随着搜索引擎的越来越重视搜索结果的排序和效果,我们需要考虑的因子也越来越多。比如说,官方的网站是不是会比个人网页在打分上有更高的权重?用户的历史点击行为是否也是相关性的一个衡量指标?
在当前的主流搜索引擎中,用来打分的主要因子已经有几百种了。如果我们要将这么多的相关因子都考虑进来,再加入更多的参数,那 BM25 算法是无法满足我们的需求的。
这个时候,机器学习就可以派上用场了。利用机器学习打分是近些年来比较热门的研究领域,也是许多搜索引擎目前正在使用的打分机制。
那机器学习具体是怎么打分的呢?原理很简单,就是把不同的打分因子进行加权求和。比如说,有 n 个打分因子,分别为 x1到 xn,而每个因子都有不同的权重,我们记为 w1到 wn,那打分公式就是:
Score = w1 x1+ w2 x2+ w3 x3+ …… + wn xn
那你可能会问了,公式中的权重要如何确定呢?这就需要我们利用训练数据,让机器学习在离线阶段,自动学出最合适的权重。这样,就避免了人工制定公式和权重的问题。
当然,这个打分公式是不能直接使用的,因为它的取值范围是负无穷到正无穷。这是一个跨度很广的范围,并不好衡量和比较相关性。一般来说,我们会使用 Sigmoid 函数对 score 进行处理,让它处于 (0,1) 范围内。
Sigmoid 函数的取值范围是(0,1),它的函数公式和图像如下所示:
Sigmoid 函数图像(x 代表 score,y 代表相关性)
Sigmoid 函数的特点就是:x 值越大,y 值越接近于 1;x 值越小,y 值越接近于 0。并且,x 值在中间一段范围内,相关性的变化最明显,而在两头会发生边际效应递减的现象,这其实也符合我们的日常经验。比方说,一个 2-3 人的项目要赶进度,一开始增加 1、2 个人进来,项目进度会提升明显。但如果我们再持续加人进来,那项目的加速就会变平缓了。
这个打分方案,就是工业界常见的 逻辑回归模型(Logistic Regression)(至于为什么逻辑回归模型的表现形式是 Sigmoid 函数,这是另一个话题,这里就不展开说了)。当然,工业界除了逻辑回归模型的打分方案,还有支持向量机模型、梯度下降树等。并且,随着深度学习的发展,也演化出了越来越多的复杂打分算法,比如,使用 深度神经网络模型(DNN)和相关的变种等。由于机器学习和深度学习是专门的领域,因此相关的打分算法我就不展开了。在这一讲中,你只要记住,机器学习打分模型可以比人工规则打分的方式处理更多的因子,能更好地调整参数就可以了。