JP7424501B2 - 結合テーブル特定システム、結合テーブル探索装置、方法およびプログラム - Google Patents

結合テーブル特定システム、結合テーブル探索装置、方法およびプログラム Download PDF

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Description

本発明は、対象とするカラムに結合可能なテーブルを特定する結合テーブル特定システムおよび結合テーブル特定方法、並びに、結合テーブル探索装置、結合テーブル探索方法および結合テーブル探索プログラムに関する。
近年、自身が保有するデータだけでなく、外部データやオープンデータ、データレークなど(以下、外部テーブル群と記す。)を利用したデータ分析が行われている。例えば、ある店舗の商品の売上を予測する場合に、店舗の情報だけでなく、例えば、気象条件や顧客の移動履歴、他社商品に関する動向など、要因となり得るデータを統合することで、予測精度を向上させることが可能になる。そのため、ベースとなる情報に結合可能なテーブルを発見する方法が各種提案されている。
例えば、特許文献1には、二つのテーブルを結合する方法が記載されている。特許文献1に記載された方法では、二つのテーブル間の結合可能な行ペアを決定し、決定された結合可能な行ペアから変換モデルを生成する。そして、生成された変換モデルに基づいて第一のテーブルの列を変換し、変換された第一のテーブルを第二のテーブルと結合する。
また、非特許文献1には、同じエンティティを参照するレコードを発見するエンティティマッチングについて記載されている。非特許文献1に記載された方法では、レコードの類似度を定量化する類似度関数と閾値に冗長性があるという観察結果に基づき、複数存在する類似度関数の中から、最適な類似度関数を選択する。
なお、特許文献2には、テーブルの意味を推定するテーブル意味推定システムが記載されている。
米国特許出願公開第2018/0157706号明細書 国際公開第2018/025706号
J.Wang, et al., "Entity Matching: How Similar Is Similar", Proceedings of the VLDB Endowment, pp.622-633, July 2011.
一方、外部テーブル群の各テーブルには、必ずしも統一の表記ルールやスキーマが存在するとは限らない。例えば、ある飲料について、ある店舗が保有するテーブルでは、「商品名」というカラムで管理され、ある分析会社が保有するテーブルでは、「ドリンク名」というカラムで管理されている場合が考えられる。また、飲料の名称についても、飲料の名称単体を保持するレコードもあれば、容量まで含めた飲料の名称を保持しているレコードもあると考えられる。
非特許文献1に記載された方法では、類似度関数を用いて結合するレコード間の類似度を算出する。そして、ある類似度関数により算出された値が閾値Tより大きい場合に、二つのレコードを結合可能と判定する。また、非特許文献1に記載された方法では、結合を試みる二つのカラムで結合可能と判定されるレコードのペアの数が閾値T以上の場合に、二つのカラムを結合可能と判定する。
ここで、結合元のテーブル(以下、ベーステーブルと記すこともある。)に対し、外部テーブル群から結合可能なテーブルを検索する場合を考える。上述する類似度関数を用いた単純な方法では、ベーステーブルの各カラムの各レコードに対し、外部テーブル群に含まれるすべてのテーブルのカラムにおけるすべてのレコードの類似度を類似度関数で算出することになる。外部テーブル群に含まれるすべてのレコード数をN,ベーステーブルの全てのレコード数をMとすると、計算量はO(NM)である。さらに、複数の類似度関数を用いて類似度を計算する場合、類似度関数の数をFとすると、計算量はO(NMF)である。
例えば、非特許文献1に記載された方法を単純に用いた場合、外部テーブル群のレコード数Nが巨大なため、結合可能なテーブルを特定するための計算量が膨大になってしまうという問題がある。
そこで、本発明は、対象とするカラムに結合可能なテーブルを特定するためのコストを低減できる結合テーブル特定システムおよび結合テーブル特定方法、並びに、結合テーブル探索装置、結合テーブル探索方法および結合テーブル探索プログラムを提供することを目的とする。
本発明による結合テーブル特定システムは、レコード間の類似度を算出する関数である類似度関数により算出される類似度が予め定めた閾値より大きい外部テーブルのレコードを検索可能な索引である結合索引を構築する結合索引構築装置と、結合索引を類似度関数ごとに記憶する結合索引記憶部と、結合索引を利用して対象カラムに結合可能なテーブルを外部テーブルの中から探索する結合テーブル探索装置とを備え、結合索引構築装置が、類似度関数ごとに結合索引を生成し、生成された結合索引を結合索引記憶部に記憶させる結合索引生成手段を含み、結合テーブル探索装置が、結合索引記憶部から結合索引の入力を受け付ける入力手段と、類似度関数ごとの結合索引を用いて対象カラムのレコードを検索した場合に推定される結合可能なレコードペアの数である結果数をその結合索引ごとに算出し、算出された結果数の多い順に結合索引の利用順を規定した検索プランを生成する検索プラン生成手段と、検索プランで規定された順に結合索引を用いて、対象カラムのレコードの検索を行い、予め定めた閾値以上のレコードが検索された外部テーブルを結合テーブルと特定するレコード検索手段とを含み、レコード検索手段は、すでに用いた結合索引により検索された外部テーブルのレコードを検索対象から除外して、後続の結合索引を用いた検索を行うことを特徴とする。
本発明による結合テーブル探索装置は、レコード間の類似度を算出する関数である類似度関数により算出される類似度が予め定めた閾値より大きい外部テーブルのレコードを検索可能な索引である結合索引を類似度関数ごとに記憶する記憶装置から、その結合索引の入力を受け付ける入力手段と、類似度関数ごとの結合索引を用いて対象カラムのレコードを検索した場合に推定される結合可能なレコードペアの数である結果数を結合索引ごとに算出し、算出された結果数の多い順に結合索引の利用順を規定した検索プランを生成する検索プラン生成手段と、検索プランで規定された順に結合索引を用いて、対象カラムのレコードの検索を行い、予め定めた閾値以上のレコードが検索された外部テーブルを結合テーブルと特定するレコード検索手段とを備え、レコード検索手段が、すでに用いた結合索引により検索された外部テーブルのレコードを検索対象から除外して、後続の結合索引を用いた検索を行うことを特徴とする。
本発明による結合テーブル特定方法は、レコード間の類似度を算出する関数である類似度関数により算出される類似度が予め定めた閾値より大きい外部テーブルのレコードを検索可能な索引である結合索引を、類似度関数ごとに生成し、生成された結合索引を結合索引記憶部に記憶させ、結合索引記憶部から結合索引の入力を受け付け、類似度関数ごとの結合索引を用いて対象カラムのレコードを検索した場合に推定される結合可能なレコードペアの数である結果数を結合索引ごとに算出し、算出された結果数の多い順に結合索引の利用順を規定した検索プランを生成し、検索プランで規定された順に結合索引を用いて、対象カラムのレコードの検索を行い、予め定めた閾値以上のレコードが検索された外部テーブルを結合テーブルと特定し、レコードの検索において、すでに用いた結合索引により検索された外部テーブルのレコードを検索対象から除外して、後続の結合索引を用いた検索を行うことを特徴とする。
本発明による結合テーブル探索方法は、レコード間の類似度を算出する関数である類似度関数により算出される類似度が予め定めた閾値より大きい外部テーブルのレコードを検索可能な索引である結合索引を類似度関数ごとに記憶する記憶装置から、結合索引の入力を受け付け、類似度関数ごとの結合索引を用いて対象カラムのレコードを検索した場合に推定される結合可能なレコードペアの数である結果数を結合索引ごとに算出し、算出された結果数の多い順に結合索引の利用順を規定した検索プランを生成し、検索プランで規定された順に結合索引を用いて、対象カラムのレコードの検索を行い、予め定めた閾値以上のレコードが検索された外部テーブルを結合テーブルと特定し、レコードの検索において、すでに用いた結合索引により検索された外部テーブルのレコードを検索対象から除外して、後続の結合索引を用いた検索を行うことを特徴とする。
本発明による結合テーブル探索プログラムは、コンピュータに、レコード間の類似度を算出する関数である類似度関数により算出される類似度が予め定めた閾値より大きい外部テーブルのレコードを検索可能な索引である結合索引を類似度関数ごとに記憶する記憶装置から、結合索引の入力を受け付ける入力処理、類似度関数ごとの結合索引を用いて対象カラムのレコードを検索した場合に推定される結合可能なレコードペアの数である結果数を結合索引ごとに算出し、算出された結果数の多い順に結合索引の利用順を規定した検索プランを生成する検索プラン生成処理、および、検索プランで規定された順に結合索引を用いて、対象カラムのレコードの検索を行い、予め定めた閾値以上のレコードが検索された外部テーブルを結合テーブルと特定するレコード検索処理を実行させ、レコード検索処理で、すでに用いた結合索引により検索された外部テーブルのレコードを検索対象から除外して、後続の結合索引を用いた検索を行わせることを特徴とする。
本発明によれば、対象とするカラムに結合可能なテーブルを特定するためのコストを低減できる。
本発明による結合テーブル特定システムの一実施形態の構成例を示すブロック図である。 結合可能なテーブルを判定する処理の例を示す説明図である。 カラムの型を推定する処理の例を示す説明図である。 対象カラムの結合テーブルを特定する処理の例を示す説明図である。 結合索引構築装置の動作例を示すフローチャートである。 結合テーブル探索装置の動作例を示すフローチャートである。 本発明による相関テーブル特定システムの一実施形態の構成例を示すブロック図である。 相関のあるカラムを抽出する処理の例を示す説明図である。 特徴ベクトルを除外するか否か判断する処理の例を示す説明図である。 相関テーブルを特定する処理の例を示す説明図である。 相関索引構築装置の動作例を示すフローチャートである。 相関テーブル探索装置の動作例を示すフローチャートである。 本発明によるテーブル統合システムの一実施形態の構成例を示すブロック図である。 テーブルを結合する処理の例を示す説明図である。 統合テーブル生成装置の動作例を示すフローチャートである。 本発明による外部データ活用システムの一実施形態の構成例を示すブロック図である。 本発明による結合テーブル特定システムの概要を示すブロック図である。 本発明による結合テーブル探索装置の概要を示すブロック図である。 少なくとも1つの実施形態に係るコンピュータの構成を示す概略ブロック図である。
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
実施形態1.
まず、本発明の第一の実施形態を説明する。第一の実施形態では、対象とするカラムに結合可能なテーブルを特定するためのコストを低減させることを目標とする。図1は、本発明による結合テーブル特定システムの一実施形態の構成例を示すブロック図である。本実施形態の結合テーブル特定システム100は、結合元のテーブル(すなわち、ベーステーブル)に結合可能な外部テーブル(以下、結合テーブルと記す。)を特定するシステムである。より具体的には、結合テーブルは、ベーステーブルに含まれるいずれかのカラムと結合可能なカラムを含むテーブルである。
また、本実施形態の結合テーブル特定システム100は、レコード間の類似度を算出する関数(以下、類似度関数と記す。)を用いて、レコードが結合可能か否か判断する。類似度関数として、例えば、Jaccard類似度や編集距離、Word2vecに基づいて変換された文字列のユークリッド距離、などが挙げられる。なお、本実施形態で用いられる類似度関数は、これらの3種類の類似度関数に限定されない。
上記に例示するような類似度関数は、それぞれ観点が異なることから、最適な類似度関数を一意に決定できるわけではない。例えば、「ラムネ」と「ラムネ250ml」との類似度は、編集距離の場合0.375と算出され、Jaccard類似度の場合0.5と算出される。一方、「チャンプオレンジ」と「チヤンプオレンジ」との類似度は、編集距離の場合0.875と算出され、Jaccard類似度の場合0.5と算出される。このように、比較するレコードの内容に応じて類似度の値が変わってしまう。
例えば、非特許文献1に記載された方法では、各類似度関数によって算出された類似度のうち、一番大きい類似度が閾値Tより大きい場合、二つのレコードが結合可能と定義される。図2は、結合可能なテーブルを判定する処理の例を示す説明図である。図2に示では、外部テーブルFT1をベーステーブルBT1に結合可能か判定する例を示す。ここでは、レコードを結合可能か否かの判定に用いられる類似度の閾値T=0.5とし、カラムを結合可能か否かの判定に用いられるレコードペアの閾値T=2とする。
例えば、図2に例示する「ラムネ」と「ラムネ250ml」について、Jaccard類似度が0.5、編集距離が0.37、Word2vec変換後の類似度が0.8と算出されたとする。この場合、一番大きい類似度が0.8と算出されており、これは、閾値Tよりも大きいため、二つのレコードが結合可能と判定される。
また、図2に示す例において、「商品名」と「ドリンク名」の二つのカラムが結合可能か否か判定される。ここで、「ラムネ」と「ラムネ250ml」、および、「チャンプオレンジ」と「CHAMPオレンジ」がそれぞれ結合可能と判定され、「マイ・コーラ」がどのレコードとも結合不可と判定されたとする。この場合、結合可能なレコードペアの数が2であることから、閾値T以上であるため、二つのカラムが結合可能と判定される。
しかし、このような判定処理をすべてのレコードに対して単純に行った場合、上述するように、O(NMF)の計算量が必要になってしまう。そこで、本実施形態では、事前に外部テーブル群の索引を構築することで、検索時の計算量(コスト)を低減させる。
図1に例示する結合テーブル特定システム100は、外部テーブル記憶装置10と、結合索引構築装置110と、結合索引記憶部120と、結合テーブル探索装置130と、結合テーブル記憶部140とを備えている。
外部テーブル記憶装置10は、ベーステーブルに結合させる候補となる複数の外部テーブル(すなわち、外部テーブル群)を記憶する。外部テーブルの一例が、図2に例示する外部テーブルFT1である。外部テーブル記憶装置10は、例えば、ストレージサーバ、磁気ディスク等により実現される。
なお、本実施形態では、結合テーブル特定システム100が外部テーブル記憶装置10を備えている場合について説明する。ただし、結合索引構築装置110は、通信回線を通じて接続されるストレージ(図示せず)等から外部テーブル群を取得してもよい。この場合、結合テーブル特定システム100は、外部テーブル記憶装置10を備えていなくてもよい。
結合索引構築装置110は、ベーステーブルとの結合に用いられる外部テーブル群の索引(以下、結合索引と記す。)を構築する装置である。結合索引構築装置110は、結合カラム候補抽出部112と、結合索引生成部114とを含む。
結合カラム候補抽出部112は、外部テーブル群に含まれる各外部テーブルのうち、他のテーブルとの結合キーになり得るレコードを含むカラムを、結合カラム候補として抽出する。結合カラム候補抽出部112は、例えば、外部テーブル群の全てのカラムの型を推定し、推定された型のカラムが他のテーブルのカラムと結合可能か否か判定する。なお、ここでのカラムの型とは、文字の属性を示す「文字列型」や「数値型」のような型であってもよく、カラムが表わしている概念を示すものであってもよい。
カラムの型を推定する方法は任意であり、既知の方法が用いられれば良い。結合カラム候補抽出部112は、例えば、特許文献2に記載された方法を用いて、各カラムの型(カラムの意味)を推定してもよい。そして、結合カラム候補抽出部112は、例えば、推定されたカラムの型が、予め定めた意味を示す場合や所定の文字の属性(例えば、文字列型)である場合に、そのカラムを結合カラム候補として抽出してもよい。
図3は、カラムの型を推定する処理の例を示す説明図である。例えば、図3に例示するレコードに基づいて、文字列を含むカラム1が「名前」を意味するカラム、数字を含むカラム2が「年齢」を意味するカラム、英数字を含むカラム3が「グレード」を意味するカラムと推定されたとする。
この場合、結合カラム候補抽出部112は、「名前」を意味するカラムのデータが結合キーになる可能性が高いと判断し、カラム1を結合カラム候補として抽出してもよい。また、例えば、数値型のカラムやユニークの値が少ないカラムは結合キーになりにくく、文字列型のカラムが結合キーになる可能性が高いことから、結合カラム候補抽出部112は、ユニークの値が多くなり得る文字列型のカラム1を結合カラム候補として抽出してもよい。
結合索引生成部114は、外部テーブル群の結合索引を生成する。具体的には、結合索引生成部114は、抽出された結合カラム候補の結合索引を生成する。このように、索引の対象を結合カラム候補に限定することで、結合索引の生成に要するコストや、生成される結合索引のサイズを低減できる。
本実施形態では、結合索引生成部114は、結合索引として、類似度関数により算出される類似度が予め定めた閾値より大きいレコードを検索可能な索引を、類似度関数ごとに作成する。結合索引生成部114は、類似度関数に応じた任意の方法により結合索引を生成すればよい。
なお、類似度関数に応じた索引の生成方法は、各種知られている。例えば、Jaccard類似度を算出する類似度関数に応じた索引として、minHash-LSH(Locality-sensitive Hashing)が知られている。また、ユークリッド類似度を算出する類似度関数に応じた索引として、メモリ上にベクトルの集合(行列)を生成しておく方法や、ライブラリ(FAISS)が知られている。他にも、完全一致か否か算出する類似度関数に応じた索引として、転置インデックスが知られている。これらの索引の生成法は広く知られているため、ここでは、詳細な説明は省略する。
このように生成された結合索引を探索に用いることで、理論上、計算量をO(MFlog(N))に低減でき、高速に検索を行うことが可能になる。結合索引生成部114は、生成した結合索引を、結合索引記憶部120に記憶させる。
結合カラム候補抽出部112と、結合索引生成部114とは、プログラム(結合索引生成プログラム)に従って動作するコンピュータのプロセッサ(例えば、CPU(Central Processing Unit )、GPU(Graphics Processing Unit))によって実現される。
例えば、プログラムは、結合索引構築装置110が備える記憶部(図示せず)に記憶され、プロセッサは、そのプログラムを読み込み、プログラムに従って、結合カラム候補抽出部112および結合索引生成部114として動作してもよい。また、結合索引構築装置110の機能がSaaS(Software as a Service )形式で提供されてもよい。
また、結合カラム候補抽出部112と、結合索引生成部114とは、それぞれが専用のハードウェアで実現されていてもよい。また、各装置の各構成要素の一部又は全部は、汎用または専用の回路(circuitry )、プロセッサ等やこれらの組合せによって実現されもよい。これらは、単一のチップによって構成されてもよいし、バスを介して接続される複数のチップによって構成されてもよい。各装置の各構成要素の一部又は全部は、上述した回路等とプログラムとの組合せによって実現されてもよい。
また、結合索引構築装置110の各構成要素の一部又は全部が複数の情報処理装置や回路等により実現される場合には、複数の情報処理装置や回路等は、集中配置されてもよいし、分散配置されてもよい。例えば、情報処理装置や回路等は、クライアントサーバシステム、クラウドコンピューティングシステム等、各々が通信ネットワークを介して接続される形態として実現されてもよい。
結合索引記憶部120は、類似度関数に応じた結合索引を記憶する。本実施形態では、結合索引記憶部120が結合索引構築装置110により生成された結合索引を記憶する場合について説明しているが、結合索引記憶部120は、他の装置(図示せず)により生成された結合索引を記憶していてもよい。
結合テーブル探索装置130は、結合索引を利用して、ベーステーブルで対象とするカラム(以下、対象カラムと記す。)に結合可能なテーブルを、外部テーブル群から探索する。結合テーブル探索装置130は、入力部132と、検索プラン生成部134と、レコード検索部136と、結合テーブル出力部138とを含む。
入力部132は、ベーステーブルに含まれるカラムのうち、外部テーブルとの結合を試みる対象カラムの入力を受け付ける。また、入力部132は、結合索引記憶部120に記憶された結合索引を読み取る。なお、入力部132は、結合索引記憶部120以外の他の記憶装置(図示せず)から、結合索引を読み取ってもよい。
検索プラン生成部134は、各類似度関数の結合索引を用いた検索の実行前に、対象とするカラムのレコードを分析して、検索時の結合索引の利用順を規定した検索プランを生成する。
まず、検索プラン生成部134は、各類似度関数の結合索引を用いて対象カラムのレコードを検索した場合に推定される結合可能なレコードペアの数(以下、結果数と記す。)を、結合索引ごとに算出する。類似度関数の結合索引を用いた結果数の推定方法として、例えば、カーネル密度推定(Kernel Density Estimation )や、カーディナリティ推定(Cardinality Estimation)などが挙げられる。検索プラン生成部134は、これら既知の推定方法を利用して、結合索引ごとに結果数を推定すればよい。
次に、検索プラン生成部134は、算出された結果数の多い順に結合索引の利用順を規定した検索プランを生成する。このように利用順を規定する理由は、以下の通りである。結果数が多いと推定された結合索引を利用して検索を行うことで、結合可能な多くのレコードペアを発見できる可能性が高い。そして、すでに結合可能と判定された外部テーブル群のレコードについては、後続の結合索引で検索対象から除外できるため、検索処理を省略できる。その結果、検索によるコストをさらに低減できる。
例えば、二種類の類似度関数の結合索引A,Bが存在するとする。すなわち、類似度関数の数F=2である。ここで、外部テーブル群に含まれるすべてのレコード数N=10とし、ベーステーブルの全てのレコード数M=1とする。そして、ある対象カラムのレコードに対する結合索引Aを用いた場合の結果数が2であり、結合索引Bを用いた場合の結果数が5であったとする。
結合索引A、結合索引Bの順に検索を行った場合、計算量はlog(10)+log(8)である。一方、結合索引B、結合索引Aの順に検索を行った場合、計算量はlog(10)+log(5)である。このように、結果数の結果数の多い順に結合索引の利用順を規定することで、計算量を削減できる。
レコード検索部136は、検索プランで規定された順に結合索引を用いて、対象カラムのレコードの検索を行う。その際、レコード検索部136は、すでに用いた結合索引により検索された外部テーブルのレコードを検索対象から除外して、後続の結合索引を用いた検索を行う。そして、レコード検索部136は、すべての結合索引を用いて対象カラムのレコードの検索を行った結果、予め定めた閾値T以上のレコードが検索された外部テーブルを結合テーブルと特定する。
図4は、対象カラムの結合テーブルを特定する処理の例を示す説明図である。まず、入力部132が対象カラムのレコードR1を入力すると、検索プラン生成部134は、検索プランを生成する。図4に示す例では、検索プランが「順番1:完全一致結合索引、順番2:Jaccard類似度結合索引、順番3:ユークリッド距離結合索引」と生成されたとする。
次に、レコード検索部136は、検索プランで規定された順に結合索引を用いて、対象カラムのレコードR1の検索を行う。ここでは、レコード検索部136は、まず、完全一致結合索引を用いて、対象カラムのレコードR1の検索を行う。これにより、外部テーブル群で一致するレコード群(以下、第一のレコード群)が検索される。次に、レコード検索部136は、Jaccard類似度結合索引を用いて、第一のレコード群を対象外にして、対象カラムのレコードR1の検索を行う。これにより、外部テーブル群で一致するレコード群(以下、第二のレコード群)がさらに検索される。そして、レコード検索部136は、ユークリッド距離結合索引を用いて、第一のレコード群および第二のレコード群を対象外にして、対象カラムのレコードR1の検索を行う。これにより、外部テーブル群で一致するレコード群(以下、第三のレコード群)がさらに検索される。
この検索により、例えば、図4に例示するように、“ラムネ250ml”というレコードがテーブルAのカラム1から検索され、“HATAラムネ”というレコードがテーブルCのカラム3から検索されたとする。レコード検索部136は、“ラムネ250ml”というレコードを含むテーブルAがカラム1で結合可能なテーブル(結合テーブル)と特定し、“HATAラムネ”というレコードを含むテーブルCがカラム3で結合可能なテーブル(結合テーブル)と特定する。
結合テーブル出力部138は、探索された結合テーブルを出力する。結合テーブル出力部138は、探索された結合テーブルを結合テーブル記憶部140に記憶させてもよい。
結合テーブル記憶部140は、ベーステーブルで対象とするカラムに結合可能なテーブルを記憶する。結合テーブル記憶部140は、例えば、結合可能なベーステーブルを結合テーブルに対応付けて記憶してもよい。なお、結合テーブル記憶部140は、結合テーブル探索装置130が探索した結合テーブルを記憶してもよく、他の装置(図示せず)により生成された結合テーブルを記憶してもよい。
結合索引記憶部120および結合テーブル記憶部140は、例えば、磁気ディスク等により実現される。
入力部132と、検索プラン生成部134と、レコード検索部136と、結合テーブル出力部138とは、プログラム(結合テーブル探索プログラム)に従って動作するコンピュータのプロセッサによって実現される。
例えば、プログラムは、結合テーブル探索装置130が備える記憶部(図示せず)に記憶され、プロセッサは、そのプログラムを読み込み、プログラムに従って、入力部132、検索プラン生成部134、レコード検索部136および結合テーブル出力部138として動作してもよい。また、結合テーブル探索装置130の機能がSaaS形式で提供されてもよい。
次に、本実施形態の結合テーブル特定システム100の動作を説明する。図5は、本実施形態の結合索引構築装置110の動作例を示すフローチャートである。結合カラム候補抽出部112は、外部テーブル群に含まれる各テーブルから結合カラム候補を抽出する(ステップS11)。結合索引生成部114は、抽出された結合カラム候補の結合索引を類似度関数ごとに生成する(ステップS12)。そして、結合索引生成部114は、生成した結合索引を、結合索引記憶部120に記憶させる(ステップS13)。
図6は、本実施形態の結合テーブル探索装置130の動作例を示すフローチャートである。入力部132は、結合索引記憶部120から結合索引の入力を受け付ける(ステップS21)。また、入力部132は、ベーステーブルに含まれるカラムのうち、対象カラムの入力を受け付ける(ステップS22)。
検索プラン生成部134は、対象カラムのレコードに対して推定される結合索引ごとの結果数を算出する(ステップS23)。そして、検索プラン生成部134は、算出された結果数の多い順に結合索引の利用順を規定した検索プランを生成する(ステップS24)。
レコード検索部136は、検索プランで規定された順に結合索引を用いて、対象カラムのレコードの検索を行う(ステップS25)。その際、レコード検索部136は、すでに用いた結合索引により検索された外部テーブルのレコードを検索対象から除外して、後続の結合索引を用いた検索を行う。そして、レコード検索部136は、予め定めた閾値以上のレコードが検索された外部テーブルを結合テーブルと特定する(ステップS26)。
以上のように、本実施形態では、入力部132が結合索引の入力を受け付け、検索プラン生成部134が結合索引ごとに結果数を算出し、算出された結果数の多い順に結合索引の利用順を規定した検索プランを生成する。また、レコード検索部136が、検索プランで規定された順に結合索引を用いて対象カラムのレコードの検索を行い、予め定めた閾値以上のレコードが検索された外部テーブルを結合テーブルと特定する。その際、レコード検索部136は、すでに用いた結合索引により検索された外部テーブルのレコードを検索対象から除外して、後続の結合索引を用いた検索を行う。よって、対象とするカラムに結合可能なテーブルを特定するためのコストを低減できる。
すなわち、本実施形態の結合テーブル特定システム100では、異なる類似度関数の結合索引を用いることで探索空間を枝刈りできるため、外部テーブル群から、ベースデータと結合可能なデータを高速かつ高精度で抽出することが可能になる。
実施形態2.
次に、本発明の第二の実施形態を説明する。第二の実施形態では、対象カラムのデータに相関のあるデータから成るカラムを含むテーブルを高速に特定することを目標とする。図7は、本発明による相関テーブル特定システムの一実施形態の構成例を示すブロック図である。本実施形態の相関テーブル特定システム200は、対象カラムと相関のあるカラムを含む外部テーブル(以下、相関テーブルと記す。)を特定するシステムである。
本実施形態で、対象カラムと相関のあるカラムとは、対象カラムに含まれるデータと何らかの相関関係を有すると想定される外部テーブル群のカラムを意味し、より具体的には、対象カラムに含まれるデータ群の特徴または分布が類似するデータ群を含む外部テーブル群のカラムを意味する。また、この相関には、正の相関および負の相関の何れも含む。
例えば、「売上を予測する」というタスクが存在するとする。このとき、対象カラムはベーステーブルに含まれる売上データを含むカラムになる。そして、売上を目的変数とするような予測モデルが存在する場合、相関のあるカラムとは、その目的変数に影響を与え得る特徴量として用いられる説明変数を含むカラムに対応する。そのため、相関テーブルを特定することで、「売上を予測する」というタスクを実現するための予測モデルに、より効果的な説明変数(特徴量)を加えることができるため、結果としてタスクの性能を向上させることが可能になる。
図8は、相関のあるカラムを抽出する処理の例を示す説明図である。相関のあるカラムを抽出する理由として、外部テーブル群の中で、どのテーブルがタスクの性能向上に役立つか判断することが挙げられる。例えば、仮に、図8に例示するベーステーブルBT2の「商品名」カラムと外部テーブルFT2の「ドリンク名」カラムとを介して各テーブルを結合させたとする。この場合に、外部テーブルFT2の結合カラム以外のカラム(「属性1」カラム、「属性2」カラム)が、ベーステーブルに含まれるカラム「売上」を予測する、というタスクの性能向上に役立つか判断できることが望ましい。
また、本実施形態では、タスクの性能向上に寄与するテーブルを以下のように定義する。すなわち、ある一つの外部テーブルがベーステーブルと閾値T以上の数のレコードを介して結合でき、かつ、その結合によって対応付けられたカラムの中に、目的変数に対応するベーステーブルのカラムとの相関の度合いを示す値(以下、相関値と記す。)が、閾値T以上のカラムが存在するとき、その外部テーブルをタスクの性能向上に寄与するテーブルとする。なお、本実施形態では、主として対象カラムと相関のあるカラムを特定することを目的とし、必ずしも、ベーステーブルとの結合の可否は問わない。また、以下の説明では、この相関値の閾値Tを相関値閾値と記すこともある。
図7に例示する相関テーブル特定システム200は、外部テーブル記憶装置10と、相関索引構築装置210と、相関索引記憶部220と、相関テーブル探索装置230と、相関テーブル記憶部240とを備えている。
外部テーブル記憶装置10は、第一の実施形態と同様、複数の外部テーブル(すなわち、外部テーブル群)を記憶する。外部テーブル記憶装置10は、例えば、ストレージサーバ、磁気ディスク等により実現される。
なお、本実施形態においても、相関テーブル特定システム200が外部テーブル記憶装置10を備えている場合について説明する。ただし、相関索引構築装置210は、通信回線を通じて接続されるストレージ(図示せず)等から外部テーブル群を取得してもよい。この場合、相関テーブル特定システム200は、外部テーブル記憶装置10を備えていなくてもよい。
相関索引構築装置210は、対象カラムと相関のあるカラムの検索に用いられる外部テーブル群の索引(以下、相関索引と記す。)を構築する装置である。相関索引構築装置210は、非結合カラム候補抽出部212と、相関索引生成部214とを含む。
非結合カラム候補抽出部212は、外部テーブル群に含まれる各外部テーブルのうち、他のテーブルとの結合キーにはならないと想定されるレコードを含むカラムを、非結合カラム候補として抽出する。言い換えると、非結合カラム候補抽出部212は、第一の実施形態の結合カラム候補抽出部112が抽出する結合カラム候補以外のカラムを、非結合カラム候補として抽出する。
第一の実施形態の結合カラム候補抽出部112の処理と同様、非結合カラム候補抽出部212は、例えば、外部テーブル群の全てのカラムの型を推定し、推定された型のカラムが他のテーブルのカラムと結合可能か否か判定し、結合可能ではないと判定されたときに、そのカラムを非結合カラム候補として抽出してもよい。このとき、非結合カラム候補抽出部212は、第一の実施形態の結合カラム候補抽出部112と同様、例えば、推定されたカラムの型が、予め定めた意味を示す場合や所定の文字の属性(例えば、数値型)である場合に、そのカラムを非結合カラム候補として抽出してもよい。
例えば、図3に示す例において、非結合カラム候補抽出部212は、「年齢」や「グレード」を意味するカラムのデータが結合キーになる可能性が低いと判断し、カラム2およびカラム3を非結合カラム候補として抽出してもよい。また、例えば、数値型のカラムやユニークの値が少ないカラムは結合キーになりにくいことから、結合カラム候補抽出部112は、ユニークの値が少ないと想定される数値型のカラム2や文英数字型のカラム3を非結合カラム候補として抽出してもよい。
相関索引生成部214は、外部テーブル群の相関索引を生成する。具体的には、相関索引生成部214は、抽出された非結合カラム候補の結合索引を生成する。このように、索引の対象を非結合カラム候補に限定することで、相関索引の生成に要するコストや、生成される相関索引のサイズを低減できる。
本実施形態では、相関索引生成部214は、相関索引として、外部テーブルの各カラムから、相関値が予め定めた相関値閾値以上のカラムを検索可能な索引を生成する。上述するように、本実施形態では、相関のあるデータから成るカラムを含むテーブルを特定するため、ベーステーブルのカラムとの相関値が閾値T以上のカラムを含むテーブルを高速に特定することを目標とする。しかし、相関値の計算を行うような索引を構築することは難しい。
そこで、相関索引生成部214は、まず、各カラムの特徴を示す特徴ベクトルを生成する。ここでは、二つのカラムの特徴ベクトルを、X,Yとする。さらに、相関索引生成部214は、生成された特徴ベクトルを標準化したベクトル(以下、標準化ベクトルと記す。)(X´,Y´)を算出する。また、相関索引生成部214は、相関値の計算を行う関数を、標準化したベクトル間の距離に基づいて定義する。すなわち、この処理は、相関値の計算を距離に基づく計算に変換していると言える。
ここで、相関値の計算の行う関数をcorr(X´,Y´)とし、距離の計算を行う関数をd(X´,Y´)とする。このとき、d(X´,Y´)を、ユークリッド距離を算出する関数とした場合、相関索引生成部214は、例えば、非特許文献1に記載されているように、相関値を以下に例示する式1のように算出してもよい。
Figure 0007424501000001
このように、相関索引生成部214は、距離を用いて相関値を算出する関数を定義し、定義された関数を用いて、対象カラムの特徴ベクトルとの距離により算出される相関値が相関値閾値以上のカラムを検索する相関索引を生成する。また、この定義に合わせ、相関索引生成部214は、相関値閾値Tを変換し、以下に例示する式2のように閾値Tを定義してもよい。すなわち、
Figure 0007424501000002
である。なお、以下の説明では、相関値閾値Tに基づいて定められる閾値Tのことを、距離閾値と記すこともある。
したがって、相関索引生成部214は、閾値距離T以下と算出されるカラム同士を相関のあるカラムとすればよい。このように、ユークリッド距離に基づいて相関値を計算できるようにすることで、例えば、第一の実施形態で説明したような既知の方法(類似度関数に応じた索引の生成方法)を利用して、予め定めた閾値以上の相関値のレコードを検索できるような索引を生成することが可能になる。
なお、ここでは、相関値をユークリッド距離に基づいて算出する方法を説明した。ただし、相関値の算出方法は、ユークリッド距離に基づく方法に限定されない。予め定めた閾値以上の相関値のレコードを検索可能な索引を生成できる方法であれば、相関値の算出方法は任意である。
そして、相関索引生成部214は、標準化ベクトル(X´,Y´)に基づいて相関索引を生成する。このような相関索引を生成することで、外部テーブル群から、対象カラムとの距離が閾値Tより小さいカラムを高速に検索することが可能になる。
なお、このような相関索引を用いる場合、単純には、対象カラムに対し外部テーブル群の全てのカラムとの距離を算出し、算出した距離を閾値Tと比較する必要がある。外部テーブル群すべてのカラム数をCとすると、計算量はO(C)である。
さらに検索速度を向上させるため、距離の索引を生成することも考えられる。しかし、外部テーブル群と結合するカラムは、事前には不明であるため、距離の索引を使用することでは、この問題を解決できない。そこで、本実施形態では、比較するカラム内のデータ量を削減して検索に必要な計算コストを低減できるような相関索引を作成する。
まず、相関索引生成部214は、標準化ベクトル(X´,Y´)の要素の小さい順に所定の要素を抽出し、抽出した要素に基づいて相関索引を構築する。相関索引の構築方法は、第一の実施形態で結合索引を生成する方法と同様である。相関索引生成部214は、例えば、抽出した要素に基づいて、上記に示すユークリッド距離検索の相関索引を生成してもよい。
以下の説明では、抽出される要素の数をサイズと記し、特徴ベクトル(標準化ベクトル)から所定のサイズの要素が小さい順に抽出されたベクトルをサイズ別ベクトルと記す。また、サイズ別ベクトルに基づいて生成される相関索引のことをサイズ別相関索引と記す。すなわち、相関索引生成部214は、標準化ベクトルの要素から所定のサイズの要素を小さい順に抽出したサイズ別ベクトルを生成し、生成されたサイズ別ベクトルからサイズ別相関索引を生成する。なお、サイズ別ベクトルからサイズ別相関索引を生成する方法は、距離が予め定めた閾値以上のカラムを検索可能な索引を作成する方法と同様である。
このように生成されるサイズ別相関索引は、カラム間の相関の度合いを示す相関値が相関値閾値T以上のカラムを外部テーブルから検索可能な索引であり、各カラムの特徴ベクトルの要素のうち予め定めたサイズの要素を小さい順に抽出したサイズ別ベクトルからサイズごとに生成される索引である。また、サイズ別相関索引は、サイズ別ベクトルとの距離が相関値閾値Tに基づいて定められる距離閾値T以内のカラムを抽出する索引である。
相関索引生成部214は、予め定めた数の要素を標準化ベクトルから抽出してもよく、各カラムの要素数の分布に基づいて抽出する要素の数(サイズ)を決定してもよい。相関索引生成部214は、例えば、要素の数の最大値、要素の数の最小値、要素の数の平均値を、それぞれサイズと決定してもよい。また、相関索引生成部214は、サイズ別相関索引を1つ生成してもよく、複数生成してもよい。
例えば、4つのカラムP1~P4が存在するものとし、P1の要素の数が6、P2の要素の数が5、P3の要素の数が4、P4の要素の数が2であったとする。このとき、相関索引生成部214は、要素の数の最大値6のサイズの相関索引、要素の数の最小値2のサイズの相関索引、および、平均値4のサイズの相関索引を、それぞれ生成してもよい。
以下、相関索引を生成する方法を、具体例を挙げて説明する。いま、A=[5,1,2,3,4,7]と、B=[0,7,5,3,4,9]の二つのカラム(特徴ベクトル)が存在するものとし、サイズ2、サイズ4およびサイズ6の相関索引を生成するものとする。この時、相関索引生成部214は、以下に例示する3種類のサイズの相関索引を生成してもよい。
-サイズ2の相関索引:A[1,2]、 B[0,3]
-サイズ4の相関索引:A[1,2,3,4]、 B[0,3,4,5]
-サイズ6の相関索引:A[1,2,3,4,5,7]、B[0,3,4,5,7,9]
また、相関索引生成部214は、対応するサイズの要素が存在する相関索引のみ生成してもよい。例えば、上述する4つのカラムP1~P4について、それぞれ、P1=[0,1,2,3,4,5]、P2=[3,4,5,6,7]、P3=[1,2,3,3]、P4=[0,1]であったとする。このとき、相関索引生成部214は、以下に例示する相関索引を生成してもよい。
-サイズ2の相関索引:P1[0,1]、P2[3,4]、P3[1,2]、P4[0,1]
-サイズ4の相関索引:P1[0,1,2,3]、P2[3,4,5,6]、P3[1,2,3,3]
-サイズ6の相関索引:P1[0,1,2,3,4,5]
相関索引生成部214は、生成した相関索引を相関索引記憶部220に記憶させる。また、相関索引生成部214は、生成したサイズ別相関索引を相関索引記憶部220に記憶させる。
非結合カラム候補抽出部212と、相関索引生成部214とは、プログラム(相関索引生成プログラム)に従って動作するコンピュータのプロセッサによって実現される。例えば、プログラムは、相関索引構築装置210が備える記憶部(図示せず)に記憶され、プロセッサは、そのプログラムを読み込み、プログラムに従って、非結合カラム候補抽出部212および相関索引生成部214として動作してもよい。また、相関索引構築装置210の機能がSaaS形式で提供されてもよい。
相関索引記憶部220は、相関索引、および、サイズ別相関索引を記憶する。本実施形態では、相関索引記憶部220が相関索引構築装置210により生成された相関索引およびサイズ別相関索引を記憶する場合について説明しているが、相関索引記憶部220は、他の装置(図示せず)により生成された相関索引およびサイズ別相関索引を記憶していてもよい。
相関テーブル探索装置230は、相関索引を利用して、ベーステーブルで対象とするカラム(すなわち、対象カラムと記す。)と相関のあるカラムを含むテーブルを、外部テーブル群から探索する。相関テーブル探索装置230は、入力部232と、索引特定部234と、候補カラム検索部236と、相関テーブル出力部238とを含む。
入力部232は、ベーステーブルに含まれるカラムのうち、相関がある外部テーブル群のカラムを探索する対象カラムの入力を受け付ける。また、入力部232は、相関索引記憶部220に記憶された相関索引を読み取る。なお、入力部232は、相関索引記憶部220以外の他の記憶装置(図示せず)から、相関索引を読み取ってもよい。
索引特定部234は、検索に用いる相関索引を特定する。具体的には、索引特定部234は、ベーステーブルと外部テーブルとを結合する際に結合可能と判定されるレコードのペア数の閾値Tに基づいて、検索に用いる相関索引を特定する。なお、閾値Tの値は、ユーザ等により予め定められる。
索引特定部234は、閾値Tの値と同じサイズの結合索引を検索に用いると決定してもよい。なお、閾値Tの値と同じサイズの結合索引が存在しない場合、索引特定部234は、閾値Tの値よりも小さいサイズの結合索引の中で、最も大きなサイズの結合索引を検索に用いると決定してもよい。閾値Tの値よりも小さいサイズの結合索引を用いることで、候補とするカラムの全てのデータを検索できることが保証されるからである。
例えば、上述するサイズ2の相関索引、サイズ4の相関索引およびサイズ6の相関索引が存在する状況で、T=3と定められているとする。このとき、索引特定部234は、サイズが3以下のサイズ2の相関索引を検索に用いると決定する。
このように決定するのは、以下の理由による。閾値Tが与えられた場合、外部テーブルと結合するカラムのサイズは、必ずT以上になる。そのため、目的変数を含むカラムの要素と、特徴ベクトルの要素とを、小さい順に列挙することで、距離の下限を計算することができる。そして、距離の下限を閾値Tと比較することで、特徴ベクトル(すなわち、外部テーブルの各カラム)を除外するか否か判断できる。
図9は、特徴ベクトルを除外するか否か判断する処理の例を示す説明図である。図9に例示するベーステーブルBT3の「売上」カラムのデータ、および、外部テーブルFT3の「属性1」カラムおよび「属性2」カラムのデータは、それぞれ標準化されたデータであるとする。すなわち、図9に例示する破線で囲まれたそれぞれが、特徴ベクトルに対応する。
図9に例示するように、目的変数として用いられる「売上」カラムの特徴ベクトルが[1,3,5]であり、「属性1」カラムの特徴ベクトルが[2,1,5]、「属性2」カラムの特徴ベクトルが[9,7,4]であるとする。また、閾値T=2、閾値T=2と定められているとする。
初期状態では、ベーステーブルBT3の「商品名」カラムと外部テーブルFT3の「ドリンク名」カラムとが結合可能か否かは不明である。言い換えると、ベーステーブルBT3のレコードと、外部テーブルFT3のどのレコードとが結合するか不明である。
このような状態であっても、「売上」カラムと「属性1」カラムの距離の下限は、値の小さい要素同士で比較することにより、d([1,3],[1,2])=1と算出できる。この値は、閾値T=2より小さいため、相関のあるカラムである可能性がある。よって、「属性1」カラムは、後続の処理を行うべき対象であると判断される。
一方、「売上」カラムと「属性2」カラムの距離の下限は、値の小さい要素同士で比較することにより、d([1,3],[4,7])=3と算出できる。この値は、閾値T=2より大きいため、他のどの要素で距離を算出しても、その距離はTより小さくなることはない。よって、「属性2」カラムは、相関のないカラムと判断され、後続の処理から除外することが可能になる。
候補カラム検索部236は、外部テーブル群に対し、対象カラムについて決定された相関索引を用いた検索を行い、相関があると想定される候補のカラムを検索する。具体的には、候補カラム検索部236は、相関索引を用いて予め定めた閾値(ここでは、距離閾値T)以上のカラムを外部テーブル群から検索する。なお、相関索引(例えば、ユークリッド距離検索の相関索引)を用いて予め定めた閾値(ここでは、距離閾値T)以上のカラムを検索する方法は広く知られているため、ここでは詳細な説明は省略する。
そして、候補カラム検索部236は、対象カラムと、検索されたカラムとの相関値を計算し、予め定めた閾値(ここでは、相関値の閾値T)以上のカラムを候補カラムとして特定する。このように、候補カラム検索部236が相関索引によりカラムを検索し、検索されたカラムについて相関値を計算することで、より相関があると想定されるカラムに限定して相関値を算出できるため、計算コストを削減することが可能になる。
相関テーブル出力部238は、候補カラムを含む外部テーブルを相関テーブルとして出力する。相関テーブル出力部238は、相関テーブルを相関テーブル記憶部240に記憶させてもよい。
図10は、相関テーブルを特定する処理の例を示す説明図である。図10に示す例では、ベーステーブルの対象カラムR2が目的変数である「売上」を示すカラムであり、閾値T=3であるとする。この場合、索引特定部234は、閾値以下のサイズ2の相関索引を検索に用いると決定する。
候補カラム検索部236は、サイズ2の相関索引を用いて、高相関の特徴量を含むカラムを検索する。図10に示す例では、テーブルAのカラム2が特徴量aを含むカラムとして検索され、テーブルCのカラム5が特徴量bを含むカラムとして検索されたことを示す。そして、候補カラム検索部236は、対象カラムと候補カラムとの間で改めて相関値を計算し、相関テーブル出力部238は、候補カラムを含むテーブルAおよびテーブルCを出力する。
相関テーブル記憶部240は、候補カラムを含む相関テーブルを記憶する。相関テーブル記憶部240は、相関があるカラム(すなわち、候補カラム)を、ベーステーブルの対象カラムと対応付けて記憶してもよい。相関テーブル記憶部240は、例えば、上記に示す例では、タスクの目的変数になり得る対象カラムである「売上」カラムと、相関テーブル内の候補カラムとを対応付けて記憶してもよい。なお、相関テーブル記憶部240は、相関テーブル探索装置230が出力した相関テーブルを記憶してもよく、他の装置(図示せず)により生成された相関テーブルを記憶してもよい。
相関索引記憶部220および相関テーブル記憶部240は、例えば、磁気ディスク等により実現される。
入力部232と、索引特定部234と、候補カラム検索部236と、相関テーブル出力部238とは、プログラム(相関テーブル探索プログラム)に従って動作するコンピュータのプロセッサによって実現される。
例えば、プログラムは、相関テーブル探索装置230が備える記憶部(図示せず)に記憶され、プロセッサは、そのプログラムを読み込み、プログラムに従って、入力部232、索引特定部234、候補カラム検索部236および相関テーブル出力部238として動作してもよい。
次に、本実施形態の相関テーブル特定システム200の動作を説明する。図11は、本実施形態の相関索引構築装置210の動作例を示すフローチャートである。非結合カラム候補抽出部212は、外部テーブルから非結合カラム候補を抽出する(ステップS31)。相関索引生成部214は、非結合カラム候補の特徴を示す特徴ベクトルを生成し(ステップS32)、生成された特徴ベクトルを標準化した標準化ベクトルを生成する(ステップS33)。
また、相関索引生成部214は、生成された標準化ベクトルの要素から所定のサイズの要素を小さい順に抽出したサイズ別ベクトルを生成し(ステップS34)、生成されたサイズ別ベクトルからサイズごとにサイズ別相関索引を生成する(ステップS35)。そして、相関索引生成部214は、生成したサイズ別相関索引を相関索引記憶部220に記憶させる(ステップS36)。
図12は、本実施形態の相関テーブル探索装置230の動作例を示すフローチャートである。入力部232は、ベーステーブルに含まれるカラムのうち、対象カラムの入力を受け付ける(ステップS41)。索引特定部234は、相関索引記憶部220に記憶されたサイズ別相関索引の中から、レコードのペア数の閾値Tに基づいて、検索に用いるサイズ別相関索引を特定する(ステップS42)。入力部232は、特定されたサイズ別相関索引の入力を受け付ける(ステップS43)。
候補カラム検索部236は、特定されたサイズ別相関索引を用いて、対象カラムに対して距離閾値以下のカラムを外部テーブルから検索する(ステップS44)。候補カラム検索部236は、検索されたカラムと対象カラムとの相関値を計算し(ステップS45)、その相関値が相関値閾値以上のカラムを候補カラムとして検索する(ステップS46)。そして、相関テーブル出力部238は、候補カラムを含む外部テーブルを相関テーブルとして出力する(ステップS47)。
以上のように、本実施形態では、入力部232がサイズ別相関索引の入力を受け付け、索引特定部234が、サイズ別相関索引の中から、レコードのペア数の閾値Tに基づいて、検索に用いるサイズ別相関索引を特定する。また、候補カラム検索部236が、特定されたサイズ別相関索引を用いて、対象カラムとの距離が距離閾値T以下のカラムを外部テーブルから検索し、検索されたカラムと対象カラムとの相関の度合いを示す相関値を計算し、その相関値が相関値閾値T以上のカラムを候補カラムとして検索する。そして、相関テーブル出力部238が、候補カラムを含む外部テーブルを出力する。よって、対象とするカラムのデータに相関のあるデータを含むテーブルを高速に特定できる。
また、本実施形態では、相関索引生成部214が相関索引を生成する。その際、相関索引生成部214は、外部テーブルの各カラムの特徴を示す特徴ベクトルを生成し、生成された特徴ベクトルを標準化した標準化ベクトルを生成し、生成された標準化ベクトルの要素から所定のサイズの要素を小さい順に抽出したサイズ別ベクトルを生成し、生成されたサイズ別ベクトルからサイズ別相関索引を生成する。また、相関索引生成部214、相関値を算出する関数をサイズ別ベクトルとの距離を用いて定義し、定義された関数を用いて、対象カラムの特徴ベクトルとサイズ別ベクトルとの距離により算出される相関値が相関値閾値以上である外部テーブルのカラムを検索する相関索引を生成する。このような相関索引(サイズ別相関索引)を予め生成しておくことで、相関テーブル探索装置230が、対象とするカラムのデータに相関のあるデータを含むテーブルを高速に特定することを可能にする。
実施形態3.
次に、本発明の第三の実施形態を説明する。第三の実施形態では、対象とするカラムを含むテーブルに対し、相関のあるデータを効率的に統合することを目標とする。図13は、本発明によるテーブル統合システムの一実施形態の構成例を示すブロック図である。本実施形態のテーブル統合システム300は、ベーステーブルに含まれる対象カラムと相関のあるカラムを統合するシステムである。
本実施形態において、ベーステーブルに外部テーブルを統合するとは、第一の実施形態で示すように、ベーステーブルに対して結合可能な外部テーブル(すなわち、結合テーブル)を結合させて、新たなテーブルを生成する処理を示す。
また、本実施形態において、対象カラムとは、想定するタスクで対象とするデータからなるカラムであり、例えば、予測モデルの目的変数を含むカラムである。また、タスクとは、選択された特徴量を用いて行われる回帰や分類などの予測(推定)処理を意味し、具体的には、予測モデルを示す関数などで与えられる。
また、本実施形態において、対象カラムと相関のあるカラムとは、第二の実施形態と同様、対象カラムに含まれるデータと何らかの相関関係を有すると想定される外部テーブル群のカラムを意味し、より具体的には、対象カラムに含まれるデータ群の特徴または分布が類似するデータ群を含む外部テーブル群のカラムを意味する。また、この相関には、正の相関および負の相関の何れも含む。
また、相関のあるカラムとは、第二の実施形態と同様、その目的変数に影響を与え得る特徴量として用いられる説明変数を含むカラムに対応することから、このようなカラムをベーステーブルに統合することで、結果としてタスクの性能を向上させることが可能になる。
図13に例示するテーブル統合システム300は、テーブル記憶装置20と、統合テーブル生成装置310と、統合テーブル記憶部330とを備えている。
テーブル記憶装置20は、複数の外部テーブル(すなわち、外部テーブル群)を記憶する。なお、本実施形態のテーブル記憶装置20は、第一の実施形態および第二の実施形態の外部テーブル記憶装置10とは異なり、所定の観点から抽出された外部テーブル群を記憶する。テーブル記憶装置20は、結合テーブル記憶部21と、相関テーブル記憶部22とを含む。
結合テーブル記憶部21は、第一の実施形態で示す結合テーブル(すなわち、ベーステーブルに結合可能な外部テーブル)を記憶する。なお、結合テーブル記憶部21は、結合可能なベーステーブルを結合テーブルに対応付けて記憶しているものとする。結合テーブル記憶部21は、第一の実施形態の結合テーブル特定システム100により特定された結合テーブルを記憶していてもよく、他のシステム(図示せず)等により生成された結合テーブルを記憶していてもよい。
相関テーブル記憶部22は、第二の実施形態で示す相関テーブル(すなわち、対象カラムと相関のあるカラムを含む外部テーブル)を記憶する。相関テーブル記憶部22は、第二の実施形態の相関テーブル特定システム200により特定された相関テーブルを記憶していてもよく、他のシステム(図示せず)等により生成された相関テーブルを記憶していてもよい。
本実施形態では、相関テーブル記憶部22は、第二の実施形態に示すように、対象カラムのデータと相関があるデータを含むカラム(すなわち、候補カラム)を、ベーステーブルの対象カラムと対応付けて記憶しているとする。また、本実施形態の相関テーブル記憶部22は、対象カラムと相関のあるテーブルのカラムが特定できる情報を記憶していればよく、必ずしも各カラムのデータを記憶していなくてもよい。すなわち、相関テーブル記憶部22は、第二の実施形態で示す候補カラム(すなわち、対象カラムとの相関値が、予め定めた閾値T以上のカラム)を記憶していればよい。
本実施形態では、結合テーブルは、例えば、第一の実施形態で示す方法により予め生成され、結合テーブル記憶部21に記憶されているものとする。また、候補カラムも、例えば、第二の実施形態で示す方法により予め生成され、相関テーブル記憶部22に記憶されているものとする。
統合テーブル生成装置310は、ベーステーブルと候補カラムとを結合した統合テーブルを生成する装置である。統合テーブル生成装置310は、入力部312と、テーブル結合部314と、特徴量加工部316と、特徴量選択部318と、統合テーブル出力部320とを含む。
入力部312は、ベーステーブルの入力および対象カラムの指定を受け付ける。また、入力部312は、結合テーブルおよび候補カラムの入力を受け付ける。なお、入力部312は、タスクの目的変数の指定を受け付けてもよい。この場合、入力部312は、指定された目的変数から対応するベーステーブルの対象カラムを特定してもよい。
また、入力部312は、ベーステーブルの入力および対象カラムの指定を受け付けた場合、入力されたベーステーブルの結合テーブルを結合テーブル記憶部21から取得し、対象カラムの候補カラムを相関テーブル記憶部22から取得してもよい。
テーブル結合部314は、結合テーブルのうち候補カラムに対応するカラムをベーステーブルに結合する。具体的には、テーブル結合部314は、結合テーブルから候補カラムを抽出し、抽出された結合テーブルの候補カラムをベーステーブルに結合する。
なお、テーブルの結合方法は任意である。テーブル結合部314は、例えば、Left-joinや、out-joinなど、任意の方法で結合テーブルをベーステーブルに結合すればよい。なお、結合後のテーブルを統合テーブルと記すこともある。
図14は、テーブルを結合する処理の例を示す説明図である。図14に示す例では、目的変数として用いられるデータからなる「売上」カラムを対象カラムとして含むベーステーブルBT4と、結合可能な外部テーブル(結合テーブル)FT4が存在するものとする。また、外部テーブルFT4は、対象カラムと相関があるとされたカラム(相関カラム)である「属性1」カラムと「属性2」カラムを含む相関テーブルであるとする。なお、外部テーブルFT4において、「ドリンク名」カラムが結合カラム候補であり、「属性1~n」カラムが、非結合カラム候補に対応する。
テーブル結合部314は、外部テーブルFT4から、「属性1」カラムと「属性2」カラムを抽出する。言い換えると、テーブル結合部314は、外部テーブルFT4から、「ドリンク名」カラム、「属性1」カラムおよび「属性2」カラム以外のカラム(非結合カラム候補)を削除する。そして、テーブル結合部314は、ベーステーブルBT4の「商品名」カラムと「ドリンク名」カラムとを結合し、「属性1」カラムおよび「属性2」カラムを結合して、統合テーブルITを生成する。
特徴量加工部316は、統合テーブルに含まれるカラムのデータから、対象カラムのデータに対する特徴量を生成する。特徴量加工部316は、特徴量の生成に様々な方法を用いることが可能である。例えば、結合方式(例えば、ledt-join)や元々のテーブルの状態により、統合テーブルに欠損値が存在しているとする。この場合、特徴量加工部316は、既知の方法によりデータ分布を推定したり、外部のナレッジ情報などを利用したりして、欠損値を補ってもよい。
また、特徴量加工部316は、各カラム内のデータの分布に基づいて、選択された各カラムをクラスタリングすることにより、1以上のカラム集合(クラスタ)を生成してもよい。なお、カラムをクラスタリングする方法も任意であり、特徴量加工部316は、例えば、非特許文献2に記載された方法を用いて、カラムをクラスタリングしてもよい。
そして、特徴量加工部316は、クラスタ化されたカラム集合(クラスタ)ごとに特徴量を生成してもよい。なお、特徴量の生成方法も任意であり、予め定めた方法に基づいて特徴量が生成されればよい。特徴量加工部316は、例えば、一つのクラスタに含まれるすべてのカラムを結合して特徴量を生成してもよい。他にも、特徴量加工部316は、一つのクラスタの中から予め定めた方法(例えば、ユニークになる値の数が一番多いカラムを選択する、など)により、一つのカラムを選んで特徴量を生成してもよい。
特徴量選択部318は、結合された候補カラムに含まれるデータ、または、候補カラムから生成された特徴量に基づいて、予め定めたタスクの性能を向上させる特徴量を選択する。ここで、タスクの性能を向上させるとは、タスクに関する何らかの評価指標を向上させることを意味し、より具体的には、予測精度の向上などが挙げられる。選択の際に用いられる評価指標は、任意であり、予め定められる。
以下、特徴量を選択する具体的方法を説明する。ここでは、学習により商品の売上を予測する学習モデルをタスクとして用いるものとする。この場合、特徴量選択部318は、対象カラムのデータの予測を行うタスクの性能を向上させる特徴量を選択する。
売上予測を行うタスクの場合、対象カラムに含まれる「売上」のデータが目的変数として用いられ、結合されたテーブルに含まれる各カラムのデータが特徴量(説明変数)として用いられる。すなわち、統合テーブルの各レコードが学習データに対応する。なお、学習モデルの態様は任意であり、例えば、線形モデルやランダムフォレスト、などがあげられる。
まず、特徴量選択部318は、生成された特徴量の中から、予め定めた方法で1以上の特徴量を選択する。なお、特徴量を選択する方法は限定されず、特徴量選択部318は、任意の特徴量選択(Feature Selection )の技術を用いて特徴量を選択すればよい。そして、特徴量選択部318は、選択された特徴量を用いてモデルを学習する。
そして、特徴量選択部318は、予め定めた評価方法に基づいて学習モデルを評価し、算出される評価指標を向上させる特徴量を選択する。なお、評価方法も特に限定されず、特徴量選択部318は、例えば、交差検証のf1スコアに基づいて学習モデルを評価してもよい。
また、特徴量選択部318は、同一態様の学習モデルを複数生成し、複数それぞれの学習モデルの評価結果を集約(平均、重み付け平均等)してもよく、異なる態様(例えば、線形モデル、ランダムフォレスト)の学習モデルを複数生成し、複数それぞれの学習モデルの評価結果を集約してもよい。
そして、特徴量選択部318は、評価結果のより高い1以上の特徴量を選択する。例えば、特徴量をフォワード方式(Step Forward)により選択して学習した場合、特徴量選択部318は、最も評価指標が高くなった特徴量の組み合わせを選択してもよい。ただし、特徴量の選択方法は、この方法に限定されず、任意の方法が用いられてもよい。
統合テーブル出力部320は、選択された特徴量を含むカラムとベーステーブルとを結合した統合テーブルを出力する。言い換えると、統合テーブル出力部320は、選択された特徴量を生成する元になったカラムを残した統合テーブルを出力する。統合テーブル出力部320は、統合テーブルを統合テーブル記憶部330に記憶させてもよい。
統合テーブル記憶部330は、ベーステーブルに外部テーブルのカラムを結合させたテーブル(すなわち、統合テーブル)を記憶する。
結合テーブル記憶部21、相関テーブル記憶部22および統合テーブル記憶部330は、例えば、磁気ディスク等により実現される。
入力部312と、テーブル結合部314と、特徴量加工部316と、特徴量選択部318と、統合テーブル出力部320とは、プログラム(統合テーブル生成プログラム)に従って動作するコンピュータのプロセッサによって実現される。
例えば、プログラムは、統合テーブル生成装置310が備える記憶部(図示せず)に記憶され、プロセッサは、そのプログラムを読み込み、プログラムに従って、入力部312、テーブル結合部314、特徴量加工部316、特徴量選択部318および統合テーブル出力部320として動作してもよい。また、統合テーブル生成装置310の機能がSaaS形式で提供されてもよい。
次に、本実施形態のテーブル統合システム300の動作を説明する。図15は、本実施形態の統合テーブル生成装置310の動作例を示すフローチャートである。入力部312は、結合テーブル、候補カラム、および、ベーステーブルの入力を受け付ける(ステップS51)。テーブル結合部314は、結合テーブルのうち候補カラムに対応するカラムをベーステーブルに結合する(ステップS52)。なお、特徴量加工部316が、結合したカラムに含まれるデータから特徴量を生成してもよい。
特徴量選択部318は、結合された候補カラムに含まれるデータに基づいて、タスクの性能を向上させる特徴量を選択する(ステップS53)。そして、統合テーブル出力部320は、選択された特徴量を含むカラムとベーステーブルとを結合した統合テーブルを出力する(ステップS54)。
以上のように、本実施形態では、入力部312が、結合テーブル、候補カラム、および、ベーステーブルの入力を受け付け、テーブル結合部314が、結合テーブルのうち候補カラムに対応するカラムをベーステーブルに結合する。そして、特徴量選択部318が、結合された候補カラムに含まれるデータに基づいて、タスクの性能を向上させる特徴量を選択し、統合テーブル出力部320が、選択された特徴量を含むカラムとベーステーブルとを結合した統合テーブルを出力する。よって、対象とするカラムを含むテーブルに対し、相関のあるデータを効率的に統合することができる。
実施形態4.
次に、本発明の第四の実施形態を説明する。第四の実施形態では、第一の実施形態から第三の実施形態までのシステムを組み合わせて、対象とするカラムを含むテーブルに対し、相関のあるデータを効率的に統合する方法を説明する。
図16は、本発明による外部データ活用システムの一実施形態の構成例を示すブロック図である。図16に例示する外部データ活用システム400は、第一の実施形態における結合テーブル特定システム100と、第二の実施形態のおける相関テーブル特定システム200と、第三の実施形態におけるテーブル統合システム300とを備えている。
結合テーブル特定システム100は、第一の実施形態で示す処理に基づいて生成したベーステーブルに対する結合テーブルを結合テーブル記憶部140に記憶させる。また、相関テーブル特定システム200は、第二の実施形態で示す処理に基づいて生成した相関テーブルおよび候補カラムを相関テーブル記憶部240に記憶させる。そして、テーブル統合システム300は、第三の実施形態で示す処理に基づいて、結合テーブル記憶部140からベーステーブルに対する結合テーブルを取得し、相関テーブル記憶部240から対象カラムに対する相関テーブル(候補カラム)を取得して、統合テーブルを生成し、統合テーブル記憶部330に記憶させる。
結合テーブル特定システム100による結合テーブルの生成処理と、相関テーブル特定システム200による相関テーブルの生成処理は、別個独立に任意のタイミングで行うことが可能である。そのため、必要なタイミングで、ベーステーブルに対して相関のあるデータを効率的に統合することが可能になる。
次に、本発明の概要を説明する。図17は、本発明による結合テーブル特定システムの概要を示すブロック図である。本発明の結合テーブル特定システム500(例えば、結合テーブル特定システム100)は、レコード間の類似度を算出する関数である類似度関数により算出される類似度が予め定めた閾値(例えば、閾値T)より大きい外部テーブルのレコードを検索可能な索引である結合索引を構築する結合索引構築装置510(例えば、結合索引構築装置110)と、結合索引を類似度関数ごとに記憶する結合索引記憶部520(例えば、結合索引記憶部120)と、結合索引を利用して対象カラムに結合可能なテーブルを外部テーブルの中から探索する結合テーブル探索装置530(例えば、結合テーブル探索装置130)とを備えている。
結合索引構築装置510は、類似度関数ごとに結合索引を生成し、生成された結合索引を結合索引記憶部520に記憶させる結合索引生成手段511(例えば、結合索引生成部114)を含む。
また、結合テーブル探索装置530は、結合索引記憶部520から結合索引の入力を受け付ける入力手段531(例えば、入力部132)と、類似度関数ごとの結合索引を用いて対象カラムのレコードを検索した場合に推定される結合可能なレコードペアの数である結果数を結合索引ごとに算出し、算出された結果数の多い順に結合索引の利用順を規定した検索プランを生成する検索プラン生成手段532(例えば、検索プラン生成部134)と、検索プランで規定された順に結合索引を用いて、対象カラムのレコードの検索を行い、予め定めた閾値(例えば、閾値T)以上のレコードが検索された外部テーブルを結合テーブルと特定するレコード検索手段533(例えば、レコード検索部136)とを含む。
そして、レコード検索手段533は、すでに用いた結合索引により検索された外部テーブルのレコードを検索対象から除外して、後続の結合索引を用いた検索を行う。
そのような構成により、対象とするカラムに結合可能なテーブルを特定するためのコストを低減できる。
また、結合索引構築装置510は、外部テーブル群に含まれる各外部テーブルのうち、他のテーブルとの結合キーになり得るレコードを含むカラムである結合カラム候補を、各外部テーブルから抽出する結合カラム候補抽出手段(例えば、結合カラム候補抽出部112)を含んでいてもよい。そして、結合索引生成手段511は、抽出された結合カラム候補の結合索引を類似度関数ごとに生成し、生成された結合索引を結合索引記憶部520に記憶させてもよい。そのような構成によれば、結合索引の生成コストを低減できる。
また、結合カラム候補抽出手段は、各外部テーブルに含まれる各カラムの型を推定し、推定された型のカラムが他のテーブルのカラムと結合可能な否かを判定して結合カラム候補を抽出してもよい。
具体的には、結合カラム候補抽出手段は、推定されたカラムの型が、予め定めた意味を示す場合または所定の文字の属性である場合に、そのカラムを結合カラム候補として抽出してもよい。
図18は、本発明による結合テーブル探索装置の概要を示すブロック図である。本発明の結合テーブル探索装置560(例えば、結合テーブル探索装置130)は、レコード間の類似度を算出する関数である類似度関数により算出される類似度が予め定めた閾値(例えば、閾値T)より大きい外部テーブルのレコードを検索可能な索引である結合索引を類似度関数ごとに記憶する記憶装置(例えば、結合索引記憶部120)から、その結合索引の入力を受け付ける入力手段561(例えば、入力部132)と、類似度関数ごとの結合索引を用いて対象カラムのレコードを検索した場合に推定される結合可能なレコードペアの数である結果数を結合索引ごとに算出し、算出された結果数の多い順に結合索引の利用順を規定した検索プランを生成する検索プラン生成手段562(例えば、検索プラン生成部134)と、検索プランで規定された順に結合索引を用いて、対象カラムのレコードの検索を行い、予め定めた閾値(例えば、閾値T)以上のレコードが検索された外部テーブルを結合テーブルと特定するレコード検索手段563(例えば、レコード検索部136)とを備えている。
レコード検索手段563は、すでに用いた結合索引により検索された外部テーブルのレコードを検索対象から除外して、後続の結合索引を用いた検索を行う。
そのような構成によっても、対象とするカラムに結合可能なテーブルを特定するためのコストを低減できる。
図19は、少なくとも1つの実施形態に係るコンピュータの構成を示す概略ブロック図である。コンピュータ1000は、プロセッサ1001、主記憶装置1002、補助記憶装置1003、インタフェース1004を備える。
上述の結合テーブル探索装置560は、コンピュータ1000に実装される。そして、上述した各処理部の動作は、プログラム(結合テーブル探索プログラム)の形式で補助記憶装置1003に記憶されている。プロセッサ1001は、プログラムを補助記憶装置1003から読み出して主記憶装置1002に展開し、当該プログラムに従って上記処理を実行する。
なお、少なくとも1つの実施形態において、補助記憶装置1003は、一時的でない有形の媒体の一例である。一時的でない有形の媒体の他の例としては、インタフェース1004を介して接続される磁気ディスク、光磁気ディスク、CD-ROM(Compact Disc Read-only memory )、DVD-ROM(Read-only memory)、半導体メモリ等が挙げられる。また、このプログラムが通信回線によってコンピュータ1000に配信される場合、配信を受けたコンピュータ1000が当該プログラムを主記憶装置1002に展開し、上記処理を実行してもよい。
また、当該プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、当該プログラムは、前述した機能を補助記憶装置1003に既に記憶されている他のプログラムとの組み合わせで実現するもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であってもよい。
上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
(付記1)レコード間の類似度を算出する関数である類似度関数により算出される当該類似度が予め定めた閾値より大きい外部テーブルのレコードを検索可能な索引である結合索引を構築する結合索引構築装置と、
前記結合索引を前記類似度関数ごとに記憶する結合索引記憶部と、
前記結合索引を利用して対象カラムに結合可能なテーブルを前記外部テーブルの中から探索する結合テーブル探索装置とを備え、
前記結合索引構築装置は、
前記類似度関数ごとに前記結合索引を生成し、生成された前記結合索引を前記結合索引記憶部に記憶させる結合索引生成手段を含み、
前記結合テーブル探索装置は、
前記結合索引記憶部から前記結合索引の入力を受け付ける入力手段と、
前記類似度関数ごとの結合索引を用いて対象カラムのレコードを検索した場合に推定される結合可能なレコードペアの数である結果数を当該結合索引ごとに算出し、算出された前記結果数の多い順に前記結合索引の利用順を規定した検索プランを生成する検索プラン生成手段と、
前記検索プランで規定された順に結合索引を用いて、前記対象カラムのレコードの検索を行い、予め定めた閾値以上のレコードが検索された前記外部テーブルを結合テーブルと特定するレコード検索手段とを含み、
前記レコード検索手段は、すでに用いた結合索引により検索された前記外部テーブルのレコードを検索対象から除外して、後続の結合索引を用いた検索を行う
ことを特徴とする結合テーブル特定システム。
(付記2)結合索引構築装置は、外部テーブル群に含まれる各外部テーブルのうち、他のテーブルとの結合キーになり得るレコードを含むカラムである結合カラム候補を、当該各外部テーブルから抽出する結合カラム候補抽出手段を含み、
結合索引生成手段は、抽出された前記結合カラム候補の結合索引を類似度関数ごとに生成し、生成された結合索引を結合索引記憶部に記憶させる
付記1記載の結合テーブル特定システム。
(付記3)結合カラム候補抽出手段は、各外部テーブルに含まれる各カラムの型を推定し、推定された型のカラムが他のテーブルのカラムと結合可能な否かを判定して結合カラム候補を抽出する
付記2記載の結合テーブル特定システム。
(付記4)結合カラム候補抽出手段は、推定されたカラムの型が、予め定めた意味を示す場合または所定の文字の属性である場合に、当該カラムを結合カラム候補として抽出する
付記3記載の結合テーブル特定システム。
(付記5)レコード間の類似度を算出する関数である類似度関数により算出される当該類似度が予め定めた閾値より大きい外部テーブルのレコードを検索可能な索引である結合索引を当該類似度関数ごとに記憶する記憶装置から、当該結合索引の入力を受け付ける入力手段と、
前記類似度関数ごとの結合索引を用いて対象カラムのレコードを検索した場合に推定される結合可能なレコードペアの数である結果数を当該結合索引ごとに算出し、算出された前記結果数の多い順に前記結合索引の利用順を規定した検索プランを生成する検索プラン生成手段と、
前記検索プランで規定された順に結合索引を用いて、前記対象カラムのレコードの検索を行い、予め定めた閾値以上のレコードが検索された前記外部テーブルを結合テーブルと特定するレコード検索手段とを備え、
前記レコード検索手段は、すでに用いた結合索引により検索された前記外部テーブルのレコードを検索対象から除外して、後続の結合索引を用いた検索を行う
ことを特徴とする結合テーブル探索装置。
(付記6)レコード間の類似度を算出する関数である類似度関数により算出される当該類似度が予め定めた閾値より大きい外部テーブルのレコードを検索可能な索引である結合索引を、当該類似度関数ごとに生成し、
生成された前記結合索引を結合索引記憶部に記憶させ、
前記結合索引記憶部から前記結合索引の入力を受け付け、
前記類似度関数ごとの結合索引を用いて対象カラムのレコードを検索した場合に推定される結合可能なレコードペアの数である結果数を当該結合索引ごとに算出し、
算出された前記結果数の多い順に前記結合索引の利用順を規定した検索プランを生成し、
前記検索プランで規定された順に結合索引を用いて、前記対象カラムのレコードの検索を行い、予め定めた閾値以上のレコードが検索された前記外部テーブルを結合テーブルと特定し、
前記レコードの検索において、すでに用いた結合索引により検索された前記外部テーブルのレコードを検索対象から除外して、後続の結合索引を用いた検索を行う
ことを特徴とする結合テーブル特定方法。
(付記7)外部テーブル群に含まれる各外部テーブルのうち、他のテーブルとの結合キーになり得るレコードを含むカラムである結合カラム候補を、当該各外部テーブルから抽出し、
抽出された前記結合カラム候補の結合索引を類似度関数ごとに生成し、生成された結合索引を結合索引記憶部に記憶させる
付記6記載の結合テーブル特定方法。
(付記8)レコード間の類似度を算出する関数である類似度関数により算出される当該類似度が予め定めた閾値より大きい外部テーブルのレコードを検索可能な索引である結合索引を当該類似度関数ごとに記憶する記憶装置から、当該結合索引の入力を受け付け、
前記類似度関数ごとの結合索引を用いて対象カラムのレコードを検索した場合に推定される結合可能なレコードペアの数である結果数を当該結合索引ごとに算出し、
算出された前記結果数の多い順に前記結合索引の利用順を規定した検索プランを生成し、
前記検索プランで規定された順に結合索引を用いて、前記対象カラムのレコードの検索を行い、予め定めた閾値以上のレコードが検索された前記外部テーブルを結合テーブルと特定し、
前記レコードの検索において、すでに用いた結合索引により検索された前記外部テーブルのレコードを検索対象から除外して、後続の結合索引を用いた検索を行う
ことを特徴とする結合テーブル探索方法。
(付記9)コンピュータに、
レコード間の類似度を算出する関数である類似度関数により算出される当該類似度が予め定めた閾値より大きい外部テーブルのレコードを検索可能な索引である結合索引を当該類似度関数ごとに記憶する記憶装置から、当該結合索引の入力を受け付ける入力処理、
前記類似度関数ごとの結合索引を用いて対象カラムのレコードを検索した場合に推定される結合可能なレコードペアの数である結果数を当該結合索引ごとに算出し、算出された前記結果数の多い順に前記結合索引の利用順を規定した検索プランを生成する検索プラン生成処理、および、
前記検索プランで規定された順に結合索引を用いて、前記対象カラムのレコードの検索を行い、予め定めた閾値以上のレコードが検索された前記外部テーブルを結合テーブルと特定するレコード検索処理を実行させ、
前記レコード検索処理で、すでに用いた結合索引により検索された前記外部テーブルのレコードを検索対象から除外して、後続の結合索引を用いた検索を行わせる
ための結合テーブル探索プログラムを記憶するプログラム記憶媒体。
(付記10)コンピュータに、
レコード間の類似度を算出する関数である類似度関数により算出される当該類似度が予め定めた閾値より大きい外部テーブルのレコードを検索可能な索引である結合索引を当該類似度関数ごとに記憶する記憶装置から、当該結合索引の入力を受け付ける入力処理、
前記類似度関数ごとの結合索引を用いて対象カラムのレコードを検索した場合に推定される結合可能なレコードペアの数である結果数を当該結合索引ごとに算出し、算出された前記結果数の多い順に前記結合索引の利用順を規定した検索プランを生成する検索プラン生成処理、および、
前記検索プランで規定された順に結合索引を用いて、前記対象カラムのレコードの検索を行い、予め定めた閾値以上のレコードが検索された前記外部テーブルを結合テーブルと特定するレコード検索処理を実行させ、
前記レコード検索処理で、すでに用いた結合索引により検索された前記外部テーブルのレコードを検索対象から除外して、後続の結合索引を用いた検索を行わせる
ための結合テーブル探索プログラム。
以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
10 外部テーブル記憶装置
20 テーブル記憶装置
21 結合テーブル記憶部
22 相関テーブル記憶部
100 結合テーブル特定システム
110 結合索引構築装置
112 結合カラム候補抽出部
114 結合索引生成部
120 結合索引記憶部
130 結合テーブル探索装置
132 入力部
134 検索プラン生成部
136 レコード検索部
138 結合テーブル出力部
140 結合テーブル記憶部
200 相関テーブル特定システム
210 相関索引構築装置
212 非結合カラム候補抽出部
214 相関索引生成部
220 相関索引記憶部
230 相関テーブル探索装置
232 入力部
234 索引特定部
236 候補カラム検索部
238 相関テーブル出力部
240 相関テーブル記憶部
300 テーブル統合システム
310 統合テーブル生成装置
312 入力部
314 テーブル結合部
316 特徴量加工部
318 特徴量選択部
320 統合テーブル出力部
330 統合テーブル記憶部
400 外部データ活用システム

Claims (9)

  1. レコード間の類似度を算出する関数である類似度関数により算出される当該類似度が予め定めた閾値より大きい外部テーブルのレコードを検索可能な索引である結合索引を構築する結合索引構築装置と、
    前記結合索引を前記類似度関数ごとに記憶する結合索引記憶部と、
    前記結合索引を利用して対象カラムに結合可能なテーブルを前記外部テーブルの中から探索する結合テーブル探索装置とを備え、
    前記結合索引構築装置は、
    前記類似度関数ごとに前記結合索引を生成し、生成された前記結合索引を前記結合索引記憶部に記憶させる結合索引生成手段を含み、
    前記結合テーブル探索装置は、
    前記結合索引記憶部から前記結合索引の入力を受け付ける入力手段と、
    前記類似度関数ごとの結合索引を用いて対象カラムのレコードを検索した場合に推定される結合可能なレコードペアの数である結果数を当該結合索引ごとに算出し、算出された前記結果数の多い順に前記結合索引の利用順を規定した検索プランを生成する検索プラン生成手段と、
    前記検索プランで規定された順に結合索引を用いて、前記対象カラムのレコードの検索を行い、予め定めた閾値以上のレコードが検索された前記外部テーブルを結合テーブルと特定するレコード検索手段とを含み、
    前記レコード検索手段は、すでに用いた結合索引により検索された前記外部テーブルのレコードを検索対象から除外して、後続の結合索引を用いた検索を行う
    ことを特徴とする結合テーブル特定システム。
  2. 結合索引構築装置は、外部テーブル群に含まれる各外部テーブルのうち、他のテーブルとの結合キーになり得るレコードを含むカラムである結合カラム候補を、当該各外部テーブルから抽出する結合カラム候補抽出手段を含み、
    結合索引生成手段は、抽出された前記結合カラム候補の結合索引を類似度関数ごとに生成し、生成された結合索引を結合索引記憶部に記憶させる
    請求項1記載の結合テーブル特定システム。
  3. 結合カラム候補抽出手段は、各外部テーブルに含まれる各カラムの型を推定し、推定された型のカラムが他のテーブルのカラムと結合可能な否かを判定して結合カラム候補を抽出する
    請求項2記載の結合テーブル特定システム。
  4. 結合カラム候補抽出手段は、推定されたカラムの型が、予め定めた意味を示す場合または所定の文字の属性である場合に、当該カラムを結合カラム候補として抽出する
    請求項3記載の結合テーブル特定システム。
  5. レコード間の類似度を算出する関数である類似度関数により算出される当該類似度が予め定めた閾値より大きい外部テーブルのレコードを検索可能な索引である結合索引を当該類似度関数ごとに記憶する記憶装置から、当該結合索引の入力を受け付ける入力手段と、
    前記類似度関数ごとの結合索引を用いて対象カラムのレコードを検索した場合に推定される結合可能なレコードペアの数である結果数を当該結合索引ごとに算出し、算出された前記結果数の多い順に前記結合索引の利用順を規定した検索プランを生成する検索プラン生成手段と、
    前記検索プランで規定された順に結合索引を用いて、前記対象カラムのレコードの検索を行い、予め定めた閾値以上のレコードが検索された前記外部テーブルを結合テーブルと特定するレコード検索手段とを備え、
    前記レコード検索手段は、すでに用いた結合索引により検索された前記外部テーブルのレコードを検索対象から除外して、後続の結合索引を用いた検索を行う
    ことを特徴とする結合テーブル探索装置。
  6. レコード間の類似度を算出する関数である類似度関数により算出される当該類似度が予め定めた閾値より大きい外部テーブルのレコードを検索可能な索引である結合索引を、当該類似度関数ごとに生成し、
    生成された前記結合索引を結合索引記憶部に記憶させ、
    前記結合索引記憶部から前記結合索引の入力を受け付け、
    前記類似度関数ごとの結合索引を用いて対象カラムのレコードを検索した場合に推定される結合可能なレコードペアの数である結果数を当該結合索引ごとに算出し、
    算出された前記結果数の多い順に前記結合索引の利用順を規定した検索プランを生成し、
    前記検索プランで規定された順に結合索引を用いて、前記対象カラムのレコードの検索を行い、予め定めた閾値以上のレコードが検索された前記外部テーブルを結合テーブルと特定し、
    前記レコードの検索において、すでに用いた結合索引により検索された前記外部テーブルのレコードを検索対象から除外して、後続の結合索引を用いた検索を行う
    ことを特徴とする結合テーブル特定方法。
  7. 外部テーブル群に含まれる各外部テーブルのうち、他のテーブルとの結合キーになり得るレコードを含むカラムである結合カラム候補を、当該各外部テーブルから抽出し、
    抽出された前記結合カラム候補の結合索引を類似度関数ごとに生成し、生成された結合索引を結合索引記憶部に記憶させる
    請求項6記載の結合テーブル特定方法。
  8. レコード間の類似度を算出する関数である類似度関数により算出される当該類似度が予め定めた閾値より大きい外部テーブルのレコードを検索可能な索引である結合索引を当該類似度関数ごとに記憶する記憶装置から、当該結合索引の入力を受け付け、
    前記類似度関数ごとの結合索引を用いて対象カラムのレコードを検索した場合に推定される結合可能なレコードペアの数である結果数を当該結合索引ごとに算出し、
    算出された前記結果数の多い順に前記結合索引の利用順を規定した検索プランを生成し、
    前記検索プランで規定された順に結合索引を用いて、前記対象カラムのレコードの検索を行い、予め定めた閾値以上のレコードが検索された前記外部テーブルを結合テーブルと特定し、
    前記レコードの検索において、すでに用いた結合索引により検索された前記外部テーブルのレコードを検索対象から除外して、後続の結合索引を用いた検索を行う
    ことを特徴とする結合テーブル探索方法。
  9. コンピュータに、
    レコード間の類似度を算出する関数である類似度関数により算出される当該類似度が予め定めた閾値より大きい外部テーブルのレコードを検索可能な索引である結合索引を当該類似度関数ごとに記憶する記憶装置から、当該結合索引の入力を受け付ける入力処理、
    前記類似度関数ごとの結合索引を用いて対象カラムのレコードを検索した場合に推定される結合可能なレコードペアの数である結果数を当該結合索引ごとに算出し、算出された前記結果数の多い順に前記結合索引の利用順を規定した検索プランを生成する検索プラン生成処理、および、
    前記検索プランで規定された順に結合索引を用いて、前記対象カラムのレコードの検索を行い、予め定めた閾値以上のレコードが検索された前記外部テーブルを結合テーブルと特定するレコード検索処理を実行させ、
    前記レコード検索処理で、すでに用いた結合索引により検索された前記外部テーブルのレコードを検索対象から除外して、後続の結合索引を用いた検索を行わせる
    ための結合テーブル探索プログラム。
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