Assignment 4 Solution




This   is   an   individual   assignment.   If   you    get   help   from     others   you   must   write   their

names      down      on      your      submission      and      explain      how      they      helped      you.      If      you      use    external       resources     you     must     mention     them     explicitly.           You     may     use     third   party  libraries    but    you    need    to    cite    them,    too.



Goal:  Introduction    to    Lucene.    Retrieval    and    scoring    using    BM25.        




Task                  1:                 For         this         task,              you        need          to           download           and         setup         Lucene,   an   open   source   information   retrieval   library.   Lucene   is    widely     used   in   both   academic   and   commercial   search   engine   applications.   Solr   and    ElasticSearch    are   both    based    on   the    Lucene    libraries.


In        order        to        make        things        easier        for        you,        a      starter        program      is     provided     (see

attachment)      to      create      your     Lucene-­‐based       search     engine.           This     code      is    based    on    Version    4.7.2    (see    attached   files,    or    go    to    and    is    written    in    Java.

However,  it    is    up    to    you    to    choose    the    implementation    of    your    preference.


Once  you    download    Lucene,    the    setup    is    pretty    straightforward.    You    need    to    create    a    new      Java     project     and    add    the   following      three      jars       into     your        project’s     list      of    referenced    libraries:

1)  lucene-­‐core-­‐VERSION.jar

2)  lucene-­‐queryparser-­‐VERSION.jar

3)  lucene-­‐analyzers-­‐common-­‐VERSION.jar.


Where          VERSION          is          to          be          substituted          with          the          version       of          Lucene          that       you

downloaded.         For         example,         in         the         provided         example,         we         have         version         4.7.2,    therefore,    the    first    jar    file    would    be    lucene-­‐core-­‐4.7.2.jar.    Make    sure    that    the    system    requirements    for    that    version    are    met.


You     will     need     to     go     through     Lucene’s     documentation     (and     the     provided     code)     to

perform    the    following:


1-­‐   Index     the     raw       documents       from      Assignment       1       Part       B.       Make    sure      to    use    “SimpleAnalyzer”    as    your    analyzer.

2-­‐   Perform    search    for    all    the    queries    provided  in    Task    1.    You    need     to   return    the    top       100     results     for     each     query.     Use     the     default     document     scoring/ranking    function    provided    by    Lucene.



Task     2:     In   HW3,   you   have   built   your   simple   indexer.   In   this   assignment,   you     will    finish     building    your     search    engine     by     building   the   retrieval   module.   Implement   the    BM25    ranking    algorithm,    and    write    a    program    to    provide    a    ranked    list    of    documents    for    a    file    with    one    or    more    queries.        Use    the    unigram    index    generated    in    HW3.    Show    the       top     100    retrieved      document     IDs     and     their     BM25     scores     for     each     test     query    according    to    the    following    format:

query_id  Q0    doc_id    rank    BM25_score    system_name      


The    string    Q0     is     a    literal    used     by     the     standard     TREC       evaluation     script.     Sort     these    results    by    score    starting    with    the    highest    topical    relevance    score.    Do    not    use    spaces    in    the    system_name.


How  to    perform    retrieval:

1-­‐   Fetch  all    inverted    lists    corresponding    to    terms    in    a    query.

2-­‐   Compute       BM25       scores       for       documents       in       the       lists.       Make       a       score       list       for

documents  in    the    inverted    lists.

3-­‐   Accumulate  scores    for    each    term    in    a    query    on    the    score    list.

4-­‐   Assume  that    no    relevance    information    is    available.

5-­‐   For  parameters,    use    k1=1.2,    b=0.75,    k2=100.

6-­‐   Sort  the    documents    by    the    BM25    scores.


Use   the   following     stopped,     case-­‐folded    test    queries:


Query    ID                                     Query    Text

1                                                                                  hurricane isabel damage

2                forecast models

3                green energy canada

4                heavy rains

5                hurricane music lyrics

6                accumulated snow

7                snow accumulation

8                massive blizzards blizzard

9                new york city subway












What    to    hand    in:


1-­‐   A     readme.txt     file     with     instructions     to     compile     and     run     your     programs     for

both   tasks

2-­‐   Your     source     code     for     both     tasks     (both     indexing     and     retrieval     modules     for

Task  1)

3-­‐   A    very    short    report    describing    your    implementation.

4-­‐   18    tables    (one     per    query    X     two    IR    systems)     each     containing      at    MOST    100

docIDs    ranked    by    score.

5-­‐   A      brief       discussion       comparing       the       top       5       results      between       the      two      search

engines  for    each    query.

error: Content is protected !!