信息检索与利用第一讲信息检索概述.ppt

2010年工程硕士课程,信息检索与利用 叶艳鸣 2010年10月 电话：028-84078797 E-,信息检索与利用课程的主要内容,信息及信息源概述 信息检索的基本原理 综合性检索系统 中外文图书数据库检索 中外文期刊数据库检索 学位论文写作与信息资源利用,信息检索与利用课程主要参考书,现代信息查询与利用 赵静编著，科学出版社2008年第2版，￥30 信息检索与利用 姚乐野，叶艳鸣主编，世界图书出版公司2009年8月第1版，￥29.8,第一讲 信息概述,信息及信息的特点 信息源概述 主要科技信息源评述,一.信息及信息的特点,1 对信息的理解 （1）与信息相关的几个问题 A、对物质的认识 a、物质的概念 物质概念是一个哲学的概念。物质是是不依赖于我们的感觉而存在，为我们的感觉所反映的客观实在,一.信息及信息的特点,b、物质的普遍性 世界由物质所构成，物质世界处于永不停息的运动状态之中 c、物质与空间的区分 物质的实质是时空中有形实体的聚集。物质在宇宙中相对于空间而存在。物质边界之外就是空间，从这个意义上，空间也相对于物质存在，空间的边界就是物质,一.信息及信息的特点,结论： 一切物质都是被空间分割出来的，同时，一切空间也是被物质所分割的。 一个事物之所以作为单独的个体存在，正是因为它有自己独立的边界,爱因斯坦：万有引力的实质是物质导致周围空间产生弯曲,一.信息及信息的特点,按照万有引力, 假如有物质C沿着宇宙边界从A向B运行，由于左边存在着宇宙物质，右边不存在任何物质 因此，由于受万有引力的影响，物质C的轨迹应该是弧形。并且因为宇宙是一个存在一个闭合的边界，无论这个弧度有多小，最终这条弧形运动都将首尾相连,一.信息及信息的特点,B、对系统的认识 a、系统的概念 系统科学创始人贝塔朗菲说：“系统是相互联系、相互作用的诸元素的综合体” 简言之，两个或两个以上的元素相互作用而形成的统一整体，就是系统 一切事物皆因相互区别、相互联系而构成不同的系统,一.信息及信息的特点,一.信息及信息的特点,结论： 任何具体的物质都有自己的边界、组分、结构，都与外界存在着千丝万缕的联系，客观物质普遍具有系统的特征 恩格斯说： “整个自然界形成一个体系，即各种物体相互联系的总体”,一.信息及信息的特点,H H HCOCH H H 甲醚 甲醚又称作二甲醚，是气体，几乎不溶于水。因其燃烧效果好和污染少而被称为“清洁燃料”,b、系统的区分 元素相同而结构不同构成的系统不同,一.信息及信息的特点,元素不同而结构相同构成的系统也不同,H HCH H 甲烷 甲烷是无色、无臭的气体，是沼气和煤矿坑道瓦斯气体的主要成分,H HCCl H 氯甲烷 无色、无刺激的甜味气体，吸入可引起恶心、呕吐，严重时，可引起头痛、昏迷甚至死亡,一.信息及信息的特点,元素相同结构相同空间位置不同系统也不同,H H C H H 甲烷,H H C H H 甲烷,一.信息及信息的特点,一.信息及信息的特点,一.信息及信息的特点,一.信息及信息的特点,结论1： 任意两个系统，只要构成系统的任何一个方面存在有哪怕是极微小的差异，则两个系统之间必然存在有差异。 所有方面完全相同的两个系统是不可能存在的,一.信息及信息的特点,结论2： 任何事物之间和事物内部各要素各属性之间都存在差异，这是世界多样性原理的一个组成部分，是构成一切科学研究的认识论前提 系统差异绝对性是人类识别和认识不同事物的基础,一.信息及信息的特点,结论3： 世界多样性的在千差万别中展现出差异特征 人类认识世界都是按照一定的标准和尺度，把混沌不清的世界分解成了一个个具体的个体来加以认识,推荐文章 哈勃观察到黑洞吞噬物质的情景 美国科学家发现黑洞形成规律 黑洞周围的超高速物质 速度可达光速的十分之 黑洞喷流也能诱发恒星的诞生 银河系中心存在一个包含数万个黑洞的黑洞群 最新文章 哈勃观察到黑洞吞噬物质的情景 美国科学家发现黑洞形成规律 黑洞周围的超高速物质 速度可达光速的十分之一. 黑洞喷流也能诱发恒星的诞生 银河系中心存在一个包含数万个黑洞的黑洞群. 天文学家掌握黑洞周围的时空涟漪存在证据. 银河系中发现三个巨型黑洞 科学家称可以在实验室中制造出电子黑洞. 科学家首次证实黑洞由超新星残余形成. 超级计算机模拟出黑洞碰撞时的情景. 天文专题推荐,一.信息及信息的特点,（2）人们对信息的理解 不同领域的人从不同的角度对信息不同的解释 A、定义1 “信息是关于人物、物体、事实、事件、现象和过程的情报” （1995年，俄罗斯信息与信息保护法的信息定义） 这类信息通常指消息、指令、编码、数据、知识,一.信息及信息的特点,B、定义2 申农把信息理解为“用来减少随机不确定性的东西”（1948年，通信的数学理论） C、定义3 维纳认为：“信息这个名称的内容就是我们对外界进行调节并使我们的调节为外界所了解时而与外界交换来的东西”（1950年）,一.信息及信息的特点,维纳在1978年还阐明了信息十分重要的性质： “信息就是信息，既不是物质，也不是能量”（人有人的用处.商务出版社,1978） 这虽然不是对信息的定义，但这个概括却从哲学的高度把信息从物质、能量中剥离开来,一.信息及信息的特点,D、定义4 “信息是泛指以任何形式表现的事物运动的状态和方式，包括它的内部结构的状态和方式，以及外部联系的状态和方式”（霍国庆，1997）,一.信息及信息的特点,“黑洞”是这样一种天体：它的引力场是如此之强，就连光也不能逃脱出来，从而切断了恒星与外界的一切联黑洞有信息吗？,哈勃观察到黑洞吞噬物质的情景,一.信息及信息的特点,2009年，天文学家宣布第一次发现了物质被吸入黑洞的直接证据。物质以每小时1000多万公里的速度被吸入黑洞一个密度极高、引力极强、可以将包括光线在内的所有物质吞噬的区域,一.信息及信息的特点,黑洞系统,发光星体,地球,星体的光线绕过黑洞达到地球被观察到 黑洞所在位置观察不到任何光电磁信号，却能计算出巨大引力 测出的光线来自比实际观测的位置更远的地方,一.信息及信息的特点,结论1： 信息是在不同系统的区分以及系统与环境关系的确定中产生的，是事物比较的结果。人们获得的一切信息都是在与参照对象的比较中获得的 物理参照系统：物理学的基石 地球物理勘探：寻找异常的科学,一.信息及信息的特点,结论2： 信息是事物相互作用过程中存在和变化着的一切差异的反映 系统相同而环境不同，其作用的结果必然有不同表现；反之，环境相同而系统不同，则相互作用的结果也不会相同。不同就是差异，是反映的内容，就是信息,一.信息及信息的特点,莱布尼兹在关于宇宙事物的相异律中指出： “在自然界中绝没有两个东西完全相似，在其中不可能找出一种内在的差别或基于一种固有特质的差别”,一.信息及信息的特点,2 信息的主要特性 （1） 信息的普遍性 信息普遍存在于一切事物之中。有系统，有运动，有变化，就会有差异，就会有信息存在 物质世界自然信息（原生信息） 精神世界社会信息（人化信息） 信息的普遍性使得人类可以也只有通过系统、全面地观察、收集、分析和认识某一事物信息的方式达到认识事物的目的,一.信息及信息的特点,（2） 信息的层次性 一切事物都具有系统性，凡系统就具有层次，每一层次都具有反映该层次内各要素特性及相互关系、该层次与其上下层次（或环境）之间关系的相应信息。这就构成反映该事物各层次的信息层次体系,一.信息及信息的特点,例如：物质世界反映相应层次物质属性与运动特征的宏观、微观信息层次体系： 宏观层次上：I宏 I宏观元素组成,质量,温度,色,味,体积,位置,强作用力,运动类型 微观层次上：I微 I微观质量,寿命,自旋,电荷，角动量,弱相互作用力 ,一.信息及信息的特点,理解信息的层次性应把握两个重要性质： 第一、信息层次的无限性 由于物质世界层次的无限性，事物的信息也可表现为无限的层次性 第二、人类认识信息的有限性 就人的认识手段和能力而言，人类所能获得的事物信息层次取决于人们对信息的感知方式和能力（包括人造的辅助工具）；而相对于信息世界的无限层次，人的认识信息层次始终都是十分有限的,一.信息及信息的特点,（3） 信息的虚拟性 在远古，早期人类发现，自然物体的边界在视觉中呈现出“”、“”等形状，于是人就下意识地把光所“告诉”的物体边界形状信息画成线条来表示,一.信息及信息的特点,a b c 日出云端的信息与“旦”字的产生 有好“大”一片树林呀 信息的标识：实物图画象形文字,一.信息及信息的特点,人们尝试着把直观的、瞬息万变的原始自然信息用身边容易得到的实物（如石子、木条等）或简单明了的线条图画相对固定的对应起来，使实物脱离本体得到反映，实现了人类认识信息、利用信息的质的飞跃，意义十分重大,一.信息及信息的特点,信息的虚拟性使信息可以脱离并存在于最初的信源体、信宿体之外 自生自灭的原生信息可以在信源物发生新的变化时使它的某些信息可以保存在它物中 甚至关于某现象的大量信息可以被浓缩在极其简单的言语、线条、符号中,一.信息及信息的特点,（4）信息的依附性 一切信息的本源是物质，而且一切信息也必须以一定的物质作为载体。信息的产生、获得和存储都必须依靠一定的物质系统，并伴随着一定的能量消耗,一.信息及信息的特点,麦克斯韦妖想象图,一.信息及信息的特点,1871年，麦克斯威尔在讨论热理论时提出了“麦克斯韦妖”问题： 假设，有一个充满空气并且温度均匀的密闭容器，中间装有一扇活动门把容器分为A、B两室。开始两室温度一样。当“麦克斯韦妖” 打开活门，只允许快分子从A室进入B室，而慢分子则只能从B室进入A室。就能在不消耗功的条件下提高B室的温度，这就表示热量可以自发地由低温物体流向高温物体,一.信息及信息的特点,但是，要实现这个过程，必须要有一个前提，“妖精”首先得“知道”这些分子运动快慢的信息，才能有选择地让快分子进B室，让慢分子进A室。 问题是，“妖精”要判断每一分子运动的快慢就得设法照亮分子，获得各分子相对于某参照系（如活动门）运动的快慢，这就必须提供亮光，也就要消耗外界的能量,一.信息及信息的特点,（5）信息的存储性 A、信息可以一定的物质作为载体进行存储，只要该物质系统不发生变化，信息就可得以保存 书 录音 录像 B、载体上记录的信息含义只与人们对信息符号意义的规定性有关，而与信息载体的物质性能及形态无关,一.信息及信息的特点,（6）信息的可复制性 A、信息可从一种物质载体转存到另一种物质，信息内容不会变化 复印 刻录 照相 B、同一信息可以用多种信息语言描述，信息内容不会变化 翻译 数字化 如：水（中文）、water（英文）、（日文）、（俄文）、H2O(化学名称)等，均是指代自然界存在的一种化学物质,一.信息及信息的特点,（7）信息的动态性 事物的运动一刻不停。对于某一事物，描述它的信息集合I(t)及其各个参数成分信息C(t)、属性P(t)、结构R(t)、功能F(t)等均为时间t的函数： I(t)=C(t)，P(t)，R(t)，F(t)，,一.信息及信息的特点,A、处在相互作用中的事物在任意t时间里至少有一个参量要发生变化，因而刻画该事物的信息中与这个参量有关的信息就要发生改变： 原来的信息被新产生的信息所替换（或覆盖）。当t足够长时（比如超过该事物理论生命周期的一半），有关该事物的任何方面都不会是它的初始面貌,一.信息及信息的特点,台湾卫星图片显示的5.12汶川地震前后河道滑坡、泥石流信息 左图为地震前4月20日的河道山体，右图为震后的5月14日情况,一.信息及信息的特点,台湾卫星图片显示的5.12汶川地震前后偃塞湖信息 左图为地震前2006年5月14日的河道，右图为震后的5月13日的偃塞湖,一.信息及信息的特点,B、处在相互作用中的事物在给定t时间里至少有一个参量会保持不变。 当t不大时，事物发生变化的方面总是有限的，变化的程度也是可以衡量的，因此，变化后的事物中总能获得变化之前该事物遗留下来的某些信息。这正是在一定历史阶段内，事物的运动历史和发展规律可以被认识的信息基础,一.信息及信息的特点,一.信息及信息的特点,一.信息及信息的特点,（8）信息的可共享性 信息能够被反复共享而不损耗，这是信息不同于一般物质和能量的最重要特征之一 同一信息不因被多人使用分享而导致每位分享者获得的信息量减少；物质的分享则因一方多得必然使其它分享者少得，物质的共享是以物质损益为代价的，而信息的共享则会产生信息增益 两个人苹果交换各自苹果，每人仍然只有一个苹果 两个人苹果交换各自思想，每人就有了两个思想,二. 信息源概述,1、关于信息源 联合国教科文组织出版的文献术语把信息源定义为：个人为满足其信息需要而获得信息的来源 信息源内涵丰富，它不仅包括各种信息载体，也包括各种信息机构；不仅包括传统印刷型文献资料，也包括现代电子图书报刊；不仅包括各种信息储存和信息传递机构，也包括各种信息生产机构,二 信息源概述,2、文献信息 （1）文献的定义 文献就是“记录有知识的一切载体”。如： 甲骨、金石、纤帛、简牍、泥板、纸草、羊皮、纸、磁带、光盘、缩微胶片、硬盘等,二 信息源概述,（2）文献的构成要素 文献由三个基本要素构成 信息内容，这是文献的灵魂所在 信息符号，即描述信息的标识符号，如文字、图形、数字、代码等 载体材料，即记载信息的物质媒介，如纸、胶片、样本、磁盘等,（3）文献的两大基本功能 A、存贮信息 文献是信息的物质存在形式，人类所有的认识成果只有记录于文献，才能保存和流传 B、传递信息 文献是帮助人们克服时间和空间上的障碍，传递和交流已有的信息的工具 文献是科技信息存在、交流的最重要载体,二 信息源概述,（4）关于文献的级别 A、一次文献（富有创造性） 就是原始文献，是人们根据自己的观察研究撰写的原始论文和专著， 图书、期刊论文、会议论文、专利说明书、学位论文、技术标准、产品目录、产品样本、科技报告、政府出版物等 B、二次文献（具有浓缩性） 即用一定的方法对一次文献进行浓缩、简化，并按信息内容的关系编制的压缩文献，用于快速查找一次文献的线索 目录、题录、文摘、索引等,二 信息源概述,B、三次文献（综合总结性） 是利用各种知识信息编写出的综合报道信息。 字典、词典、百科全书、年鉴、事典、综述、述评、总结、进展、统计资料、手册等,二 信息源概述,（5）文献的主要类型 A、印刷型文献 印刷型文献是以纸质材料为载体，以印刷为记录手段而形成的文献形式,是目前整个文献中的主体，也是有着悠久历史的传统文献形式。它的特点是不需要特殊设备，可以随身携带，随处随时阅读。但存贮密度小，体积大，占据空间大，不便于保存,二 信息源概述,B、缩微型文献 缩微型文献是以感光材料为载体，以照相为记录手段而形成的一种文献形式，包括缩微胶卷、缩微平片、缩微卡片等。缩微型文献的优点是体积小，便于收藏和保存，价格便宜等，但阅读需要有较复杂的阅读设备来支持。这类文献在计算机广泛应用前较多，目前在整个文献中所占数量较少,二 信息源概述,D、数字型文献 数字型文献也称电子文献，是以计算机处理技术为核心记录信息的一种文献形式。这种文献存贮容量大，检索速度快捷、灵活，使用方便。随着计算机技术特别是网络技术的迅猛发展和普及，数字型文献已成为现代科技文献发展的主流，在一些领域已开始取代传统的各种文献形式,二 信息源概述,3、主要科技信息源评述 （1）图书 一般来讲，图书是指认识比较成熟、信息比较系统、形式完整的出版物 科技图书是一种重要的科技文献源，它大多是对已发表的科技成果、生产技术知识和经验的总结论述。主要包括：学术专著、参考工具书（指对某个专业范围作广泛系统研究的手册、年鉴、百科全书、辞典、字典等）、教科书等。图书是全面、系统地获取某一专题的知识信息行之有效的公开信息源,三、主要信息源评述,（2）期刊 期刊也称杂志(Journals 或 Magazine)，它是指那些定期或不定期出版、汇集了多位著者论文的连续出版物 科技期刊约占整个科技信息来源的65%70%，是科技工作利用最高的文献源 期刊每期都刊载多个著者的文章，而论文内容也不尽相同，出版周期短，刊载论文速度快、数量大、内容新颖、丰富，能及时反映飞速发展的科技水平，许多新观点、新成果大都首先在期刊上发表，以及时抢占创新成果的所有权！期刊论文也是公开信息源,三、主要信息源评述,（3）专利文献 广义的专利文献是一切与工业产权有关的文献的统称，包括专利说名书、专利公报、专利检索工具以及与专利有关的法律文件等 狭义的专利文献就是专利说明书。专利说明书的内容比较具体，并有附图，通过它可以了解专利的技术内容，专利文献通常都由法定机构公开发布，具有权威、准确、实用最强的科技信息源,三、主要信息源评述,（4）科技报告 科技报告是各国政府或科研及生产单位关于某项研究成果的总结报告或研究过程中的阶段性进展报告。其特点是每份报告为一个专题，内容专深，反映某一领域最新成果，内容具体而技术含量大，绝大多数经过同行专家评议鉴定，具有学术权威性和很高可信度，是科技人员最关注的信息源，但大多数科技报告都有密级而不公开，获取较难,三、主要信息源评述,（5）会议文献 会议文献是指在国内外大型学术会议上发表的论文、报告稿、讲演稿等与会议有关的文献。目前，全世界每年出版的会议论文集已超过4千种，会议论文数十万篇。会议文献主要特点是：传播信息及时、论题集中、内容新颖、专业性强、质量较高，往往代表某一学科或专业领域内最新学术研究成果，反映了该学科或专业的学术水平、研究动态和发展趋势，具有极强的启发性和参考价值,三、主要信息源评述,（6）技术标准 标准是对产品质量、规格、生产过程以及检验方法等所做的技术规定，是从事制造和生产的共同依据。一个国家的标准资料反映着该国的经济政策、技术政策、生产水平、加工工艺水平、标准化水平以及资源情况等内容。不了解技术标准就无法进行制造、生产、科学实验和学术交流。标准可划分为国际标准、国家标准和行业标准三大类,三、主要信息源评述,（7）学位论文 学位论文是学生为取得学士、硕士或博士学位撰写的毕业论文。其中，硕博士学位论文主要是围绕某一专题开展学术研究而获得的科研成果，探讨的问题比较专深，对问题的来龙去脉阐述的比较系统和详细，具有科技报告的性质，对教学、科研和生产都有很大的参考价值。学位论文通常收藏在授予学位的单位,三、主要信息源评述,（8）政府出版物 政府出版物是各国政府及其所属部门发表、出版的文件，内容涉及基础科学、应用技术、政治经济、文化体育等。按内容性质可分为两类，一类是行政性文件，如国会记录、政府法令、决议、统计资料等，另一类是科技文献，包括政府各部门的方针政策、规章制度、研究报告、调查（考察）报告、技术政策及各类蓝皮书、白皮书等,三、主要信息源评述,（9）产品样本和产品说明书 主要是对定型产品的性能、构造原理、规格、尺寸、用途、使用方法和操作规程、维修方法等所做的具体说明。形象直观、技术成熟、资料具体、数据可靠，甚至看后可以仿制。该类文献一般没有公开出版发行,三、主要信息源评述,（10）技术档案 技术档案是科学研究和生产过程中产生的科技信息的真实记录，包括项目立项、鉴定文件，生产任务书、协议书、技术指标、审批文件、研究方案、技术措施以及有关调查材料、设计图纸、工艺记录、数据图表等,三、主要信息源评述,