JP2000029910A - 階層的クラスタリングされた情報を表示するためのコンピュ―タシステムの動作方法 - Google Patents
階層的クラスタリングされた情報を表示するためのコンピュ―タシステムの動作方法Info
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Abstract
を生成し表示する技術を改善する。 【解決手段】 コンピュータシステムのメモリに記憶さ
れているツリーのノードをたどり、所定の非類似度を有
するノードに到達するまで、表示領域を再帰的に分割す
る。このような所定の非類似度までの再帰的分割によ
り、データクラスタをよりよく視覚化するツリーマップ
が得られる。その理由は、結果として得られるグルーピ
ング(グループ分け)は、より密接にクラスタの類似性
に関係しているからである。また、従来技術のようにデ
ータ項目のまとめられたグループの表現を表示するだけ
でなく、ツリー内のすべてのデータ項目を記号的に表示
すると有効であることが分かる。この技術は、もとにな
るデータを分析するユーザに、さらに有用な情報を提供
する。
Description
し、特に、階層的クラスタリングされたデータのビュー
を、コンピュータを用いて生成し表示することに関す
る。
る共通の問題は、項目を記述するいくつかの変数に基づ
いて、類似の項目のグループ(クラスタ)を形成するこ
とである。例えば、ビジネス環境では、精度のよいマー
ケティングのために顧客グループを形成することがしば
しば重要となる。クラスタリングの全般的な目標は、デ
ータを記述する変数を用いてデータをいくつかのクラス
に分け、各クラスは互いに類似した要素を含むとともに
他のクラスの要素とは類似しないようにすることであ
る。クラスタリングを実行するための多くの知られた技
術がある。最も一般的な技術の1つは階層的クラスタリ
ングと呼ばれるものである。
技術とは異なり、結果として得られるクラスタの数があ
らかじめ定義されていることを要求しない。代わりに、
階層的クラスタリング法は、もとのデータ項目がリーフ
(葉)となり、内部ノード(節点)が項目のクラスタを
表すような二進ツリー(二分木)を作成する。各内部ノ
ードには、そのノードの子クラスタの2つのセットの間
の非類似性の尺度の表現も格納される。二進ツリーが作
成された後、データを分析するユーザは、クラスタリン
グアルゴリズムを再実行することを必要とせずに、与え
られた非類似性のレベルでツリーを切断して、さまざま
な個数のグループのクラスタリングを作成することがで
きる。このように、クラスタリングアルゴリズムを再実
行することを必要とせずにツリーを切断することができ
ることは、大きいデータセットを調べる際に非常に重要
である。これにより、ユーザは、非常に遅いかもしれな
いアルゴリズムを大きいデータセットに対して一度実行
した後、アルゴリズムを再実行してツリー構造を再作成
することを必要とせずに、作成された構造をさまざまな
方法で調べることができるからである。階層的クラスタ
リングを実行する方法は当業者に周知であるため、ここ
では詳細には説明しない。このような方法は、"Cluster
Analysis", Everitt, B. S., 3rd ed., Halsted Pres
s, NY (1993)、に記載されている。階層的クラスタリン
グを実行するのに用いられる具体的方法は本発明にとっ
て重要ではない。
ツリー構造が作成された後、そのツリーを視覚化しなけ
ればならない。すなわち、ツリーの表現を生成し、ユー
ザのためにコンピュータスクリーン上に表示しなければ
ならない。階層的クラスタリングアルゴリズムの結果を
視覚化する1つの技術は、単に、ツリー構造のビューを
生成し表示することである。しかし、この技術は、中程
度のサイズのデータセットの場合でも非常に面倒とな
る。
p)を生成し表示することである。これは、スクリーン空
間を最大限に利用するような、ツリーを視覚化する技術
である。基本バージョンは、指定された長方形領域をと
り、ツリー構造に基づいてそれを再帰的に分割してい
く。この方法は、ツリーの第1レベルを見て、ビュー領
域を横にn個の長方形に分割する。ただし、nは、第1
ノードの子の数である。各長方形は、各子ノードの下の
サブツリーのサイズに比例する面積が割り当てられる。
次に、この方法は、ツリーの次のレベルを見て、各ノー
ドに対して、領域を再帰的に縦に分割することを除いて
は同じアルゴリズムを実行する。アルゴリズムは、指定
された最大深さに到達する場合か、または、リーフノー
ドに到達する場合が生じるまで、交互(横と縦)の方向
にこの部分分割を続ける。いずれの場合でも、その後、
そのノードに対する長方形領域が、ユーザ指定の特性
(例えば、色、シェーディング、ラベル)により描画さ
れる。ツリーマップを生成するアルゴリズムは当業者に
周知であり、"Tree Visualization with Tree Maps; a2
D Space-Filling Approach", Schniederman, ACM Trans
actions on Graphics,January 1992、に記載されてい
る。
スタリングされたデータのビューを生成し表示する技術
を改善する。
プの生成は、与えられたレベルで非類似性にかかわらず
にツリーを切断する従来技術とは異なり、データクラス
タの非類似性の尺度に基づいて表示グループ分けを生成
することによって、改善される。
システムのメモリに記憶されているツリーのノードをた
どり、所定の非類似度を有するノードに到達するまで、
表示領域を再帰的に分割する。このような所定の非類似
度までの再帰的分割により、データクラスタをよりよく
視覚化するツリーマップが得られる。その理由は、結果
として得られるグルーピング(グループ分け)は、より
密接にクラスタの類似性に関係しているからである。こ
のような視覚化により、もとになるデータを分析するユ
ーザに、より有用な情報が伝えられる。
術のようにデータ項目のまとめられたグループの表現を
表示するだけでなく、ツリー内のすべてのデータ項目を
記号的に表示すると有効であることが分かる。この技術
は、もとになるデータを分析するユーザに、さらに有用
な情報を提供する。
術に従ってこれまで行われたように縦横の分割を交互に
行うのではなく、ツリーマップを長方形の長いほうの軸
に沿って再帰的に分割する。長方形の長いほうの軸に沿
って分割することににより、より正方形に近い長方形か
らなるツリーマップが得られる。これは、細長い長方形
が生じがちな従来技術とは異なる。本発明を用いること
により得られる正方形に近い長方形により、ユーザは、
もとになるデータを容易に視覚化することができる。
非類似性のレベルが変更され新しいツリーマップが生成
された場合、データ項目はツリーマップの同じ相対位置
にとどまる。変更されるのは、データ項目の周りのグル
ープ分けの表示のみである。本発明のこの特徴により、
異なる非類似性レベルのグループの比較がうまくできる
ようになる。
コンピュータシステム上に実現可能である。ここでは、
コンピュータという用語は、データを受け取り、所定の
処理をそのデータに適用し、その処理の結果を生成する
ことが可能な任意の装置あるいはマシンを含む。本発明
の機能は、当業者に周知のタイプの、プログラムされた
ディジタルコンピュータによって実行される。その例を
図1に示す。図1において、コンピュータシステム10
0は、ディスプレイモニタ(ディスプレイ装置、ディス
プレイスクリーン)102、テキスト入力デバイス(例
えばキーボード)104、グラフィカル入力デバイス
(例えばマウス)106、コンピュータプロセッサすな
わちCPU108、メモリユニット110、および不揮
発性記憶装置(外部記憶装置。例えばディスクドライ
ブ)120を有する。メモリユニット110は、例え
ば、コンピュータプログラムコードおよびデータを記憶
する。コンピュータプロセッサ108は、ディスプレイ
モニタ102、メモリユニット110、不揮発性記憶装
置120、キーボード104、およびマウス106に接
続される。外部記憶装置120は、データおよびコンピ
ュータプログラムコードを記憶するために用いられる。
コンピュータプロセッサ108は、メモリユニット11
0に記憶されているコンピュータプログラムコードを実
行する。実行中に、プロセッサは、メモリユニット11
0および不揮発性記憶装置120に記憶されているデー
タにアクセスすることが可能である。コンピュータシス
テム100は、メインフレームコンピュータ、ミニコン
ピュータ、ワークステーション、あるいはパーソナルコ
ンピュータのような当業者に周知の任意のタイプの適当
なものが可能である。もちろん当業者には認識されるよ
うに、コンピュータシステムに含まれるその他の多くの
コンポーネントがあるが、明確化のために図1には図示
しない。さらに、当業者には認識されるように、多くの
変更およびコンポーネント置換を図1のコンピュータシ
ステムに対して行うことが可能である。
ータを示す。この表は、7種類の動物に関するデータか
らなり、それらの相対サイズと脚の本数を含む。
ング方法を適用して得られるツリー200を示す。上記
のように、周知の階層的クラスタリング方法のうちの任
意のものを用いて、図2のツリーのようなツリーを作成
することが可能である。異なる階層的クラスタリング方
法は多少異なるツリーを生成することがあるが、ツリー
の基本構造は同一である。内部ノードA、B、C、D、
E、Fは、データ項目のクラスタを表すクラスタノード
である。例えば、クラスタノードCは、データ項目「ネ
コ」および「イヌ」のクラスタを表す。クラスタノード
Dは、データ項目「ヘビ」およびクラスタノードCのク
ラスタを表す。内部ノードは、子ノード間の非類似度が
付される。例えば、ノードDは非類似度4.5を有し、
ノードBは非類似度2.0を有する。これは、「ヒト」
が「カンガルー」に類似する程度のほうが、「ヘビ」が
「ネコ」−「イヌ」対に類似する程度より類似性が高い
ことを意味する。図2のツリー構造は、周知のデータ表
現技術を用いてコンピュータシステム100のメモリ1
10に記憶される。
そのクラスタリングを視覚化する改善された技術を提供
する。発明者の認識するところでは、階層的クラスタリ
ングを視覚化する従来のツリーマップ法はいくつかの問
題点を有する。従来のツリーマップ法の問題点の1つ
は、クラスタの非類似度が利用されないことである。ユ
ーザは、異なる深さでツリーを切断することに基づいて
表示グループを作成することができるだけである。例え
ば、図2のツリーを考える。従来技術を用いると、ユー
ザは、深さ2、すなわちノードEおよびAでツリーを切
断すれば、次のようなグループを得ることができる。 D:ネコ−イヌ−ヘビ(Eの左側子ノード) B:カンガルーーヒト(Eの右側子ノード) ウマ(Aの左側子ノード) ウシ(Aの右側子ノード) このグループ分けから得られるツリーマップを図3に示
す。グループ「ウマ」、「ウシ」、D、およびBが示さ
れている。ここで、このグループ分けは、「ウシ」と
「ウマ」を分割しているが、これは好ましくない。その
理由は、これらは互いに非常に類似している(すなわ
ち、これらの非類似度は1.0である)からである。し
かし、従来のツリーマップ法は、非類似度に基づいてグ
ループを作成することができないため、ツリー深さに基
づくグループ分けが、できる最善のことになっている。
は、ツリーマップが、データ項目のまとめられたグルー
プしか示さないことである。例えば、図3では、ツリー
マップにグループDおよびBが示されているが、これら
のグループDおよびBを構成する個々のデータ項目は示
されていない。発明者が認識するところでは、まとめら
れたグループよりも個々のデータ項目を示すことのほう
が有益である。
は、縦横の分割を交互にすると、ツリー深さはうまく示
されるが、もとになるツリーがアンバランスのときに非
常に細長い長方形が作成される傾向がある。このことは
図3に見られる。本発明の1つの特徴によれば、縦横の
分割を交互にする代わりに、表示領域は、長方形の長い
ほうの軸に沿って分割され、結果として得られる長方形
が、他方の軸に沿って切る場合よりも正方形に近くなる
ようにする。
を実現するために本発明を実施する1つの方法を図4〜
図8を参照して以下で説明する。改善された方法は以下
のように記述される。まず、流れ図(ず4)のステップ
について、具体例を参照せずに一般的に説明する。この
説明の目的は、本発明の方法に一般的なコンテクストを
与え、抽象的に実行されるステップを一般的に説明する
ことである。この説明の後に、流れ図のステップについ
て、図2のツリー例の処理に関してさらに詳細に説明す
る。この説明は、本発明の方法の詳細な例を与える。
行されるステップを示す流れ図を図4に示す。周知のよ
うに、コンピュータによって実行されるステップは、メ
モリ110に記憶されプロセッサ108によって実行さ
れる適当なコンピュータプログラムコードによって実現
することができる。以下の説明が与えられれば、当業者
は、プログラムされたディジタルコンピュータを利用し
て本発明を直ちに実装することができるはずである。
与えられた表示領域を分割するルーチンが呼び出され
る。分割ルーチンは、呼び出されるときに、いくつかの
変数が渡される。第1に、ノードnが渡される。これ
は、処理されるノードである。最初に呼び出されると
き、ノードnはツリーの最高レベルのルート(根)ノー
ドである。また、長方形の座標も渡される。この長方形
は、最初は、ツリーマップの視覚化が表示されることに
なるディスプレイ装置102の表示領域を定義する。ま
た、ブール変数CLUSTER_DRAWNも渡される。この変数
は、この分割ルーチンの最初の呼出しの前にFalse
(偽、F)に初期化される。最後に、変数CRITICAL_VAL
UEが渡される。この変数は、この方法がグループ分けを
表示する際の非類似性のレベルを示す。
ありかつノードnの非類似度がCRITICAL_VALUEより小さ
いかどうかを判断する。ステップ404のテストがYe
sである場合、ステップ406で、グループ長方形を現
在定義された長方形の周に沿って描画する。ステップ4
08で、CLUSTER_DRAWNをTrue(真、T)にセットす
る。
ノードであるかどうかを判断する。リーフノードである
場合、制御はステップ424に移り、ノード(すなわち
データ項目)のグリフ(すなわち記号)が現在の長方形
内に描画され、制御はステップ426に移る。ステップ
410で現在のノードがリーフノードでないと判断され
た場合、ステップ412で、分割比を計算する。このス
テップは、長方形のどこで分割するかを計算する。この
計算は、結果として得られる長方形に、現在のノードの
各子の下のサブツリーのサイズに比例する面積を割り当
てるように行われる。
在の長方形の高さより大きいかどうかを判断する。幅が
高さより大きい場合、ステップ418で、縦分割となる
分割を計算する。幅が高さより大きくない場合、ステッ
プ416で、横分割となる分割を計算する。これらのス
テップ414、416、418は、表示領域を長方形の
長いほうの軸に沿って分割するという上記の本発明の特
徴を実現する。これにより、従来技術のように縦軸と横
軸で交互に切る場合よりも長方形が正方形に近くなる。
ノードの子ノードa(すなわち左側の子)に対して再帰
的に呼び出される。ステップ422で、分割ルーチンは
現在のノードの子ノードb(すなわち右側の子)に対し
て再帰的に呼び出される。分割ルーチンはステップ42
6で終了する。なお、再帰的サブルーチン呼出しは、サ
ブルーチンが自分自身を呼び出すものである。再帰は、
計算機科学における周知の技術である。
および図2のツリー例とともにさらに詳細に説明する。
図5〜図7は、ツリーの進行中の処理を説明し、表示領
域長方形の再帰的分割を例示する。図8は、処理中の再
帰のレベルを説明する。
ーザは、図2のツリーを処理しようとしており、非類似
レベル5でデータをグループ分けしようとしていると仮
定する。分割ルーチンがステップ402で呼び出され、
次のパラメータが渡される。 ・ノードの識別F ・最初の長方形の座標 ・Falseに初期化されたCLUSTER_DRAWN変数 ・所望の非類似性グループ分けレベルを示すCRITICAL_V
ALUE=5 図8に、処理中の再帰のレベルを示す。分割ルーチンが
ノードFで最初に呼び出されると、処理は、ブロック6
02で指定される再帰レベルで行われる。
(列504)と、分割ルーチンの各再帰呼出しに対する
表示領域の分割の変化図(列506)を示す。現在処理
されているノードは列502に示す。図4のステップ4
04で、CLUSTER_DRAWN=Falseかつ非類似度<CRITICAL_
VALUEであるかどうかを判断する。CLUSTER_DRAWN=False
であるが、ノードFの非類似度は8.9でありCRITICAL
_VALUE=5より小さくないため、このテストはNoを返
す。
10で、現在のノードFがリーフノードでないと判定さ
れ、ステップ412で、分割比を計算する。分割比は、
子ノードaのデータ項目(すなわちリーフ)の数と、子
ノードbのデータ項目の数の比として計算される。従っ
て、この例では、ノードFを処理すると、比は5:2と
なる。ステップ414で、現在の長方形の幅が高さより
大きいかどうかを判定する。図5の列506に示すよう
に、最初の長方形508は幅が高さより大きいため、ス
テップ414のテストはYesとなり、制御はステップ
418に移る。ステップ418で、長方形分割は縦分割
として計算される。すなわち、最初の長方形を、5:2
の比で縦に分割するように計算される。この長方形51
0を分割線511とともに図5に示す。この行の列50
6は、ノードFの処理を示す。なお、長方形は、これら
の長方形分割が計算のみであることを表すために点線で
示されている。グループ分け長方形の実際の描画は、所
望の非類似レベルに到達するまで実行されない。グルー
プ長方形の実際の描画はステップ406で実行される。
これは、ステップ404のテストが真であるときにのみ
実行される。
ップ420に移る。ステップ420で、分割ルーチン
は、現在処理されているノードの子ノードaに対して再
帰的に呼び出される。現在処理されているノードはノー
ドFであり、従って、分割ルーチンはノードEに対して
再帰的に呼び出される。前述のように、分割ルーチンが
呼び出されるときに、いくつかのパラメータを渡さなけ
ればならない。再帰的に呼び出されるときにもこれらの
パラメータは渡される。そこで、今の場合、分割ルーチ
ンは、 ・ノードE。これは、これから処理されるノードであ
る。 ・ノードFの処理中に分割された長方形の左側512の
座標。これは、現在処理されているノードであるノード
Fの子ノードa(すなわちノードE)に対応する長方形
であるからである。 ・ブール変数CLUSTER_DRAWN。この値は今回もFalseであ
る。 ・CRITICAL_VALUE=5。 を渡すことによって呼び出される。
にレベル604として示されている。ステップ404の
テストは今度も偽である。CLUSTER_DRAWN=Falseである
が、ノードEの非類似度は5.3であり、これはCRITIC
AL_VALUE=5より小さくないからである。制御はステッ
プ410に移る。ステップ410で、ノードEはリーフ
ノードでないと判定され、ステップ412で上記のよう
に分割比3:2が計算される。処理中の長方形512は
幅が高さより大きいため、ステップ418で、分割比
3:2での縦分割が計算される。この計算された分割
は、ノードEに対して、図5の長方形516の分割線5
14として表されている。
ップ420に移る。ステップ420で、分割ルーチン
は、現在処理されているノードの子ノードaに対して再
帰的に呼び出される。現在処理されているノードはノー
ドEであり、従って、分割ルーチンはノードDに対して
再帰的に呼び出される。今の場合、分割ルーチンは、以
下のパラメータを渡すことによって呼び出される。 ・ノードD。これは、これから処理されるノードであ
る。 ・ノードEの処理中に分割された長方形の左側518の
座標。これは、現在処理されているノードであるノード
Eの子ノードa(すなわちノードD)に対応する長方形
であるからである。 ・ブール変数CLUSTER_DRAWN。この値は今回もFalseであ
る。 ・CRITICAL_VALUE=5。
にレベル606として示されている。図4の処理ステッ
プの説明に戻って、ステップ404のテストは今度は真
である。CLUSTER_DRAWN=Falseであり、かつ、ノードD
の非類似度は4.5であって、これはCRITICAL_VALUE=
5より小さいからである。制御はステップ406に移
る。ステップ406で、グループ長方形を現在の長方形
の周に沿って描画する。今の場合、ノードDの処理に関
して図5に示された実線の長方形520によって図示さ
れるように、グループ長方形は長方形518の周に沿っ
て描画される。実線の長方形520は、長方形分割の計
算のみを表す点線と区別して、表示領域における長方形
の実際の描画を表す。なお、グループ長方形を描画する
さまざまな方法が使用可能である。図5〜図7の例で
は、グループ長方形を示すために境界を描画している。
代替法の例として、グループは、そのグループに関する
追加情報を伝えることが可能な色/テクスチャパターン
で長方形の内部をフィルする(塗りつぶす)ことによっ
て指定することも可能である。
R_DRAWNは真にセットされる。この変数値の変化は、図
5の列504でノードDの処理に関してF→Tとしても
表されている。
ドはリーフノードではないため、現在の長方形は、ステ
ップ414〜418に関して前述したように再び分割さ
れる。現在の長方形のこのさらなる分割は、図5では、
長方形518を縦に分割する点線522によって示され
ている。
Dの子ノードaに対して再帰的に呼び出される。現在処
理されているノードはノードDであり、従って、分割ル
ーチンはリーフノード「ヘビ」に対して再帰的に呼び出
される。今の場合、分割ルーチンは、以下のパラメータ
を渡すことによって呼び出される。 ・ノード「ヘビ」。これは、これから処理されるノード
である。 ・ノードDの処理中に分割された長方形の左側524の
座標。これは、現在処理されているノードであるノード
Dの子ノードa(すなわちノード「ヘビ」)に対応する
長方形であるからである。 ・ブール変数CLUSTER_DRAWN。この値は今回はTrueであ
る。 ・CRITICAL_VALUE=5。
は、図8にレベル608として示されている。図4の処
理ステップの説明に戻って、ステップ404のテストは
今度は偽である。ノード「ヘビ」の非類似度は0であっ
て、これはCRITICAL_VALUE=5より小さいが、CLUSTER_
DRAWN=Trueであるからである。なお、ノード「ヘビ」の
非類似度が0であるのは、定義により、項目は自分自身
との非類似度が0であるためである。制御はステップ4
10に移る。現在のノードがリーフノードであるため、
制御はステップ424に移る。ステップ424で、ノー
ド「ヘビ」のグリフ(snakeのS)が現在の長方形内に
描画される。これは、図5でノード「ヘビ」の処理に関
してグリフ526として示されている。なお、グリフを
描画する任意の方法が使用可能である。例えば、グリフ
は、テキスト名、シンボル、あるいはカラーコード化さ
れた円などの形状として描画することが可能である。ま
た、グリフを、どのグループに含まれるかに応じて異な
るように描画することも可能である。今の例の説明に戻
って、制御は次にステップ426に移り、図8に示すよ
うに、再帰レベル608は終了し、処理は再帰レベル6
06に戻る。再帰レベル606に戻ることにより、制御
はステップ422に移る。ステップ422で、分割ルー
チンがノードDの子ノードbに対して再帰的に呼び出さ
れる。
ことによってノードCに対して再帰的に呼び出される。 ・ノードC。これは、これから処理されるノードであ
る。 ・ノードDの処理中に分割された長方形528の座標。
これは、現在処理されているノードであるノードDの子
ノードb(すなわちノードC)に対応する長方形である
からである。 ・ブール変数CLUSTER_DRAWN。この値は今回もTrueであ
る。これは、再帰レベル606から渡され、このレベル
は、ノードDを処理し、この値をF→Tと変えたからで
ある。 ・CRITICAL_VALUE=5。
にレベル610として示されている。図4の処理ステッ
プの説明に戻って、ステップ404のテストは今度は偽
である。ノードCの非類似度は3.0であり、これはCR
ITICAL_VALUE=5より小さいが、CLUSTER_DRAWN=Trueで
あるからである。
ドはリーフノードではないため、現在の長方形は、ステ
ップ414〜418に関して前述したように再び分割さ
れる。現在の長方形のこのさらなる分割は、図6では、
長方形を横に分割する点線530によって示されてい
る。
Cの子ノードaに対して再帰的に呼び出される。今の場
合、分割ルーチンはリーフノード「ネコ」に対して再帰
的に呼び出される。ここで、分割ルーチンは、以下のパ
ラメータを渡すことによって呼び出される。 ・ノード「ネコ」。これは、これから処理されるノード
である。 ・ノードCの処理中に分割された長方形532の座標。
これは、現在処理されているノードであるノードCの子
ノードa(すなわちノード「ネコ」)に対応する長方形
であるからである。 ・ブール変数CLUSTER_DRAWN。この値は今回はTrueであ
る。 ・CRITICAL_VALUE=5。
は、図8にレベル612として示されている。図4の処
理ステップの説明に戻って、ステップ404のテストは
今度は偽である。ノード「ネコ」の非類似度は0であっ
て、これはCRITICAL_VALUE=5より小さいが、CLUSTER_
DRAWN=Trueであるからである。制御はステップ410に
移る。現在のノードがリーフノードであるため、制御は
ステップ424に移る。ステップ424で、ノード「ネ
コ」のグリフ(catのC)が現在の長方形532内に描
画される。これは、図6でノード「ネコ」の処理に関し
てグリフ534として示されている。制御は次にステッ
プ426に移り、図8に示すように、再帰レベル612
は終了し、処理は再帰レベル610に戻る。再帰レベル
610に戻ることにより、制御はステップ422に移
る。ステップ422で、分割ルーチンがノードCの子ノ
ードb(すなわちノード「イヌ」)に対して再帰的に呼
び出される。従って、処理は次に再帰レベル614に入
る。
ことによって呼び出される。 ・ノード「イヌ」。これは、これから処理されるノード
である。 ・ノードCの処理中に分割された長方形536の座標。
これは、現在処理されているノードであるノードCの子
ノードb(すなわちノード「イヌ」)に対応する長方形
であるからである。 ・ブール変数CLUSTER_DRAWN。この値はTrueである。 ・CRITICAL_VALUE=5。
は、図8にレベル614として示されている。図4の処
理ステップの説明に戻って、ステップ404のテストは
今度は偽である。ノード「イヌ」の非類似度は0であっ
て、これはCRITICAL_VALUE=5より小さいが、CLUSTER_
DRAWN=Trueであるからである。制御はステップ410に
移る。現在のノードがリーフノードであるため、制御は
ステップ424に移る。ステップ424で、ノード「イ
ヌ」のグリフ(dogのD)が現在の長方形536内に描
画される。これは、図6でノード「イヌ」の処理に関し
てグリフ538として示されている。制御は次にステッ
プ426に移り、図8に示すように、再帰レベル614
は終了し、処理は再帰レベル610に戻る。再帰レベル
610に戻ることにより、制御はステップ426に移
り、処理は再帰レベル606に戻る。再帰レベル606
に戻ることにより、制御はステップ426に移り、処理
は再帰レベル604に戻る。再帰レベル604に戻るこ
とにより、制御はステップ422に移り、ノードEの子
ノードb(すなわちノードB)の処理が行われる。
に呼び出される。今の場合、分割ルーチンは、以下のパ
ラメータを渡すことによって呼び出される。 ・ノードB。これは、これから処理されるノードであ
る。 ・ノードEの処理中に分割された長方形540の座標。
これは、現在処理されているノードであるノードEの子
ノードb(すなわちノードB)に対応する長方形である
からである。 ・ブール変数CLUSTER_DRAWN。この値は今回はFalseであ
る。これは、再帰レベル604から渡され、このレベル
は、ノードEを処理し、このレベルではCLUSTER_DRAWN
の値はまだFalseであるからである(図5で、ノードE
の処理に関して列504を参照)。 ・CRITICAL_VALUE=5。
にレベル616として示されている。図4の処理ステッ
プの説明に戻って、ステップ404のテストは今度は真
である。ノードBの非類似度は2.0であり、これはCR
ITICAL_VALUE=5より小さく、しかも、CLUSTER_DRAWN=
Falseであるからである。制御はステップ406に移
る。ステップ406で、グループ長方形542を現在の
長方形540の周に沿って描画する。この実線の長方形
542は、長方形分割の計算のみを表す点線と区別し
て、表示領域における長方形の実際の描画を表す。
R_DRAWNは真にセットされる。この変数値の変化は、図
6の列504でノードBの処理に関してF→Tとしても
表されている。
ドはリーフノードではないため、現在の長方形は、ステ
ップ414〜418に関して前述したように再び分割さ
れる。現在の長方形のこのさらなる分割は、図6では、
長方形を横に分割する点線544によって示されてい
る。
Bの子ノードaに対して再帰的に呼び出される。すなわ
ち、分割ルーチンはリーフノード「ヒト」に対して再帰
的に呼び出される。今の場合、分割ルーチンは、以下の
パラメータを渡すことによって呼び出される。 ・ノード「ヒト」。これは、これから処理されるノード
である。 ・ノードBの処理中に分割された長方形の左側546の
座標。これは、現在処理されているノードであるノード
Bの子ノードa(すなわちノード「ヒト」)に対応する
長方形であるからである。 ・ブール変数CLUSTER_DRAWN。この値は今回はTrueであ
る。 ・CRITICAL_VALUE=5。
は、図8にレベル618として示されている。図4の処
理ステップの説明に戻って、ステップ404のテストは
今度は偽である。ノード「ヒト」の非類似度は0であっ
て、これはCRITICAL_VALUE=5より小さいが、CLUSTER_
DRAWN=Trueであるからである。制御はステップ410に
移る。現在のノードがリーフノードであるため、制御は
ステップ424に移る。ステップ424で、ノード「ヒ
ト」のグリフ(manのM)が現在の長方形546内に描
画される。これは、図6でノード「ヒト」の処理に関し
てグリフ548として示されている。制御は次にステッ
プ426に移り、図8に示すように、再帰レベル618
は終了し、処理は再帰レベル616に戻る。再帰レベル
616に戻ることにより、制御はステップ422に移
る。ステップ422で、分割ルーチンがノードBの子ノ
ードb(すなわちノード「カンガルー」)に対して再帰
的に呼び出される。従って、処理は次に再帰レベル62
0に入る。
ことによって呼び出される。 ・ノード「カンガルー」。これは、これから処理される
ノードである。 ・ノードBの処理中に分割された長方形550の座標。
これは、現在処理されているノードであるノードBの子
ノードb(すなわちノード「カンガルー」)に対応する
長方形であるからである。 ・ブール変数CLUSTER_DRAWN。この値はTrueである。 ・CRITICAL_VALUE=5。
ベルは、図8にレベル620として示されている。図4
の処理ステップの説明に戻って、ステップ404のテス
トは偽である。ノード「カンガルー」の非類似度は0で
あって、これはCRITICAL_VALUE=5より小さいが、CLUS
TER_DRAWN=Trueであるからである。制御はステップ41
0に移る。現在のノードがリーフノードであるため、制
御はステップ424に移る。ステップ424で、ノード
「カンガルー」のグリフ(kangarooのK)が現在の長方
形550内に描画される。これは、図6でノード「カン
ガルー」の処理に関してグリフ552として示されてい
る。制御は次にステップ426に移り、図8に示すよう
に、再帰レベル620は終了し、処理は再帰レベル61
6に戻る。再帰レベル616に戻ることにより、制御は
ステップ426に移り、処理は再帰レベル604に戻
る。再帰レベル604に戻ることにより、制御はステッ
プ426に移り、処理は再帰レベル602に戻る。再帰
レベル602に戻ることにより、制御はステップ422
に移り、ノードFの子ノードb(すなわちノードA)の
処理が行われる。
に呼び出される。今の場合、分割ルーチンは、以下のパ
ラメータを渡すことによって呼び出される。 ・ノードA。これは、これから処理されるノードであ
る。 ・ノードFの処理中に分割された長方形554の座標。
これは、現在処理されているノードであるノードFの子
ノードb(すなわちノードA)に対応する長方形である
からである。 ・ブール変数CLUSTER_DRAWN。この値は今回はFalseであ
る。これは、再帰レベル602から渡され、このレベル
は、ノードFを処理し、このレベルではCLUSTER_DRAWN
の値はまだFalseであるからである(図5で、ノードF
の処理に関して列504を参照)。 ・CRITICAL_VALUE=5。
にレベル622として示されている。図4の処理ステッ
プの説明に戻って、ステップ404のテストは今度は真
である。ノードAの非類似度は1.0であり、これはCR
ITICAL_VALUE=5より小さく、しかも、CLUSTER_DRAWN=
Falseであるからである。制御はステップ406に移
る。ステップ406で、グループ長方形556を現在の
長方形554の周に沿って描画する。この実線の長方形
556は、長方形分割の計算のみを表す点線と区別し
て、表示領域における長方形の実際の描画を表す。
R_DRAWNは真にセットされる。この変数値の変化は、図
7の列504でノードAの処理に関してF→Tとしても
表されている。
ドはリーフノードではないため、現在の長方形は、ステ
ップ414〜418に関して前述したように再び分割さ
れる。現在の長方形のこのさらなる分割は、図7では、
長方形を横に分割する点線558によって示されてい
る。
Aの子ノードaに対して再帰的に呼び出される。すなわ
ち、分割ルーチンはリーフノード「ウマ」に対して再帰
的に呼び出される。今の場合、分割ルーチンは、以下の
パラメータを渡すことによって呼び出される。 ・ノード「ウマ」。これは、これから処理されるノード
である。 ・ノードAの処理中に分割された長方形の左側560の
座標。これは、現在処理されているノードであるノード
Aの子ノードa(すなわちノード「ウマ」)に対応する
長方形であるからである。 ・ブール変数CLUSTER_DRAWN。この値は今回はTrueであ
る。 ・CRITICAL_VALUE=5。
は、図8にレベル624として示されている。図4の処
理ステップの説明に戻って、ステップ404のテストは
今度は偽である。ノード「ウマ」の非類似度は0であっ
て、これはCRITICAL_VALUE=5より小さいが、CLUSTER_
DRAWN=Trueであるからである。制御はステップ410に
移る。現在のノードがリーフノードであるため、制御は
ステップ424に移る。ステップ424で、ノード「ウ
マ」のグリフ(horseのH)が現在の長方形560内に
描画される。これは、図7でノード「ウマ」の処理に関
してグリフ562として示されている。制御は次にステ
ップ426に移り、図8に示すように、再帰レベル62
4は終了し、処理は再帰レベル622に戻る。再帰レベ
ル622に戻ることにより、制御はステップ422に移
る。ステップ422で、分割ルーチンがノードAの子ノ
ードb(すなわちノード「ウシ」)に対して再帰的に呼
び出される。
ことによって呼び出される。 ・ノード「ウシ」。これは、これから処理されるノード
である。 ・ノードAの処理中に分割された長方形564の座標。
これは、現在処理されているノードであるノードAの子
ノードb(すなわちノード「ウシ」)に対応する長方形
であるからである。 ・ブール変数CLUSTER_DRAWN。この値はTrueである。 ・CRITICAL_VALUE=5。
は、図8にレベル626として示されている。図4の処
理ステップの説明に戻って、ステップ404のテストは
偽である。ノード「ウシ」の非類似度は0であって、こ
れはCRITICAL_VALUE=5より小さいが、CLUSTER_DRAWN=
Trueであるからである。制御はステップ410に移る。
現在のノードがリーフノードであるため、制御はステッ
プ424に移る。ステップ424で、ノード「ウシ」の
グリフ(cowのC)が現在の長方形564内に描画され
る。これは、図7でノード「ウシ」の処理に関してグリ
フ566として示されている。制御は次にステップ42
6に移り、図8に示すように、再帰レベル626は終了
し、処理は再帰レベル622に戻る。再帰レベル622
に戻ることにより、制御はステップ426に移り、処理
は再帰レベル602に戻る。再帰レベル602に戻るこ
とにより、制御はステップ426に移り、この再帰的方
法が終了する。
が、選択した非類似度の値5で、図9に示すように、デ
ィスプレイ700として行われる。このディスプレイ7
00は、コンピュータディスプレイスクリーン102
(図1)上に表示される。
ンが別のCRITICAL_VALUEで再実行された場合、表示され
るグループ分けは変わるが、個々のデータ項目の相対位
置は同じままとなる。例えば、図9は、CRITICAL_VALUE
が5にセットされたときに結果として得られるディスプ
レイ700を示している。図10は、CRITICAL_VALUEが
2.5にセットされたときに結果として得られるディス
プレイ800を示している。個々のデータ項目はすべ
て、図9と同じ位置に示されていることに注意すべきで
ある。変わっているのは表示グループ分けのみである。
本発明のこの特徴は、異なる非類似レベルをユーザが比
較する際に有益である。
が、当業者であれば、さまざまな変形例を考えることが
可能である。例えば、本発明を2進ツリーに関して説明
したが、本発明は、他のタイプのツリーを用いても実施
することが可能である。このような実施例では、分割比
計算は必ずしも一対一分割ではなく、各子ノードにおけ
るデータ項目(すなわちリーフ)の個数の比になる。例
えば、1個、2個、5個および9個のデータ項目を含む
4個の子ノードを有する内部ノードは比1:2:5:9
に分割される。さらに、各子ノードごとに1回の呼出し
が必要なので、追加の再帰呼出しが必要になることもあ
る。
層的クラスタリングされたデータのビューを生成し表示
する技術が改善される。具体的には、ツリーマップの生
成は、与えられたレベルで非類似性にかかわらずにツリ
ーを切断する従来技術とは異なり、データクラスタの非
類似性の尺度に基づいて表示グループ分けを生成するこ
とによって、改善される。
コンピュータシステムのコンポーネントの概略図であ
る。
るツリーの図である。
図である。
行中の処理と、結果として得られるツリーマップを示す
図である。
行中の処理と、結果として得られるツリーマップを示す
図である。
行中の処理と、結果として得られるツリーマップを示す
図である。
る。
ある。
である。
Claims (17)
- 【請求項1】 ディスプレイスクリーンの表示領域内に
階層的クラスタリングされた情報を表示するためのコン
ピュータシステムの動作方法において、該方法は、前記
コンピュータシステムのメモリに記憶されたツリーデー
タ構造にアクセスするステップを有し、該ツリーデータ
構造は、 データ項目を表すリーフノードと、 データ項目のクラスタと、子クラスタ間の非類似度とを
表す内部ノードとを含み、 前記方法はさらに、 前記ツリーデータ構造のノードをたどり、少なくとも第
1の非類似度を有するノードに到達するまで前記表示領
域を再帰的に分割することによって、データ項目のグル
ープ分けを生成するステップと、 前記ディスプレイスクリーンに表示領域のグループ分け
を表示するステップとを有することを特徴とする、階層
的クラスタリングされた情報を表示するためのコンピュ
ータシステムの動作方法。 - 【請求項2】 前記ツリーデータ構造の各データ項目ご
とに、前記表示領域にグリフを生成するステップをさら
に有することを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 【請求項3】 前記方法はさらに、 前記ツリーデータ構造のノードをたどり、少なくとも第
2の非類似度を有するノードに到達するまで前記表示領
域を再帰的に分割することによって、データ項目の改訂
グループ分けを生成するステップと、 前記表示領域に前記改訂グループ分けを表示するステッ
プとを有し、 前記表示領域内のグリフの位置は不変のままであること
を特徴とする請求項2に記載の方法。 - 【請求項4】 前記表示領域は長方形に分割され、 前記再帰的に分割することは、 現在の長方形の長いほうの軸に沿って前記表示領域を再
帰的に分割するステップを含むことを特徴とする請求項
1に記載の方法。 - 【請求項5】 ディスプレイスクリーンの表示領域内に
情報を表示するためのコンピュータシステムの動作方法
において、該方法は、前記コンピュータシステムのメモ
リに記憶されたツリーデータ構造にアクセスするステッ
プを有し、該ツリーデータ構造は、 データ項目を表すリーフノードと、 データ項目のクラスタと、子クラスタのセット間の非類
似度とを表す内部ノードとを含み、 前記方法はさらに、 前記ツリーデータ構造のノードをたどり、少なくとも部
分的に前記非類似度に基づいて前記表示領域内に表示グ
ループ分けを生成することによって、表示領域を生成す
るステップと、 前記ディスプレイスクリーンに前記表示領域を表示する
ステップとを有することを特徴とする、情報を表示する
ためのコンピュータシステムの動作方法。 - 【請求項6】 前記ツリーデータ構造の各データ項目ご
とに、前記表示領域にグリフを生成するステップをさら
に有することを特徴とする請求項5に記載の方法。 - 【請求項7】 前記方法はさらに、 前記ツリーデータ構造のノードをたどり、少なくとも部
分的に改訂非類似度に基づいて前記表示領域内に改訂表
示領域を生成するステップと、 前記ディスプレイスクリーンに前記改訂表示領域を表示
するステップとを有し、 前記改訂表示領域においてグリフの位置は不変のままで
あることを特徴とする請求項6に記載の方法。 - 【請求項8】 ディスプレイスクリーンの表示領域内に
階層的クラスタリングされた情報を表示するコンピュー
タシステムにおいて、該コンピュータシステムはメモリ
を有し、該メモリは、 ツリーデータ構造と、 前記コンピュータシステム上で実行するためのコンピュ
ータプログラム命令とを記憶し、 前記ツリーデータ構造は、 データ項目を表すリーフノードと、 データ項目のクラスタと、子クラスタのセット間の非類
似度とを表す内部ノードとを含み、 前記コンピュータプログラム命令は、 前記ツリーデータ構造のノードをたどるステップと、 少なくとも所定の非類似度を有するノードに到達するま
で前記表示領域を再帰的に分割するステップと、 前記ディスプレイスクリーンに前記表示領域を表示する
ステップとを実行する命令であることを特徴とする、階
層的クラスタリングされた情報を表示するコンピュータ
システム。 - 【請求項9】 前記コンピュータプログラム命令は、前
記ツリーデータ構造の各データ項目ごとに、前記表示領
域にグリフを生成するステップを実行するコンピュータ
プログラム命令をさらに有することを特徴とする請求項
8に記載のコンピュータシステム。 - 【請求項10】 前記コンピュータプログラム命令は、 前記ツリーデータ構造のノードをたどり、少なくとも第
2の非類似度を有するノードに到達するまで前記表示領
域を再帰的に分割することによって、データ項目の改訂
グループ分けを生成するステップと、 前記表示領域に前記改訂グループ分けを表示するステッ
プとを実行するコンピュータプログラム命令をさらに有
し、 前記表示領域内のグリフの位置は不変のままであること
を特徴とする請求項9に記載のコンピュータシステム。 - 【請求項11】 前記表示領域は長方形に分割され、 前記再帰的に分割するステップを実行するコンピュータ
プログラム命令は、現在の長方形の長いほうの軸に沿っ
て前記表示領域を再帰的に分割するステップを実行する
コンピュータプログラム命令を含むことを特徴とする請
求項8に記載のコンピュータシステム。 - 【請求項12】 ディスプレイスクリーンの表示領域内
に階層的クラスタリングされた情報を表示するためのコ
ンピュータシステムの動作方法において、該方法は、前
記コンピュータシステムのメモリに記憶されたツリーデ
ータ構造にアクセスするステップを有し、該ツリーデー
タ構造は、 データ項目を表すリーフノードと、 データ項目のクラスタと、子クラスタ間の非類似度とを
表す内部ノードとを含み、 前記方法はさらに、 前記ツリーデータ構造のノードにアクセスする間に、少
なくとも第1の非類似度を有するノードに到達するまで
前記表示領域を再帰的に分割することによって、データ
項目のグループ分けを生成するステップと、 前記ディスプレイスクリーンに表示領域のグループ分け
を表示するステップとを有することを特徴とする、階層
的クラスタリングされた情報を表示するためのコンピュ
ータシステムの動作方法。 - 【請求項13】 前記ツリーデータ構造の各データ項目
ごとに、前記表示領域にグリフを生成するステップをさ
らに有することを特徴とする請求項12に記載の方法。 - 【請求項14】 前記方法はさらに、 前記ツリーデータ構造のノードにアクセスする間に、少
なくとも第2の非類似度を有するノードに到達するまで
前記表示領域を再帰的に分割することによって、データ
項目の改訂グループ分けを生成するステップと、 前記表示領域に前記改訂グループ分けを表示するステッ
プとを有し、 前記表示領域内のグリフの位置は不変のままであること
を特徴とする請求項13に記載の方法。 - 【請求項15】 前記表示領域は長方形に分割され、 前記再帰的に分割することは、 現在の長方形の長いほうの軸に沿って前記表示領域を再
帰的に分割するステップを含むことを特徴とする請求項
12に記載の方法。 - 【請求項16】 ディスプレイスクリーンの表示領域内
に情報を表示するためのコンピュータシステムの動作方
法において、該方法は、前記コンピュータシステムのメ
モリに記憶されたツリーデータ構造にアクセスするステ
ップを有し、該ツリーデータ構造は、 データ項目を表すリーフノードと、 データ項目のクラスタと、子クラスタのセット間の非類
似度とを表す内部ノードとを含み、 前記方法はさらに、 少なくとも部分的に前記非類似度に基づいて前記表示領
域内に表示グループ分けを生成するステップと、 前記ディスプレイスクリーンに前記表示領域を表示する
ステップとを有することを特徴とする、情報を表示する
ためのコンピュータシステムの動作方法。 - 【請求項17】 前記ツリーデータ構造のノードをたど
るステップと、 少なくとも第1の非類似度を有するノードに到達するま
で前記表示領域を再帰的に分割するステップとをさらに
有することを特徴とする請求項16に記載の方法。
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