Berechnung des Rangs bei Suchabfrageergebnissen (Volltextsuche)

Die Volltextsuche in SQL Server kann optional eine Bewertung (einen Rangwert) generieren, die die Relevanz der von einer Volltextabfrage zurückgegebenen Daten angibt. Dieser Rangwert wird für jede Zeile berechnet und kann als Ordnungskriterium verwendet werden, um das Resultset einer bestimmten Abfrage nach Relevanz zu sortieren. Die Rangwerte geben lediglich eine relative Relevanzreihenfolge der Zeilen im Resultset an. Die tatsächlichen Werte sind nicht von Bedeutung und unterscheiden sich i. d. R. bei jeder Ausführung der Abfrage. Der Rangwert hat über mehrere Abfragen hinweg betrachtet keinerlei Bedeutung.

Hinweis
Informationen zum Begrenzen von Resultsets mit Rangfolge auf eine bestimmte Anzahl von Ergebnissen nach Relevanz finden Sie unter Begrenzen von Resultsets mit Rang (Volltextsuche).

Statistiken für die Rangfolge

Beim Erstellen eines Indexes werden Statistiken für die Reihenfolgebestimmung gesammelt. Der Vorgang der Erstellung eines Volltextkatalogs führt nicht direkt zu einer einzelnen Indexstruktur. Stattdessen erstellt das Volltextsuchmodul für SQL Server beim Indizieren der Daten Zwischenindizes. Anschließend werden diese Indizes vom Volltextsuchmodul bei Bedarf in einen größeren Index zusammengeführt. Dieser Vorgang kann mehrfach wiederholt werden. Das Volltextsuchmodul führt einen "Mastermergeprozess" aus, bei dem alle Zwischenindizes zu einem größeren Masterindex kombiniert werden.

Auf jeder Zwischenstufe werden Statistiken erhoben. Die Statistiken werden beim Zusammenführen der Indizes zusammengeführt. Einige statistische Werte können nur während des Mastermergeprozesses generiert werden.

Beim Generieren der Rangfolge für ein Abfrageresultset verwendet SQL Server Statistiken vom größten Zwischenindex. Dies hängt davon ab, ob Zwischenindizes zusammengeführt wurden oder nicht. Demzufolge kann die Rangfolgestatistik unterschiedlich genau ausfallen, wenn die Zwischenindizes nicht zusammengeführt wurden. Dies erklärt, warum dieselbe Abfrage zu verschiedenen Zeitpunkten unterschiedliche Rangergebnisse zurückgeben kann, wenn volltextindizierte Daten hinzugefügt, geändert und gelöscht werden und wenn die kleineren Indizes zusammengeführt werden.

Häufig werden die Statistiken gerundet, um die Größe des Indexes und die Komplexität der Berechnung zu minimieren.

Die nachstehende Liste enthält einige häufig verwendete Begriffe und statistische Werte, die beim Berechnen des Rangs wichtig sind:

• Eigenschaft
  Eine volltextindizierte Spalte der Zeile.

• Dokument
  Die Entität, die in Abfragen zurückgegeben wird. In SQL Server entspricht dies einer Zeile. Ein Dokument kann mehrere Eigenschaften aufweisen, ebenso wie eine Zeile mehrere volltextindizierte Spalten aufweisen kann.

• Index
  Ein einzelner invertierter Index mindestens eines Dokuments. Er kann sich vollständig im Arbeitsspeicher oder auf dem Datenträger befinden. Viele Abfragestatistiken sind relativ zu dem jeweiligen Index, mit dem der Vergleich ausgeführt wurde.

• Volltextkatalog
  Eine Auflistung von Zwischenindizes, die für Abfragen als eine Entität behandelt wird. Kataloge sind die Organisationseinheit, die für den SQL Server-Administrator sichtbar ist.

• Wort, Token oder Element
  Die Vergleichseinheit im Volltextmodul. Textströme aus Dokumenten werden durch eine sprachspezifische Wörtertrennung in Wörter oder Token zerlegt.

• Vorkommen
  Der von der Wörtererkennung bestimmte Offset eines Wortes in einer Dokumenteigenschaft. Das erste Wort stellt Vorkommen 1 dar, das nächste 2 usw. Um falsche Treffer in Ausdrucks- und NEAR-Abfragen zu vermeiden, bewirken Satzende- und Absatzendezeichen größere Abstände zwischen den Vorkommen.

• TermFrequency
  Die Anzahl der Vorkommen des Schlüsselwertes in einer Zeile.

• IndexedRowCount
  Gesamtanzahl der indizierten Zeilen. Diese wird aus den in den Zwischenindizes geführten Zählern berechnet. Die Genauigkeit der Anzahl kann variieren.

• KeyRowCount
  Gesamtanzahl der Zeilen im Volltextkatalog, die einen bestimmten Schlüssel enthalten.

• MaxOccurrence
  Das größte in einem Volltextkatalog gespeicherte Vorkommen für eine bestimmte Eigenschaft in einer Zeile.

• MaxQueryRank
  Der maximale Rang, 1000, der vom Volltextsuchmodul zurückgegeben wird.

Gesichtspunkte bei der Rangberechnung

Der Vorgang der Rangberechnung hängt von mehreren Faktoren ab. Die Wörtererkennung für unterschiedliche Sprachen zerlegt Text unterschiedlich in Wörter. So könnte z. B. die Zeichenfolge "dog-house" von einer Wörtererkennung in "dog" "house" und von einer anderen in "dog-house" zerlegt werden. Dies bedeutet, dass Vergleiche und Rangfolgenberechnung je nach der angegebenen Sprache unterschiedliche Ergebnisse liefern, da nicht nur die Wörter unterschiedlich sind, sondern auch die Dokumentlänge. Die unterschiedliche Dokumentlänge kann sich auf die Rangfolgenberechnung für alle Abfragen auswirken.

Statistiken wie IndexRowCount können stark variieren. Hat z. B. ein Katalog 2 Milliarden Zeilen im Masterindex, wird ein einzelnes neues Dokument in einen im Arbeitsspeicher befindlichen Zwischenindex indiziert, und die Ränge für das Dokument, die auf der Anzahl der Dokumente im Index im Arbeitsspeicher basieren, können im Vergleich zu den Rängen für Dokumente aus dem Masterindex verfälscht sein. Daher wird empfohlen, dass die Indizes nach jeder Auffüllung, durch die viele Zeilen indiziert oder neu indiziert werden, in einen Masterindex zusammengeführt werden, mithilfe der ALTER FULLTEXT CATALOG ... REORGANIZE Transact-SQL-Anweisung. Entsprechend bestimmten Parametern, wie Anzahl und Größe der Zwischenindizes, werden die Indizes auch automatisch vom Volltextsuchmodul zusammengeführt.

MaxOccurrence-Werte werden in den Bereich 1 bis 32 normalisiert. Das heißt, dass z. B. ein 50 Wörter langes Dokument genau so behandelt wird wie ein 100 Wörter langes. Die zur Normalisierung verwendete Tabelle ist unten aufgeführt. Da die Dokumentlängen im Bereich zwischen den benachbarten Tabellenwerten 32 und 128 liegen, werden sie behandelt, als hätten sie dieselbe Länge, nämlich 128 (32 < docLength <= 128).

{ 16, 32, 128, 256, 512, 725, 1024, 1450, 2048, 2896, 4096, 5792, 8192, 11585, 
16384, 23170, 28000, 32768, 39554, 46340, 55938, 65536, 92681, 131072, 185363, 
262144, 370727, 524288, 741455, 1048576, 2097152, 4194304 };

Rangfolge von CONTAINSTABLE

Die CONTAINSTABLE-Rangfolge verwendet den folgenden Algorithmus:

StatisticalWeight = Log2( ( 2 + IndexedRowCount ) / KeyRowCount )
Rank = min( MaxQueryRank, HitCount * 16 * StatisticalWeight / MaxOccurrence )

Der Rang von Übereinstimmungen in Ausdrücken wird genau so bestimmt wie einzelne Schlüssel, außer dass KeyRowCount (die Anzahl von Zeilen, die den Ausdruck enthalten) geschätzt wird, und somit ungenau und höher als die tatsächliche Anzahl ausfallen kann.

Rangfolge von ISABOUT

CONTAINSTABLE unterstützt das Abfragen von gewichteten Ausdrücken mit der ISABOUT-Option. ISABOUT ist eine Vektorraumabfrage in traditioneller Information Retrieval-Terminologie. Der verwendete Standardalgorithmus zur Rangfolgenberechnung ist Jaccard, eine bekannte Formel. Die Rangfolge wird für jeden Begriff in der Abfrage berechnet und anschließend wie nachstehend beschrieben kombiniert.

ContainsRank = same formula used for CONTAINSTABLE ranking of a single term (above).
Weight = the weight specified in the query for each term. Default weight is 1.
WeightedSum = Σ[key=1 to n] ContainsRankKey * WeightKey
Rank =  ( MaxQueryRank * WeightedSum ) / ( ( Σ[key=1 to n] ContainsRankKey^2 ) 
      + ( Σ[key=1 to n] WeightKey^2 ) - ( WeightedSum ) )

Rangfolge von FREETEXTTABLE

Die FREETEXTTABLE-Rangfolgenberechnung basiert auf der OKAPI BM25-Rangfolgenformel. Bei FREETEXTTABLE-Abfragen werden der Abfrage durch Wortformengenerierung Flexionsformen der ursprünglichen Abfragewörter hinzugefügt; diese Wörter werden als separate Wörter ohne besondere Beziehung zu den Wörtern, aus denen sie generiert wurden, behandelt. Aus dem Thesaurus-Feature generierte Synonyme werden als separate, gleich gewichtete Begriffe behandelt. Jedes Wort in der Abfrage wird bei der Rangberechnung einbezogen.

Rank = Σ[Terms in Query] w ( ( ( k1 + 1 ) tf ) / ( K + tf ) ) * ( ( k3 + 1 ) qtf / ( k3 + qtf ) ) )
Where: 
w is the Robertson-Sparck Jones weight. 
In simplified form, w is defined as: 
w = log10 ( ( ( r + 0.5 ) * ( N – R + r + 0.5 ) ) / ( ( R – r + 0.5 ) * ( n – r + 0.5 ) )
N is the number of indexed rows for the property being queried. 
n is the number of rows containing the word. 
K is ( k1 * ( ( 1 – b ) + ( b * dl / avdl ) ) ). 
dl is the property length, in word occurrences. 
avdl is the average length of the property being queried, in word occurrences. 
k1, b, and k3 are the constants 1.2, 0.75, and 8.0, respectively. 
tf is the frequency of the word in the queried property in a specific row. 
qtf is the frequency of the term in the query. 

Siehe auch

Verweis

CONTAINSTABLE (Transact-SQL)

FREETEXTTABLE (Transact-SQL)