank zur Relevanzr"uckkopplung
eingesetzt, aus der sie stammen. F"ur alle anderen Datenbanken, an die
der Benutzer zum jeweiligen Zeitpunkt Anfragen stellt, sind die
R"uckkopplungsdaten nicht verwendbar.

Die Indizierung von ausgew"ahlten Dokumentenfeldern und die eingeschr"ankte
Suche auf diesen Feldern\index{Feld} ist in einzelnen WAIS-Versionen realisiert.
