Praxisteil. Seminar experimentelle Evaluierung in IR WS05/06 Gruppe A

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1 Praxisteil Seminar experimentelle Evaluierung in IR WS05/06 Gruppe A

2 Experimental setup Collections: TREC-123, wt10g Index: BM25 und TFIDF Queries: - Topics aus trec123.topics (für den ersten Teil) - Topics ,... Aus wt10g.topics.1000 (100 aus 1000 Topics für den zweiten Teil)

3 Experiment (1) Aufgabenstellung DTF vs. DTF max. 5 DL vs. DTF max. 10 DLs BM 25 vs. TF.IDF c=0.5 P0=0.5 vs. P0=1 Experiment (2) DTF vs. DTF max. 10 DLs c=0.5 vs. c=1 P0=1

4 Vorgehensweise Indexierung Resource description Kostenberechnung Resource selection

5 Indexierung Vorgehensweise eigentliche Inhalte rausnehmen und zusammen mit Dokument-ID in PIRE speichern

6 Vorgehensweise Indexierung (cont.) Show tables from exp_a like ap88% ; ap88_8c_text_stemen_bm25_dl ap88_8c_text_stemen_bm25_docid ap88_8c_text_stemen_bm25_expectation ap88_8c_text_stemen_bm25_idb_rd ap88_8c_text_stemen_bm25_rd ap88_8c_text_stemen_bm25_tf ap88_8c_text_stemen_bm25_tmp1 ap88_8c_text_stemen_bm25_variance ap88_8c_text_stemen_bm25_weight ap88_8c_text_stemen_tfidf_df ap88_8c_text_stemen_tfidf_dl ap88_8c_text_stemen_tfidf_docid ap88_8c_text_stemen_tfidf_expectation ap88_8c_text_stemen_tfidf_idb_rd ap88_8c_text_stemen_tfidf_maxtf ap88_8c_text_stemen_tfidf_rd ap88_8c_text_stemen_tfidf_tf ap88_8c_text_stemen_tfidf_tmp1 ap88_8c_text_stemen_tfidf_variance ap88_8c_text_stemen_tfidf_weight

7 Vorgehensweise Resource description

8 Resource selection Vorgehensweise

9 Resource selection ResourceSelection{ Vorgehensweise GenericDL[ap88_4c]=[num=50,costs= ], Generic DL[ap88_4a]=[num=71,costs= ], GenericDL[ap88_2c]=[num=41,costs= ], GenericDL[ap88_3a]=[num=42,costs= ], GenericDL[ap88_4b]=[num=96,costs= ]} ResourceSelection{ GenericDL[ap88_3b]=[num=62,costs= ], GenericD L[ap88_4a]=[num=55,costs= ], GenericDL[ap88_2c]=[num=56,costs= ], GenericDL[ap88_3a]=[num=58,costs= ], Gene ricdl[ap88_1b]=[num=69,costs= ]}...

10 Vorgehensweise Resource selection (Durchlaufen von 100 Topics): Relevanzurteile: (DTF5, bm25) AP AP AP AP AP AP AP

11 BM25 BM25 vs. TFIDF - Ein Ranking Modell - Die Performance von BM25 Ranking Algorithmus ist sehr abhängig von der Auswahl der Parameter. - Dieses Modell ist nur dann möglich wenn die Dokumentkollektionen, die Anfragenmenge und die Menge von dem Relevanzurteil vorher schon vorhanden sind. TF-IDF - TF: Term Frequency - IDF: Inverse Document Frequency log(n/df) N: Gesamtzahl der Dokumente der Kollektion DF: Dokumentfrequenz = Anzahl Dokumente, in denen Term i auftritt

12 BM25 vs. TFIDF (cont.) BM25 TFIDF ) ( log ) ( ), ( ), ( : ), ( t df DL avgdl d dl d t tf t d tf t d w + + = 0.5 log ) ( 0.5 log ), ( max ), ( : ), ( + + = N t df N t d tf t d tf t d w d t

13 Trec_eval (Bsp.) Queryid (Num): 100 Total number of documents over all queries Retrieved: Relevant: Rel_ret: 2030 Interpolated Recall - Precision Averages: at at at at at at at at at at at Average precision (non-interpolated) for all rel docs(averaged over queries) Precision: At 5 docs: At 10 docs: At 15 docs: At 20 docs: At 30 docs: At 100 docs: At 200 docs: At 500 docs: At 1000 docs: R-Precision (precision after R (= num_rel for a query) docs retrieved): Exact:

14 Ergebnisse

15 Evaluation: fixed number of selected DLs (BM25) DTF vs. DTF5 vs. DTF10 (BM 25, c = 0.5, P0=1) 0,5 0,45 0,4 0,35 Precision 0,3 0,25 0,2 0,15 DTF DTF5 DTF10 0,1 0, ,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 Recall

16 Evaluation: fixed number of selected DLs (BM25) DTF vs. DTF5 vs. DTF10 (BM 25, c = 0.5, P0=1) Precision DTF DTF5 DTF10 At 5 docs: 0,216 0,00% 0,24 11,11% 0,22 1,85% At 10 docs: 0,207 0,00% 0,22 6,28% 0,232 12,08% At 15 docs: 0,212 0,00% 0,1933-8,82% 0,2213 4,39% At 20 docs: 0,219 0,00% 0,18-17,81% 0,205-6,39% At 30 docs: 0,212 0,00% 0,161-24,06% 0, ,65% At 100 docs: 0,144 0,00% 0, ,81% 0, ,58% At 200 docs: 0,1065 0,00% 0,053-50,23% 0,076-28,64% At 500 docs: 0,0498 0,00% 0, ,01% 0, ,52% At 1000 docs: 0,0249 0,00% 0, ,01% 0, ,72% Average Precision 0,02 0,00% 0, ,50% 0,014-30,00% R Precision 0,0575 0,00% 0, ,61% 0, ,13%

17 Evaluation: fixed number of selected DLs (BM25) DTF DTF10 DTF ,00% -50,00% -40,00% -30,00% -20,00% -10,00% 0,00% 10,00% 20,00%

18 DTF vs. DTF5 vs. DTF10 (TFIDF, c = 0.5, P0=1) 0,4 0,35 0,3 Precision 0,25 0,2 0,15 0,1 DTF DTF5 DTF10 0, ,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 Recall

19 Evaluation: fixed number of selected DLs (TFIDF) Precision DTF DTF5 DTF10 At 5 docs: 0,158 0,00% 0,168 6,33% 0,156-1,27% At 10 docs: 0,146 0,00% 0,142-2,74% 0,155 6,16% At 15 docs: 0,1493 0,00% 0, ,06% 0,146-2,21% At 20 docs: 0,1525 0,00% 0,121-20,66% 0,136-10,82% At 30 docs: 0,145 0,00% 0,108-25,52% 0,125-13,79% At 100 docs: 0,1095 0,00% 0, ,20% 0, ,03% At 200 docs: 0,0836 0,00% 0,037-55,74% 0, ,96% At 500 docs: 0,0406 0,00% 0, ,32% 0, ,80% At 1000 docs: 0,0203 0,00% 0, ,07% 0, ,80% Average Precision 0,0142 0,00% 0, ,63% 0, ,25% R Precision 0,048 0,00% 0, ,63% 0,028-41,67%

20 Evaluation: fixed number of selected DLs (TFIDF) DTF DTF10 DTF ,00% -60,00% -50,00% -40,00% -30,00% -20,00% -10,00% 0,00% 10,00%

21 Ergebnisse (BM25 vs. TFIDF) Run BM25, DTF TFIDF, DTF BM25, DTF10 TFIDF, DTF10 BM25, DTF5 TFIDF, DTF5 Number of retrieved relevant documents 2489 out of out of out of out of out of out of Average Precision R Precision

22 Parameterauswahl Die Veränderung von dem Parameter p0 wird die gesamten Retrievalergebnisse nicht beeinflussen. Die Veränderung von c führt aber zur Änderung der Retrievalqualität. Run Number of retrieved relevant documents Average Precision R Precision TFIDF, DTF10 c = out of TFIDF, DTF10 c = out of

23 Experiment Teil2 Fast gleicher Code für Retrieval Unterschiedliche Topics Änderung von Operator (plain statt stemen_bm25 oder stemen_tfidf) Größere Kollektionsmenge

24 Probleme (1) ArrayIndexOutOfBounds Exception bei ComputeForTopic Grund: Ohne Indexierung und Resource Description können Kosten nicht berechnet werden und somit ist costs leer. Intern löst das dann die ArrayIndexOutOfBoundsException aus. Lösung: Erst Indexierung, um die Datenbanken zu erzeugen. (2) Bei jedem Durchlauf des Programms erscheint immer dasselbe Ergebnis in der Result Datei. Grund: Jedes mal werden die Ergebnisse immer wieder an der Datei angehängt. Lösung: Man muss die Datei jedes mal leeren oder man kann bei jedem Durchlauf eine neue Datei mit anderem Namen auswählen.

25 Probleme (cont.) (3) Bei dem zweiten Teil wurden nur leere Menge bei Resource Selection geliefert. Grund: Zu jeder Kollektion wurden PIRE nicht richtig erzeugt, so dass Resource Description nicht richtig funktioniert hat. Lösung: Bei DTFPDatalogConfig exp_ durch wt10g_ ersetzen (4) Nachdem die codes geändert worden sind, wurde komischerweise ein java.lang.outofmemoryerror geliefert... Grund: Das hat irgendwie mit Speicher von Heap zu tun... Lösung:?

26 Zusammenfassung DTF: - guter Ranking Algorithmus - abhängig von der Anzahl der zu selektierenden DLs - bessere Ergebnisse ohne Beschränkung auf die Anzahl der zu selektierenden DLs Bei BM25 können im Vergleich zu TFIDF bessere Ergebnisse geliefert werden. Die Recall-Precision Funktion p0 hat keinen Einfluss auf die Retrievalergebnisse. Eine Erhöhung von der linearen mapping Funktion c führt aber zur Verbesserung der Retrievalqualität. Wie kann man die Ergebnisse noch verbessern? -> Relevance Feedback, DTF-cori

27 Vielen Dank für die Aufmerksamkeit!

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