Η ολοένα αυξανόμενη συμμετοχή των επιχειρήσεων και των οργανισμών στο Διαδίκτυο την τελευταία δεκαετία έχει επιφέρει την σημαντική αύξηση του ανταγωνισμού για την κατάταξη των ιστοσελίδων τους στις περιορισμένες και πολύτιμες θέσεις των πρώτων σελίδων αποτελεσμάτων αναζήτησης για σχετικούς όρους, καθώς κι επιβάλλει το δυναμικό χαρακτήρα μεταβολής της συμπεριφοράς των μηχανών αναζήτησης. Η παρούσα διπλωματική εργασία ασχολείται με θέματα που αφορούν τη λειτουργία των μηχανών και ιδιαίτερα την εξαγωγή μεθόδων βελτιστοποίησης της κατάταξης των σελίδων. Αρχικά μελετώνται αναλυτικά οι τεχνολογίες και λειτουργίες των μηχανών αναζήτησης που σχετίζονται με την ανίχνευση και την ευρετηρίαση των σελίδων του Παγκόσμιου Ιστού, καθώς και την επεξεργασία των ερωτημάτων αναζήτησης. Επίσης, γίνεται αναλυτική περιγραφή των προσπαθειών να προσεγγισθούν πειραματικά οι παράμετροι που επιδρούν στους αλγορίθμους των μηχανών αναζήτησης για την κατάταξη των ιστοσελίδων. Στη συνέχεια, μελετώνται αναλυτικά εκείνοι οι παράγοντες που αφορούν την εσωτερική οργάνωση και μορφοποίηση της ιστοσελίδας και του εξυπηρετητή φιλοξενίας αυτής και, βάσει συμπερασμάτων, καταστρώνονται οι αντίστοιχες μέθοδοι βελτιστοποίησης των παραγόντων αυτών. Ακολουθεί η μαθηματική και θεωρητική ανάλυση της διασύνδεσης των ιστοσελίδων στο διαδικτυακό γράφο και του βαθμού PageRank και μελετώνται οι τρόποι με τους οποίους αυτός επηρεάζει την κατάταξη των αποτελεσμάτων αναζήτησης, ενώ, στη συνέχεια και με βάση την ανάλυση αυτή, διατυπώνονται ορισμένα αξιώματα που τον χαρακτηρίζουν και αναπτύσσονται οι βασικότερες τεχνικές κατασκευής συνδέσμων που προκύπτουν από αυτά. Τέλος, διαπιστώνεται η σχέση της διαδικασίας βελτιστοποίησης με τον Σημασιολογικό Ιστό κι επιχειρείται μία θεωρητική αναπροσαρμογή της στα δεδομένα του Web 3.0.
The increasing activity of businesses and organizations in the Web over the past decade has brought a major rise of competition in the search engine result pages, for search terms related to them, as well as enforced the ongoing and dynamic changes of attitude of the major search engines. This diploma thesis deals with the various search engine functions, in order to approach webpage ranking optimization techniques. At first, the search engine technologies and functions related to web crawling, indexing and query proccessing are studied. An effort to experimentally approach the parameters that affect the search engine ranking algorithms is also made. Later on, all those factors concerning the internal and on-page structure and formatting of a website, as well as the server hosting it, are studied in detail and, based on the conclusions, the corresponding optimization methods are approached. Subsequently, a mathematical and theoretical approach to webpage interlinking inside the web graph as well as PageRank and the ways it affects page ranking is made and, as a result, certain PageRank axioms are put forward to help develop link building strategies. Finally, the connection between search engine optimization and Semantic Web is concluded and the theoretical readjustment of the former to the aspects of Web 3.0 is discussed.