第四章計算機信息檢索

隨著計算機和因特網的普及利用，人類開發利用信息資源的環境

發生了前所未有的變化，新信息、新知識爆炸式的增長，形成了人們

對信息的多方式、多學科、多媒介的不同方位的需求，以往傳統的信

息檢索模式面臨著非常嚴峻的挑戰。計算機技術和信息檢索技術的結

合，使信息檢索更加網絡化和智能化，比傳統的信息檢索更方便、更

快捷、也更全面。依賴計算機和電信技術的服務來進行信息傳遞的計

算機信息檢索系統已經成為信息時代的一個重要標志。當今社會，傳

統的手工檢索方式已經不能滿足人們對信息的搜集和需求U因此，計

算機信息檢索成為信息檢索的發展方向和重要手段。人們可以在家里

或者辦公室等任何有網絡的地方查找所需的文獻信息資料，了解學科

專業領域的最前沿動態和發展方向，查看最新的資訊信息。

計算機信息檢索已經成為信息時代大學生必須掌握的一種技能，

也是大學生適應社會發展，實現終生學習的前提條件。

第一節計算機信息檢索基礎

計算機信息檢索的實質就是由計算機將輸入的檢索策略與系統

中存儲的文獻特征標識以及邏輯組配關系進行匹配、類比的過程，需

要人、機協同作用來完成。

一、計算機信息檢索發展概述

計?算機信息檢索的發展，與計算機技術、數字化技術、存儲技術、

網絡通信技術的發展緊密聯系在一起。自20世紀50年代計算機開始

應用于信息檢索，迄今已經經歷了四個發展階段。

（一）脫機檢索階段（20世紀50年代中期到60年代中期）

脫機檢索是利用單臺計算機的輸入輸出裝置進行檢索的系統，用

磁帶作為存儲介質，并且為連續的順序檢索方式，適合大批量的定題

信息檢索。脫機檢索由專職檢索人員統一處理，用戶不必直接使用計

算機，只需將檢索提問單交給專職檢索人員。

自1946年2月世界上第一臺電子計算機問世以來，人們一直設

想利用計算機查找文獻。進入50年代后，在計算機應用領域“穿孔

卡片”和“穿孔紙帶”數據錄入技術及設備相繼出現，以它們作為存

貯文摘、檢索詞和查詢提問式的媒介，使得計算機開始在文獻檢索領

域中得到了應用。1954年，美國海軍兵器中心首先采用1BM-701型

計算機建立了世界上第一個科技文獻檢索系統，實現了單元詞組配檢

索，檢索邏輯只采用“邏輯與”，檢索結果只是文獻號，1958年，

美國通用電器公司將其加以改進，輸出結果增加了題名、作者和文獻

摘要等項目。1964年，美國化學文摘服務社建立了文獻處理自動化

系統，使編制文摘的大部分工作實現了計算機化，以后又實現了計算

機檢索。同年，美國國立醫學圖書館建立了計算機數據庫，即醫學文

獻分析與檢索系統，不僅可以進行邏輯“或”、“與”、“非”等運

算，而且還可以從多種途徑檢索文獻。

這一階段脫機檢索的方式特點是，不對一個檢索提問立即作出回

答，而是集中大批提問后進行處理，且進行處理的時間較長，人機不

能對話，因此，檢索效率往往不夠理想。但是，脫機檢索中的定題服

務對于科技人員卻非常有用，定題服務能根據用戶的要求，先把用戶

的提問登記入檔，存入計算機中形成一個提問檔，每當新的數據進入

數據庫時，就對這批數據進行處理，將符合用戶提問的最新文獻提交

給用戶，可使用戶隨時了解課題的進展情況。

（二）聯機檢索階段（20世紀60年代中期到20世紀70年代中

期）

聯機檢索是指用戶利用計算機終端設備通過通信線路，從大型商

業數據庫中檢索出所需文獻信息的過程。具有檢索范圍廣、速度快和

檢索功能強等特點。聯機檢索系統是一臺主機帶多個終端的計算機信

息檢索系統，它具有分時操作能力，能夠使許多相互獨立的終端同時

進行檢索。這種檢索是用戶使用計算機終端設備通過通訊線路，直接

與主機對話，用戶可輸入提問表達式并馬上得到答案。在聯機檢索過

程中，用戶可一面與計算機對話，一面修改提問式，直到得到滿意答

案。

此階段是從60年代中期到70年代初。由于計算機分時技術的

發展，通信技術的改進，以及計算機網絡的初步形成和檢索軟件包

的建立，用戶可以通過檢索終端設備與檢索系統中心計算機進行人

機對話，從而實現對遠距離之外的數據庫進行檢索的目的，即實現

了聯機信息檢索。這個時期，由于計算機處理功能的加強，數據存

貯容量的擴大和磁盤機的應用，為建立大型的文獻數據庫創造了條

件。例如美國的DIALOG系統（DIALOG對話系統）、ORBIT系統（書

目情報分析聯機檢索系統）、BRS系統（存貯和信息檢索系統）、歐

洲的ESA-1RS系統（歐洲航天局信息檢索系統）等都是在此時期開

始研制并逐步發展起來的，并且均在國內或組織范圍內得到實際應

用。可以說，聯機檢索是科技信息工作、計算機、通訊技術三結合

的產物，它標志著70年代計算機檢索的水平。

（三）光盤檢索階段（20世紀70年代中期到20世紀80年代末）

光盤檢索指應用計算機及激光技術在光盤上存取信息的方式，提

供廉價方便的信息檢索途徑，分單機方式和光盤網絡方式。用戶使用

帶有光盤驅動器的計算機檢索光盤上所存儲的信息。許多常用的聯機

數據庫有相應的光盤產品。

光盤數據庫檢索階段真正發展是在20世紀70年代，它是單機信

息檢索系統的一種，解決了單機檢索系統數據庫存儲量少的問題。也

是目前應用比較廣泛的一種檢索方式，在信息檢索領域應用的光盤主

要還是只讀光盤。

（四）網絡化檢索階段（20世紀90年代初至今）

網絡檢索是指通過各種Internet網絡搜索引擎進行文獻檢索的

過程。網絡化信息檢索系統同聯機檢索系統的主機和用戶終端的主從

關系不同，客戶和服務器是同等關系，只要遵守共同協議，一個服務

器可被多個客戶訪問，一個客戶也可以訪問多個服務器。Internet

就是該系統的典型。

此階段由于電話網、電傳網、公共數據通信網都可為情報檢索傳

輸數據。特別是衛星通信技術的應用，使通信網絡更加現代化，也使

信息檢索系統更加國際化，信息用戶可借助國際通訊網絡直接與檢索

系統聯機，從而實現不受地域限制的國際聯機信息檢索。尤其是世界

各大檢索系統紛紛進入各種通信網絡，每個系統的計算機成為網絡上

的節點，每個節點聯接多個檢索終端，各節點之間以通信線路彼此相

連，網絡上的任何一個終端都可聯機檢索所有數據庫的數據。這種聯

機信息系統網絡的實現，使人們可以在很短的時間內查遍世界各國的

信息資料，使信息資源共享成為可能。

可以說，聯機網絡和檢索終端幾乎遍及世界所有國家和地區，使

得國際聯機信息檢索的發展達到了相當高的水平，開展商業性國際聯

機檢索服務的大機構已達200余家，像美國的DIALOG信息公司已成

為全世界最為著名的聯機檢索服務機構。計算機信息檢索的實現，大

大方便和加速了信息資源的交流和利用，并對社會經濟的發展和人們

的科研方式產生了深刻的影響，從而也極大地促進了科技的進步。

二、國際著名聯機檢索系統介紹

隨著信息時代的發展，網絡聯機檢索系統成為信息檢索的主要工

具。國際聯機檢索是用戶利用檢索系統的終端設備，通過國際通訊網

絡與國際聯機檢索系統的中央機連接，從檢索系統的數據庫中查找所

需的文獻信息。國際聯機檢索系統主要由檢索終端(Terminal)、通訊

系統(CommunicationSystem)、聯機檢索中心(Centerfor

InternationalOnlineRetrievalSystem)三大部分構成。常用的檢

索終端是配有通訊軟件的微機。檢索的過程和結果由屏幕顯示或打印

輸出。

(一)美國DIALOG系統

DIALOG系統是目前世界上最早和最強大的綜合性國際聯機檢索

系統，也是目前運作最成功的聯機商業數據庫系統之一，它擁有80

多個國家約10萬多個終端用戶，主機系統位于美國加利福尼亞州的

PALOALTO市。DIALOG擁有近600個聯機數據庫，其內容涉及40多

個語種和占世界發行總量的60%的6萬多種期刊。DIALOG是世界最著

名的商用聯機數據庫系統之一，它的服務是收費服務。

DIALOG學科覆蓋面廣,兒乎涉及全部學科范圍包括綜合性科學、

自然科學、應用科學和工藝學，社會科學和人文科學，時事報道和商

業經濟等。其數據來源于各種不同的圖書、報紙、雜志期刊、技術報

告、會議論文、專著、專利、標準、報表、目錄、手冊等上的信息。

其數據形式包括：文獻的題錄和文摘；數值型統計表、商業財政數據

等；名錄字典型-手冊、指南、名錄等；全文型論文、報告、新聞報

道的全文等。

DIALOG的近600個數據庫中，有許多極具代表性的和常用的數

據庫，著名的數據庫如CA（化學文摘）、INSPEC（英國科學文摘）、

MEDLINE（醫學文獻數據庫）、MATHSCI（數學文獻數據庫）、BA（生

物學文摘）、NTIS（美國政府報告）等都加入到DIALOG系統中；還

有著名的幾大檢索數據庫，如SCI（科學引文索引）、EI（工程索引）、

ISTP（科技會議錄索引）、SSCI（社會科學引文索引）、AHCI（藝術

與人文科學引文索引）等也都可從DIALOG系統中檢索；再有世界著

名的DERWENT專利數據庫以及美國專利、歐洲專利、日本專利等數據

庫也都可在DIALOG中查詢。DIALOG更有一些全文數據庫，如IAC的

計算機全文庫、《紐約時報》和《華盛頓郵報》等的全文庫等。

（二）法國QUESTEL-ORBIT系統

QUESTEL-ORBIT系統是法國著名的聯機檢索系統。最初由

QUESTEL公司經營，1994年QUESTEL系統與美國著名的ORBIT（Online

RetrievalofBibliographicInformationTime-shared）系統合并，

后改名為QUESTEL-ORBIT。兩大系統合并之前，QUESTEL系統已經是

世界上較大的聯機檢索系統，擁有40多個數據庫，文獻量達2000多

萬篇，涉及自然科學和社會科學的各個領域和專業。

ORBIT系統是美國系統發展公司與美國國防部共同開發的世界上

第二大檢索系統，1965年在美國實現聯機檢索，1974年發展成為國

際聯機檢索系統。ORBIT提供的檢索服務涉及科學、技術、專利、化

學、能源、市場、公司、財政等多個方面，擁有200多個數據庫，2000

多臺終端，3.5萬用戶。該系統主要服務用戶是化學、環境科學、安

全科學、化工與專利文獻，它是世界上檢索專利、商標最好的聯機檢

索系統之一，而且全天24小時提供服務。

合并后的QUESTEL-ORBIT系統，融合了兩大系統的數據庫資源。

該系統成為世界上最具權威性的知識產權信息供應商，是世界上唯一

能提供英語和法語雙語服務的信息服務公司，也是世界第四大電信公

司一一法國電信集團的子公司。該系統目前擁有250個數據庫，上億

篇文獻，占世界機存文獻的25%該系統在專利、商標、化學、科學

技術、商業和新聞等的聯機服務，被公認為世界領先的聯機檢索系統。

（三）歐洲IESATRS系統

ESA-IRS系統（EuropeSpaceAgencyInformationRetrieval

System）是歐洲最大的聯機情報檢索系統，由歐洲航天局情報檢索服

務中心負責運營。總部設在意大利羅馬附近的弗拉斯卡蒂系統于1973

年建成，開始只用NASA文檔進行服務，以后幾經更新和擴大，發展

迅速。由于創建時間較晚，吸收了其他系統的優點，所以它的檢索功

能很強，對話簡單，操作方便。該系統擁有數據庫120多個，多數為

文獻數據庫。內容涉及航空航天、宇宙學、天文學、天體物理、環境

與污染、自然科學、工程技術、醫學、商業等領域。該系統有近半數

的數據庫與DIALOG系統的重復，但對歐洲的文獻收錄較全，可彌補

DIALOG系統之不足。

ESA-IRS擁有的數據庫中，雖有近半數與DIALOG系統相重復，

14%與ORBIT重復,10%與BRS重復,25%與DATA-STAR重復，但也有

自己所獨有的數據庫，如PROCE-DATA（原材料價格數據庫）、DATALINE

（金融數據庫）、報道英國制造業情況的INDUSTRIALMARKET

LOCATIONS（工業市場信息）、介紹經濟和開發方面情況的INFOMATBIS

（商業信息）、提供歐洲國家公司財政信息的NEWSLINE/NEXTLINE（公

司金融文檔）等，與這些系統的數據庫可以相互補充。

（四）STN系統

STN系統創建于1983年，提供完全的科技信息領域的在線服務。

它是由美國化學文摘社CAS、德國卡爾斯魯厄專業信息中心

FIZ-Karlsruha和日本科技情報中心JICST共同合作經營的跨國網絡

數據公司，是世界著名的國際聯機檢索系統之一。該系統目前有200

多個（還在不斷增加）數據庫，涉及化學、工程、生命科學、生物技

術、專利、數學、物理、商業等各基礎學科領域和綜合技術應用領域,

每個數據庫都是本專業領域內的權威數據庫。例如，美國石油文獻及

專利AP利IT/APIPAT、生物學文摘BI0SIS、化學文摘CA、英聯邦農

業文摘CAB、食品科技文獻FSTA.國際建筑數據庫ICONDA,英國科

學文摘INSPEC、日本科技速報JICST、美國醫學文摘MEDLINE、金屬

文摘MEDTADEX、科學引文索引SCI、世界專利索引DERWENT等等。

STN系統的在線用戶通過因特網就可以隨時隨地進行200多個科

技領域數據庫的在線查詢，靈活方便。用戶可以按照自己的興趣選擇

需要的數據庫或查詢本專業領域的熱門專題，還可以通過文章題目、

作者名、關鍵詞、專利發明人、公司名等來查詢所關注的信息。例如,

用戶可以通過化學物質名稱、分子式、甚至化學物質結構來查詢或鑒

定新物質，而且因為STN是世界上第一個實現圖形檢索的系統，只需

下載STN的圖形軟件就可以輕松繪出所有的化學圖形。當用戶檢索到

感興趣的文獻，還可以通過FIZAutoDoc/Chemport訂購原始文獻。

如果原始文獻是電子出版物，可以直接鏈接其編輯部的網站，免費獲

取原文，否則STN系統會選擇恰當的文獻供應商，由供應商為用戶寄

發所需出版物。STN系統打破國際聯機檢索中獨家經營的常規，采用

分布式主機形式，主機分別位于德國的卡爾斯魯厄、美國的哥倫布、

日本的東京，目前擁有二百多個數據庫。

三、計算機信息檢索原理與檢索技術

（一）計算機信息檢索原理

計算機信息檢索系統包括硬件和軟件兩大部分。硬件一般包括計

算機的輸入設備、運算器、存儲器、控制器及輸出設備五個部分C在

聯機檢索系統中，還包括通訊線路、調制解調器以及控制裝置。軟件

主要有系統軟件和應用軟件，是控制計算機完成各種作業的一系列指

令。隨著網絡環境的完善和發展，計算機信息系統重點由以下五部分

組成：檢索終端、通信網絡、中心計算機、數據庫和信息檢索軟件及

其他外部設備。

計算機檢索過程就是字符串匹配和邏輯運算的過程。若兩者一致

或部分一致，并符合給定的邏輯運算條件即為命中，然后將命中的結

果輸出給用戶。基本程序可表示為：用戶提問f匹配運算f數據庫f

命中結果。計算機檢索的基本步驟為：分析檢索課題，確定檢索單元;

選擇數據庫；編寫提問單元并轉換為用戶泥問檔，計算機自動檢索，

輸出檢索結果，評價檢索結果。計算機檢索實質上就是匹配運算，與

人工檢索的原理基本相同。用戶根據需要把要檢索的問題變成計算機

可識別的檢索式，指示計算機對數據庫中的各個文檔進行查詢，挑選

出與要求相匹配的文獻資料。

（二）計算機信息檢索技術

計算機信息檢索技術是用戶信息需求和文獻信息集合之間的匹

配比較技術。由于信息檢索提問式是用戶需求和信息集合之間匹配的

依據，所以計算機檢索技術的實質是信息檢索提問式的構造技術。計

算機信息基本的檢索技術包括布爾邏輯檢索、截詞檢索、詞位限定檢

索、限制檢索。

1布爾邏輯檢索

布爾邏輯組配檢索是現行計算機檢索的基本技術，它利用布爾邏

輯運算符表示兩個檢索詞之間的邏輯關系，常用的布爾邏輯運算符

有：邏輯與（AND）、邏輯或（OR）、邏輯非（NOT）。檢索詞通過這

些邏輯運算符組配成檢索提問式，計算機根據輸入的檢索提問式與系

統中的數據進行匹配，當兩者相符時則結果命中，自動輸出搜索的文

獻信息。對A、B兩個檢索詞來說，其邏輯與、邏輯或、邏輯非的含

義用圖表示如下。

⑴邏輯與（AND/*）

邏輯與用于交叉概念或限定關系的組配，實現檢索詞概念范圍的

交集,可以縮小檢索范圍，提高檢索結果的精確率。用“AND”或“*”

表示。檢索提問式為：AANDB（或者A*B）。該檢索式是指檢出的

信息中必須同時含有“A”和兩個檢索詞。從分析課題，構建邏

輯檢索式的角度而言，該邏輯運算符也是提高檢索效率的重要途徑之

一，尤其適用于高級檢索。

AandBAorBAnotB

⑵邏輯或（0R/+）

邏輯或用十組配具有同義或同族概念的檢索詞。用“OR”或“+”

表示。檢索提問式為：AORB（或A+B）o該檢索式表示讓系統查

找含有檢索詞A、B之一，或同時包括檢索詞A和檢索詞B的信息。

其基本作用是擴大檢索范圍，增加命中的文獻量，提高文獻的查全率。

⑶邏輯非（NOT/—）

邏輯非用于連接排除關系的檢索詞，即排除不需要的和影響檢索

結果的概念。用“NOT”或“一”號表示。檢索提問式為：ANOTB（或

A-B）o該檢索式表示檢索含有檢索詞A而不含檢索詞B的信息，即

將包含檢索詞B的信息集合排除掉。其作用是縮小檢索范圍，但并不

一定能提高文獻命中的準確性，一般只起到減少文獻輸出量的作用。

檢索中邏輯算符使用是最頻繁的，邏輯算符使用的技巧決定檢索

結果的滿意程度。用布爾邏輯表達檢索要求，除要掌握檢索課題的相

關因素外，還應在布爾算符對檢索結果的影響方面引起注意。另外，

對同一個布爾邏輯提問式來說，不同的運算次序會有不同的檢索結

果。

2截詞檢索

截詞檢索是預防漏檢提高查全率的一種常用檢索技術，大多數系

統都提供截詞檢索的功能。截詞是指在檢索詞的合適位置進行截斷，

然后使用截詞符進行處理，這樣既可節省輸入的字符數目，又可達到

較高的查全率。尤其在西文檢索系統中，使用截詞符處理自由詞，對

提高查全率的效果非常顯著。

截詞檢索就是用截斷的詞的一個局部進行的檢索，并認為凡滿足

這個詞局部中的所有字符（串）的文獻，都為命中的文獻。不同的系

統所用的截詞符也不同，常用的有？、*等。按截斷的位置來分，截詞

可有后截斷、前截斷、中截斷三種類型。按所截斷的字符數目來分，

分為有限截詞（即一個截詞符只代表一個字符）和無限截詞（一個截

詞符可代表多個字符）。需要說明的是并不是所有的搜索引擎都支持

這種技術。舉例說明：

⑴后截斷（即前方一致）：如檢索式為comput?則檢索結果會輸

出computer,computers,computing等。

⑵前截斷(即后方一致)：如檢索式為?comput6r則檢索結果會

輸出minicomputer,microcomputer等。

⑶中截斷(即中間一致)：如檢索式?comput?則檢索結果會輸

出minicomputer,microcomputers等。

3詞位限定檢索

詞位限定檢索技術用于確定兩個檢索詞之間的位置關系，大部分

通用檢索系統均提供該功能。不同的檢索系統有不同的詞位限定算

符。詞位限定可以是相鄰若干詞，或者在同一句中等。例如DIALOG

系統所用的位置算符如下：

⑴A(nW)BA、B兩詞相隔n詞且前后次序不變符合檢出要求

⑵A(nN)BA、B兩詞相隔n詞且前后次序不限符合檢出要求

⑶A(s)BA、B兩詞只要在同一字段中就符合檢出要求

4限制檢索

限制檢索泛指檢索系統中提供的縮小或約束檢索結果的檢索方

法。限制檢索的方式很多，其中最主要的限制檢索技術是通過限制檢

索詞在命中結果記錄中出現的位置(主要指記錄的不同字段位置)來

實現的，這種限制檢索被稱為字段檢索。在檢索系統中對檢索詞出現

的字段做一些限制，其作用是使檢索出的文獻信息達到一定專指度。

對于文獻型數據庫檢索服務系統來說，數據庫的一條文獻記錄通

常設置有幾十個不同字段。這些字段一般可以分為兩大類：表達文獻

內容特征的主題字段和表達文獻外部特征的非主題字段。主題字段包

括有：標題、主題詞、關鍵詞、文摘、分類號等；非主題字段包括有:

作者、作者工作單位、文獻類型、出版者等。通過對字段條件的限

定，實現特定的檢索。

四、實訓案例

實訓案例一查找“APEC藍”的相關資料，總結此次事件中治理

空氣污染的有效措施有哪些，寫出具體檢索步驟。

步驟1利用360導航的綜合搜索欄，直接輸入關鍵詞：APEC藍

（圖4.1）,點擊“好搜一下”，搜索結果如圖4.2所示。

步驟2點擊第一個搜索結果“APEC藍好搜百科”查看其網頁內

容。

步驟3點擊其他搜索結果，將你認為有參考價值的網頁進行保

存。

步驟4通過分類導航功能，如“新聞”、“網頁”、“圖片”、

“視頻”、“貼吧”等，查看其他分類信息。圖4.3為點擊“圖片

后搜索的結果。

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步驟5對相關內容進行總結（具體內容不再列出）。

實訓案例二利用百度的高級搜索，檢索excel制圖技巧方面的

網頁，學習使用布爾邏輯檢索技術。

1、邏輯與

步驟1在百度的簡單搜索欄中，輸入：excel制圖技巧，不含空

格，查到相關結果約2,800,000個,如圖4.4。

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步驟2點擊網頁的右上角“設置”菜單的“高級搜索”，進入

到百度的高級搜索界面，如圖4.5所示。

結論：在百度的簡單搜索欄直接輸入不含有空格的關鍵詞，相當

于在百度的高級搜索的“包含以下全部的關鍵詞”一欄輸入。

步驟3在高級搜索欄的“包含以下全部的關鍵詞”一欄輸入：

excel制圖技巧（空格隔開），如圖4.6,點擊“百度一下”，搜

索結果為486,000個，如圖4.7所示。

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結論：關鍵詞間用空格隔開，相當于邏輯“與”，可以大大縮小

椅索范圍。

2、邏輯“或”

步驟1在高級搜索界面的“包含以下任意一個關鍵詞”一欄,

輸入“excel制圖技巧”（如圖4.8）,點擊“百度一下”，如圖

所示4.9。

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3、邏輯“非”

步驟1在高級搜索界面“包含以下全部的關鍵詞”欄中，輸入

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