工程师详述Google的搜索结果排列算法

areway

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0 发表于: 2006-04-12

本文作者马特-卡兹（Matt Cutts）是Google公司品质管理部门的软件工程师。他的工作主要是给好的网站评定等级，并负责开发阻止虚假或垃圾网站出现在Google搜索结果上的技术。

　　图书馆管理员们提出最多的问题之一是：“对于什么样的结果应该位于搜索列表的最上方，Google是如何选择的？”现在品质工程师马特-卡兹介绍了快速入门的知识，解释了Google是如何在网上爬行和索引，以及如何评定搜索结果等级的。马特也向学校图书馆管理员提出建议，告诉他们如何辅导学生。

　　爬行和索引

　　在你浏览包含了Google搜索结果的网页之前，要发生很多事情。首先是在万维网数以十亿计的网页上爬行和索引，这个工作是由Googlebot完成的，它负责与全球的网络服务器连接以收集文件。爬行不是真的在网上漫游，而是访问网络服务器返回到一个特定的网页上，接着扫描该网页建立超链接并为每一个网页编上号码。爬行可收集大量的文件，但这些文件还不能直接用于搜索。

　　如果没有索引，在你想查询如“civil war”（南北战争）等内容时，Google的服务器将不得不在你每次搜索时阅读每一份文件的内容。因此第二个步骤是要建立一个索引，这样就需要“转换”爬行所获得的数据。为了不必在每一份文件上扫描每一个单词，就需要在数据上做些文章，以便显示包含了特定单词的所有文件。例如，假设单词“civil”在编号为3、8、22、56、68和92的文件上出现过，而单词“war”出现编号为2、8、15、22、68和77的文件上。

　　一旦建立了索引，就开始对文件进行等级评定并确定它们的相关性。假如某个人上Google搜索并输入“civil war”，为呈现和评价搜索结果需要做两件事：一是查找包含了用户提问的网页；二是按照相关性排定匹配网页的位置。Google已经开发出一个有趣的技术可加速第一步骤的过程：不是将所有索引存储在一台电脑上，而是使用数百台电脑做这种工作。由于任务被分配到很多电脑上，使得查询答案更为迅速。

　　为更加形象地描述这个过程，可以设想下一本30页厚书的索引。如果一个人在索引中查找数页的信息，那么每一次搜索都至少需要花几秒钟的时间；但如果你将索引的每一页分给不同的人去查找呢？三十个人分别查找索引的不同部分，要比一个人独自查找快的多。同样，Google也是将数据分配到各台电脑上以便可以更快地查找文件。

　　如何查找包含了用户提问的网页？让我们返回到上面举的“civil war”例子。单词“civil”在编号为3、8、22、56、68和92的文件上，单词“war”在编号为2、8、15、22、68和77的文件上，我们可以在网页上显示文件并寻找包含两个单词的文件（从下表中可以看出是8、22和68号文件）。

　　单词civil 3 8 22 56 68 92

　　单词war 2 8 15 22 68 77

　　两个单词都出现 8 22 68

　　包含了一个单词的文件列表被称为“文件标识列表”，查找包含两个单词的文件被称为“文件标识列表的交集”。
评定搜索结果

　　有了包含用户提问的网页后，就该按照相关性评定网页了。Google使用了很多技术，其中PageRank算法是最有名的。PageRank评定的是两种事情：从网站到某一网页有多少个链接，提供链接的网站的排名。使用PageRank，来自CNN和纽约时报网站的链接的价值，是很多不太有名网站的两倍。

　　除了PageRank外Google还使用了很多其他技术，例如一份文件所包含的“civil”和“war”两个单词靠的很近，就比只使用了“war”单词的包含“Revolutionary War”（独立战争）的文件相关性要大的多。另外在题目中出现了“civil war”的网页，它的相关性就比题目为“19th Century American Clothing”（19世纪的美国服装）要重要的多。同样如果“civil war”在网页上出现了数次，比出现一次的网页要相关的多。

　　Google的目的是要找到知名度和相关性都大的网页。如果两个网页出现匹配提问的信息数量几乎一样，我们常常会选择更有名网站的链接。但如果其他方面表明一个网页更为相关，也会选择更少链接或更低排名的网页。例如，一个网页全篇都是讲“南北战争”的内容，会比只是略微提到“南北战争”的网页更为有用，即使这个网页是出现不太有名的网站上。一旦我们有了文件的列表和分值，就会选择最高分值、最匹配的文件。

　　Google从包含了提问单词的每一份文件中提取几句话作为摘要显示，接着将排好的URLs和摘要显示在搜索结果上。正如你所知道的运行一个搜索器需要大量的计算资源。每一次搜索需要500台以上的电脑一起工作，搜索的时间还不到半秒钟。