JP2003167882A - Pathway information display device, pathway information display method, program and recording medium - Google Patents

Pathway information display device, pathway information display method, program and recording medium

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JP2003167882A
JP2003167882A JP2001367742A JP2001367742A JP2003167882A JP 2003167882 A JP2003167882 A JP 2003167882A JP 2001367742 A JP2001367742 A JP 2001367742A JP 2001367742 A JP2001367742 A JP 2001367742A JP 2003167882 A JP2003167882 A JP 2003167882A
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node
nodes
repulsive
attractive force
force
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JP2001367742A
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Kiyoshi Nitta
清 新田
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Celestar Lexico Sciences Inc
Original Assignee
Celestar Lexico Sciences Inc
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a pathway information display device capable of automatically plotting a graph on a complicated pathway and a medium-scale or large- scale pathway. <P>SOLUTION: This pathway information display device 100 and an external system 200 for providing an external database and a homology retrieving external program on pathway information including a gene control pathway, a metabolism pathway and an information transmitting pathway are connected so as to be communicable via a network 300. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、パスウェイ情報表
示装置、パスウェイ情報表示方法、プログラム、およ
び、記録媒体に関し、特に、2項関係モデルを自動描画
するパスウェイ情報表示装置、パスウェイ情報表示方
法、プログラム、および、記録媒体に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pathway information display device, a pathway information display method, a program and a recording medium, and more particularly to a pathway information display device, a pathway information display method and a program for automatically drawing a binary relational model. And a recording medium.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、バイオインフォマティクス分
野において、代謝回路、信号伝達のパスウェイや、遺伝
子制御パスウェイをグラフでモデル化する手法が行われ
ていた。例えば、P.Karp and S.M.Pa
ley,“Automateddrawing of
metabolic pathways”(in Th
ird International Confere
nce on Bioinformatics and
Genome Research(H.Lim、C.
Cantor、 and R.Robbins、 ed
s.1994)において、代謝パスウェイをグラフでモ
デル化し描画する技術が開示されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, in the field of bioinformatics, a method of graphically modeling metabolic circuits, pathways for signal transmission, and gene control pathways has been used. For example, P. Karp and S.K. M. Pa
ley, “Automated drawing of
metabolic paths "(in Th
ird International Confere
nce on Bioinformatics and
Genome Research (H. Lim, C.I.
Cantor, and R.M. Robbins, ed
s. (1994), a technique of modeling a metabolic pathway in a graph and drawing it is disclosed.

【0003】また、Tomihiro Koike a
nd Andrey Rzhetsky, “A gr
aphic editor for analyzin
gsignal−transduction path
ways”(GENE 259, pp.235−24
4,2000)において、信号伝達パスウェイをグラフ
でモデル化し、描画・編集する技術が開示されている。
Also, Tomihiro Koike a
nd Andrew Rzhetsky, “A gr
apic editor for analysis
gsignal-transduction path
ways ”(GENE 259, pp. 235-24)
4, 2000), a technique of modeling a signal transmission pathway by a graph and drawing / editing is disclosed.

【0004】また、 Moritz Y.Becker
and Isabel Rojas. “A gra
ph layout algorithm for d
rawing metabolic pathway
s”(Bioinformatics, Vol.1
7,No5,pp.461−467,2001)におい
て、代謝パスウェイをグラフでモデル化し描画する技術
が開示されている。
In addition, Moritz Y. Becker
and Isabel Rojas. "A gra
ph layout algorithm for d
Rawing Metabolic Pathway
s "(Bioinformatics, Vol. 1
7, No 5, pp. 461-467, 2001), a technique of modeling a metabolic pathway in a graph and drawing it is disclosed.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
代謝等のパスウェイをグラフでモデル化する手法は、比
較的単純かつ小規模なパスウェイについては自動的に描
画することはできるが、複雑なパスウェイや中規模また
は大規模なパスウェイについては、計算時間が非常にか
かるなどの理由により自動描画することができないとい
う問題点を有していた。
However, the conventional method of modeling a pathway of metabolism or the like by a graph can automatically draw a relatively simple and small pathway, but a complicated pathway or A medium-scale or large-scale pathway has a problem in that it cannot be automatically drawn because it takes a long time to calculate.

【0006】また、従来手法により自動描画したパスウ
ェイのグラフは、ノードやエッジ自体やそのラベルの記
載領域が重なる場合が多く、非常に見づらい場合が多い
という問題点を有していた。
Further, the pathway graph automatically drawn by the conventional method has a problem in that the description areas of the nodes and edges themselves and their labels are often overlapped with each other, which is very difficult to see.

【0007】また、利用者が手動でパスウェイ情報をグ
ラフ描画するための各種のツールが開発されているが、
複雑なパスウェイや中規模または大規模なパスウェイに
ついて作成する際には、ノード間の関係などについて適
切にクラスタリングを行いながら(すなわち、関連の深
いノードは近くに描画する)、かつ、ノードが重ならな
いように均等に描画する必要があるため、ツールについ
て熟練された技術が必要とされ、ツールを用いても時間
や手間が非常にかかるため作成が困難であるという問題
点を有していた。
Various tools have been developed for users to manually draw pathway information in a graph.
When creating complex pathways or medium- or large-scale pathways, perform clustering appropriately for the relationships between nodes (that is, draw nodes that are closely related to each other) and do not overlap nodes. Since it is necessary to draw evenly, it is necessary to have a skillful technique for the tool, and even if the tool is used, it takes a lot of time and labor, and thus there is a problem that the creation is difficult.

【0008】このように、従来のバイオインフォマティ
クス分野におけるパスウェイのグラフ描画システム等は
数々の問題点を有しており、その結果、利用者および描
画者のいずれにとっても、利便性が悪く、また、使用効
率が悪いものであった。
As described above, conventional pathway graph drawing systems and the like in the field of bioinformatics have various problems, and as a result, they are inconvenient for both users and drawing people, and The usage efficiency was poor.

【0009】なお、これまで説明した従来の技術および
発明が解決しようとする課題は、遺伝子制御パスウェ
イ、代謝パスウェイ、信号伝達パスウェイなどのパスウ
ェイ情報についてグラフ描画を行うバイオインフォマテ
ィクスシステムに限られず、あらゆる分野のパスウェイ
情報をグラフ描画する全てのシステムにおいて、同様に
考えることができる。
The problems to be solved by the conventional techniques and inventions described so far are not limited to bioinformatics systems that draw pathway information such as gene control pathways, metabolic pathways, and signal transduction pathways. It can be similarly considered in all the systems that graph the pathway information of.

【0010】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
で、複雑なパスウェイや中規模または大規模なパスウェ
イについてグラフを自動描画することのできる、パスウ
ェイ情報表示装置、パスウェイ情報表示方法、プログラ
ム、および、記録媒体を提供することを目的としてい
る。
The present invention has been made in view of the above problems, and a pathway information display device, a pathway information display method, a program, and a program capable of automatically drawing a graph for a complex pathway or a medium-scale or large-scale pathway. Also, it is intended to provide a recording medium.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るため、請求項1に記載のパスウェイ情報表示装置は、
ノードとエッジとにより構成されるパスウェイ情報の2
項関係モデルを作成する2項関係モデル作成手段と、一
定距離内にある上記ノード間に発生する斥力を計算する
斥力計算手段と、上記エッジにより接続された上記ノー
ド間に発生する引力を計算する引力計算手段と、上記ノ
ードの予め定めた周辺領域に対して反発場を設定して上
記斥力および上記引力を計算する反発場計算手段と、上
記斥力計算手段により計算された上記斥力、上記引力計
算手段により計算された上記引力、上記反発場計算手段
により計算された上記反発場の上記斥力および上記引力
に基づいて上記ノードの座標位置をスプリングレイアウ
トにより決定して、上記ノードと上記エッジをグラフ描
画するグラフ描画手段とを備え、上記パスウェイ情報を
上記2項関係モデルでグラフ表示をすることを特徴とす
る。
In order to achieve such an object, the pathway information display device according to claim 1,
Pathway information 2 consisting of nodes and edges
A binary relation model creating means for creating a term relation model, a repulsive force calculating means for calculating a repulsive force generated between the nodes within a certain distance, and an attractive force generated between the nodes connected by the edges. An attractive force calculation unit, a repulsive field calculation unit that sets a repulsive field to a predetermined peripheral area of the node to calculate the repulsive force and the attractive force, and the repulsive force calculated by the repulsive force calculation unit and the attractive force calculation Based on the attractive force calculated by the means, the repulsive field calculated by the repulsive field calculating means, and the attractive force of the repulsive field, the coordinate position of the node is determined by a spring layout, and the node and the edge are drawn by a graph. And a graph drawing unit for displaying the pathway information in the form of a binary relational model.

【0012】この装置によれば、ノードとエッジとによ
り構成されるパスウェイ情報の2項関係モデルを作成す
る。ここで、パスウェイ情報は、遺伝子制御パスウェ
イ、代謝パスウェイ、信号伝達パスウェイなどに関する
情報を含み、主要情報を2項関係に写像することによ
り、複雑なパスウェイ情報を単純化してモデル化して、
総合的に表現することができるようになる。そして、一
定距離内にあるノード間に発生する斥力を計算し、エッ
ジにより接続されたノード間に発生する引力を計算し、
斥力および引力に基づいてノードの座標位置をスプリン
グレイアウトにより決定して、ノードとエッジをグラフ
描画することにより、中規模若しくは大規模なパスウェ
イ情報や複雑なパスウェイ情報であっても、一定時間内
に自動的にある程度可読なグラフを描画することができ
るようになる。ここで、ノード間の斥力および引力に基
づく力のみによりレイアウトを行うと、ノード間が接近
しすぎてノードやエッジ自体やそのラベルが見づらくな
る場合がある。そのため、本発明では、各ノードの予め
定めた周辺領域に対して反発場を定めて、ノード間が接
近しすぎるのを防止している。すなわち、本発明は、ノ
ードの予め定めた周辺領域に対して反発場を設定して斥
力および引力を計算し、計算された斥力、引力、反発場
の斥力および引力に基づいてノードの座標位置をスプリ
ングレイアウトにより決定して、ノードとエッジをグラ
フ描画し、パスウェイ情報を2項関係モデルでグラフ表
示をするので、ノードやエッジ自体やそれらのラベルの
重なりが回避されてグラフの可読性がさらに向上するよ
うになる。
According to this apparatus, a binary relational model of pathway information composed of nodes and edges is created. Here, the pathway information includes information about gene regulation pathways, metabolic pathways, signal transduction pathways, etc. By mapping the main information to a binary relation, complicated pathway information is simplified and modeled,
You will be able to express it comprehensively. Then, the repulsive force generated between the nodes within a certain distance is calculated, and the attractive force generated between the nodes connected by the edge is calculated,
By determining the coordinate position of the node based on the repulsive force and the attractive force by the spring layout and drawing the nodes and edges in a graph, even if it is medium or large scale pathway information or complicated pathway information, it can be done within a certain time. It will be possible to automatically draw a graph that is somewhat readable. Here, if the layout is performed only by the force based on the repulsive force and the attractive force between the nodes, the nodes may be too close to each other and the node or the edge itself or the label thereof may be difficult to see. Therefore, in the present invention, a repulsive field is set for a predetermined peripheral area of each node to prevent the nodes from being too close to each other. That is, the present invention sets a repulsive field to a predetermined peripheral region of a node, calculates repulsive force and attractive force, and calculates the coordinate position of the node based on the calculated repulsive force, attractive force, repulsive field repulsive force and attractive force. It is decided by the spring layout, and the nodes and edges are drawn in a graph, and the pathway information is displayed in a graph with a binary relational model, so that the nodes and edges themselves and their labels are prevented from overlapping and the readability of the graph is further improved. Like

【0013】また、請求項2に記載のパスウェイ情報表
示装置は、請求項1に記載のパスウェイ情報表示装置に
おいて、上記反発場計算手段は、上記ノードの上記周辺
領域に対して上記引力を弱めること、および/または、
上記ノードの上記周辺領域の中に位置する上記ノードの
間の斥力を強めることにより上記反発場の上記斥力およ
び上記引力の計算を行うことを特徴とする。
The pathway information display device according to a second aspect of the present invention is the pathway information display device according to the first aspect, wherein the repulsive field calculation means weakens the attractive force to the peripheral region of the node. And / or
It is characterized in that the repulsive force and the attractive force of the repulsive field are calculated by increasing the repulsive force between the nodes located in the peripheral region of the node.

【0014】これは反発場計算の一例を一層具体的に示
すものである。この装置によれば、ノードの上記周辺領
域に対して引力を弱めること(引力を発生させないこと
を含む)、および/または、ノードの周辺領域の中に位
置するノードの間の斥力を強めることにより反発場の計
算を行い、これらの力に基づいてスプリングレイアウト
により全体の力(例えば、全エッジの合成ベクトルの絶
対値の総和であるエネルギー値など)が系の最小エネル
ギー状態を実現するように全ノードの座標位置を決定し
て、ノードとエッジをグラフ描画する。
This shows one example of the repulsive field calculation more specifically. According to this device, by weakening attractive force (including not generating attractive force) to the peripheral region of the node, and / or increasing repulsive force between the nodes located in the peripheral region of the node. The repulsive field is calculated, and based on these forces, the spring layout is performed so that the total force (for example, the energy value that is the sum of the absolute values of the combined vector of all edges) realizes the minimum energy state of the system. The coordinate position of the node is determined, and the node and the edge are graph-drawn.

【0015】また、請求項3に記載のパスウェイ情報表
示装置は、請求項1または2に記載のパスウェイ情報表
示装置において、上記ノードの座標位置が予め定めた描
画領域内にあるか判定し、当該描画領域から外れる場合
には当該ノードの座標位置を当該描画領域の境界に移動
する境界判定手段をさらに備えたことを特徴とする。
The pathway information display device according to a third aspect of the present invention is the pathway information display device according to the first or second aspect, wherein it is determined whether the coordinate position of the node is within a predetermined drawing area. It is further characterized by further comprising a boundary determining means for moving the coordinate position of the node to the boundary of the drawing area when it is out of the drawing area.

【0016】この装置によれば、ノードの座標位置が予
め定めた描画領域内にあるか判定し、当該描画領域から
外れる場合には当該ノードの座標位置を当該描画領域の
境界に移動するので、常に描画領域内にパスウェイ情報
を描画することができる。
According to this apparatus, it is determined whether the coordinate position of the node is within a predetermined drawing area, and if it is out of the drawing area, the coordinate position of the node is moved to the boundary of the drawing area. The pathway information can always be drawn in the drawing area.

【0017】また、請求項4に記載のパスウェイ情報表
示装置は、請求項1から3のいずれか一つに記載のパス
ウェイ情報表示装置において、予め定めた時間内は上記
ノードの上記反発場を狭め、かつ、上記ノード間の上記
引力を強めるように制御し、上記時間が経過した後は上
記ノードの上記反発場を広め、上記ノード間の引力を弱
め、かつ、上記ノード間の斥力を強めるように制御する
ことにより、上記時間内は関連のあるノードが接近させ
ていき、上記時間経過後は接近したノードが分散してい
くようにグラフ描画を制御する動的パラメタ制御手段を
さらに備えたことを特徴とする。
The pathway information display device according to claim 4 is the pathway information display device according to any one of claims 1 to 3, wherein the repulsive field of the node is narrowed within a predetermined time. In addition, control is performed to increase the attractive force between the nodes, and after the time has elapsed, the repulsive field of the nodes is widened, the attractive force between the nodes is weakened, and the repulsive force between the nodes is increased. By further controlling the graph drawing so that the related nodes are brought closer to each other during the above time and the approaching nodes are dispersed after the above time has passed. Is characterized by.

【0018】この装置によれば、予め定めた時間内はノ
ードの反発場を狭め、かつ、ノード間の引力を強めるよ
うに制御し、時間が経過した後はノードの反発場を広
め、ノード間の引力を弱め、かつ、ノード間の斥力を強
めるように制御することにより、時間内は関連のあるノ
ードが接近させていき、時間経過後は接近したノードが
分散していくようにグラフ描画を制御することができ
る。
According to this device, the repulsive field of the nodes is controlled to be narrowed within a predetermined time and the attractive force between the nodes is strengthened, and after a lapse of time, the repulsive field of the nodes is widened and the repulsive field of the nodes is widened. By controlling so that the repulsive force between the nodes is weakened and the repulsive force between the nodes is strengthened, the graphs are drawn so that the related nodes move closer to each other in time and the approaching nodes disperse after the lapse of time. Can be controlled.

【0019】また、請求項5に記載のパスウェイ情報表
示装置は、請求項4に記載のパスウェイ情報表示装置に
おいて、上記グラフ描画手段にて描画された上記ノード
と上記エッジに基づいて合成ベクトルの絶対値の総和を
求めることによりエネルギーを計算するエネルギー計算
手段をさらに備え、上記エネルギー計算手段にて計算さ
れた上記エネルギーが予め定めた値より小さくなるま
で、または、上記エネルギーが最小になるまで、上記動
的パラメタ制御手段を繰り返し行うことを特徴とする。
The pathway information display device according to a fifth aspect is the pathway information display device according to the fourth aspect, wherein an absolute value of a composite vector is obtained based on the node and the edge drawn by the graph drawing means. The apparatus further comprises energy calculating means for calculating energy by obtaining the sum of the values, until the energy calculated by the energy calculating means becomes smaller than a predetermined value, or until the energy becomes the minimum. It is characterized in that the dynamic parameter control means is repeatedly performed.

【0020】この装置によれば、描画されたノードとエ
ッジに基づいて合成ベクトルの絶対値の総和を求めるこ
とによりエネルギーを計算し、計算されたエネルギーが
予め定めた値より小さくなるまで、または、エネルギー
が最小になるまで、動的パラメタ制御を繰り返し行うこ
とにより、ある程度小さなエネルギー状態または最小エ
ネルギー状態である系を実現するような配置を求めるこ
とができる。
According to this apparatus, the energy is calculated by obtaining the total sum of the absolute values of the composite vector based on the drawn nodes and edges, or until the calculated energy becomes smaller than a predetermined value, or By repeatedly performing dynamic parameter control until the energy becomes the minimum, it is possible to obtain an arrangement that realizes a system having a somewhat small energy state or a minimum energy state.

【0021】また、請求項6に記載のパスウェイ情報表
示装置は、請求項1から5のいずれか一つに記載のパス
ウェイ情報表示装置において、上記ノードの上記エッジ
の接続先が別の上記エッジである場合には、当該別のエ
ッジ上に仮ノードを設定する仮ノード設定手段をさらに
備え、上記グラフ描画手段は、上記仮ノード部分を折れ
曲がりポイントとして描画することを特徴とする。
The pathway information display device according to claim 6 is the pathway information display device according to any one of claims 1 to 5, wherein the connection destination of the edge of the node is another edge. In some cases, provisional node setting means for setting a provisional node on the other edge is further provided, and the graph drawing means draws the provisional node portion as a bending point.

【0022】この装置によれば、ノードのエッジの接続
先が別のエッジである場合には、当該別のエッジ上に仮
ノードを設定し、仮ノード部分を折れ曲がりポイントと
して描画するので、エッジが別のエッジに接続されてい
る場合の可読性を向上させることができる。
According to this apparatus, when the connection destination of the edge of the node is another edge, a temporary node is set on the other edge and the temporary node portion is drawn as a bending point. Readability can be improved when connected to another edge.

【0023】また、本発明はパスウェイ情報表示方法に
関するものであり、請求項7に記載のパスウェイ情報表
示方法は、ノードとエッジとにより構成されるパスウェ
イ情報の2項関係モデルを作成する2項関係モデル作成
ステップと、一定距離内にある上記ノード間に発生する
斥力を計算する斥力計算ステップと、上記エッジにより
接続された上記ノード間に発生する引力を計算する引力
計算ステップと、上記ノードの予め定めた周辺領域に対
して反発場を設定して上記斥力および上記引力を計算す
る反発場計算ステップと、上記斥力計算ステップにより
計算された上記斥力、上記引力計算ステップにより計算
された上記引力、上記反発場計算ステップにより計算さ
れた上記反発場の上記斥力および上記引力に基づいて上
記ノードの座標位置をスプリングレイアウトにより決定
して、上記ノードと上記エッジをグラフ描画するグラフ
描画ステップとを含み、上記パスウェイ情報を上記2項
関係モデルでグラフ表示をすることを特徴とする。
The present invention also relates to a pathway information display method, and the pathway information display method according to claim 7 is a binary relational model for creating a binary relational model of pathway information composed of nodes and edges. A model creating step, a repulsive force calculating step for calculating a repulsive force generated between the nodes within a certain distance, an attractive force calculating step for calculating an attractive force generated between the nodes connected by the edge, and the node in advance. A repulsive field calculation step for calculating the repulsive force and the attractive force by setting a repulsive field for the defined peripheral area, the repulsive force calculated by the repulsive force calculating step, the attractive force calculated by the attractive force calculating step, and The coordinate position of the node based on the repulsive force and the attractive force of the repulsive field calculated in the repulsive field calculating step. The determined by the spring layout, and a graph drawing step for graphing the nodes and the edge, the pathway information, characterized in that the graph display in the binary relation model.

【0024】この方法によれば、ノードとエッジとによ
り構成されるパスウェイ情報の2項関係モデルを作成す
る。ここで、パスウェイ情報は、遺伝子制御パスウェ
イ、代謝パスウェイ、信号伝達パスウェイなどに関する
情報を含み、主要情報を2項関係に写像することによ
り、複雑なパスウェイ情報を単純化してモデル化して、
総合的に表現することができるようになる。そして、一
定距離内にあるノード間に発生する斥力を計算し、エッ
ジにより接続されたノード間に発生する引力を計算し、
斥力および引力に基づいてノードの座標位置をスプリン
グレイアウトにより決定して、ノードとエッジをグラフ
描画することにより、中規模若しくは大規模なパスウェ
イ情報や複雑なパスウェイ情報であっても、一定時間内
に自動的にある程度可読なグラフを描画することができ
るようになる。ここで、ノード間の斥力および引力に基
づく力のみによりレイアウトを行うと、ノード間が接近
しすぎてノードやエッジ自体やそのラベルが見づらくな
る場合がある。そのため、本発明では、各ノードの予め
定めた周辺領域に対して反発場を定めて、ノード間が接
近しすぎるのを防止している。すなわち、本発明は、ノ
ードの予め定めた周辺領域に対して反発場を設定して斥
力および引力を計算し、計算された斥力、引力、反発場
の斥力および引力に基づいてノードの座標位置をスプリ
ングレイアウトにより決定して、ノードとエッジをグラ
フ描画し、パスウェイ情報を2項関係モデルでグラフ表
示をするので、ノードやエッジ自体やそれらのラベルの
重なりが回避されてグラフの可読性がさらに向上するよ
うになる。
According to this method, a binary relational model of pathway information composed of nodes and edges is created. Here, the pathway information includes information about gene regulation pathways, metabolic pathways, signal transduction pathways, etc. By mapping the main information to a binary relation, complicated pathway information is simplified and modeled,
You will be able to express it comprehensively. Then, the repulsive force generated between the nodes within a certain distance is calculated, and the attractive force generated between the nodes connected by the edge is calculated,
By determining the coordinate position of the node based on the repulsive force and the attractive force by the spring layout and drawing the nodes and edges in a graph, even if it is medium or large scale pathway information or complicated pathway information, it can be done within a certain time. It will be possible to automatically draw a graph that is somewhat readable. Here, if the layout is performed only by the force based on the repulsive force and the attractive force between the nodes, the nodes may be too close to each other and the node or the edge itself or the label thereof may be difficult to see. Therefore, in the present invention, a repulsive field is set for a predetermined peripheral area of each node to prevent the nodes from being too close to each other. That is, the present invention sets a repulsive field to a predetermined peripheral region of a node, calculates repulsive force and attractive force, and calculates the coordinate position of the node based on the calculated repulsive force, attractive force, repulsive field repulsive force and attractive force. It is decided by the spring layout, and the nodes and edges are drawn in a graph, and the pathway information is displayed in a graph with a binary relational model, so that the nodes and edges themselves and their labels are prevented from overlapping and the readability of the graph is further improved. Like

【0025】また、請求項8に記載のパスウェイ情報表
示方法は、請求項7に記載のパスウェイ情報表示方法に
おいて、上記反発場計算ステップは、上記ノードの上記
周辺領域に対して上記引力を弱めること、および/また
は、上記ノードの上記周辺領域の中に位置する上記ノー
ドの間の斥力を強めることにより上記反発場の上記斥力
および上記引力の計算を行うことを特徴とする。
The pathway information display method according to claim 8 is the pathway information display method according to claim 7, wherein the repulsive field calculation step weakens the attractive force to the peripheral region of the node. And / or by increasing the repulsive force between the nodes located in the peripheral region of the node, the repulsive force and the attractive force of the repulsive field are calculated.

【0026】これは反発場計算の一例を一層具体的に示
すものである。この方法によれば、ノードの上記周辺領
域に対して引力を弱めること(引力を発生させないこと
を含む)、および/または、ノードの周辺領域の中に位
置するノードの間の斥力を強めることにより反発場の計
算を行い、これらの力に基づいてスプリングレイアウト
により全体の力(例えば、全エッジの合成ベクトルの絶
対値の総和であるエネルギー値など)が系の最小エネル
ギー状態を実現するように全ノードの座標位置を決定し
て、ノードとエッジをグラフ描画する。
This shows one example of the repulsive field calculation more specifically. According to this method, by weakening attractive force (including not generating attractive force) to the peripheral region of the node, and / or increasing repulsive force between nodes located in the peripheral region of the node. The repulsive field is calculated, and based on these forces, the spring layout is performed so that the total force (for example, the energy value that is the sum of the absolute values of the combined vector of all edges) realizes the minimum energy state of the system. The coordinate position of the node is determined, and the node and the edge are graph-drawn.

【0027】また、請求項9に記載のパスウェイ情報表
示方法は、請求項7または8に記載のパスウェイ情報表
示方法において、上記ノードの座標位置が予め定めた描
画領域内にあるか判定し、当該描画領域から外れる場合
には当該ノードの座標位置を当該描画領域の境界に移動
する境界判定ステップをさらに含むことを特徴とする。
The pathway information display method according to claim 9 is the pathway information display method according to claim 7 or 8, wherein it is determined whether the coordinate position of the node is within a predetermined drawing area, It is characterized by further including a boundary determination step of moving the coordinate position of the node to the boundary of the drawing area when it deviates from the drawing area.

【0028】この方法によれば、ノードの座標位置が予
め定めた描画領域内にあるか判定し、当該描画領域から
外れる場合には当該ノードの座標位置を当該描画領域の
境界に移動するので、常に描画領域内にパスウェイ情報
を描画することができる。
According to this method, it is determined whether the coordinate position of the node is within a predetermined drawing area, and if it is out of the drawing area, the coordinate position of the node is moved to the boundary of the drawing area. The pathway information can always be drawn in the drawing area.

【0029】また、請求項10に記載のパスウェイ情報
表示方法は、請求項7から9のいずれか一つに記載のパ
スウェイ情報表示方法において、予め定めた時間内は上
記ノードの上記反発場を狭め、かつ、上記ノード間の上
記引力を強めるように制御し、上記時間が経過した後は
上記ノードの上記反発場を広め、上記ノード間の引力を
弱め、かつ、上記ノード間の斥力を強めるように制御す
ることにより、上記時間内は関連のあるノードが接近さ
せていき、上記時間経過後は接近したノードが分散して
いくようにグラフ描画を制御する動的パラメタ制御ステ
ップをさらに含むことを特徴とする。
The pathway information display method according to claim 10 is the pathway information display method according to any one of claims 7 to 9, wherein the repulsive field of the node is narrowed within a predetermined time. In addition, control is performed to increase the attractive force between the nodes, and after the time has elapsed, the repulsive field of the nodes is widened, the attractive force between the nodes is weakened, and the repulsive force between the nodes is increased. Control to control the graph drawing so that the related nodes are brought closer to each other during the above time and the approaching nodes are dispersed after the above time has passed. Characterize.

【0030】この方法によれば、予め定めた時間内はノ
ードの反発場を狭め、かつ、ノード間の引力を強めるよ
うに制御し、時間が経過した後はノードの反発場を広
め、ノード間の引力を弱め、かつ、ノード間の斥力を強
めるように制御することにより、時間内は関連のあるノ
ードが接近させていき、時間経過後は接近したノードが
分散していくようにグラフ描画を制御することができ
る。
According to this method, the repulsive field of the nodes is controlled to be narrowed within a predetermined time and the attractive force between the nodes is strengthened, and after a lapse of time, the repulsive field of the nodes is widened and the repulsive field of the nodes is increased. By controlling so that the repulsive force between the nodes is weakened and the repulsive force between the nodes is strengthened, the graphs are drawn so that the related nodes move closer to each other in time and the approaching nodes disperse after the lapse of time. Can be controlled.

【0031】また、請求項11に記載のパスウェイ情報
表示方法は、請求項10に記載のパスウェイ情報表示方
法において、上記グラフ描画ステップにて描画された上
記ノードと上記エッジに基づいて合成ベクトルの絶対値
の総和を求めることによりエネルギーを計算するエネル
ギー計算ステップをさらに含み、上記エネルギー計算ス
テップにて計算された上記エネルギーが予め定めた値よ
り小さくなるまで、または、上記エネルギーが最小にな
るまで、上記動的パラメタ制御ステップを繰り返し行う
ことを特徴とする。
The pathway information display method according to claim 11 is the pathway information display method according to claim 10, wherein the absolute value of the composite vector is based on the node and the edge drawn in the graph drawing step. The method further includes an energy calculating step of calculating energy by obtaining the sum of the values, until the energy calculated in the energy calculating step becomes smaller than a predetermined value or until the energy becomes minimum. The feature is that the dynamic parameter control step is repeated.

【0032】この方法によれば、描画されたノードとエ
ッジに基づいて合成ベクトルの絶対値の総和を求めるこ
とによりエネルギーを計算し、計算されたエネルギーが
予め定めた値より小さくなるまで、または、エネルギー
が最小になるまで、動的パラメタ制御を繰り返し行うこ
とにより、ある程度小さなエネルギー状態または最小エ
ネルギー状態である系を実現するような配置を求めるこ
とができる。
According to this method, the energy is calculated by obtaining the sum of the absolute values of the composite vector based on the drawn nodes and edges, and until the calculated energy becomes smaller than a predetermined value, or By repeatedly performing dynamic parameter control until the energy becomes the minimum, it is possible to obtain an arrangement that realizes a system having a somewhat small energy state or a minimum energy state.

【0033】また、請求項12に記載のパスウェイ情報
表示方法は、請求項7から11のいずれか一つに記載の
パスウェイ情報表示方法において、上記ノードの上記エ
ッジの接続先が別の上記エッジである場合には、当該別
のエッジ上に仮ノードを設定する仮ノード設定ステップ
をさらに含み、上記グラフ描画ステップは、上記仮ノー
ド部分を折れ曲がりポイントとして描画することを特徴
とする。
A pathway information display method according to a twelfth aspect is the pathway information display method according to any one of the seventh to eleventh aspects, wherein the connection destination of the edge of the node is another edge. In some cases, the method further includes a temporary node setting step of setting a temporary node on the other edge, and the graph drawing step is characterized by drawing the temporary node portion as a bending point.

【0034】この方法によれば、ノードのエッジの接続
先が別のエッジである場合には、当該別のエッジ上に仮
ノードを設定し、仮ノード部分を折れ曲がりポイントと
して描画するので、エッジが別のエッジに接続されてい
る場合の可読性を向上させることができる。
According to this method, when the connection destination of the edge of the node is another edge, a temporary node is set on the other edge and the temporary node portion is drawn as a bending point. Readability can be improved when connected to another edge.

【0035】また、本発明はプログラムに関するもので
あり、請求項13に記載のプログラムは、ノードとエッ
ジとにより構成されるパスウェイ情報の2項関係モデル
を作成する2項関係モデル作成ステップと、一定距離内
にある上記ノード間に発生する斥力を計算する斥力計算
ステップと、上記エッジにより接続された上記ノード間
に発生する引力を計算する引力計算ステップと、上記ノ
ードの予め定めた周辺領域に対して反発場を設定して上
記斥力および上記引力を計算する反発場計算ステップ
と、上記斥力計算ステップにより計算された上記斥力、
上記引力計算ステップにより計算された上記引力、上記
反発場計算ステップにより計算された上記反発場の上記
斥力および上記引力に基づいて上記ノードの座標位置を
スプリングレイアウトにより決定して、上記ノードと上
記エッジをグラフ描画するグラフ描画ステップとを含
み、上記パスウェイ情報を上記2項関係モデルでグラフ
表示をすることを特徴とする。
Further, the present invention relates to a program, and the program according to claim 13 comprises a binary relation model creating step of creating a binary relation model of pathway information constituted by nodes and edges, and a fixed step. A repulsive force calculation step for calculating a repulsive force generated between the nodes within a distance, an attractive force calculation step for calculating an attractive force generated between the nodes connected by the edges, and a predetermined peripheral area of the node A repulsive field calculation step of setting a repulsive field and calculating the repulsive force and the attractive force, and the repulsive force calculated by the repulsive force calculating step,
The coordinate position of the node is determined by a spring layout based on the attractive force calculated in the attractive force calculation step, the repulsive force of the repulsive field calculated in the repulsive field calculation step, and the attractive force, and the node and the edge are determined. And a graph drawing step for drawing the graph, and the pathway information is displayed as a graph by the binary relational model.

【0036】このプログラムによれば、ノードとエッジ
とにより構成されるパスウェイ情報の2項関係モデルを
作成する。ここで、パスウェイ情報は、遺伝子制御パス
ウェイ、代謝パスウェイ、信号伝達パスウェイなどに関
する情報を含み、主要情報を2項関係に写像することに
より、複雑なパスウェイ情報を単純化してモデル化し
て、総合的に表現することができるようになる。そし
て、一定距離内にあるノード間に発生する斥力を計算
し、エッジにより接続されたノード間に発生する引力を
計算し、斥力および引力に基づいてノードの座標位置を
スプリングレイアウトにより決定して、ノードとエッジ
をグラフ描画することにより、中規模若しくは大規模な
パスウェイ情報や複雑なパスウェイ情報であっても、一
定時間内に自動的にある程度可読なグラフを描画するこ
とができるようになる。ここで、ノード間の斥力および
引力に基づく力のみによりレイアウトを行うと、ノード
間が接近しすぎてノードやエッジ自体やそのラベルが見
づらくなる場合がある。そのため、本発明では、各ノー
ドの予め定めた周辺領域に対して反発場を定めて、ノー
ド間が接近しすぎるのを防止している。すなわち、本発
明は、ノードの予め定めた周辺領域に対して反発場を設
定して斥力および引力を計算し、計算された斥力、引
力、反発場の斥力および引力に基づいてノードの座標位
置をスプリングレイアウトにより決定して、ノードとエ
ッジをグラフ描画し、パスウェイ情報を2項関係モデル
でグラフ表示をするので、ノードやエッジ自体やそれら
のラベルの重なりが回避されてグラフの可読性がさらに
向上するようになる。
According to this program, a binary relational model of pathway information composed of nodes and edges is created. Here, the pathway information includes information about gene regulatory pathways, metabolic pathways, signal transduction pathways, etc. By mapping the main information into a binary relation, complicated pathway information is simplified and modeled, Be able to express. Then, the repulsive force generated between the nodes within a certain distance is calculated, the attractive force generated between the nodes connected by the edge is calculated, and the coordinate position of the node is determined by the spring layout based on the repulsive force and the attractive force, By drawing the nodes and edges as a graph, it becomes possible to automatically draw a somewhat readable graph within a certain time even for medium- or large-scale pathway information or complicated pathway information. Here, if the layout is performed only by the force based on the repulsive force and the attractive force between the nodes, the nodes may be too close to each other and the node or the edge itself or the label thereof may be difficult to see. Therefore, in the present invention, a repulsive field is set for a predetermined peripheral area of each node to prevent the nodes from being too close to each other. That is, the present invention sets a repulsive field to a predetermined peripheral region of a node, calculates repulsive force and attractive force, and calculates the coordinate position of the node based on the calculated repulsive force, attractive force, repulsive field repulsive force and attractive force. It is decided by the spring layout, and the nodes and edges are drawn in a graph, and the pathway information is displayed in a graph with a binary relational model, so that the nodes and edges themselves and their labels are prevented from overlapping and the readability of the graph is further improved. Like

【0037】また、請求項14に記載のプログラムは、
請求項13に記載のプログラムにおいて、上記反発場計
算ステップは、上記ノードの上記周辺領域に対して上記
引力を弱めること、および/または、上記ノードの上記
周辺領域の中に位置する上記ノードの間の斥力を強める
ことにより上記反発場の上記斥力および上記引力の計算
を行うことを特徴とする。
The program according to claim 14 is
The program according to claim 13, wherein the repulsive field calculation step weakens the attractive force to the peripheral area of the node and / or between the nodes located in the peripheral area of the node. It is characterized in that the repulsive force and the attractive force of the repulsive field are calculated by increasing the repulsive force of.

【0038】これは反発場計算の一例を一層具体的に示
すものである。このプログラムによれば、ノードの上記
周辺領域に対して引力を弱めること(引力を発生させな
いことを含む)、および/または、ノードの周辺領域の
中に位置するノードの間の斥力を強めることにより反発
場の計算を行い、これらの力に基づいてスプリングレイ
アウトにより全体の力(例えば、全エッジの合成ベクト
ルの絶対値の総和であるエネルギー値など)が系の最小
エネルギー状態を実現するように全ノードの座標位置を
決定して、ノードとエッジをグラフ描画する。
This shows one example of the repulsive field calculation more specifically. According to this program, by weakening attractive force (including not generating attractive force) to the peripheral region of the node, and / or increasing repulsive force between nodes located in the peripheral region of the node. The repulsive field is calculated, and based on these forces, the spring layout is performed so that the total force (for example, the energy value that is the sum of the absolute values of the combined vector of all edges) realizes the minimum energy state of the system. The coordinate position of the node is determined, and the node and the edge are graph-drawn.

【0039】また、請求項15に記載のプログラムは、
請求項13または14に記載のプログラムにおいて、上
記ノードの座標位置が予め定めた描画領域内にあるか判
定し、当該描画領域から外れる場合には当該ノードの座
標位置を当該描画領域の境界に移動する境界判定ステッ
プをさらに含むことを特徴とする。
Further, the program according to claim 15 is
The program according to claim 13 or 14, wherein it is determined whether the coordinate position of the node is within a predetermined drawing area, and if it is out of the drawing area, the coordinate position of the node is moved to the boundary of the drawing area. The method further includes a boundary determination step of

【0040】このプログラムによれば、ノードの座標位
置が予め定めた描画領域内にあるか判定し、当該描画領
域から外れる場合には当該ノードの座標位置を当該描画
領域の境界に移動するので、常に描画領域内にパスウェ
イ情報を描画することができる。
According to this program, it is determined whether the coordinate position of the node is within a predetermined drawing area, and if it is out of the drawing area, the coordinate position of the node is moved to the boundary of the drawing area. The pathway information can always be drawn in the drawing area.

【0041】また、請求項16に記載のプログラムは、
請求項13から15のいずれか一つに記載のプログラム
において、予め定めた時間内は上記ノードの上記反発場
を狭め、かつ、上記ノード間の上記引力を強めるように
制御し、上記時間が経過した後は上記ノードの上記反発
場を広め、上記ノード間の引力を弱め、かつ、上記ノー
ド間の斥力を強めるように制御することにより、上記時
間内は関連のあるノードが接近させていき、上記時間経
過後は接近したノードが分散していくようにグラフ描画
を制御する動的パラメタ制御ステップをさらに含むこと
を特徴とする。
Further, the program according to claim 16 is
The program according to any one of claims 13 to 15, wherein the repulsive field of the nodes is narrowed and the attractive force between the nodes is strengthened within a predetermined time, and the time elapses. After that, by spreading the repulsive field of the nodes, weakening the attractive force between the nodes, and controlling the repulsive force between the nodes to be stronger, the related nodes will approach each other within the time, It is characterized by further including a dynamic parameter control step for controlling the graph drawing so that the approaching nodes are dispersed after the lapse of the above time.

【0042】このプログラムによれば、予め定めた時間
内はノードの反発場を狭め、かつ、ノード間の引力を強
めるように制御し、時間が経過した後はノードの反発場
を広め、ノード間の引力を弱め、かつ、ノード間の斥力
を強めるように制御することにより、時間内は関連のあ
るノードが接近させていき、時間経過後は接近したノー
ドが分散していくようにグラフ描画を制御することがで
きる。
According to this program, the repulsive field of the nodes is controlled to be narrowed and the attractive force between the nodes is strengthened within a predetermined time, and the repulsive field of the node is widened after a lapse of time, and By controlling so that the repulsive force between the nodes is weakened and the repulsive force between the nodes is strengthened, the graphs are drawn so that the related nodes move closer to each other in time and the approaching nodes disperse after the lapse of time. Can be controlled.

【0043】また、請求項17に記載のプログラムは、
請求項16に記載のプログラムにおいて、上記グラフ描
画ステップにて描画された上記ノードと上記エッジに基
づいて合成ベクトルの絶対値の総和を求めることにより
エネルギーを計算するエネルギー計算ステップをさらに
含み、上記エネルギー計算ステップにて計算された上記
エネルギーが予め定めた値より小さくなるまで、また
は、上記エネルギーが最小になるまで、上記動的パラメ
タ制御ステップを繰り返し行うことを特徴とする。
The program according to claim 17 is
17. The program according to claim 16, further comprising an energy calculating step of calculating energy by calculating a sum of absolute values of combined vectors based on the nodes and the edges drawn in the graph drawing step, It is characterized in that the dynamic parameter control step is repeated until the energy calculated in the calculation step becomes smaller than a predetermined value or until the energy becomes minimum.

【0044】このプログラムによれば、描画されたノー
ドとエッジに基づいて合成ベクトルの絶対値の総和を求
めることによりエネルギーを計算し、計算されたエネル
ギーが予め定めた値より小さくなるまで、または、エネ
ルギーが最小になるまで、動的パラメタ制御を繰り返し
行うことにより、ある程度小さなエネルギー状態または
最小エネルギー状態である系を実現するような配置を求
めることができる。
According to this program, the energy is calculated by obtaining the sum of the absolute values of the composite vector based on the drawn nodes and edges, until the calculated energy becomes smaller than a predetermined value, or By repeatedly performing dynamic parameter control until the energy becomes the minimum, it is possible to obtain an arrangement that realizes a system having a somewhat small energy state or a minimum energy state.

【0045】また、請求項18に記載のプログラムは、
請求項13から17のいずれか一つに記載のプログラム
において、上記ノードの上記エッジの接続先が別の上記
エッジである場合には、当該別のエッジ上に仮ノードを
設定する仮ノード設定ステップをさらに含み、上記グラ
フ描画ステップは、上記仮ノード部分を折れ曲がりポイ
ントとして描画することを特徴とする。
The program according to claim 18 is
In the program according to any one of claims 13 to 17, when the connection destination of the edge of the node is another edge, a temporary node setting step of setting a temporary node on the other edge Further, the graph drawing step is characterized in that the temporary node portion is drawn as a bending point.

【0046】このプログラムによれば、ノードのエッジ
の接続先が別のエッジである場合には、当該別のエッジ
上に仮ノードを設定し、仮ノード部分を折れ曲がりポイ
ントとして描画するので、エッジが別のエッジに接続さ
れている場合の可読性を向上させることができる。
According to this program, when the connection destination of the edge of the node is another edge, a temporary node is set on the other edge and the temporary node portion is drawn as a bending point. Readability can be improved when connected to another edge.

【0047】また、本発明は記録媒体に関するものであ
り、請求項19に記載の記録媒体は、上記請求項13か
ら18のいずれか一つに記載されたプログラムを記録し
たことを特徴とする。
The present invention also relates to a recording medium, and the recording medium according to claim 19 is characterized in that the program according to any one of claims 13 to 18 is recorded.

【0048】この記録媒体によれば、当該記録媒体に記
録されたプログラムをコンピュータに読み取らせて実行
することによって、請求項13から18のいずれか一つ
に記載されたプログラムをコンピュータを利用して実現
することができ、これら各方法と同様の効果を得ること
ができる。
According to this recording medium, the program recorded in the recording medium is read and executed by the computer, and the program described in any one of claims 13 to 18 is used by the computer. It can be realized, and the same effect as each of these methods can be obtained.

【0049】[0049]

【発明の実施の形態】以下に、本発明にかかるパスウェ
イ情報表示装置、パスウェイ情報表示方法、プログラ
ム、および、記録媒体の実施の形態を図面に基づいて詳
細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が
限定されるものではない。特に、以下の実施の形態にお
いては、本発明を、遺伝子制御パスウェイ、代謝パスウ
ェイ、信号伝達パスウェイなどのパスウェイ情報につい
てグラフ描画を行うバイオインフォマティクスシステム
に適用した例について説明するが、この場合に限られ
ず、あらゆる分野のパスウェイ情報をグラフ描画するシ
ステムにおいて、同様に適用することができる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of a pathway information display device, a pathway information display method, a program, and a recording medium according to the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. The present invention is not limited to this embodiment. In particular, in the following embodiments, the present invention will be described as an example in which it is applied to a bioinformatics system that performs graph drawing of pathway information such as gene control pathway, metabolic pathway, and signal transduction pathway, but is not limited to this case. , Can be similarly applied to a system for drawing pathway information in all fields.

【0050】[本発明の概要]以下、本発明の基本原理
の概要について説明し、その後、本発明の構成および処
理等について詳細に説明する。図1は本発明の基本原理
の概要を示す概念図である。
[Outline of the Present Invention] The outline of the basic principle of the present invention will be described below, and then the configuration and processing of the present invention will be described in detail. FIG. 1 is a conceptual diagram showing the outline of the basic principle of the present invention.

【0051】本発明は、まず、ノードとエッジとにより
構成されるパスウェイ情報の2項関係モデルを作成して
2項関係モデルデータベースを構築する。ここで、「ノ
ード」は、物質や現象を表現するものである。また、
「エッジ」はノード間の様々な関係を表現し、始点とな
るノードと終点となるノードまたはエッジとを持ち、始
点から終点への2項関係を表現する。例えば、ノード
は、遺伝子、蛋白質、アミノ酸、酵素、補酵素等の物質
や、酵素反応や代謝反応などの現象を表現し,エッジ
は、生成、抑制、結合など始点と終点との関係を表現す
る。通常、ノードやエッジは種類に応じて異なる形状で
表現される。
In the present invention, first, a binary relational model of pathway information composed of nodes and edges is created to construct a binary relational model database. Here, the "node" represents a substance or a phenomenon. Also,
“Edge” expresses various relationships between nodes, and has a node serving as a start point and a node or edge serving as an end point, and represents a binary relation from a start point to an end point. For example, nodes represent substances such as genes, proteins, amino acids, enzymes, coenzymes, and phenomena such as enzymatic reactions and metabolic reactions, and edges represent relationships between starting points and ending points such as generation, inhibition, and binding. . Normally, nodes and edges are represented by different shapes depending on the type.

【0052】ついで、2項関係モデルデータベースで定
義された各ノード(図1におけるAからU)およびエッ
ジ(e1からe15)に対して、スプリングレイアウトを
実行してグラフ描画を行う。ここで、「スプリングレイ
アウト」は、一般無向グラフの描画法のうち力指向配置
と呼ばれるものであり、ノードをリングに、エッジをバ
ネに置き換えて、リングにかかるバネの力(斥力および
引力)が系の最小エネルギー状態を実現するような配置
を求めるものである。すなわち、本発明は、ノード間の
距離に応じてノード間の斥力および引力を計算し、その
力に基づいてノードの座標位置を決定して、ノードとエ
ッジをグラフ描画する。ここで、「斥力」は一定距離内
に存在する全ノード組間に発生する力であり、斥力によ
りノードは分散されて重なりが除去される。また、「引
力」は、エッジで接続されたノード間に働く力であり、
引力によりエッジ接続されたノードは接近するので、関
係のあるノードは接近させることができ、関係のないノ
ードと区別しやすくなる。
Next, spring layout is executed for each node (A to U in FIG. 1) and edge (e 1 to e 15 ) defined in the binary relational model database to draw a graph. Here, "spring layout" is called a force-directed arrangement in the drawing method of general undirected graphs, where nodes are replaced by rings and edges by springs, and the spring force (repulsive force and attractive force) applied to the ring. Is a configuration that realizes the minimum energy state of the system. That is, according to the present invention, the repulsive force and the attractive force between the nodes are calculated according to the distance between the nodes, the coordinate position of the node is determined based on the force, and the node and the edge are graph-drawn. Here, the "repulsive force" is a force generated between all the node groups existing within a certain distance, and the repulsive force disperses the nodes and removes the overlap. "Attractive force" is the force that acts between nodes connected by edges,
Since the nodes edge-connected by the attractive force approach each other, the related nodes can approach each other, making it easy to distinguish them from unrelated nodes.

【0053】ここで、ノード間の斥力および引力に基づ
く力のみによりスプリングレイアウトを行うと、ノード
間が接近しすぎてノードやエッジ自体やそのラベルが見
づらくなる場合がある。そのため、本発明では、各ノー
ドの予め定めた周辺領域に対して「反発場」を定めて、
ノード間が接近しすぎるのを防止している。すなわち、
本発明は、ノードの周辺領域に対して引力を弱めること
(引力を発生させないことを含む)、および/または、
ノードの周辺領域の中に位置するノードの間の斥力を強
めることにより反発場の計算を行い、これらの力に基づ
いてスプリングレイアウトにより全体の力(例えば、全
エッジの合成ベクトルの絶対値の総和であるエネルギー
値など)が系の最小エネルギー状態を実現するように全
ノードの座標位置を決定して、ノードとエッジをグラフ
描画する。
If the spring layout is performed only by the force based on the repulsive force and the attractive force between the nodes, the nodes may be too close to each other and the nodes or edges themselves or their labels may be difficult to see. Therefore, in the present invention, a "repulsive field" is defined for a predetermined peripheral area of each node,
It prevents the nodes from getting too close. That is,
The present invention weakens an attractive force (including not generating an attractive force) with respect to a peripheral region of a node, and / or
The repulsive field is calculated by increasing the repulsive force between the nodes located in the peripheral region of the node, and based on these forces, the spring layout is used to calculate the total force (for example, the sum of the absolute values of the combined vectors of all edges). The energy coordinates of all nodes are determined so that the minimum energy state of the system is realized, and the nodes and edges are plotted in a graph.

【0054】また、本発明は、ノードの座標位置が予め
定めた描画領域内にあるか判定し、当該描画領域から外
れる場合には当該ノードの座標位置を当該描画領域の境
界に移動することにより、常に描画領域内にパスウェイ
情報を描画することができる。このように描画領域を予
め設定することにより、斥力の作用距離に限界を設ける
ことができ、通常のスプリングレイアウトにありがちな
永遠に離れ続ける現象を回避することができる。また、
ウィンドウ境界でノード移動が抑制される場合では、境
界に多数のノードが集積する現象が回避される。
Further, according to the present invention, it is determined whether the coordinate position of the node is within a predetermined drawing area, and if it is out of the drawing area, the coordinate position of the node is moved to the boundary of the drawing area. The pathway information can always be drawn in the drawing area. By setting the drawing area in advance in this way, it is possible to set a limit on the action distance of the repulsive force, and it is possible to avoid the phenomenon of keeping away forever, which is often the case in a normal spring layout. Also,
When node movement is suppressed at the window boundary, the phenomenon that many nodes are accumulated at the boundary is avoided.

【0055】また、本発明は、予め定めた時間内はノー
ドの反発場を狭め、かつ、ノード間の引力を強めるよう
に制御し、時間が経過した後はノードの反発場を広め、
ノード間の引力を弱め、かつ、ノード間の斥力を強める
ように制御することにより、一定時間内は関連のあるノ
ードが接近させていき、一定時間経過後は接近したノー
ドが分散していくように動的にパラメタ制御を行ってグ
ラフ描画することができる(動的パラメタ制御処理)。
そして、ノードとエッジに基づいて合成ベクトルの絶対
値の総和を求めることによりエネルギーを計算し、エネ
ルギーが予め定めた値より小さくなるまで、または、エ
ネルギーが最小になるまで、繰り返し行う。動的パラメ
タ制御処理を実行することにより、予め定めた時間内
は、規模の大きなパスウェイ情報や複雑なパスウェイ情
報であっても、短時間で関連のあるノード同士が接近し
適切なクラスタリングを行うことができる。また、エッ
ジの交差の多くが取り除かれるので、エネルギーがロー
カルミニマムな配置に落ち込む機会を減少させることが
できる。また、予め定めた時間経過後は、複雑なパスウ
ェイ情報についても可読性を向上させることができる。
Further, according to the present invention, the repulsive field of the node is controlled to be narrowed within a predetermined time and the attractive force between the nodes is strengthened, and after a lapse of time, the repulsive field of the node is widened.
By controlling so that the attractive force between the nodes is weakened and the repulsive force between the nodes is strengthened, the related nodes will be brought closer to each other within a certain period of time, and the approaching nodes will be dispersed after a certain period of time. Graphs can be drawn by dynamically controlling parameters (dynamic parameter control processing).
Then, the energy is calculated by obtaining the total sum of the absolute values of the combined vector based on the nodes and the edges, and the energy is iterated until the energy becomes smaller than a predetermined value or the energy becomes the minimum. By executing the dynamic parameter control process, related nodes can approach each other in a short time and perform appropriate clustering within a predetermined time even for large-scale pathway information or complicated pathway information. You can Also, many of the edge intersections are eliminated, reducing the chance of energy falling into a local minimum placement. In addition, the readability of complicated pathway information can be improved after the elapse of a predetermined time.

【0056】[システム構成]まず、本システムの構成
について説明する。図2は、本発明が適用される本シス
テムの構成の一例を示すブロック図であり、該構成のう
ち本発明に関係する部分のみを概念的に示している。本
システムは、概略的に、パスウェイ情報表示装置100
と、遺伝子制御パスウェイや代謝パスウェイや情報伝達
パスウェイ等を含むパスウェイ情報等に関する外部デー
タベースやホモロジー検索用の外部プログラム等を提供
する外部システム200とを、ネットワーク300を介
して通信可能に接続して構成されている。
[System Configuration] First, the configuration of this system will be described. FIG. 2 is a block diagram showing an example of the configuration of the present system to which the present invention is applied, and conceptually shows only the portion related to the present invention in the configuration. The present system schematically includes a pathway information display device 100.
And an external system 200 that provides an external database for pathway information including gene control pathways, metabolic pathways, information transmission pathways, etc., and an external program for homology search, etc., are communicatively connected via a network 300. Has been done.

【0057】図2においてネットワーク300は、パス
ウェイ情報表示装置100と外部システム200とを相
互に接続する機能を有し、例えば、インターネット等で
ある。
In FIG. 2, the network 300 has a function of mutually connecting the pathway information display device 100 and the external system 200, and is, for example, the Internet.

【0058】図2において外部システム200は、ネッ
トワーク300を介して、パスウェイ情報表示装置10
0と相互に接続され、利用者に対してパスウェイ情報等
に関する外部データベースやホモロジー検索やモチーフ
検索等の外部プログラムを実行するウェブサイトを提供
する機能を有する。
In FIG. 2, the external system 200 is connected to the pathway information display device 10 via the network 300.
It has a function of being connected to 0 and providing a user with an external database for pathway information and the like and a website for executing external programs such as homology search and motif search.

【0059】ここで、外部システム200は、WEBサ
ーバやASPサーバ等として構成してもよく、そのハー
ドウェア構成は、一般に市販されるワークステーショ
ン、パーソナルコンピュータ等の情報処理装置およびそ
の付属装置により構成してもよい。また、外部システム
200の各機能は、外部システム200のハードウェア
構成中のCPU、ディスク装置、メモリ装置、入力装
置、出力装置、通信制御装置等およびそれらを制御する
プログラム等により実現される。
Here, the external system 200 may be configured as a WEB server, an ASP server, or the like, and its hardware configuration is configured by an information processing device such as a workstation or a personal computer that is generally commercially available and its auxiliary device. You may. Further, each function of the external system 200 is realized by a CPU, a disk device, a memory device, an input device, an output device, a communication control device, and the like in the hardware configuration of the external system 200 and a program for controlling them.

【0060】図2においてパスウェイ情報表示装置10
0は、概略的に、パスウェイ情報表示装置100の全体
を統括的に制御するCPU等の制御部102、通信回線
等に接続されるルータ等の通信装置(図示せず)に接続
される通信制御インターフェース部104、入力装置1
12および出力装置114に接続される入出力制御イン
ターフェース部108、システムクロックを発生させる
クロック発生部110、および、各種のデータベースや
テーブル(2項関係モデルデータベース106aおよび
グラフデータ106b)を格納する記憶部106を備え
て構成されており、これら各部は任意の通信路を介して
通信可能に接続されている。さらに、このパスウェイ情
報表示装置100は、ルータ等の通信装置および専用線
等の有線または無線の通信回線を介して、ネットワーク
300に通信可能に接続されている。
In FIG. 2, the pathway information display device 10
0 is a control unit 102 such as a CPU that generally controls the entire pathway information display device 100, and a communication control connected to a communication device (not shown) such as a router connected to a communication line or the like. Interface unit 104, input device 1
12, an input / output control interface unit 108 connected to the output device 114, a clock generation unit 110 that generates a system clock, and a storage unit that stores various databases and tables (binary relation model database 106a and graph data 106b). 106, and these units are communicably connected via an arbitrary communication path. Furthermore, the pathway information display device 100 is communicatively connected to the network 300 via a communication device such as a router and a wired or wireless communication line such as a dedicated line.

【0061】記憶部106に格納される各種のデータベ
ースやテーブル(2項関係モデルデータベース106a
およびグラフデータ106b)は、固定ディスク装置等
のストレージ手段であり、各種処理に用いる各種のプロ
グラムやテーブルやファイルやデータベースやウェブペ
ージ用ファイル等を格納する。
Various databases and tables (binary relation model database 106a) stored in the storage unit 106
The graph data 106b) is a storage means such as a fixed disk device, and stores various programs, tables, files, databases, web page files, etc. used for various processes.

【0062】これら記憶部106の各構成要素のうち、
2項関係モデルデータベース106aは、パスウェイ情
報の2項関係モデルを格納したデータベースである。例
えば、KEGGなどの外部データベースに格納されたパ
スウェイ情報に関する2項関係モデルを作成して2項関
係モデルデータベース106aに格納される。ここで、
図3は、2項関係モデルの概念図である。図3に示す例
では、ノードAからノードDが、エッジe1からエッジ
3により接続されている。このように、パスウェイ情
報は、ノードとエッジとにより構成される2項関係モデ
ルにより定義することができる。
Of these constituent elements of the storage unit 106,
The binary relation model database 106a is a database that stores a binary relation model of pathway information. For example, a binary relational model regarding pathway information stored in an external database such as KEGG is created and stored in the binary relational model database 106a. here,
FIG. 3 is a conceptual diagram of the binary relation model. In the example shown in FIG. 3, nodes A to D are connected by edges e 1 to e 3 . In this way, the pathway information can be defined by the binary relational model composed of nodes and edges.

【0063】また、図4は、2項関係モデルデータベー
ス106aに格納される情報の一例を示す図である。こ
の2項関係モデルデータベース106aに格納される情
報は、図4に示すように、接続元のノードの名称や座標
などを含む接続元情報、接続先のノードの名称や座標な
どを含む接続先情報、エッジの名称や長さ(距離)など
を含むエッジ情報、接続されたノード間の関係(生成、
抑制、促進など)を示す関係情報等を相互に関連付けて
構成されている。また、グラフデータ106bは、描画
されたグラフのデータを格納するグラフデータ格納手段
である。
FIG. 4 is a diagram showing an example of information stored in the binary relation model database 106a. The information stored in the binary relational model database 106a is, as shown in FIG. 4, connection source information including the name and coordinates of the connection source node and connection destination information including the name and coordinates of the connection destination node. , Edge information including edge name and length (distance), relationship between connected nodes (generation,
Related information indicating suppression, promotion, etc.) is associated with each other. Further, the graph data 106b is a graph data storage means for storing the data of the drawn graph.

【0064】また、図2において、通信制御インターフ
ェース部104は、パスウェイ情報表示装置100とネ
ットワーク300(またはルータ等の通信装置)との間
における通信制御を行う。すなわち、通信制御インター
フェース部104は、他の端末と通信回線を介してデー
タを通信する機能を有する。
In FIG. 2, the communication control interface unit 104 controls communication between the pathway information display device 100 and the network 300 (or communication device such as router). That is, the communication control interface unit 104 has a function of communicating data with other terminals via a communication line.

【0065】また、図2において、入出力制御インター
フェース部108は、入力装置112や出力装置114
の制御を行う。ここで、出力装置114としては、モニ
タ(家庭用テレビを含む)の他、スピーカを用いること
ができる(なお、以下においては出力装置をモニタとし
て記載する)。また、入力装置112としては、キーボ
ード、マウス、および、マイク等を用いることができ
る。また、モニタも、マウスと協働してポインティング
デバイス機能を実現する。
Further, in FIG. 2, the input / output control interface section 108 includes an input device 112 and an output device 114.
Control. Here, as the output device 114, a speaker can be used in addition to a monitor (including a home-use television) (hereinafter, the output device is described as a monitor). Further, as the input device 112, a keyboard, a mouse, a microphone or the like can be used. The monitor also realizes the pointing device function in cooperation with the mouse.

【0066】また、図2において、制御部102は、O
S(Operating System)等の制御プロ
グラム、各種の処理手順等を規定したプログラム、およ
び所要データを格納するための内部メモリを有し、これ
らのプログラム等により、種々の処理を実行するための
情報処理を行う。制御部102は、機能概念的に、2項
関係モデル作成部102a、引力計算部102b、斥力
計算部102c、反発場計算部102d、境界判定部1
02e、動的パラメタ制御部102f、グラフ描画部1
02g、エネルギー計算部102h、および、仮ノード
処理部102iを備えて構成されている。
Further, in FIG. 2, the control unit 102 controls the O
A control program such as an S (Operating System), a program that defines various processing procedures, and an internal memory for storing required data, and information processing for executing various processes by these programs and the like. I do. Conceptually, the control unit 102 is a binomial relation model creation unit 102a, attractive force calculation unit 102b, repulsive force calculation unit 102c, repulsive field calculation unit 102d, boundary determination unit 1
02e, dynamic parameter control unit 102f, graph drawing unit 1
02g, an energy calculation unit 102h, and a temporary node processing unit 102i.

【0067】このうち、2項関係モデル作成部102a
は、ノードとエッジとにより構成されるパスウェイ情報
の2項関係モデルを作成する2項関係モデル作成手段で
ある。また、引力計算部102bは、エッジにより接続
されたノード間に発生する引力を計算する引力計算手段
である。また、斥力計算部102cは、一定距離内にあ
るノード間に発生する斥力を計算する斥力計算手段であ
る。また、反発場計算部102dは、ノードの予め定め
た周辺領域に対して反発場を設定して斥力および引力を
計算する反発場計算手段である。
Of these, the binary relation model creating unit 102a
Is a binary relation model creating means for creating a binary relation model of pathway information composed of nodes and edges. The attractive force calculation unit 102b is an attractive force calculation unit that calculates an attractive force generated between nodes connected by edges. Further, the repulsive force calculation unit 102c is a repulsive force calculation unit that calculates a repulsive force generated between nodes within a certain distance. The repulsion field calculation unit 102d is a repulsion field calculation unit that sets a repulsion field in a predetermined peripheral region of the node and calculates repulsive force and attractive force.

【0068】また、境界判定部102eは、ノードの座
標位置が予め定めた描画領域内にあるか判定し、当該描
画領域から外れる場合には当該ノードの座標位置を当該
描画領域の境界に移動する境界判定手段である。また、
動的パラメタ制御部102fは、予め定めた時間内はノ
ードの反発場を狭め、かつ、ノード間の引力を強めるよ
うに制御し、時間が経過した後はノードの反発場を広
め、ノード間の引力を弱め、かつ、ノード間の斥力を強
めるように制御することにより、時間内は関連のあるノ
ードが接近させていき、時間経過後は接近したノードが
分散していくようにグラフ描画を制御する動的パラメタ
制御手段である。
The boundary determining unit 102e determines whether the coordinate position of the node is within a predetermined drawing area, and if it is outside the drawing area, moves the coordinate position of the node to the boundary of the drawing area. It is a boundary determination means. Also,
The dynamic parameter control unit 102f controls so that the repulsive field of the nodes is narrowed and the attractive force between the nodes is strengthened within a predetermined time, and after a lapse of time, the repulsive field of the node is widened and the repulsive field of the nodes is widened. By controlling so that the attractive force is weakened and the repulsive force between the nodes is strengthened, the graph drawing is controlled so that the related nodes are brought closer to each other in time and the approaching nodes are dispersed after the lapse of time. It is a means for controlling dynamic parameters.

【0069】また、グラフ描画部102gは、斥力計算
手段により計算された斥力、引力計算手段により計算さ
れた引力、反発場計算手段により計算された反発場の斥
力および引力に基づいてノードの座標位置をスプリング
レイアウトにより決定して、ノードとエッジをグラフ描
画するグラフ描画手段である。また、エネルギー計算部
102hは、グラフ描画手段にて描画されたノードとエ
ッジに基づいて合成ベクトルの絶対値の総和を求めるこ
とによりエネルギーを計算するエネルギー計算手段であ
る。
Further, the graph drawing unit 102g uses the repulsive force calculated by the repulsive force calculating means, the attractive force calculated by the attractive force calculating means, and the repulsive force repulsive force and attractive force calculated by the repulsive field calculating means to coordinate positions of the nodes. Is a graph drawing means that draws a graph of nodes and edges by deciding by the spring layout. The energy calculation unit 102h is an energy calculation unit that calculates energy by calculating the sum of absolute values of the combined vector based on the nodes and edges drawn by the graph drawing unit.

【0070】また、仮ノード処理部102iは、ノード
のエッジの接続先が別のエッジである場合には、当該別
のエッジ上に仮ノードを設定する仮ノード設定手段であ
る。なお、これら各部によって行なわれる処理の詳細に
ついては、後述する。
The temporary node processing unit 102i is a temporary node setting means for setting a temporary node on another edge when the connection destination of the edge of the node is another edge. The details of the processing performed by these units will be described later.

【0071】[システムの処理]次に、このように構成
された本実施の形態における本装置の処理の一例につい
て、以下に図5〜図9を参照して詳細に説明する。
[Processing of System] Next, an example of the processing of the present apparatus configured as described above in the present embodiment will be described in detail below with reference to FIGS.

【0072】[メイン処理]まず、メイン処理の詳細に
ついて図5を参照して説明する。図5は、本実施形態に
おける本システムのメイン処理の一例を示すフローチャ
ートである。
[Main Processing] First, details of the main processing will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a flow chart showing an example of the main processing of this system in this embodiment.

【0073】パスウェイ情報表示装置100は、2項関
係モデル作成部102aの処理により、パスウェイ情報
から2項関係モデルを作成して2項関係モデルデータベ
ース106aに格納する(ステップSA−1)。すなわ
ち、2項関係モデル作成部102aは、従来のKEGG
などのデータベースに格納されたパスウェイ情報から所
望のパスウェイ情報を利用者に選択させ、図3に示すパ
スウェイ情報の2項関係モデルを図4に示す形式に自動
変換して2項関係モデルの作成を行い、2項関係モデル
データベース106aに格納する。また、2項関係モデ
ル作成部102aは、図9に示すような2項関係モデル
作成用画面を出力装置114に表示し、利用者にノード
とエッジの情報を入力させることにより2項関係モデル
を作成してもよい。
The pathway information display device 100 creates a binary relationship model from the pathway information by the processing of the binary relationship model creation unit 102a and stores it in the binary relationship model database 106a (step SA-1). That is, the binary relation model creation unit 102a uses the conventional KEGG
The user is allowed to select desired pathway information from the pathway information stored in the database, and the binary relational model of the pathway information shown in FIG. 3 is automatically converted into the format shown in FIG. 4 to create the binary relational model. Then, the binary relational model database 106a is stored. The binomial relation model creation unit 102a displays a binomial relation model creation screen as shown in FIG. 9 on the output device 114, and prompts the user to input node and edge information to create the binomial relation model. May be created.

【0074】ここで、図9は、パスウェイ情報表示装置
100の出力装置114に表示される2項関係モデル作
成用画面の一例を示す図である。図9に示すように、2
項関係モデル作成用画面は、パスウェイ名の入力領域M
A−1と、接続元情報の入力領域MA−2と、接続先情
報の入力領域MA−3と、エッジ情報の入力領域MA−
4とを備えて構成される。利用者が、入力装置112を
介してこれらの入力領域に所望の情報を入力すると、2
項関係モデル作成部102aは、入力情報を2項関係モ
デルデータベース106aの所定の記憶域に格納する。
Here, FIG. 9 is a diagram showing an example of a binary relation model creation screen displayed on the output device 114 of the pathway information display device 100. As shown in FIG.
The screen for creating the term relation model is displayed in the input area M for the pathway name
A-1, a connection source information input area MA-2, a connection destination information input area MA-3, and an edge information input area MA-
4 and. When the user inputs desired information into these input areas via the input device 112, 2
The term relation model creation unit 102a stores the input information in a predetermined storage area of the binomial relation model database 106a.

【0075】ついで、制御部102は、2項関係モデル
データベース106aに基づいて、後述するスプリング
レイアウト処理を実行する(ステップSA−2)。これ
にて、メイン処理が終了する。
Then, the control unit 102 executes the spring layout process described later based on the binary relation model database 106a (step SA-2). This completes the main processing.

【0076】[スプリングレイアウト処理]次に、スプ
リングレイアウト処理の詳細について図6を参照して説
明する。図6は、本実施形態における本システムのスプ
リングレイアウト処理の一例を示すフローチャートであ
る。
[Spring Layout Processing] Next, details of the spring layout processing will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a flowchart showing an example of the spring layout process of this system in this embodiment.

【0077】まず、制御部102は、クロック発生部1
10からシステムクロックを受信して制御タイマを起動
し(ステップSB−1)、予め定めた時間t1が経過し
たか監視する(ステップSB−2)。ここで、時間t1
は、グラフの複雑さ(例えば、ノードやエッジの数など
から決定する)、初期値のグラフのエネルギー値などに
基づいて予め定めてもよい。
First, the control unit 102 includes the clock generation unit 1
A system clock is received from 10 to activate a control timer (step SB-1), and it is monitored whether a predetermined time t1 has elapsed (step SB-2). Here, time t1
May be determined in advance based on the complexity of the graph (determined from the number of nodes and edges, etc.), the energy value of the initial graph, and the like.

【0078】ステップSB−2においてt1時間経過し
ていない場合は、動的パラメタに接近パラメタを設定し
(ステップSB−3)、一方、t1時間経過した場合
は、動的パラメタに分散パラメタを設定する(ステップ
SB−4)。
If t1 time has not elapsed in step SB-2, the approach parameter is set in the dynamic parameter (step SB-3), while if t1 time has elapsed, the distributed parameter is set in the dynamic parameter. (Step SB-4).

【0079】ついで、斥力計算部102cは、一定距離
内にある全ノード組間に斥力を計算して設定する(ステ
ップSB−5)。すなわち、斥力計算部102cは、2
つのノード間の距離が短いほど強い斥力をそのノード間
に設定する。
Then, the repulsive force calculation unit 102c calculates and sets the repulsive force between all the node groups within a certain distance (step SB-5). That is, the repulsive force calculation unit 102c outputs 2
The shorter the distance between two nodes, the stronger the repulsive force is set between the nodes.

【0080】ついで、引力計算部102bは、エッジ接
続されたノード間の引力を計算して設定する(ステップ
SB−6)。すなわち、引力計算部102bは、2つの
ノード間の距離が遠いほど強い引力を設定する。
Then, the attractive force calculation unit 102b calculates and sets the attractive force between the nodes connected to the edge (step SB-6). That is, the attractive force calculation unit 102b sets a stronger attractive force as the distance between the two nodes increases.

【0081】ついで、反発場計算部102dは、ノード
の周辺領域に反発場を設定して斥力および引力を計算
し、ノードなどのラベルの文字領域を確保する(ステッ
プSB−7)。すなわち、反発場計算部102dは、ノ
ードの周辺領域に対して引力を弱めること(引力を発生
させないことを含む)、および/または、ノードの周辺
領域の中に位置するノードの間の斥力を強めることによ
り反発場の斥力および引力の計算を行う。
Next, the repulsive field calculation unit 102d sets the repulsive field in the peripheral region of the node to calculate the repulsive force and the attractive force, and secures the character region of the label such as the node (step SB-7). That is, the repulsion field calculation unit 102d weakens the attractive force (including not generating the attractive force) to the peripheral region of the node and / or strengthens the repulsive force between the nodes located in the peripheral region of the node. The repulsive force and attractive force of the repulsive field are calculated.

【0082】例えば、反発場をノード中心からノードサ
イズの20%相似領域に設定し、引力を距離の95%に
設定し、かつ、斥力を外部システム200%に設定した
り、また、反発場をノード中心からノードサイズの40
0%相似領域に設定し、引力を距離の5%に設定し、斥
力を800%に設定するなどにより、反発場の斥力と引
力を計算する。
For example, the repulsive field is set to 20% of the node size similar area from the center of the node, the attractive force is set to 95% of the distance, and the repulsive force is set to 200% of the external system. 40 from node center to node size
The repulsive force and the attractive force of the repulsive field are calculated by setting the 0% similarity region, the attractive force to 5% of the distance, and the repulsive force to 800%.

【0083】ついで、動的パラメタ制御部102fは、
図7に示す動的パラメタ制御処理を実行する(ステップ
SB−8)。
Then, the dynamic parameter control unit 102f
The dynamic parameter control process shown in FIG. 7 is executed (step SB-8).

【0084】ここで、図7は、本発明の本実施形態にお
ける動的パラメタ制御処理の一例を示すフローチャート
である。図7において、動的パラメタ制御部102f
は、設定された動的パラメタを判定し(ステップSC−
1)、接近パラメタの場合には、反発場を狭め、引力を
強めるように制御し(ステップSC−2)、一方、分散
パラメタの場合には、反発場を広め、引力を弱め、斥力
を弱めるように制御する(ステップSC−3)。すなわ
ち、接近パラメタの場合には、グラフ上で関連のあるノ
ードが接近していき、分散パラメタの場合には、グラフ
上で関連のあるノードが分散していく。
Here, FIG. 7 is a flow chart showing an example of the dynamic parameter control processing in this embodiment of the present invention. In FIG. 7, the dynamic parameter control unit 102f
Determines the set dynamic parameter (step SC-
1) In the case of the approach parameter, control is performed so as to narrow the repulsive field and strengthen the attractive force (step SC-2), while in the case of the distributed parameter, widen the repulsive field, weaken the attractive force, and weaken the repulsive force. Control (step SC-3). That is, in the case of the approach parameter, the related nodes on the graph approach each other, and in the case of the distributed parameter, the related nodes disperse in the graph.

【0085】再び図6に戻り、グラフ描画部102g
は、斥力、引力、反発場の斥力および引力に基づいてノ
ードの座標位置をスプリングレイアウトにより決定し
て、ノードとエッジをグラフ描画する。すなわち、グラ
フ描画部102gは、作用する全ての力の合成ベクトル
に従ってノードを微小移動させるスプリングレイアウト
のステップを適当な回数繰り返す(力が存在する限り移
動は続くことになる)。本手法では、力を配置状態と時
間の関数として定義しており、かつ、力の方向に移動が
行われるとその力が小さくなるようになっている。従っ
て、ステップを重ねるにつれて配置全体の力の絶対値の
総和(これを「エネルギー」と呼ぶ)は減少する。すな
わち、斥力により各ノードは互いに離れ、重ならなくな
り、また互いに一定距離以上離れると斥力は0になる。
また、引力により、エッジで接続されたノードがお互い
に近づくことになり、また互いに一定距離以上近づくと
引力は0になる。また、反発場の作用により重なりの大
きいノードを特別に離れさせることができる。
Returning to FIG. 6 again, the graph drawing unit 102g
Determines the coordinate position of a node by spring layout based on the repulsive force, the attractive force, the repulsive force of the repulsive field, and the attractive force, and draws a graph of the node and the edge. That is, the graph drawing unit 102g repeats the step of the spring layout in which the node is slightly moved in accordance with the combined vector of all the acting forces (the movement will continue as long as the force exists). In this method, the force is defined as a function of the arrangement state and time, and the force becomes smaller when the movement is performed in the direction of the force. Therefore, as the steps are repeated, the total sum of the absolute values of the forces of the entire arrangement (which is called "energy") decreases. That is, the repulsive forces cause the nodes to separate from each other so that they do not overlap with each other.
Also, due to the attractive force, the nodes connected by the edges come closer to each other, and the attractive force becomes zero when they come closer to each other by a certain distance or more. In addition, the repulsive field action allows the nodes having a large overlap to be specially separated.

【0086】以下に、具体的な例を挙げてスプリングレ
イアウトを説明する。まず、2項関係モデル内の全ての
ノード組(ni,nj)について以下の処理を実行す
る。 (1) ni、nj間の距離dが一定距離を越える場合
は次のノード組の処理へ進む。 (2) niを反nj方向へ、njを反ni方向へ、力
(A)に比例しdの自乗に反比例する距離移動させる。 (3) 移動後のniまたはnjの位置が描画領域から
外れた場合は、境界判定部102eの処理により、もよ
りの境界まで移動させる。
The spring layout will be described below with reference to specific examples. First, the following processing is executed for all node sets (ni, nj) in the binary relational model. (1) When the distance d between ni and nj exceeds a certain distance, the process proceeds to the next node set processing. (2) Move ni in the anti-nj direction and nj in the anti-ni direction by a distance proportional to the force (A) and inversely proportional to the square of d. (3) When the position of ni or nj after the movement is out of the drawing area, the boundary is determined to be moved to the further boundary by the processing of the boundary determining unit 102e.

【0087】次に、2項関係モデル内の全ての関係rに
ついて以下の処理を実行する。 (1) rの始点ノードをns、終点ノードをneとす
る。また、ns、ne間の距離をdとする。 (2) dが予め定める距離以内であれば次の関係の処
理へ進む。 (3) nsをne方向へ、neをns方向へ、力
(B)と距離dに比例する距離だけ移動させる。
Next, the following processing is executed for all the relations r in the binary relation model. (1) The start point node of r is ns, and the end point node is ne. The distance between ns and ne is d. (2) If d is within a predetermined distance, the process proceeds to the next relationship. (3) Move ns in the ne direction and ne in the ns direction by a distance proportional to the force (B) and the distance d.

【0088】ついで、グラフ描画部102gは、描画し
たグラフを出力装置114に出力する(ステップSB−
9)。
Next, the graph drawing unit 102g outputs the drawn graph to the output device 114 (step SB-
9).

【0089】ここで、グラフデータ106bに描画途中
のデータを格納してもよく、各制御部(102a〜10
2h)は、グラフデータ106aに格納された描画途中
のデータを適宜参照または格納してもよい。
Here, data in the middle of drawing may be stored in the graph data 106b, and each control unit (102a-10a).
2h) may appropriately refer to or store the data in the middle of drawing stored in the graph data 106a.

【0090】ついで、出力されたグラフを見て利用者が
入力装置112を用いて終了を指示した場合や、エネル
ギー計算部102hにより計算された全体のエネルギー
が予め定めた閾値より小さい場合や、エネルギーが最小
になった場合には、スプリングレイアウト処理が終了す
る(ステップSB−10)。一方、その他の場合には、
ステップSB−2に戻る。
Next, when the user looks at the output graph and gives an instruction to end using the input device 112, or when the total energy calculated by the energy calculation unit 102h is smaller than a predetermined threshold value, If is the minimum, the spring layout process ends (step SB-10). On the other hand, in other cases,
Return to step SB-2.

【0091】[仮ノード処理]次に、仮ノード処理の詳
細について図8を参照して説明する。図8は、本実施形
態における本システムの仮ノード処理の一例を示すフロ
ーチャートである。
[Temporary Node Processing] Next, details of the temporary node processing will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a flowchart showing an example of the temporary node processing of the present system in this embodiment.

【0092】まず、2項関係モデルの作成において、エ
ッジ(e2)の接続先がエッジ(e1)である場合は、
仮ノード処理部102iは、適切な形状の仮ノード(ノ
ードt)を接続する。すなわち、仮ノード処理部102
iは、接続先エッジ(e1)の中央部などに仮ノード
(ノードt)を置き(ステップSD−1)、接続先エッ
ジ(e1)が接続していたノード(ノードB)へは仮エ
ッジ(e3およびe4)を配線し、オリジナルのエッジ
(e1)を削除する(ステップSD−2)。
First, when the connection destination of the edge (e2) is the edge (e1) in the creation of the binary relation model,
The temporary node processing unit 102i connects a temporary node (node t) having an appropriate shape. That is, the temporary node processing unit 102
i places a temporary node (node t) at the center of the connection destination edge (e1) (step SD-1), and a temporary edge (node B) to the node (node B) to which the connection destination edge (e1) was connected. e3 and e4) are wired and the original edge (e1) is deleted (step SD-2).

【0093】つぎに、仮ノードを通常ノードとみなして
上述した方法により配置計算(スプリングレイアウト)
を行なう(ステップSD−3)。
Next, the provisional node is regarded as a normal node, and the arrangement is calculated by the above-mentioned method (spring layout).
Is performed (step SD-3).

【0094】そして、仮ノード処理部102iは、仮ノ
ード中心部が折れ曲りポイントになるようにオリジナル
エッジ(e1)を描画し、仮ノード、仮エッジを削除す
る(ステップSD−4)。これにて、仮ノード処理が終
了する。
Then, the temporary node processing unit 102i draws the original edge (e1) so that the central portion of the temporary node becomes the bending point, and deletes the temporary node and the temporary edge (step SD-4). This completes the temporary node processing.

【0095】[他の実施の形態]さて、これまで本発明
の実施の形態について説明したが、本発明は、上述した
実施の形態以外にも、上記特許請求の範囲に記載した技
術的思想の範囲内において種々の異なる実施の形態にて
実施されてよいものである。
[Other Embodiments] Now, the embodiments of the present invention have been described so far. However, the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and has the technical idea described in the claims. It may be implemented in various different embodiments within the scope.

【0096】また、実施形態において説明した各処理の
うち、自動的に行なわれるものとして説明した処理の全
部または一部を手動的に行うこともでき、あるいは、手
動的に行なわれるものとして説明した処理の全部または
一部を公知の方法で自動的に行うこともできる。この
他、上記文書中や図面中で示した処理手順、制御手順、
具体的名称、各種の登録データや検索条件等のパラメー
タを含む情報、画面例、データベース構成については、
特記する場合を除いて任意に変更することができる。
Further, of the processes described in the embodiment, all or part of the processes described as being automatically performed may be manually performed, or described as being performed manually. All or part of the processing can be automatically performed by a known method. In addition, the processing procedure, control procedure, and
For specific names, information including parameters such as various registration data and search conditions, screen examples, database configuration,
It can be changed arbitrarily unless otherwise specified.

【0097】また、パスウェイ情報表示装置100に関
して、図示の各構成要素は機能概念的なものであり、必
ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しな
い。例えば、パスウェイ情報表示装置100の各サーバ
が備える処理機能、特に制御部にて行なわれる各処理機
能については、その全部または任意の一部を、CPU
(Central Processing Unit)
および当該CPUにて解釈実行されるプログラムにて実
現することができ、あるいは、ワイヤードロジックによ
るハードウェアとして実現することも可能である。な
お、プログラムは、後述する記録媒体に記録されてお
り、必要に応じてパスウェイ情報表示装置100に機械
的に読み取られる。
Further, regarding the pathway information display device 100, the constituent elements shown in the drawings are functionally conceptual and do not necessarily have to be physically configured as shown. For example, with regard to the processing functions provided in each server of the pathway information display device 100, particularly the respective processing functions performed by the control unit, all or any part of the processing functions may be replaced by the CPU.
(Central Processing Unit)
Also, it can be realized by a program that is interpreted and executed by the CPU, or can be realized as hardware by a wired logic. The program is recorded in a recording medium described later, and can be mechanically read by the pathway information display device 100 as needed.

【0098】記憶部106に格納される各種のデータベ
ース等(2項関係モデルデータベース106aおよびグ
ラフデータ106b)は、RAM、ROM等のメモリ装
置、ハードディスク等の固定ディスク装置、フレキシブ
ルディスク、光ディスク等のストレージ手段であり、各
種処理やウェブサイト提供に用いる各種のプログラムや
テーブルやファイルやデータベースやウェブページ用フ
ァイル等を格納する。
Various databases and the like (binary relation model database 106a and graph data 106b) stored in the storage unit 106 include memory devices such as RAM and ROM, fixed disk devices such as hard disks, storages such as flexible disks and optical disks. It is a means and stores various programs, tables, files, databases, web page files, etc. used for various processes and website provision.

【0099】また、パスウェイ情報表示装置100は、
既知のパーソナルコンピュータ、ワークステーション等
の情報処理端末等の情報処理装置にプリンタやモニタや
イメージスキャナ等の周辺装置を接続し、該情報処理装
置に本発明の方法を実現させるソフトウェア(プログラ
ム、データ等を含む)を実装することにより実現しても
よい。
Further, the pathway information display device 100 is
Software (programs, data, etc.) for connecting a peripheral device such as a printer, a monitor, or an image scanner to an information processing device such as a known information processing terminal such as a personal computer or a workstation, and realizing the method of the present invention in the information processing device. May be implemented by implementing (including).

【0100】さらに、パスウェイ情報表示装置100の
分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その
全部または一部を、各種の負荷等に応じた任意の単位
で、機能的または物理的に分散・統合して構成すること
ができる。例えば、各データベースを独立したデータベ
ース装置として独立に構成してもよく、また、処理の一
部をCGI(Common Gateway Inte
rface)を用いて実現してもよい。
Further, the specific form of distribution / integration of the pathway information display device 100 is not limited to that shown in the figure, and all or part of it may be functionally or physically arranged in arbitrary units according to various loads. Can be distributed and integrated into For example, each database may be independently configured as an independent database device, and a part of the processing may be performed by a CGI (Common Gateway Intete).
rface) may be used.

【0101】また、本発明にかかるプログラムを、コン
ピュータ読み取り可能な記録媒体に格納することもでき
る。ここで、この「記録媒体」とは、フレキシブルディ
スク、光磁気ディスク、ROM、EPROM、EEPR
OM、CD−ROM、MO、DVD等の任意の「可搬用
の物理媒体」や、各種コンピュータシステムに内蔵され
るROM、RAM、HD等の任意の「固定用の物理媒
体」、あるいは、LAN、WAN、インターネットに代
表されるネットワークを介してプログラムを送信する場
合の通信回線や搬送波のように、短期にプログラムを保
持する「通信媒体」を含むものとする。
Further, the program according to the present invention can be stored in a computer-readable recording medium. Here, the "recording medium" means a flexible disk, a magneto-optical disk, a ROM, an EPROM, an EEPR.
Any "portable physical medium" such as OM, CD-ROM, MO, DVD, etc., any "fixed physical medium" such as ROM, RAM, HD, etc. built into various computer systems, or LAN, A "communication medium" that holds a program in a short term, such as a communication line or a carrier wave when transmitting the program through a network typified by WAN and the Internet, is included.

【0102】また、「プログラム」とは、任意の言語や
記述方法にて記述されたデータ処理方法であり、ソース
コードやバイナリコード等の形式を問わない。なお、
「プログラム」は必ずしも単一的に構成されるものに限
られず、複数のモジュールやライブラリとして分散構成
されるものや、OS(Operating Syste
m)に代表される別個のプログラムと協働してその機能
を達成するものをも含む。なお、実施の形態に示した各
装置において記録媒体を読み取るための具体的な構成、
読み取り手順、あるいは、読み取り後のインストール手
順等については、周知の構成や手順を用いることができ
る。
The "program" is a data processing method described in any language or description method, and may take any form such as source code or binary code. In addition,
The "program" is not necessarily limited to a single configuration, but may be configured as a plurality of modules or libraries distributed, or an OS (Operating System).
It also includes a program that cooperates with a separate program represented by m) to achieve its function. Note that a specific configuration for reading a recording medium in each device described in the embodiments,
Well-known configurations and procedures can be used for the reading procedure, the installation procedure after the reading, and the like.

【0103】また、ネットワーク300は、パスウェイ
情報表示装置100と外部システム200とを相互に接
続する機能を有し、例えば、インターネットや、イント
ラネットや、LAN(有線/無線の双方を含む)や、V
ANや、パソコン通信網や、公衆電話網(アナログ/デ
ジタルの双方を含む)や、専用回線網(アナログ/デジ
タルの双方を含む)や、CATV網や、IMT2000
方式、GSM方式またはPDC/PDC―P方式等の携
帯回線交換網/携帯パケット交換網や、無線呼出網や、
Bluetooth等の局所無線網や、PHS網や、C
S、BSまたはISDB等の衛星通信網等のうちいずれ
かを含んでもよい。すなわち、本システムは、有線・無
線を問わず任意のネットワークを介して、各種データを
送受信することができる。
Further, the network 300 has a function of connecting the pathway information display device 100 and the external system 200 to each other. For example, the Internet, an intranet, a LAN (including both wired / wireless) and V
AN, personal computer communication network, public telephone network (both analog and digital), leased line network (both analog and digital), CATV network, IMT2000
System, GSM system or PDC / PDC-P system or other mobile circuit switching network / mobile packet switching network, radio calling network,
Local wireless network such as Bluetooth, PHS network, C
It may include any one of satellite communication networks such as S, BS or ISDB. That is, the present system can send and receive various data via any network whether wired or wireless.

【0104】[0104]

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、ノードとエッジとにより構成されるパスウェイ情
報の2項関係モデルを作成する。ここで、パスウェイ情
報は、遺伝子制御パスウェイ、代謝パスウェイ、信号伝
達パスウェイなどに関する情報を含み、主要情報を2項
関係に写像することにより、複雑なパスウェイ情報を単
純化してモデル化して、総合的に表現することができる
ようになる。そして、一定距離内にあるノード間に発生
する斥力を計算し、エッジにより接続されたノード間に
発生する引力を計算し、斥力および引力に基づいてノー
ドの座標位置をスプリングレイアウトにより決定して、
ノードとエッジをグラフ描画することにより、中規模若
しくは大規模なパスウェイ情報や複雑なパスウェイ情報
であっても、一定時間内に自動的にある程度可読なグラ
フを描画することができるようになる。
As described in detail above, according to the present invention, a binary relational model of pathway information composed of nodes and edges is created. Here, pathway information includes information about gene regulatory pathways, metabolic pathways, signal transduction pathways, etc. By mapping the main information into a binary relation, complicated pathway information is simplified and modeled, Be able to express. Then, the repulsive force generated between the nodes within a certain distance is calculated, the attractive force generated between the nodes connected by the edge is calculated, and the coordinate position of the node is determined by the spring layout based on the repulsive force and the attractive force,
By drawing nodes and edges as graphs, it becomes possible to automatically draw a somewhat readable graph within a certain time even for medium- or large-scale pathway information or complicated pathway information.

【0105】ここで、ノード間の斥力および引力に基づ
く力のみによりレイアウトを行うと、ノード間が接近し
すぎてノードやエッジ自体やそのラベルが見づらくなる
場合がある。そのため、本発明では、各ノードの予め定
めた周辺領域に対して反発場を定めて、ノード間が接近
しすぎるのを防止している。すなわち、本発明は、ノー
ドの予め定めた周辺領域に対して反発場を設定して斥力
および引力を計算し、計算された斥力、引力、反発場の
斥力および引力に基づいてノードの座標位置をスプリン
グレイアウトにより決定して、ノードとエッジをグラフ
描画し、パスウェイ情報を2項関係モデルでグラフ表示
をするので、ノードやエッジ自体やそれらのラベルの重
なりが回避されてグラフの可読性がさらに向上するよう
になる。
Here, if the layout is performed only by the force based on the repulsive force and the attractive force between the nodes, the nodes may be too close to each other and the node or the edge itself or the label thereof may be difficult to see. Therefore, in the present invention, a repulsive field is set for a predetermined peripheral area of each node to prevent the nodes from being too close to each other. That is, the present invention sets a repulsive field to a predetermined peripheral region of a node, calculates repulsive force and attractive force, and calculates the coordinate position of the node based on the calculated repulsive force, attractive force, repulsive field repulsive force and attractive force. It is decided by the spring layout, and the nodes and edges are drawn in a graph, and the pathway information is displayed in a graph with a binary relational model, so that the nodes and edges themselves and their labels are prevented from overlapping and the readability of the graph is further improved. Like

【0106】また、本発明によれば、ノードの上記周辺
領域に対して引力を弱めること(引力を発生させないこ
とを含む)、および/または、ノードの周辺領域の中に
位置するノードの間の斥力を強めることにより反発場の
計算を行い、これらの力に基づいてスプリングレイアウ
トにより全体の力(例えば、全エッジの合成ベクトルの
絶対値の総和であるエネルギー値など)が系の最小エネ
ルギー状態を実現するように全ノードの座標位置を決定
して、ノードとエッジをグラフ描画するパスウェイ情報
表示装置、パスウェイ情報表示方法、プログラム、およ
び、記録媒体を提供することができる。
Further, according to the present invention, the attractive force is weakened (including not generating the attractive force) to the peripheral region of the node and / or between the nodes located in the peripheral region of the node. The repulsive field is calculated by increasing the repulsive force, and based on these forces, the spring layout determines the total force (for example, the energy value that is the sum of the absolute values of the combined vector of all edges) as the minimum energy state of the system It is possible to provide a pathway information display device, a pathway information display method, a program, and a recording medium in which the coordinate positions of all nodes are determined so as to be realized and the nodes and edges are graph-drawn.

【0107】また、本発明によれば、ノードの座標位置
が予め定めた描画領域内にあるか判定し、当該描画領域
から外れる場合には当該ノードの座標位置を当該描画領
域の境界に移動するので、常に描画領域内にパスウェイ
情報を描画することができるパスウェイ情報表示装置、
パスウェイ情報表示方法、プログラム、および、記録媒
体を提供することができる。
Further, according to the present invention, it is determined whether the coordinate position of the node is within a predetermined drawing area, and if it is out of the drawing area, the coordinate position of the node is moved to the boundary of the drawing area. Therefore, the pathway information display device that can always draw the pathway information in the drawing area,
A pathway information display method, a program, and a recording medium can be provided.

【0108】また、本発明によれば、予め定めた時間内
はノードの反発場を狭め、かつ、ノード間の引力を強め
るように制御し、時間が経過した後はノードの反発場を
広め、ノード間の引力を弱め、かつ、ノード間の斥力を
強めるように制御することにより、時間内は関連のある
ノードが接近させていき、時間経過後は接近したノード
が分散していくようにグラフ描画を制御することができ
るパスウェイ情報表示装置、パスウェイ情報表示方法、
プログラム、および、記録媒体を提供することができ
る。
Further, according to the present invention, the repulsive field of the node is controlled to be narrowed within a predetermined time and the attractive force between the nodes is strengthened, and after a lapse of time, the repulsive field of the node is widened. By controlling so that the attractive force between nodes is weakened and the repulsive force between nodes is strengthened, the related nodes will move closer in time, and after a lapse of time, the approaching nodes will disperse. A pathway information display device capable of controlling drawing, a pathway information display method,
A program and a recording medium can be provided.

【0109】また、本発明によれば、描画されたノード
とエッジに基づいて合成ベクトルの絶対値の総和を求め
ることによりエネルギーを計算し、計算されたエネルギ
ーが予め定めた値より小さくなるまで、または、エネル
ギーが最小になるまで、動的パラメタ制御を繰り返し行
うことにより、ある程度小さなエネルギー状態または最
小エネルギー状態である系を実現するような配置を求め
ることができるパスウェイ情報表示装置、パスウェイ情
報表示方法、プログラム、および、記録媒体を提供する
ことができる。
Further, according to the present invention, the energy is calculated by obtaining the sum of the absolute values of the combined vector based on the drawn nodes and edges, and until the calculated energy becomes smaller than a predetermined value, Alternatively, a pathway information display device and a pathway information display method can be obtained by repeatedly performing dynamic parameter control until the energy is minimized to obtain an arrangement that realizes a system having a somewhat small energy state or a minimum energy state. , A program, and a recording medium can be provided.

【0110】また、本発明によれば、ノードのエッジの
接続先が別のエッジである場合には、当該別のエッジ上
に仮ノードを設定し、仮ノード部分を折れ曲がりポイン
トとして描画するので、エッジが別のエッジに接続され
ている場合の可読性を向上させることができるパスウェ
イ情報表示装置、パスウェイ情報表示方法、プログラ
ム、および、記録媒体を提供することができる。
Further, according to the present invention, when the connection destination of the edge of the node is another edge, a temporary node is set on the other edge and the temporary node portion is drawn as a bending point. It is possible to provide a pathway information display device, a pathway information display method, a program, and a recording medium that can improve readability when an edge is connected to another edge.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の基本原理の概要を示す概念図である。FIG. 1 is a conceptual diagram showing an outline of a basic principle of the present invention.

【図2】本発明が適用される本システムの構成の一例を
示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing an example of the configuration of the present system to which the present invention is applied.

【図3】2項関係モデルの概念図である。FIG. 3 is a conceptual diagram of a binary relation model.

【図4】2項関係モデルデータベース106aに格納さ
れる情報の一例を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing an example of information stored in a binary relation model database 106a.

【図5】本実施形態における本システムのメイン処理の
一例を示すフローチャートである。
FIG. 5 is a flowchart showing an example of main processing of the present system in the present embodiment.

【図6】本実施形態における本システムのスプリングレ
イアウト処理の一例を示すフローチャートである。
FIG. 6 is a flowchart showing an example of a spring layout process of this system in this embodiment.

【図7】本発明の本実施形態における動的パラメタ制御
処理の一例を示すフローチャートである。
FIG. 7 is a flowchart showing an example of a dynamic parameter control process according to this embodiment of the present invention.

【図8】本実施形態における本システムの仮ノード処理
の一例を示すフローチャートである。
FIG. 8 is a flowchart showing an example of temporary node processing of the present system in the present embodiment.

【図9】パスウェイ情報表示装置100の出力装置11
4に表示される2項関係モデル作成用画面の一例を示す
図である。
FIG. 9 is an output device 11 of the pathway information display device 100.
6 is a diagram showing an example of a binary relation model creation screen displayed in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100 パスウェイ情報表示装置 102 制御部 102a 2項関係モデル作成部 102b 引力計算部 102c 斥力計算部 102d 反発場計算部 102e 境界判定部 102f 動的パラメタ制御部 102g グラフ描画部 102h エネルギー計算部 102i 仮ノード処理部 104 通信制御インターフェース部 106 記憶部 106a 2項関係モデルデータベース 106b グラフデータ 108 入出力制御インターフェース部 110 クロック発生部 112 入力装置 114 出力装置 200 外部システム 300 ネットワーク 100 pathway information display device 102 control unit 102a Binary relation model creation unit 102b Gravity calculation unit 102c Repulsive force calculation unit 102d Repulsion field calculation unit 102e boundary determination unit 102f dynamic parameter control unit 102g Graph drawing part 102h Energy calculation unit 102i temporary node processing unit 104 Communication control interface section 106 storage 106a Binomial relation model database 106b Graph data 108 Input / output control interface section 110 clock generator 112 Input device 114 output device 200 External system 300 networks

Claims (19)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ノードとエッジとにより構成されるパス
ウェイ情報の2項関係モデルを作成する2項関係モデル
作成手段と、 一定距離内にある上記ノード間に発生する斥力を計算す
る斥力計算手段と、 上記エッジにより接続された上記ノード間に発生する引
力を計算する引力計算手段と、 上記ノードの予め定めた周辺領域に対して反発場を設定
して上記斥力および上記引力を計算する反発場計算手段
と、 上記斥力計算手段により計算された上記斥力、上記引力
計算手段により計算された上記引力、上記反発場計算手
段により計算された上記反発場の上記斥力および上記引
力に基づいて上記ノードの座標位置をスプリングレイア
ウトにより決定して、上記ノードと上記エッジをグラフ
描画するグラフ描画手段と、 を備え、上記パスウェイ情報を上記2項関係モデルでグ
ラフ表示をすることを特徴とするパスウェイ情報表示装
置。
1. A binary relational model creating means for creating a binary relational model of pathway information composed of nodes and edges, and a repulsive force calculating means for computing a repulsive force generated between the nodes within a certain distance. , An attractive force calculation means for calculating an attractive force generated between the nodes connected by the edge, and a repulsive field calculation for setting the repulsive field with respect to a predetermined peripheral region of the node to calculate the repulsive force and the attractive force. Means and the repulsive force calculated by the repulsive force calculating means, the attractive force calculated by the attractive force calculating means, the repulsive force of the repulsive field calculated by the repulsive field calculating means, and the coordinates of the node based on the attractive force A graph drawing means for drawing a graph of the node and the edge, the position of which is determined by a spring layout; Pathway information display apparatus characterized by a graphical representation in the binary relation model.
【請求項2】 上記反発場計算手段は、上記ノードの上
記周辺領域に対して上記引力を弱めること、および/ま
たは、上記ノードの上記周辺領域の中に位置する上記ノ
ードの間の斥力を強めることにより上記反発場の上記斥
力および上記引力の計算を行うこと、 を特徴とする請求項1に記載のパスウェイ情報表示装
置。
2. The repulsive field calculation means weakens the attractive force to the peripheral area of the node and / or strengthens the repulsive force between the nodes located in the peripheral area of the node. The pathway information display device according to claim 1, wherein the repulsive force and the attractive force of the repulsive field are calculated thereby.
【請求項3】 上記ノードの座標位置が予め定めた描画
領域内にあるか判定し、当該描画領域から外れる場合に
は当該ノードの座標位置を当該描画領域の境界に移動す
る境界判定手段、 をさらに備えたことを特徴とする請求項1または2に記
載のパスウェイ情報表示装置。
3. A boundary determining means for determining whether the coordinate position of the node is within a predetermined drawing area, and moving the coordinate position of the node to the boundary of the drawing area when the coordinate position is out of the drawing area. The pathway information display device according to claim 1, further comprising:
【請求項4】 予め定めた時間内は上記ノードの上記反
発場を狭め、かつ、上記ノード間の上記引力を強めるよ
うに制御し、上記時間が経過した後は上記ノードの上記
反発場を広め、上記ノード間の引力を弱め、かつ、上記
ノード間の斥力を強めるように制御することにより、上
記時間内は関連のあるノードが接近させていき、上記時
間経過後は接近したノードが分散していくようにグラフ
描画を制御する動的パラメタ制御手段、 をさらに備えたことを特徴とする請求項1から3のいず
れか一つに記載のパスウェイ情報表示装置。
4. The repulsive field of the node is controlled to be narrowed and the attractive force between the nodes is strengthened within a predetermined time, and the repulsive field of the node is widened after the lapse of the time. , By controlling so that the attractive force between the nodes is weakened and the repulsive force between the nodes is strengthened, the related nodes keep approaching each other within the time, and the approaching nodes disperse after the time elapses. 4. The pathway information display device according to claim 1, further comprising: a dynamic parameter control unit that controls the graph drawing in a progressive manner.
【請求項5】 上記グラフ描画手段にて描画された上記
ノードと上記エッジに基づいて合成ベクトルの絶対値の
総和を求めることによりエネルギーを計算するエネルギ
ー計算手段、 をさらに備え、上記エネルギー計算手段にて計算された
上記エネルギーが予め定めた値より小さくなるまで、ま
たは、上記エネルギーが最小になるまで、上記動的パラ
メタ制御手段を繰り返し行うことを特徴とする請求項4
に記載のパスウェイ情報表示装置。
5. The energy calculation means further comprises energy calculation means for calculating energy by obtaining a sum of absolute values of combined vectors based on the nodes and the edges drawn by the graph drawing means. 5. The dynamic parameter control means is repeatedly executed until the energy calculated by the above becomes smaller than a predetermined value or until the energy becomes minimum.
The pathway information display device described in.
【請求項6】 上記ノードの上記エッジの接続先が別の
上記エッジである場合には、当該別のエッジ上に仮ノー
ドを設定する仮ノード設定手段をさらに備え、 上記グラフ描画手段は、上記仮ノード部分を折れ曲がり
ポイントとして描画することを特徴とする請求項1から
5のいずれか一つに記載のパスウェイ情報表示装置。
6. When the connection destination of the edge of the node is another edge, a provisional node setting means for setting a provisional node on the another edge is further provided, and the graph drawing means The pathway information display device according to claim 1, wherein the temporary node portion is drawn as a bending point.
【請求項7】 ノードとエッジとにより構成されるパス
ウェイ情報の2項関係モデルを作成する2項関係モデル
作成ステップと、 一定距離内にある上記ノード間に発生する斥力を計算す
る斥力計算ステップと、 上記エッジにより接続された上記ノード間に発生する引
力を計算する引力計算ステップと、 上記ノードの予め定めた周辺領域に対して反発場を設定
して上記斥力および上記引力を計算する反発場計算ステ
ップと、 上記斥力計算ステップにより計算された上記斥力、上記
引力計算ステップにより計算された上記引力、上記反発
場計算ステップにより計算された上記反発場の上記斥力
および上記引力に基づいて上記ノードの座標位置をスプ
リングレイアウトにより決定して、上記ノードと上記エ
ッジをグラフ描画するグラフ描画ステップと、 を含み、上記パスウェイ情報を上記2項関係モデルでグ
ラフ表示をすることを特徴とするパスウェイ情報表示方
法。
7. A binary relational model creating step of creating a binary relational model of pathway information composed of nodes and edges, and a repulsive force calculating step of calculating a repulsive force generated between the nodes within a certain distance. , An attractive force calculation step for calculating an attractive force generated between the nodes connected by the edges, and a repulsive field calculation for setting the repulsive field with respect to a predetermined peripheral region of the node to calculate the repulsive force and the attractive force. Steps, the repulsive force calculated by the repulsive force calculation step, the attractive force calculated by the attractive force calculation step, the repulsive force of the repulsive field calculated by the repulsive field calculation step, and the coordinates of the node based on the attractive force The position is determined by the spring layout, and the graph drawing step that graphs the node and the edge is performed. When, wherein the pathway information display method of the pathway information, characterized in that the graph display in the binary relation model.
【請求項8】 上記反発場計算ステップは、上記ノード
の上記周辺領域に対して上記引力を弱めること、および
/または、上記ノードの上記周辺領域の中に位置する上
記ノードの間の斥力を強めることにより上記反発場の上
記斥力および上記引力の計算を行うこと、 を特徴とする請求項7に記載のパスウェイ情報表示方
法。
8. The repulsive field calculation step weakens the attractive force with respect to the peripheral region of the node and / or strengthens the repulsive force between the nodes located in the peripheral region of the node. The pathway information display method according to claim 7, wherein the repulsive force and the attractive force of the repulsive field are calculated by the calculation.
【請求項9】 上記ノードの座標位置が予め定めた描画
領域内にあるか判定し、当該描画領域から外れる場合に
は当該ノードの座標位置を当該描画領域の境界に移動す
る境界判定ステップ、 をさらに含むことを特徴とする請求項7または8に記載
のパスウェイ情報表示方法。
9. A boundary determining step of determining whether the coordinate position of the node is within a predetermined drawing area, and moving the coordinate position of the node to the boundary of the drawing area if the coordinate position is out of the drawing area. The pathway information display method according to claim 7, further comprising:
【請求項10】 予め定めた時間内は上記ノードの上記
反発場を狭め、かつ、上記ノード間の上記引力を強める
ように制御し、上記時間が経過した後は上記ノードの上
記反発場を広め、上記ノード間の引力を弱め、かつ、上
記ノード間の斥力を強めるように制御することにより、
上記時間内は関連のあるノードが接近させていき、上記
時間経過後は接近したノードが分散していくようにグラ
フ描画を制御する動的パラメタ制御ステップ、 をさらに含むことを特徴とする請求項7から9のいずれ
か一つに記載のパスウェイ情報表示方法。
10. The repulsive field of the node is controlled to be narrowed and the attractive force between the nodes is strengthened within a predetermined time, and the repulsive field of the node is widened after the lapse of the time. , By reducing the attractive force between the nodes, and by increasing the repulsive force between the nodes,
The method further comprises a dynamic parameter control step of controlling graph drawing such that related nodes are brought closer to each other within the time period and the approached nodes are dispersed after the time period has passed. 7. The pathway information display method described in any one of 7 to 9.
【請求項11】 上記グラフ描画ステップにて描画され
た上記ノードと上記エッジに基づいて合成ベクトルの絶
対値の総和を求めることによりエネルギーを計算するエ
ネルギー計算ステップ、 をさらに含み、上記エネルギー計算ステップにて計算さ
れた上記エネルギーが予め定めた値より小さくなるま
で、または、上記エネルギーが最小になるまで、上記動
的パラメタ制御ステップを繰り返し行うことを特徴とす
る請求項10に記載のパスウェイ情報表示方法。
11. An energy calculating step of calculating energy by calculating a sum of absolute values of a combined vector based on the node and the edge drawn in the graph drawing step, the energy calculating step further comprising: 11. The pathway information display method according to claim 10, wherein the dynamic parameter control step is repeatedly performed until the calculated energy becomes smaller than a predetermined value or the energy becomes minimum. .
【請求項12】 上記ノードの上記エッジの接続先が別
の上記エッジである場合には、当該別のエッジ上に仮ノ
ードを設定する仮ノード設定ステップをさらに含み、 上記グラフ描画ステップは、上記仮ノード部分を折れ曲
がりポイントとして描画することを特徴とする請求項7
から11のいずれか一つに記載のパスウェイ情報表示方
法。
12. When the connection destination of the edge of the node is another edge, the method further includes a temporary node setting step of setting a temporary node on the other edge, and the graph drawing step includes: The temporary node portion is drawn as a bending point, and the drawing is performed.
11. The pathway information display method according to any one of 1 to 11.
【請求項13】 ノードとエッジとにより構成されるパ
スウェイ情報の2項関係モデルを作成する2項関係モデ
ル作成ステップと、 一定距離内にある上記ノード間に発生する斥力を計算す
る斥力計算ステップと、 上記エッジにより接続された上記ノード間に発生する引
力を計算する引力計算ステップと、 上記ノードの予め定めた周辺領域に対して反発場を設定
して上記斥力および上記引力を計算する反発場計算ステ
ップと、 上記斥力計算ステップにより計算された上記斥力、上記
引力計算ステップにより計算された上記引力、上記反発
場計算ステップにより計算された上記反発場の上記斥力
および上記引力に基づいて上記ノードの座標位置をスプ
リングレイアウトにより決定して、上記ノードと上記エ
ッジをグラフ描画するグラフ描画ステップと、 を含み、上記パスウェイ情報を上記2項関係モデルでグ
ラフ表示をするパスウェイ情報表示方法をコンピュータ
に実行させることを特徴とするプログラム。
13. A binary relational model creating step of creating a binary relational model of pathway information composed of nodes and edges, and a repulsive force calculating step of calculating a repulsive force generated between the nodes within a certain distance. , An attractive force calculation step for calculating an attractive force generated between the nodes connected by the edges, and a repulsive field calculation for setting the repulsive field with respect to a predetermined peripheral region of the node to calculate the repulsive force and the attractive force. Steps, the repulsive force calculated by the repulsive force calculation step, the attractive force calculated by the attractive force calculation step, the repulsive force of the repulsive field calculated by the repulsive field calculation step, and the coordinates of the node based on the attractive force The position is determined by the spring layout, and the graph drawing step that graphs the node and the edge is performed. Includes a flop, a program that the pathway information, characterized in that to execute the pathway information display method for the graph display in the binary relation model in a computer.
【請求項14】 上記反発場計算ステップは、上記ノー
ドの上記周辺領域に対して上記引力を弱めること、およ
び/または、上記ノードの上記周辺領域の中に位置する
上記ノードの間の斥力を強めることにより上記反発場の
上記斥力および上記引力の計算を行うこと、 を特徴とする請求項13に記載のプログラム。
14. The repulsive field calculation step weakens the attractive force with respect to the peripheral region of the node and / or strengthens the repulsive force between the nodes located in the peripheral region of the node. 14. The program according to claim 13, wherein the repulsive force and the attractive force of the repulsive field are calculated thereby.
【請求項15】 上記ノードの座標位置が予め定めた描
画領域内にあるか判定し、当該描画領域から外れる場合
には当該ノードの座標位置を当該描画領域の境界に移動
する境界判定ステップ、 をさらに含むことを特徴とする請求項13または14に
記載のプログラム。
15. A boundary determining step of determining whether the coordinate position of the node is within a predetermined drawing area, and moving the coordinate position of the node to the boundary of the drawing area if the coordinate position is out of the drawing area. The program according to claim 13 or 14, further comprising:
【請求項16】 予め定めた時間内は上記ノードの上記
反発場を狭め、かつ、上記ノード間の上記引力を強める
ように制御し、上記時間が経過した後は上記ノードの上
記反発場を広め、上記ノード間の引力を弱め、かつ、上
記ノード間の斥力を強めるように制御することにより、
上記時間内は関連のあるノードが接近させていき、上記
時間経過後は接近したノードが分散していくようにグラ
フ描画を制御する動的パラメタ制御ステップ、 をさらに含むことを特徴とする請求項13から15のい
ずれか一つに記載のプログラム。
16. The repulsive field of the node is controlled to be narrowed and the attractive force between the nodes is strengthened within a predetermined time, and the repulsive field of the node is widened after the time has elapsed. , By reducing the attractive force between the nodes, and by increasing the repulsive force between the nodes,
The method further comprises a dynamic parameter control step of controlling graph drawing such that related nodes are brought closer to each other within the time period and the approached nodes are dispersed after the time period has passed. The program according to any one of 13 to 15.
【請求項17】 上記グラフ描画ステップにて描画され
た上記ノードと上記エッジに基づいて合成ベクトルの絶
対値の総和を求めることによりエネルギーを計算するエ
ネルギー計算ステップ、 をさらに含み、上記エネルギー計算ステップにて計算さ
れた上記エネルギーが予め定めた値より小さくなるま
で、または、上記エネルギーが最小になるまで、上記動
的パラメタ制御ステップを繰り返し行うことを特徴とす
る請求項16に記載のプログラム。
17. An energy calculating step of calculating energy by obtaining a sum of absolute values of a combined vector based on the node and the edge drawn in the graph drawing step, further comprising: 17. The program according to claim 16, wherein the dynamic parameter control step is repeated until the calculated energy becomes smaller than a predetermined value or the energy becomes minimum.
【請求項18】 上記ノードの上記エッジの接続先が別
の上記エッジである場合には、当該別のエッジ上に仮ノ
ードを設定する仮ノード設定ステップをさらに含み、 上記グラフ描画ステップは、上記仮ノード部分を折れ曲
がりポイントとして描画することを特徴とする請求項1
3から17のいずれか一つに記載のプログラム。
18. When the connection destination of the edge of the node is another edge, the method further includes a provisional node setting step of setting a provisional node on the another edge, and the graph drawing step includes: The temporary node portion is drawn as a bending point, and the drawing is performed.
The program according to any one of 3 to 17.
【請求項19】 上記請求項13から18のいずれか一
つに記載されたプログラムを記録したことを特徴とする
コンピュータ読み取り可能な記録媒体。
19. A computer-readable recording medium on which the program according to any one of claims 13 to 18 is recorded.
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