الگوریتم پیج رنک [Google PageRank Algorithm]

الگوریتم پیج رنک (PageRank) یکی از ابزارهای مهم موتورهای جستجو است که از اولین الگوریتم‌های ارزیابی صفحات وب برای موتور جستجوی گوگل است. این الگوریتم در سال ۱۹۹۶ توسط لری پیج و سرگئی برین در دانشگاه استنفورد ابداع شد و در سال ۱۹۹۸ با همکاری تاماس ارک و دیگران، به وسیله گوگل تجاری شد. از آن زمان به بعد این ایده؛ یکی از مهمترین الگوریتم‌های موتورهای جستجو تبدیل شده است.

به طور کلی؛الگوریتم پیج رنک به وسیله‌ی گوگل برای محاسبه‌ی اهمیت صفحات وب به کار می‌رود. این الگوریتم بر اساس تعداد و کیفیت لینک‌های ورودی به یک صفحه‌ی وب، امتیازی به آن صفحه اختصاص می‌دهد. به عبارت دیگر، الگوریتم پیج رنک به صفحات وب امتیاز می‌دهد که تعداد بیشتری لینک ورودی با کیفیت بیشتری دارند.

پیشنهاد می کنم در ادامه همراه ما باشید چرا که قصد داریم یک بار برای همیشه؛ شما را به طور کامل با این الگوریتم آشنا نماییم.

الگوریتم پیج رنک (Google PageRank Algorithm) چیست؟

این الگوریتم؛ یکی از الگوریتم های مهم گوگل است که بر اساس تعداد لینک‌هایی که به یک صفحه وب ارجاع داده می‌شود، اهمیت یک صفحه وب را تعیین می‌کند. به عبارت دیگر، هر چقدر که تعداد لینک‌هایی که به یک صفحه وب ارجاع داده می‌شود بیشتر باشد، اهمیت آن صفحه وب بیشتر است.

آشنایی با نحوه ی کارکرد الگوریتم پیج رنک (Google PageRank Algorithm)

روش کار به این شکل است که در این الگوریتم، هر صفحه وب با یک رتبه پیج رنک بین 0 تا 10 برخورد می‌کند. رتبه 0 به معنی عدم وجود در موتور جستجو است و رتبه 10 به معنی بالاترین اهمیت است. در حالی که بسیاری از صفحات وب رتبه پیج رنک 0 دارند، صفحات وبی که رتبه پیج رنک بالاتری دارند، در نتایج جستجوی گوگل بهتر قرار می‌گیرند.

برای تعیین رتبه پیج رنک صفحات وب، الگوریتم پیج رنک از روش احتمالاتی استفاده می‌کند. در این روش، هر صفحه وب به عنوان یک گره در یک شبکه دیده می‌شود و لینک‌های موجود بین صفحات وب به عنوان یال‌ها در شبکه در نظر گرفته می‌شوند. سپس با استفاده از فرمول‌های ریاضی، رتبه پیج رنک هر صفحه وب محاسبه می‌شود.

به عنوان مثال: فرض کنید دو صفحه وب A و B داریم. صفحه A دارای 5 لینک ورودی با کیفیت بالاست، در حالی که صفحه B دارای ۵ لینک ورودی با کیفیت پایین‌تر است. با توجه به الگوریتم پیج رنک، صفحه A ارزش بیشتری نسبت به صفحه B خواهد داشت و در نتیجه در رتبه‌بندی نتایج جستجو بیشترین اهمیت را خواهد داشت.

اما نکته قابل توجه این است که تعداد لینک‌هایی که به یک صفحه وب ارجاع داده می‌شود مهم نیست، بلکه اهمیت لینک‌دهندگانی که به آن صفحه ارجاع داده‌اند مهم است. به عبارت دیگر، یک لینک از یک سایت با اعتبار بالا، بیشتر از چندین لینک از سایت‌های با اعتبار پایین، ارزش دارد.

توضیح الگوریتم پیج رنک با فرمول خاص خود

الگوریتم پیج رنک یک الگوریتم مبتنی بر شبکه است که برای تعیین ارزش یک صفحه وب بر اساس ارتباطات ورودی آن با صفحات دیگر ایجاد شده است.

این الگوریتم به این صورت کار می‌کند که به هر صفحه وب یک امتیاز نسبت داده می‌شود که براساس تعداد و کیفیت لینک‌های ورودی به آن صفحه تعیین می‌شود. با این حال، تعیین ارزش یک صفحه وب تنها بر اساس تعداد لینک‌های ورودی به آن صفحه ممکن نیست؛ بلکه باید به کیفیت لینک‌های ورودی نیز توجه شود.

اگر یک صفحه وب با ارزش به یک صفحه دیگر لینک دهد، امتیاز آن صفحه بیشتر از صفحه‌ای با لینک کم ارزش خواهد بود.

با توجه به اینکه این الگوریتم بر اساس شبکه‌های مرتبط با صفحات وب ایجاد شده است، می‌توان آن را با یک شبکه اجتماعی مقایسه کرد.

هر گره در این شبکه نشان‌دهنده یک صفحه وب است و هر لینک بین دو گره نشان‌دهنده وجود یک لینک بین دو صفحه وب است. برای تعیین ارزش هر گره در این شبکه، از الگوریتم پیج رنک استفاده می‌شود.

فرمول الگوریتم پیج رنک

الگوریتم پیج رنک به صورت اصولی بر اساس ایده‌ی پیشنهادی ژان لوکاس پوکا در سال ۱۹۵۷ که از تئوری ریاضیاتی برای تقسیم امتیاز بین بازیکنان فوتبال استفاده می‌کرد، توسعه یافته است.

در این الگوریتم، هر صفحه وب به عنوان یک گره در یک شبکه از صفحات وب در نظر گرفته می‌شود و لینک‌ها به عنوان لینک‌های بین گره‌ها در نظر گرفته می‌شوند. در واقع، هر لینک به یک گره در شبکه وصل است و این گره به عنوان مقصد لینک در نظر گرفته می‌شود.

• فرمول الگوریتم پیج رنک به صورت زیر است:

PR(A) = (1-d) + d (PR(T1)/C(T1) + … + PR(Tn)/C(Tn))

در این فرمول، PR(A) نشان‌دهنده ارزش صفحه A است، PR(Tn) نشان‌دهنده ارزش صفحه Tn است، C(Tn) نشان‌دهنده تعداد لینک‌های خروجی از صفحه Tn است و d یک ثابت است که به عنوان ضریب اهمیت تعیین می‌شود و معمولا در گوگل به عنوان ۰.۸۵ تنظیم شده است.

به طور کلی، فرمول الگوریتم پیج رنک به این صورت کار می‌کند که ابتدا به هر صفحه وب یک امتیاز اولیه (مثلاً ۱) نسبت داده می‌شود. سپس، برای هر صفحه وب، امتیاز آن صفحه برابر با مجموع امتیاز صفحاتی است که به آن لینک داده‌اند و در عین حال ارزش بالاتری دارند. برای محاسبه ارزش این صفحات وب، فرمول الگوریتم پیج رنک استفاده می‌شود.

تأثیر الگوریتم (Google PageRank Algorithm) بر رتبه‌بندی صفحات وب

استفاده از الگوریتم پیج رنک به شکل گسترده‌ای در موتور جستجوی گوگل و دیگر موتورهای جستجوی اینترنتی صورت می‌گیرد. با توجه به اینکه این الگوریتم بر اساس تعداد و کیفیت لینک‌های ورودی به یک صفحه وب ارزش‌گذاری می‌کند، صفحات وب با لینک‌های ورودی بیشتر و با کیفیت بالاتر ارزش بیشتری در این الگوریتم دریافت می‌کنند و در نتیجه در رتبه‌بندی نتایج جستجو بیشترین اهمیت را دارند.

• تاثیر الگوریتم پیج رنک بر لینک های داخلی

با توجه به اینکه لینک‌های داخلی از یک سایت به صفحات دیگر همان سایت ارجحیت بیشتری دارند، بنابراین تاثیر الگوریتم پیج رنک بر روی لینک‌های داخلی نیز قابل توجه است. در واقع، استفاده از لینک‌های داخلی بهینه و با کیفیت در سایت، می‌تواند به بهبود رتبه‌بندی صفحات وب کمک کند.
یکی از روش‌های بهبود رتبه‌بندی صفحات وب، استفاده از لینک‌های داخلی با ارزش است. به عنوان مثال، ارتباط دادن صفحات ذاتاً مرتبط با یکدیگر با استفاده از لینک‌های داخلی، می‌تواند به بهبود رتبه‌بندی صفحات کمک کند. همچنین، بهینه سازی متن لینک‌های داخلی نیز می‌تواند به بهبود رتبه‌بندی صفحات وب کمک کند.

• تاثیر الگوریتم پیج رنک بر روی لینک های خارجی

با استفاده از الگوریتم پیج رنک، گوگل می‌تواند صفحات وب را بر اساس اهمیت و ارزش آن‌ها برای کاربران رتبه‌بندی کند. عملکرد این الگوریتم بر اساس تعداد لینک‌های خارجی که به یک صفحه وب اشاره می‌کنند است. به عبارت دیگر، هرچه تعداد لینک‌های خارجی به یک صفحه بیشتر باشد، ارزش و اهمیت آن صفحه برای گوگل بیشتر خواهد بود.

با این حال، تنها تعداد لینک‌های خارجی نیست که در الگوریتم پیج رنک مورد توجه قرار می‌گیرد. همچنین، ارزش و اهمیت لینک‌های خارجی که به یک صفحه اشاره می‌کنند نیز در نظر گرفته می‌شود. به عبارت دیگر، لینک‌هایی که از صفحات وب با ارزش و اهمیت به یک صفحه اشاره می‌کنند، برای رتبه‌بندی آن صفحه در گوگل مهم‌تر هستند.

در نتیجه، برای افزایش رتبه صفحات وب در گوگل، باید تلاش کرد تا تعداد و کیفیت لینک‌های خارجی به صفحه‌های وب افزایش یابد. برای این منظور، می‌توان از روش‌های مختلفی مانند ساختاردهی صحیح سایت، ایجاد محتوای با کیفیت و مفید، ارائه خدمات و محصولات با کیفیت و جذاب، و استفاده از روش‌های متنوع بازاریابی دیجیتال استفاده کرد.

مزایای الگوریتم پیج رنک

استفاده از الگوریتم پیج رنک در موتور جستجوی گوگل و دیگر موتورهای جستجوی اینترنتی دارای مزایای بسیاری است. برخی از این مزایا عبارتند از:

１. افزایش کیفیت نتایج جستجو

با توجه به اینکه الگوریتم پیج رنک بر اساس تعداد و کیفیت لینک‌های ورودی به یک صفحه وب ارزش‌گذاری می‌کند، صفحات وب با لینک‌های ورودی بیشتر و با کیفیت بالاتر ارزش بیشتری در این الگوریتم دریافت می‌کنند و در نتیجه در رتبه‌ نیز بهتر خواهد بود.

２. بهبود تجربه کاربری

با توجه به اینکه صفحات وب با لینک‌های ورودی بیشتر و با کیفیت بالاتر در الگوریتم پیج رنک ارزش بیشتری دریافت می‌کنند، کاربران می‌توانند به راحتی به صفحات با کیفیت و مرتبط با موضوع خود دسترسی پیدا کنند. این باعث بهبود تجربه کاربری کاربران و افزایش رضایت آن‌ها می‌شود.

３. ایجاد رقابت سالم

با توجه به اینکه ارزش یک صفحه وب در الگوریتم پیج رنک بر اساس تعداد و کیفیت لینک‌های ورودی به آن صفحه تعیین می‌شود، وب‌سایت‌ها و صفحات وب برای به دست آوردن لینک‌های بیشتر و با کیفیت تلاش می‌کنند. این باعث ایجاد رقابت سالم در بین وب‌سایت‌ها و صفحات وب و بهبود کیفیت محتوای وب می‌شود.

４. بهبود سئو سایت

با توجه به اینکه الگوریتم پیج رنک بر اساس تعداد و کیفیت لینک‌های ورودی به یک صفحه وب ارزش‌گذاری می‌کند، صفحات وب با لینک‌های ورودی بیشتر و با کیفیت بالاتر در این الگوریتم ارزش بیشتری دریافت می‌کنند و در نتیجه در رتبه‌بندی نتایج جستجو بیشترین اهمیت را دارند. با توجه به اینکه رتبه‌بندی بالاتر در نتایج جستجو بهبود سئو سایت را نیز به همراه دارد، استفاده از الگوریتم پیج رنک می‌تواند به بهبود سئو سایت کمک کند.

آپدیت های مختلف الگوریتم پیج رنک (Google PageRank Algorithm)

الگوریتم پیج رنک بر اساس فرضیه اینکه صفحات وبی که با تعداد بیشتری لینک به خود راه‌یابی می‌کنند، بیشترین اهمیت را دارند، طراحی شده است. این الگوریتم از معیارهای مهمی که در تعیین رتبه صفحات وب مؤثر است استفاده می‌کند، شامل تعداد لینک‌های ورودی به صفحه، کیفیت لینک‌های ورودی، متن صفحه و کلمات کلیدی در صفحه است.

اولین نسخه از الگوریتم پیج رنک به شکل یک الگوریتم معمولی بود که برای تعیین رتبه صفحات استفاده می‌شد. اما با گذشت زمان و افزایش تعداد صفحات وب، این الگوریتم به یک سیستم پیچیده و انعطاف‌پذیر تبدیل شد.

یکی از اصلاحات اخیر الگوریتم پیج رنک، افزایش اهمیت محتوای صفحات وب است. امروزه، گوگل به دنبال صفحاتی است که محتوای مرتبط و کاربردی داشته باشند و به کاربران ارزش افزوده بدهند. بنابراین، صفحاتی که سعی در بالا بردن رتبه خود با استفاده از تکنیک‌های بدجنسانه دارند، می‌توانند با مشکل مواجه شوند.

یکی دیگر از تحولات الگوریتم پیج رنک، توجه به رفتار کاربران در صفحات وب است.

به عنوان مثال: اگر کاربران بعد از ورود به یک صفحه، بازمی‌گردند و به صفحاتی که در نتایج جستجوی گوگل قرار دارند، وارد می‌شوند.

این به گوگل نشان می‌دهد که صفحه مورد نظر کاربران راضی‌کننده نبوده است و باید رتبه آن کاهش یابد.

در نهایت، باید گفت که الگوریتم پیج رنک همچنان در حال تحول است و گوگل در تلاش است تا با بهکارگیری تکنولوژی‌های جدید و به روزرسانی‌های مکرر، بهترین نتایج جستجو را برای کاربران فراهم کند. برای بهینه‌سازی رتبه صفحات وب در نتایج جستجو، توصیه می‌شود که تلاش برای افزایش کیفیت محتوا، ایجاد لینک‌های ورودی با کیفیت و ارتباط با مخاطبان هدف در دنیای دیجیتال وب سایت صورت گیرد.

مشکلات الگوریتم پیج رنک (Google PageRank Algorithm)

در این الگوریتم، هر صفحه وب با یک رتبه (پیج رنک) مشخص می‌شود که بر اساس تعداد و کیفیت لینک‌هایی که به آن صفحه اشاره دارند، محاسبه می‌شود. با این حال، این پیج رنک؛ با مشکلاتی همراه است که در ادامه به بررسی آن‌ها خواهیم پرداخت.

• مشکل اصلی این الگوریتم ، حضور لینک‌های بدون محتوا و غیرقابل اطمینان است.

برای مثال، برخی از صفحات وب با استفاده از تکنیک‌های مختلف به صورت ناخالص لینک‌های خود را در سایت‌های دیگر قرار می‌دهند تا رتبه پیج رنکشان افزایش یابد. این کار باعث می‌شود که صفحاتی که محتوای خوبی ندارند ولی دارای لینک‌های بیشتری هستند، به رتبه بالاتری دست یابند.

• مشکل دیگر الگوریتم، نادیده گرفتن عوامل دیگری است که بر کیفیت صفحات وب تأثیر می‌گذارند.

برای مثال، الگوریتم پیج رنک، محتوای صفحات وب را به‌طور مستقیم نادیده می‌گیرد و تنها به تعداد و کیفیت لینک‌ها توجه می‌کند. این موضوع باعث می‌شود که صفحات وب با محتوای خوب ولی با تعداد کمتری لینک، در رتبه‌بندی پایین‌تری قرار گیرند.

علاوه بر موارد بالا؛ هر چه تعداد صفحات وب بیشتر شود، زمان محاسبه پیج رنک برای هر صفحه بیشتر می‌شود و این موضوع می‌تواند منجر به کاهش سرعت جستجو و نتایج نامطلوب شود.

• برای حل مشکلات الگوریتم مورد نظر، روش‌های متعددی وجود دارد.

یکی از این روش‌ها، استفاده از الگوریتم‌هایی مانند: HITS و TrustRank است که با محاسبه اهمیت و قابلیت اطمینان لینک‌ها، بهبودی در رتبه‌بندی صفحات وب دارند.

علاوه بر این، گوگل از الگوریتم‌های دیگری نیز استفاده می‌کند که بهبودی در کیفیت نتایج جستجو داده‌اند.

یکی از این الگوریتم‌ها، RankBrain است.

این الگوریتم که با استفاده از یادگیری ماشین و هوش مصنوعی، می‌تواند مفهوم کلیدواژه‌ها را درک کرده و به کاربردی‌تر شدن نتایج جستجو کمک کند.

همچنین، اصلاحاتی در الگوریتم پیج رنک نیز صورت گرفته است که بهبودی در کیفیت نتایج جستجو داده‌اند.

به عنوان مثال: تعداد لینک‌هایی که از یک سایت به دیگری اشاره می‌کنند، دیگر به تنهایی معیار اصلی برای رتبه‌بندی صفحات وب نیست و عوامل دیگری نیز مورد توجه قرار می‌گیرند.

الگوریتم‌های مرتبط با پیج رنک

علاوه بر این الگوریتم، الگوریتم‌های دیگری نیز برای رتبه‌بندی صفحات وب استفاده می‌شوند. برخی از این الگوریتم‌ها عبارتند از:

• الگوریتم های HITS

هر یک از این الگوریتم‌ها در تعیین رتبه صفحات وب نقشی ایفا می‌کنند؛ به صورت ترکیبی در موتور جستجوی گوگل و دیگر موتورهای جستجوی اینترنتی استفاده می‌شوند.

همچنین از زمان ابداع الگوریتم پیج رنک، گوگل به صورت مداوم تغییراتی در این الگوریتم اعمال کرده است. به عنوان مثال، در سال 2003، گوگل از یک سیستم جدید برای اندازه‌گیری اهمیت صفحات وب با نام Hilltop استفاده کرد. در این سیستم، علاوه بر لینک‌هایی که به یک صفحه وب ارجاع داده می‌شود.

لینک‌هایی که از آن صفحه وب به دیگر صفحات وب ارجاع داده می‌شود نیز در محاسبه اهمیت آن صفحه مورد نظر لحاظ می‌شد. این تغییر تأثیر زیادی بر روی الگوریتم پیج رنک داشت و کیفیت نتایج جستجوی گوگل را بهبود بخشید.

سپس، گوگل تغییرات دیگری را در الگوریتم پیج رنک اعمال کرد.

به عنوان مثال: در سال 2010، گوگل از یک سیستم جدید با نام Caffeine استفاده کرد. که باعث شد تا نتایج جستجوی گوگل به صورت سریع‌تر و بهتری نمایش داده شوند.

در سال 2012، گوگل تغییراتی در الگوریتم پیج رنک اعمال کرد که باعث شد تا صفحات وب با محتوای کیفیت بیشتر و مطابق با معیارهای موتور جستجوی گوگل، در نتایج جستجو با رتبه بالاتری نمایش داده شوند.

در سال‌های اخیر، گوگل به عنوان یکی از بزرگترین شرکت‌های فناوری دنیا، برای بهبود الگوریتم پیج رنک از هوش مصنوعی و یادگیری عمیق استفاده می‌کند.

به عنوان مثال: در سال 2015، گوگل از یک سیستم جدید به نام RankBrain استفاده کرد.

از این هوش مصنوعی برای تحلیل و فهم محتوای صفحات وب استفاده می‌کند. این سیستم با توجه به نتایج جستجوی کاربران، به صورت خودکار رتبه‌بندی صفحات وب را تغییر می‌دهد و باعث بهبود کیفیت نتایج جستجوی گوگل می‌شود.

نتیجه گیری

به طور کلی، پیج رنک بر اساس دو عامل اصلی.

یعنی: تعداد و کیفیت لینک‌هایی که به یک صفحه وب ارجاع داده می‌شود.

همچنین تعداد صفحات وبی که به یک صفحه وب لینک داده‌اند، تعیین می‌شود.

برای مثال: اگر یک صفحه وب با لینک‌های بسیاری به آن، به یک صفحه وب دیگر لینک دهد.

این به معنی آن است که این صفحه وب برای گوگل ارزش بیشتری دارد و باعث افزایش رتبه آن در نتایج جستجو می‌شود.

این الگوریتم به طور مستقیم به پایگاه داده‌های گوگل دسترسی دارد و برای تعیین رتبه صفحات وب در نتایج جستجو استفاده می‌شود.

علاوه بر این، الگوریتم پیج رنک به گوگل کمک می‌کند تا بهترین نتایج جستجو را برای کاربران ارائه دهد.

به همین خاطر صفحات با رتبه بالاتر بهترین منابع برای پاسخ یک سؤال هستند.

استفاده از این الگوریتم می‌تواند به بهبود تجربه کاربری، ایجاد رقابت سالم، بهبود سئو سایت و بهبود رتبه‌بندی صفحات وب در نتایج جستجو کمک کند.

برای بهبود رتبه‌بندی صفحات وب، لازم است که وب‌سایت‌ها و صفحات وب به بهینه‌سازی محتوا و ساختار وب‌سایت خود بپردازند

و همچنین لینک‌های با کیفیت و مرتبطی به صفحات خود بیافزایند.