JP2003196667A - Oriented graph layout device, oriented graph layout method, program and recording medium - Google Patents
Oriented graph layout device, oriented graph layout method, program and recording mediumInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、有向グラフレイア
ウト装置、有向グラフレイアウト方法、プログラム、お
よび、記録媒体に関し、特に、有向グラフのエッジの流
れを顕示することができる有向グラフレイアウト装置、
有向グラフレイアウト方法、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 directed graph layout device, a directed graph layout method, a program, and a recording medium, and more particularly to a directed graph layout device capable of revealing the flow of edges of a directed graph.
The present invention relates to a directed graph layout method, a program, 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】また、情報処理の分野において、力指向法
を用いたスプリングレイアウト法や、有向グラフのエッ
ジの向きを一方向に合わせることができるマグネティッ
ク・スプリング法（特開平８−３０７９９号公報）を用
いてグラフを自動描画する手法が知られている。Further, in the field of information processing, a spring layout method using a force directing method and a magnetic spring method (Japanese Patent Laid-Open No. 30799/1996) capable of adjusting the directions of edges of a directed graph to one direction are used. A method of automatically drawing a graph is known.
【０００６】[0006]
【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有向グラフ（エッジが向きをもつ
グラフ）でモデル化する場合には、例えば、シグナル伝
達回路等のように主に一方向の向きで表せるグラフレイ
アウトや、代謝回路のように主に順回路が存在するため
円状の向きで表せるグラフレイアウトが混在しているた
め、例えば、従来のマグネティック・スプリング法のよ
うにグラフレイアウトを一定の向きに揃えるという手法
では、局所的に異なる向きとなるレイアウトを行うこと
ができなかったという問題点を有していた。However, when modeling a conventional pathway of metabolism or the like with a directed graph (a graph in which an edge has a direction), for example, a direction mainly in one direction, such as a signal transmission circuit, is used. The graph layout that can be represented by, and the graph layout that can be represented in a circular direction are mixed because there is mainly a forward circuit such as a metabolic circuit, so for example, the graph layout can be fixed as in the conventional magnetic spring method. The method of aligning the orientations has a problem that it is not possible to perform a layout in which the orientations are locally different.
【０００７】すなわち、従来の手法において、順回路の
存在するパスウェイと巡回路の存在しないパスウェイと
が混在する有向グラフをレイアウトする場合には、種々
の手法を組み合わせてレイアウトを行ったり、また、人
手を介して微調整を行ったりする必要があったため、簡
易な方法で効率的に有向グラフレイアウトを行うことの
できるものは存在しなかった。That is, in the conventional method, when laying out a directed graph in which a pathway with a forward circuit and a pathway without a tour are laid out, various methods are combined to perform the layout, or a manual operation is performed. Since there was a need to make fine adjustments via the method, there was no one that could efficiently perform directed graph layout with a simple method.
【０００８】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 a user to manually draw pathway information on 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.
【０００９】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, the conventional pathway graph drawing system in the field of bioinformatics has a number of problems, and as a result, it is inconvenient for both the user and the drawing person. The usage efficiency was poor.
【００１０】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 a graph for pathway information such as gene regulatory pathways, metabolic pathways, and signal transduction pathways. It can be similarly considered in all the systems that graph the pathway information of.
【００１１】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
で、順回路の存在するパスウェイと巡回路の存在しない
パスウェイとが混在する有向グラフの場合に簡易な方法
で効率的に有向グラフレイアウトを行うことのできる、
有向グラフレイアウト装置、有向グラフレイアウト方
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 in the case of a directed graph in which a pathway having a forward circuit and a pathway having no circuit coexist, a directed graph layout is efficiently performed by a simple method. Capable of
An object is to provide a directed graph layout device, a directed graph layout method, a program, and a recording medium.
【００１２】[0012]
【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に記載の有向グラフレイアウト装置
は、ノードと有向エッジとにより構成される有向グラフ
を自動レイアウトする有向グラフレイアウト装置におい
て、上記ノード毎に接続される上記有向エッジを単位ベ
クトルとして全ての当該単位ベクトルの合成ベクトルを
生成する合成ベクトル生成手段と、上記有向エッジの接
続先の上記ノードに対して、上記合成ベクトル生成手段
にて生成された上記合成ベクトルと上記単位ベクトルと
の角度を小さくする方向でかつ上記単位ベクトルと垂直
方向に角度補正力を発生させる角度補正力発生手段と、
全ての上記ノードの上記角度補正力を合計してエネルギ
ーを計算するエネルギー計算手段と、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を最適化するよう
に上記ノードの座標位置を変更する最適化制御手段と、
を備えたことを特徴とする。In order to achieve such an object, a directed graph layout apparatus according to claim 1 is a directed graph layout apparatus for automatically laying out a directed graph composed of nodes and directed edges. A composite vector generation means for generating a composite vector of all the unit vectors using the directed edge connected for each node as a unit vector, and the composite vector generation means for the node to which the directed edge is connected. An angle correction force generating means for generating an angle correction force in a direction in which the angle between the combined vector and the unit vector generated in (1) is reduced and in a direction perpendicular to the unit vector,
Energy calculation means for calculating energy by summing the angle correction forces of all the nodes, and optimization control for changing the coordinate position of the node so as to optimize the energy calculated by the energy calculation means. Means and
It is characterized by having.
【００１３】この装置によれば、ノード毎に接続される
有向エッジを単位ベクトルとして全ての当該単位ベクト
ルの合成ベクトルを生成し、有向エッジの接続先のノー
ドに対して、生成された合成ベクトルと単位ベクトルと
の角度を小さくする方向でかつ単位ベクトルと垂直方向
に角度補正力を発生させ、全てのノードの角度補正力を
合計してエネルギーを計算し、計算されたエネルギーを
最適化するようにノードの座標位置を変更するので、有
向グラフのエッジの流れを顕示したグラフを自動描画す
ることができるようになる。すなわち、順回路の存在す
るパスウェイと巡回路の存在しないパスウェイとが混在
する有向グラフの場合に、順回路の部分はその順路が円
に近くなるように、順回路ではない部分はエッジの方向
を一致させるように自動レイアウトを行うことができ、
簡易な方法で効率的に有向グラフレイアウトを行うこと
ができるようになる。また、本発明は、マグネティック
・スプリング法を用いてグラフ描画するときに比べて、
一般的に描画領域を有効利用することができるようにな
る。According to this apparatus, a directed vector connected to each node is used as a unit vector to generate a composite vector of all the unit vectors, and the generated combined vector is generated for the node to which the directed edge is connected. Generate an angle correction force in the direction of decreasing the angle between the vector and the unit vector and in the direction perpendicular to the unit vector, calculate the energy by summing the angle correction forces of all nodes, and optimize the calculated energy. Since the coordinate position of the node is changed as described above, it becomes possible to automatically draw the graph showing the flow of edges of the directed graph. That is, in the case of a directed graph in which a pathway with a forward circuit and a pathway without a tour are mixed, the forward circuit part has its route close to a circle, and the non-forward circuit part has the same edge direction. You can do automatic layout to
The directed graph layout can be efficiently performed by a simple method. Further, the present invention, compared to when drawing a graph using the magnetic spring method,
Generally, the drawing area can be effectively used.
【００１４】また、請求項２に記載の有向グラフレイア
ウト装置は、請求項１に記載の有向グラフレイアウト装
置において、上記有向エッジの種類に応じた係数を当該
有向エッジの単位ベクトルに積算する単位ベクトル積算
手段をさらに備え、上記合成ベクトル生成手段は、上記
単位ベクトル積算手段にて上記係数が積算された上記単
位ベクトルを用いて合成ベクトルを生成することを特徴
とする。The directed graph layout device according to claim 2 is the directed graph layout device according to claim 1, wherein a unit vector for accumulating a coefficient corresponding to the kind of the directed edge into a unit vector of the directed edge. It is characterized by further comprising an integrating means, wherein the combined vector generating means generates a combined vector using the unit vector in which the coefficient is integrated by the unit vector integrating means.
【００１５】これは単位ベクトルの合成の一例を一層具
体的に示すものである。この装置によれば、有向エッジ
の種類に応じた係数を当該有向エッジの単位ベクトルに
積算し、係数が積算された単位ベクトルを用いて合成ベ
クトルを生成するので、有向エッジの種類により方向性
に重み付けを行うことができるようになる。例えば、エ
ッジに正常系（定常状態）で流れるルートや、異常系
（特異な条件下で発現するルート）で流れるルート等の
種類を設け、正常系のルートに重みを付けることによ
り、方向性を正常系に沿うようにグラフレイアウトを行
うことが可能になる。This shows one example of composition of unit vectors more specifically. According to this device, the coefficient corresponding to the type of the directed edge is integrated into the unit vector of the directed edge, and the combined vector is generated using the unit vector in which the coefficients are integrated. It becomes possible to weight the directionality. For example, by providing a route such as a route that flows in the normal system (steady state) or a route that flows in the abnormal system (route that develops under specific conditions) at the edge, and weight the normal route to determine the directionality. It becomes possible to perform the graph layout along the normal system.
【００１６】また、請求項３に記載の有向グラフレイア
ウト装置は、請求項１または２に記載の有向グラフレイ
アウト装置において、上記角度補正力は予め定めた定数
値であることを特徴とする。A directed graph layout apparatus according to a third aspect of the present invention is the directed graph layout apparatus according to the first or second aspect, wherein the angle correction force is a predetermined constant value.
【００１７】これは角度補正力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、角度補正力は予め定
めた定数値であるので、複雑な計算を行うことなく計算
時間や計算量をかけずに角度補正力を求めることができ
る。This shows one example of the angle correction force more specifically. According to this device, since the angle correction force is a predetermined constant value, it is possible to obtain the angle correction force without performing a complicated calculation and requiring a calculation time and a calculation amount.
【００１８】また、請求項４に記載の有向グラフレイア
ウト装置は、請求項１または２に記載の有向グラフレイ
アウト装置において、上記角度補正力は、上記角度に従
って変化することを特徴とする。A directed graph layout device according to a fourth aspect of the present invention is the directed graph layout device according to the first or second aspect, wherein the angle correction force changes according to the angle.
【００１９】これは角度補正力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、角度補正力は、角度
に従って変化するので、初期状態から最適化を効率的に
実行することが可能になる。This shows one example of the angle correction force more specifically. According to this device, since the angle correction force changes according to the angle, it becomes possible to efficiently perform the optimization from the initial state.
【００２０】また、請求項５に記載の有向グラフレイア
ウト装置は、請求項１から４のいずれか一つに記載の有
向グラフレイアウト装置において、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、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をさらに備え、上記エネル
ギー計算手段は、全ての上記ノードの上記引力、上記斥
力、および、上記角度補正力を合計してエネルギーを計
算することを特徴とする。A directed graph layout apparatus according to a fifth aspect of the present invention is the directed graph layout apparatus according to any one of the first to fourth aspects, in which an attractive force generated between the nodes connected by the edges is calculated. The energy calculation means further comprises attractive force calculation means and repulsive force calculation means for calculating repulsive force generated between the nodes within a certain distance, and the energy calculation means includes the attractive force, repulsive force, and angle correction of all the nodes. It is characterized by summing forces to calculate energy.
【００２１】この装置によれば、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、一定距離内にある
ノード間に発生する斥力を計算し、全てのノードの引
力、斥力、および、角度補正力を合計してエネルギーを
計算するので、角度調節を行うと有向エッジは全てある
直線上（合成ベクトル上）に重なろうとすることになる
が、例えば、スプリングレイアウトなどの力指向レイア
ウト法と本発明とを併用することにより、ある程度近づ
いたノードは斥力が強くなりお互いに反発することにな
るため異なるエッジが完全に重なることを防止すること
ができるようになる。According to this apparatus, the attractive force generated between the nodes connected by the edge is calculated, the repulsive force generated between the nodes within a certain distance is calculated, and the attractive force, the repulsive force, and the angle of all the nodes are calculated. Since the correction forces are summed up to calculate the energy, if the angle is adjusted, all directed edges will try to overlap on a certain straight line (on the combined vector). For example, the force-oriented layout method such as the spring layout. By using the present invention together with the present invention, repulsive forces of nodes approaching to a certain extent become strong and repel each other, so that it is possible to prevent different edges from completely overlapping.
【００２２】また、本発明は有向グラフレイアウト方法
に関するものであり、請求項６に記載の有向グラフレイ
アウト方法は、ノードと有向エッジとにより構成される
有向グラフを自動レイアウトする有向グラフレイアウト
方法において、上記ノード毎に接続される上記有向エッ
ジを単位ベクトルとして全ての当該単位ベクトルの合成
ベクトルを生成する合成ベクトル生成ステップと、上記
有向エッジの接続先の上記ノードに対して、上記合成ベ
クトル生成ステップにて生成された上記合成ベクトルと
上記単位ベクトルとの角度を小さくする方向でかつ上記
単位ベクトルと垂直方向に角度補正力を発生させる角度
補正力発生ステップと、全ての上記ノードの上記角度補
正力を合計してエネルギーを計算するエネルギー計算ス
テップと、上記エネルギー計算ステップにて計算された
上記エネルギーを最適化するように上記ノードの座標位
置を変更する最適化制御ステップと、を含むことを特徴
とする。The present invention also relates to a directed graph layout method, wherein the directed graph layout method according to claim 6 is a directed graph layout method for automatically laying out a directed graph composed of nodes and directed edges. In the combined vector generation step for generating a combined vector of all the unit vectors using the directed edge connected to the unit vector as a unit vector, and for the node to which the directed edge is connected, in the combined vector generation step. An angle correction force generating step of generating an angle correction force in a direction that reduces the angle between the generated composite vector and the unit vector and in a direction perpendicular to the unit vector, and the angle correction force of all the nodes are summed up. Energy calculation step to calculate energy by Characterized in that it comprises a optimization control step of changing the coordinate position of the node to optimize the calculated the energy at Energy computation step.
【００２３】この方法によれば、ノード毎に接続される
有向エッジを単位ベクトルとして全ての当該単位ベクト
ルの合成ベクトルを生成し、有向エッジの接続先のノー
ドに対して、生成された合成ベクトルと単位ベクトルと
の角度を小さくする方向でかつ単位ベクトルと垂直方向
に角度補正力を発生させ、全てのノードの角度補正力を
合計してエネルギーを計算し、計算されたエネルギーを
最適化するようにノードの座標位置を変更するので、有
向グラフのエッジの流れを顕示したグラフを自動描画す
ることができるようになる。すなわち、順回路の存在す
るパスウェイと巡回路の存在しないパスウェイとが混在
する有向グラフの場合に、順回路の部分はその順路が円
に近くなるように、順回路ではない部分はエッジの方向
を一致させるように自動レイアウトを行うことができ、
簡易な方法で効率的に有向グラフレイアウトを行うこと
ができるようになる。また、本発明は、マグネティック
・スプリング法を用いてグラフ描画するときに比べて、
一般的に描画領域を有効利用することができるようにな
る。According to this method, the synthesized vector of all the unit vectors is generated with the directed edge connected for each node as a unit vector, and the generated synthesized is generated for the node to which the directed edge is connected. Generate an angle correction force in the direction of decreasing the angle between the vector and the unit vector and in the direction perpendicular to the unit vector, calculate the energy by summing the angle correction forces of all nodes, and optimize the calculated energy. Since the coordinate position of the node is changed as described above, it becomes possible to automatically draw the graph showing the flow of edges of the directed graph. That is, in the case of a directed graph in which a pathway with a forward circuit and a pathway without a tour are mixed, the forward circuit part has its route close to a circle, and the non-forward circuit part has the same edge direction. You can do automatic layout to
The directed graph layout can be efficiently performed by a simple method. Further, the present invention, compared to when drawing a graph using the magnetic spring method,
Generally, the drawing area can be effectively used.
【００２４】また、請求項７に記載の有向グラフレイア
ウト方法は、請求項６に記載の有向グラフレイアウト方
法において、上記有向エッジの種類に応じた係数を当該
有向エッジの単位ベクトルに積算する単位ベクトル積算
ステップをさらに含み、上記合成ベクトル生成ステップ
は、上記単位ベクトル積算ステップにて上記係数が積算
された上記単位ベクトルを用いて合成ベクトルを生成す
ることを特徴とする。A directed graph layout method according to claim 7 is the directed graph layout method according to claim 6, wherein a unit vector for accumulating a coefficient corresponding to the type of the directed edge into a unit vector of the directed edge. The method further includes an integrating step, wherein the combined vector generating step generates a combined vector using the unit vector obtained by integrating the coefficients in the unit vector integrating step.
【００２５】これは単位ベクトルの合成の一例を一層具
体的に示すものである。この方法によれば、有向エッジ
の種類に応じた係数を当該有向エッジの単位ベクトルに
積算し、係数が積算された単位ベクトルを用いて合成ベ
クトルを生成するので、有向エッジの種類により方向性
に重み付けを行うことができるようになる。例えば、エ
ッジに正常系（定常状態）で流れるルートや、異常系
（特異な条件下で発現するルート）で流れるルート等の
種類を設け、正常系のルートに重みを付けることによ
り、方向性を正常系に沿うようにグラフレイアウトを行
うことが可能になる。This is a more specific example of the composition of unit vectors. According to this method, the coefficient corresponding to the type of the directed edge is integrated into the unit vector of the directed edge, and the combined vector is generated using the unit vector in which the coefficients are integrated. It becomes possible to weight the directionality. For example, by providing a route such as a route that flows in the normal system (steady state) or a route that flows in the abnormal system (route that develops under specific conditions) at the edge, and weight the normal route to determine the directionality. It becomes possible to perform the graph layout along the normal system.
【００２６】また、請求項８に記載の有向グラフレイア
ウト方法は、請求項６または７に記載の有向グラフレイ
アウト方法において、上記角度補正力は予め定めた定数
値であることを特徴とする。The directed graph layout method according to claim 8 is characterized in that, in the directed graph layout method according to claim 6 or 7, the angle correction force is a predetermined constant value.
【００２７】これは角度補正力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、角度補正力は予め定
めた定数値であるので、複雑な計算を行うことなく計算
時間や計算量をかけずに角度補正力を求めることができ
る。This shows one example of the angle correction force more specifically. According to this method, since the angle correction force is a predetermined constant value, it is possible to calculate the angle correction force without performing complicated calculation and without increasing the calculation time or amount of calculation.
【００２８】また、請求項９に記載の有向グラフレイア
ウト方法は、請求項６または７に記載の有向グラフレイ
アウト方法において、上記角度補正力は、上記角度に従
って変化することを特徴とする。A directed graph layout method according to a ninth aspect is the directed graph layout method according to the sixth or seventh aspect, wherein the angle correction force changes according to the angle.
【００２９】これは角度補正力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、角度補正力は、角度
に従って変化するので、初期状態から最適化を効率的に
実行することが可能になる。This shows one example of the angle correction force more specifically. According to this method, since the angle correction force changes according to the angle, it becomes possible to efficiently perform the optimization from the initial state.
【００３０】また、請求項１０に記載の有向グラフレイ
アウト方法は、請求項６から９のいずれか一つに記載の
有向グラフレイアウト方法において、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、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をさらに含み、
上記エネルギー計算ステップは、全ての上記ノードの上
記引力、上記斥力、および、上記角度補正力を合計して
エネルギーを計算することを特徴とする。The directed graph layout method according to claim 10 is the directed graph layout method according to any one of claims 6 to 9, wherein an attractive force generated between the nodes connected by the edges is calculated. The method further includes an attractive force calculation step and a repulsive force calculation step of calculating a repulsive force generated between the nodes within a certain distance,
The energy calculating step is characterized in that energy is calculated by summing the attractive force, the repulsive force, and the angle correction force of all the nodes.
【００３１】この方法によれば、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、一定距離内にある
ノード間に発生する斥力を計算し、全てのノードの引
力、斥力、および、角度補正力を合計してエネルギーを
計算するので、角度調節を行うと有向エッジは全てある
直線上（合成ベクトル上）に重なろうとすることになる
が、例えば、スプリングレイアウトなどの力指向レイア
ウト法と本発明とを併用することにより、ある程度近づ
いたノードは斥力が強くなりお互いに反発することにな
るため異なるエッジが完全に重なることを防止すること
ができるようになる。According to this method, the attractive force generated between the nodes connected by the edge is calculated, the repulsive force generated between the nodes within a certain distance is calculated, and the attractive force, the repulsive force, and the angle of all the nodes are calculated. Since the correction forces are summed up to calculate the energy, if the angle is adjusted, all directed edges will try to overlap on a certain straight line (on the combined vector). For example, the force-oriented layout method such as the spring layout. By using the present invention together with the present invention, repulsive forces of nodes approaching to a certain extent become strong and repel each other, so that it is possible to prevent different edges from completely overlapping.
【００３２】また、本発明はプログラムに関するもので
あり、請求項１１に記載のプログラムは、ノードと有向
エッジとにより構成される有向グラフを自動レイアウト
する有向グラフレイアウト方法をコンピュータに実行さ
せるプログラムにおいて、上記ノード毎に接続される上
記有向エッジを単位ベクトルとして全ての当該単位ベク
トルの合成ベクトルを生成する合成ベクトル生成ステッ
プと、上記有向エッジの接続先の上記ノードに対して、
上記合成ベクトル生成ステップにて生成された上記合成
ベクトルと上記単位ベクトルとの角度を小さくする方向
でかつ上記単位ベクトルと垂直方向に角度補正力を発生
させる角度補正力発生ステップと、全ての上記ノードの
上記角度補正力を合計してエネルギーを計算するエネル
ギー計算ステップと、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を最適化するように上記ノー
ドの座標位置を変更する最適化制御ステップと、を含む
ことを特徴とする。The present invention also relates to a program, wherein the program according to claim 11 is a program for causing a computer to execute a directed graph layout method for automatically laying out a directed graph composed of nodes and directed edges. A synthetic vector generation step of generating a synthetic vector of all the unit vectors with the directed edge connected as a unit vector for each node, and the node to which the directed edge is connected,
An angle correction force generating step for generating an angle correction force in a direction that reduces the angle between the combined vector generated in the combined vector generation step and the unit vector and in a direction perpendicular to the unit vector, and all the nodes. An energy calculation step of calculating the energy by summing the angle correction forces of, and an optimization control step of changing the coordinate position of the node so as to optimize the energy calculated in the energy calculation step. It is characterized by including.
【００３３】このプログラムによれば、ノード毎に接続
される有向エッジを単位ベクトルとして全ての当該単位
ベクトルの合成ベクトルを生成し、有向エッジの接続先
のノードに対して、生成された合成ベクトルと単位ベク
トルとの角度を小さくする方向でかつ単位ベクトルと垂
直方向に角度補正力を発生させ、全てのノードの角度補
正力を合計してエネルギーを計算し、計算されたエネル
ギーを最適化するようにノードの座標位置を変更するの
で、有向グラフのエッジの流れを顕示したグラフを自動
描画することができるようになる。すなわち、順回路の
存在するパスウェイと巡回路の存在しないパスウェイと
が混在する有向グラフの場合に、順回路の部分はその順
路が円に近くなるように、順回路ではない部分はエッジ
の方向を一致させるように自動レイアウトを行うことが
でき、簡易なプログラムで効率的に有向グラフレイアウ
トを行うことができるようになる。また、本発明は、マ
グネティック・スプリング法を用いてグラフ描画すると
きに比べて、一般的に描画領域を有効利用することがで
きるようになる。According to this program, a synthesized vector of all the unit vectors is generated with the directed edge connected for each node as a unit vector, and the generated synthesized is generated for the node to which the directed edge is connected. Generate an angle correction force in the direction of decreasing the angle between the vector and the unit vector and in the direction perpendicular to the unit vector, calculate the energy by summing the angle correction forces of all nodes, and optimize the calculated energy. Since the coordinate position of the node is changed as described above, it becomes possible to automatically draw the graph showing the flow of edges of the directed graph. That is, in the case of a directed graph in which a pathway with a forward circuit and a pathway without a tour are mixed, the forward circuit part has its route close to a circle, and the non-forward circuit part has the same edge direction. The automatic layout can be performed as described above, and the directed graph layout can be efficiently performed with a simple program. Further, according to the present invention, in general, the drawing area can be effectively used as compared with the case of drawing a graph by using the magnetic spring method.
【００３４】また、請求項１２に記載のプログラムは、
請求項１１に記載のプログラムにおいて、上記有向エッ
ジの種類に応じた係数を当該有向エッジの単位ベクトル
に積算する単位ベクトル積算ステップをさらに含み、上
記合成ベクトル生成ステップは、上記単位ベクトル積算
ステップにて上記係数が積算された上記単位ベクトルを
用いて合成ベクトルを生成することを特徴とする。The program according to claim 12 is
The program according to claim 11, further comprising a unit vector integration step of integrating a coefficient corresponding to the type of the directed edge into a unit vector of the directed edge, wherein the combined vector generation step comprises the unit vector integration step. Is used to generate a composite vector using the unit vector in which the coefficients are integrated.
【００３５】これは単位ベクトルの合成の一例を一層具
体的に示すものである。このプログラムによれば、有向
エッジの種類に応じた係数を当該有向エッジの単位ベク
トルに積算し、係数が積算された単位ベクトルを用いて
合成ベクトルを生成するので、有向エッジの種類により
方向性に重み付けを行うことができるようになる。例え
ば、エッジに正常系（定常状態）で流れるルートや、異
常系（特異な条件下で発現するルート）で流れるルート
等の種類を設け、正常系のルートに重みを付けることに
より、方向性を正常系に沿うようにグラフレイアウトを
行うことが可能になる。This shows one example of composition of unit vectors more specifically. According to this program, the coefficient corresponding to the type of the directed edge is integrated into the unit vector of the directed edge, and the combined vector is generated using the unit vector in which the coefficients are integrated. It becomes possible to weight the directionality. For example, by providing a route such as a route that flows in the normal system (steady state) or a route that flows in the abnormal system (route that develops under specific conditions) at the edge, and weight the normal route to determine the directionality. It becomes possible to perform the graph layout along the normal system.
【００３６】また、請求項１３に記載のプログラムは、
請求項１１または１２に記載のプログラムにおいて、上
記角度補正力は予め定めた定数値であることを特徴とす
る。The program according to claim 13 is
In the program according to claim 11 or 12, the angle correction force is a predetermined constant value.
【００３７】これは角度補正力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、角度補正力は
予め定めた定数値であるので、複雑な計算を行うことな
く計算時間や計算量をかけずに角度補正力を求めること
ができる。This shows one example of the angle correction force more specifically. According to this program, since the angle correction force is a predetermined constant value, it is possible to calculate the angle correction force without performing complicated calculation and without increasing the calculation time or amount of calculation.
【００３８】また、請求項１４に記載のプログラムは、
請求項１１または１２に記載のプログラムにおいて、上
記角度補正力は、上記角度に従って変化することを特徴
とする。The program according to claim 14 is
The program according to claim 11 or 12, wherein the angle correction force changes according to the angle.
【００３９】これは角度補正力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、角度補正力
は、角度に従って変化するので、初期状態から最適化を
効率的に実行することが可能になる。This more specifically shows one example of the angle correction force. According to this program, since the angle correction force changes according to the angle, it becomes possible to efficiently perform the optimization from the initial state.
【００４０】また、請求項１５に記載のプログラムは、
請求項１１から１４のいずれか一つに記載のプログラム
において、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、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
算ステップとをさらに含み、上記エネルギー計算ステッ
プは、全ての上記ノードの上記引力、上記斥力、およ
び、上記角度補正力を合計してエネルギーを計算するこ
とを特徴とする。Further, the program according to claim 15 is
The program according to any one of claims 11 to 14, wherein an attractive force calculation step of calculating an attractive force generated between the nodes connected by the edge, and a repulsive force generated between the nodes within a certain distance. And a repulsive force calculating step for calculating, wherein the energy calculating step sums the attractive force, the repulsive force, and the angle correcting force of all the nodes to calculate energy.
【００４１】このプログラムによれば、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、一定距離内
にあるノード間に発生する斥力を計算し、全てのノード
の引力、斥力、および、角度補正力を合計してエネルギ
ーを計算するので、角度調節を行うと有向エッジは全て
ある直線上（合成ベクトル上）に重なろうとすることに
なるが、例えば、スプリングレイアウトなどの力指向レ
イアウト法と本発明とを併用することにより、ある程度
近づいたノードは斥力が強くなりお互いに反発すること
になるため異なるエッジが完全に重なることを防止する
ことができるようになる。According to this program, the attractive force generated between the nodes connected by the edge is calculated, the repulsive force generated between the nodes within a certain distance is calculated, and the attractive force, the repulsive force, and the angle of all the nodes are calculated. Since the correction forces are summed up to calculate the energy, if the angle is adjusted, all directed edges will try to overlap on a certain straight line (on the combined vector). For example, the force-oriented layout method such as the spring layout. By using the present invention together with the present invention, repulsive forces of nodes approaching to a certain extent become strong and repel each other, so that it is possible to prevent different edges from completely overlapping.
【００４２】また、本発明は記録媒体に関するものであ
り、請求項１６に記載の記録媒体は、上記請求項１１か
ら１５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 16 is characterized in that the program according to any one of claims 11 to 15 is recorded.
【００４３】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１１から１５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 11 to 15 is utilized by the computer. It can be realized, and the same effect as each of these methods can be obtained.
【００４４】[0044]
【発明の実施の形態】以下に、本発明にかかる有向グラ
フレイアウト装置、有向グラフレイアウト方法、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 directed graph layout device, a directed graph layout method, a program, and a recording medium according to the present invention will be described below in detail 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.
【００４５】［本発明の概要］以下、本発明の概要につ
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を示す原理
構成図である。[Outline of the Present Invention] The outline 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 principle configurational diagram showing the basic principle of the present invention.
【００４６】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, and coenzymes, and phenomena such as enzymatic reactions and metabolic reactions, and edges represent relationships between starting and ending points such as generation, inhibition, and binding. . Normally, nodes and edges are represented by different shapes depending on the type.
【００４７】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ｅ16）に対して、例えば、スプリングレイ
アウト等の手法を用いて自動グラフ描画を行う。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。Then, for each node (A to U in FIG. 1) and edge (e 1 to e 16 ) defined in the binary relational model database, automatic graph drawing is performed by using, for example, a method such as a spring layout. I do. 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 attractive force between nodes are calculated according to the distance between the nodes, the coordinate position of the node is determined based on the force, and the nodes and edges are drawn in a graph. here,
The "repulsive force" is a force generated between all node groups existing within a certain distance, and the repulsive force disperses the nodes and removes the overlap. In addition, "gravitational force" is a force that acts between nodes that are connected by an edge, and nodes that are edge-connected by an attractive force move closer to each other. It will be easier.
【００４８】ここで、スプリングレイアウトは、各エッ
ジの方向性を考慮しない無向グラフレイアウト手法であ
る。例えば、図３に示すような順回路の存在する代謝経
路パスウェイ等の有向グラフ（ノードＡからノードＨ）
や、図４に示すような巡回路の存在しない信号伝達パス
ウェイ等の有向グラフ（ノードＨからノードＳ）を自動
レイアウトする際に、各エッジの方向性については全く
考慮せずにレイアウトを行う。Here, the spring layout is an undirected graph layout method that does not consider the directionality of each edge. For example, a directed graph of a metabolic pathway pathway in which a forward circuit exists as shown in FIG. 3 (node A to node H)
Alternatively, when automatically laying out a directed graph (node H to node S) such as a signal transmission pathway having no circuit as shown in FIG. 4, the layout is performed without considering the directionality of each edge.
【００４９】そこで、本発明は、スプリングレイアウト
等により各ノードを配置した後、各エッジの方向に応じ
てエッジの角度を調節することによりグラフ描画を行
う。すなわち、本発明は、ノード毎に接続されるエッジ
の方向をそろえる力である角度補正力を発生させること
によりノードの配置を制御する。Therefore, according to the present invention, after each node is arranged by a spring layout or the like, a graph is drawn by adjusting the edge angle according to the direction of each edge. That is, the present invention controls the arrangement of the nodes by generating an angle correction force that is a force that aligns the directions of the edges connected to each node.
【００５０】図２は、本発明による角度補正力を用いた
角度調節の概念を示す図である。まず、本発明は、ノー
ド（図２におけるノードＮ）に接続される各有向エッジ
（図２におけるｅ1、ｅ2およびｅ3）を単位ベクトルと
して、これら全ての単位ベクトルの合成ベクトル（図に
おけるｇ）を生成する。FIG. 2 is a view showing the concept of angle adjustment using the angle correction force according to the present invention. First, in the present invention, each directed edge (e 1 , e 2 and e 3 in FIG. 2) connected to a node (node N in FIG. 2) is taken as a unit vector, and a composite vector of all these unit vectors (see FIG. Generate g) in.
【００５１】そして、本発明は、有向エッジの接続先の
ノード（図２におけるノードＯおよびノードＰ）に対し
て、合成ベクトル（ｇ）と単位ベクトル（ｅ2および
ｅ3）との角度（図２におけるｔ1およびｔ2）を小さく
する方向でかつ単位ベクトルと垂直方向に角度補正力
（図２におけるＲ1およびＲ2）を発生させる。ここで、
角度補正力は、定数値としてもよく、また、角度に従っ
て変化させてもよい（例えば、角度が大きくなるに従っ
て増加する数値等）。Then, according to the present invention, with respect to the node (node O and node P in FIG. 2) to which the directed edge is connected, the angle () between the composite vector (g) and the unit vector (e 2 and e 3 ) t 1 and t 2) in the direction to reduce and angle correction force to a unit vector perpendicular direction in FIG. 2 (to generate R 1 and R 2) in FIG. here,
The angle correction force may be a constant value or may be changed according to the angle (for example, a numerical value that increases as the angle increases).
【００５２】ここで、有向エッジの種類に応じた係数を
当該有向エッジの単位ベクトルに積算し、係数が積算さ
れた単位ベクトルを用いて合成ベクトルを生成してもよ
い。これにより、有向エッジの種類により方向性に重み
付けを行うことができるようになる。Here, a coefficient corresponding to the type of the directed edge may be added to the unit vector of the directed edge, and the combined vector may be generated using the unit vector in which the coefficients are added. As a result, it becomes possible to weight the directionality according to the type of the directed edge.
【００５３】そして、本発明は、全てのノードの角度補
正力を合計してエネルギーを計算し、計算されたエネル
ギーを最適化するようにノードの座標位置を変更する。
ここで、スプリングレイアウト等により求めた他の力
（引力、斥力など）をグラフ全体で総合的に加算してエ
ネルギーを計算してもよい。すなわち、力の絶対値の総
和をエネルギーとして計算し、当該エネルギーを一般的
な最適化手法（遺伝的アルゴリズム、シミュレーテッド
・アニーリング等）により最小化するような各ノードの
レイアウトを決定してもよい。本発明により角度調節を
行うと有向エッジは全てある直線上（合成ベクトル上）
に重なろうとすることになるが、例えば、スプリングレ
イアウトなどの力指向レイアウト法と本発明とを併用す
ることにより、ある程度近づいたノードは斥力が強くな
りお互いに反発することになるため異なるエッジが完全
に重なることを防止することができるようになる。Then, according to the present invention, the angle correction forces of all the nodes are summed to calculate the energy, and the coordinate position of the node is changed so as to optimize the calculated energy.
Here, the energy may be calculated by comprehensively adding other forces (attractive force, repulsive force, etc.) obtained by the spring layout or the like over the entire graph. That is, the total sum of absolute values of forces may be calculated as energy, and the layout of each node may be determined such that the energy is minimized by a general optimization method (genetic algorithm, simulated annealing, etc.). . When angle adjustment is performed according to the present invention, all directed edges are on a straight line (on a composite vector)
However, for example, by using a force-directed layout method such as a spring layout and the present invention together, repulsive forces of nodes approaching each other to a certain extent become strong and repel each other. It becomes possible to prevent completely overlapping.
【００５４】本発明を用いると、図３に示すような順回
路の存在する代謝経路パスウェイ等の有向グラフ（ノー
ドＡからノードＨ）は、有向エッジが直線上に並ぼうと
する力によって各ノードが円周上に並ぶことになる。ま
た、図４に示すような巡回路の存在しない信号伝達パス
ウェイ等の有向グラフ（ノードＨからノードＳ）は、各
ノードの周囲で有向エッジの向きがある程度揃えられる
ことで全体的にエッジの方向が揃うことになる。According to the present invention, a directed graph (nodes A to H) such as a metabolic pathway pathway in which a forward circuit exists as shown in FIG. 3 is used for each node due to the force of directed edges aligning on a straight line. Will be lined up on the circumference. Further, in a directed graph (a node H to a node S) such as a signal transmission pathway in which a traveling route does not exist as shown in FIG. Will be available.
【００５５】［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５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、有向グラフレイアウト装置１０
０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. 5 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 system is generally directed to a directed graph layout device 10
0 and an external system 200 which 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. It is configured.
【００５６】図５においてネットワーク３００は、有向
グラフレイアウト装置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. 5, the network 300 has a function of connecting the directed graph layout apparatus 100 and the external system 200 to each other, and is, for example, the Internet.
【００５７】図５において外部システム２００は、ネッ
トワーク３００を介して、有向グラフレイアウト装置１
００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. 5, the external system 200 is the directed graph layout device 1 via the network 300.
00 has a function of providing a user with an external database relating to pathway information and a website for executing external programs such as homology search and motif search.
【００５８】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, etc., and its hardware configuration is constituted by an information processing device such as a workstation or a personal computer which 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.
【００５９】図５において有向グラフレイアウト装置１
００は、概略的に、有向グラフレイアウト装置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１１２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、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、この有向グラ
フレイアウト装置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. 5, the directed graph layout device 1
A communication control interface 00 is connected to a control unit 102 such as a CPU that generally controls the entire directed graph layout apparatus 100, and a communication device (not shown) such as a router connected to a communication line or the like. An input / output control interface unit 108 connected to the unit 104, the input device 112, and the output device 114, and a storage unit 106 for storing various databases and tables (binary relation model database 106a and graph data 106b) Each of these units is communicably connected via an arbitrary communication path. Further, the directed graph layout 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.
【００６０】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.
【００６１】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６は、２項関係モデルの概念図である。図６に示す例
では、ノードＡからノードＤが、有向エッジｅ１から有
向エッジｅ３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 the respective 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. 6 is a conceptual diagram of the binary relation model. In the example illustrated in FIG. 6, the nodes A to D are connected by the directed edge e1 to the directed edge e3. In this way, the pathway information can be defined by the binary relational model composed of nodes and edges.
【００６２】また、図７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７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の種類
（生成、抑制、促進、正常系、異常系）等を示す関係種
類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. 7 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. 7, 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 type information indicating the type of relationship between connected nodes (generation, suppression, promotion, normal system, abnormal system) It is configured. Further, the graph data 106b is a graph data storage means for storing the data of the drawn graph.
【００６３】また、図５において、通信制御インターフ
ェース部１０４は、有向グラフレイアウト装置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. 5, the communication control interface unit 104 controls communication between the directed graph layout 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.
【００６４】また、図５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. 5, the input / output control interface unit 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.
【００６５】また、図５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、角度調節部１０２ｄ、エネルギー計算
部１０２ｅ、最適化制御部１０２ｆ、グラフ描画部１０
２ｇ、合成ベクトル生成部１０２ｈ、および、角度補正
力発生部１０２ｉを備えて構成されている。Further, in FIG. 5, 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. The control unit 102 is functionally conceptually a binomial relation model creation unit 102a, an attractive force calculation unit 102b, a repulsive force calculation unit 102c, an angle adjustment unit 102d, an energy calculation unit 102e, an optimization control unit 102f, and a graph drawing unit 10.
2g, a combined vector generation unit 102h, and an angle correction force generation unit 102i.
【００６６】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、角度調節部１０２ｄは、各エッジの方向に応
じてエッジの角度を調節する角度調節手段である。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 angle adjusting unit 102d is an angle adjusting unit that adjusts the angle of the edge according to the direction of each edge.
【００６７】ここで、角度調節部１０２ｄは、合成ベク
トル生成部１０２ｈおよび角度補正力発生部１０２ｉを
含んで構成される。合成ベクトル生成部１０２ｈは、ノ
ード毎に接続される有向エッジを単位ベクトルとして全
ての当該単位ベクトルの合成ベクトルを生成する合成ベ
クトル生成手段である。また、角度補正力発生部１０２
ｉは、有向エッジの接続先のノードに対して、合成ベク
トル生成手段にて生成された合成ベクトルと単位ベクト
ルとの角度を小さくする方向でかつ単位ベクトルと垂直
方向に角度補正力を発生させる角度補正力発生手段であ
る。Here, the angle adjusting section 102d comprises a combined vector generating section 102h and an angle correction force generating section 102i. The combined vector generation unit 102h is a combined vector generation unit that generates a combined vector of all the unit vectors with the directed edge connected for each node as the unit vector. In addition, the angle correction force generator 102
i generates an angle correction force in a direction in which the angle between the combined vector generated by the combined vector generating unit and the unit vector is reduced and in the direction perpendicular to the unit vector, with respect to the node to which the directed edge is connected. It is an angle correction force generating means.
【００６８】また、エネルギー計算部１０２ｅは、全て
のノードの角度補正力、斥力、引力のうち少なくとも一
つを合計してエネルギーを計算するエネルギー計算手段
である。また、最適化制御部１０２ｆは、エネルギー計
算手段にて計算されたエネルギーを最適化するようにノ
ードの座標位置を変更する最適化制御手段である。グラ
フ描画部１０２ｇは、斥力、引力、角度補正力等に基づ
いてノードの座標位置をスプリングレイアウト等により
決定して、ノードと有向エッジを有向グラフ描画するグ
ラフ描画手段である。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 energy calculation unit 102e is an energy calculation means for calculating energy by summing at least one of the angle correction force, the repulsive force, and the attractive force of all the nodes. The optimization control unit 102f is an optimization control unit that changes the coordinate position of the node so as to optimize the energy calculated by the energy calculation unit. The graph drawing unit 102g is a graph drawing unit that draws a directed graph of a node and a directed edge by determining the coordinate position of the node by a spring layout or the like based on the repulsive force, the attractive force, the angle correction force, and the like. The details of the processing performed by these units will be described later.
【００６９】［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８〜図１２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. 8 to 12.
【００７０】［メイン処理］まず、メイン処理の詳細に
ついて図８および図１２を参照して説明する。図８は、
本実施の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 FIGS. 8 and 12. Figure 8
It is a flow chart which shows an example of the main processing of this system in this embodiment.
【００７１】有向グラフレイアウト装置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ＫＥＧ
Ｇ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６に示す
パスウェイ情報の２項関係モデルを図７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１２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 directed graph layout apparatus 100 creates a binary relation model from the pathway information by the processing of the binary relation model creation unit 102a and stores it in the binary relation model database 106a (step SA-1). That is, the binomial relation model creation unit 102a uses the conventional KEG
The user selects desired pathway information from the pathway information stored in the database such as G, and the binary relation model of the pathway information shown in FIG. 6 is automatically converted into the format shown in FIG. 7 to create the binary relation model. And stores it in the binary relation model database 106a. The binomial relation model creation unit 102a displays a binomial relation model creation screen as shown in FIG. 12 on the output device 114, and prompts the user to input node and edge information to create the binomial relation model. May be created.
【００７２】ここで、図１２は、有向グラフレイアウト
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１２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ＭＡ−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１
１２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. 12 is a diagram showing an example of a binary relation model creating screen displayed on the output device 114 of the digraph layout device 100. As shown in FIG. 12, the binary relation model creation screen has a pathway name input area MA-1, a connection source information input area MA-2, a connection destination information input area MA-3, and edge information. And an input area MA-4. The user uses the input device 1
When desired information is input to these input areas via 12, the binomial relation model creation unit 102a stores the input information in a predetermined storage area of the binomial relation model database 106a.
【００７３】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、後述する有向グラフ
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 a directed graph layout process described later based on the binary relation model database 106a (step SA-2). This completes the main processing.
【００７４】［有向グラフレイアウト処理］まず、有向
グラフレイアウト処理の詳細について図９から図１１を
参照して説明する。図９は、本実施形態における本シス
テムの有向グラフレイアウト処理の一例を示すフローチ
ャートである。[Directed Graph Layout Processing] First, details of the directed graph layout processing will be described with reference to FIGS. 9 to 11. FIG. 9 is a flowchart showing an example of the directed graph layout process of this system in this embodiment.
【００７５】まず、２項関係モデルデータベース１０６
ａにおいて、有向グラフがＧ（Ｎ，Ｅ）に格納されてい
るとする。First, the binary relation model database 106
In a, it is assumed that the directed graph is stored in G (N, E).
【００７６】ここで、Ｎはノードの集合であり、 Ｎ＝｛ｎ1，ｎ2，．．．，ｎn｝ で表される。Here, N is a set of nodes, and N = {n 1 , n 2 ,. ． ． , N n }.
【００７７】また、Ｅはエッジの集合であり、
Ｅ＝｛ｅ1（ｎｓ1，ｎｄ1），ｅ2（ｎｓ2，ｎ
ｄ2），．．．，ｅn（ｎｓn，ｎｄn）｝
（ｎｓは接続元ノード、ｎｄは接続先ノードを表す）で
表される。E is a set of edges, and E = {e 1 (ns 1 , nd 1 ), e 2 (ns 2 , n
d 2 ) ,. ． ． , E n (ns n , nd n )} (ns is a connection source node and nd is a connection destination node).
【００７８】そして、有向グラフがランダムまたは２項
関係モデルデータベース１０６ａに格納された初期の座
標位置に初期配置（ｃ0）されているとする（ステップ
ＳＢ−１）。このとき、現在の配置（ｃc）はｃ0とな
る。Then, it is assumed that the directed graph is randomly or initially arranged (c 0 ) at the initial coordinate position stored in the binary relation model database 106a (step SB-1). At this time, the current arrangement (c c) becomes c 0.
【００７９】まず、有向グラフレイアウト装置１００
は、引力計算部１０２ｂの処理により、ノード集合Ｎの
各要素ｎiについて、引力を計算する（ステップＳＢ−
２）。例えば、引力計算部１０２ｂは、ノードｎiに接
続する全エッジｅjについて以下の数式によりバネエネ
ルギー（エッジ同士が引き合う力）を計算し、そのバネ
エネルギーの合計を求める。
｜Ｋ×（Ｌ−ｌ）｜
（Ｋ＝バネ係数、Ｌ＝バネ自然長定数、ｌ＝ノードｎi
とエッジｅjにより接続される先のノードとの距離）First, the directed graph layout device 100.
By the processing of the attractive force calculating portion 102b, for each element n i of the node set N, it calculates the attraction (step SB-
2). For example, the attractive force calculation unit 102b calculates the spring energy (force that attracts edges) for all the edges e j connected to the node n i by the following mathematical expression, and obtains the total of the spring energies. │K × (L-1) │ (K = spring coefficient, L = spring natural length constant, l = node n i
And the destination node connected by the edge e j )
【００８０】そして、有向グラフレイアウト装置１００
は、斥力計算部１０２ｃの処理により、ノード集合Ｎの
各要素ｎiについて、斥力を計算する（ステップＳＢ−
３）。例えば、斥力計算部１０２ｃは、全てのノード間
について以下の数式によりクーロン力（ノード同士が反
発する力）を計算し、そのクーロン力の合計を求める。
Ｃ／ｄ
（Ｃ＝クーロン力係数、ｄ＝ノード間の距離）Then, the directed graph layout device 100.
Calculates the repulsive force for each element n i of the node set N by the process of the repulsive force calculating unit 102c (step SB-
3). For example, the repulsive force calculation unit 102c calculates the Coulomb force (the force of repulsion between the nodes) between all the nodes by the following mathematical expression, and obtains the total of the Coulomb forces. C / d (C = Coulomb force coefficient, d = distance between nodes)
【００８１】そして、有向グラフレイアウト装置１００
は、角度調節部１０２ｄの処理により、ノード毎に接続
されるエッジの方向をそろえる力である角度補正力を計
算する（ステップＳＢ−４）。ここで、図１０は、角度
調節部１０２ｄによる角度補正力計算処理の一例を示す
フローチャートである。図１０に示すように、まず、角
度調節部１０２ｄは、ノードｎiに接続される各有向エ
ッジｅjを単位ベクトルとして、これら全ての単位ベク
トルの合成ベクトルを生成する（ステップＳＣ−１）。Then, the directed graph layout device 100.
Calculates the angle correction force that is the force for aligning the directions of the edges connected to each node by the processing of the angle adjusting unit 102d (step SB-4). Here, FIG. 10 is a flowchart showing an example of the angle correction force calculation process by the angle adjusting unit 102d. As shown in FIG. 10, first, the angle adjusting unit 102d generates a combined vector of all of these unit vectors with each directed edge e j connected to the node n i as a unit vector (step SC-1). .
【００８２】そして、角度調節部１０２ｄは、有向エッ
ジの接続先のノードに対して、合成ベクトル（ｇ）と単
位ベクトルとラジアンを単位とする角度（ｔ）を小さく
する方向でかつ単位ベクトルと垂直方向に以下の数式に
より求めた角度補正力を発生させる（ステップＳＣ−
２）。
（ｔａｎ（ｔ／２））2 Then, the angle adjusting unit 102d sets the combined vector (g), the unit vector, and the unit vector in the direction of decreasing the angle (t) in radians with respect to the node to which the directed edge is connected. An angle correction force obtained by the following mathematical formula is generated in the vertical direction (step SC-
2). (Tan (t / 2)) 2
【００８３】再び図９に戻り、有向グラフレイアウト装
置１００は、エネルギー計算部１０２ｅの処理により、
全ノードの引力、斥力、および、角度補正力を合計して
グラフ全体のエネルギーを計算する（ステップＳＢ−
５）。Returning to FIG. 9 again, the directed graph layout apparatus 100 is processed by the energy calculation unit 102e,
The energy of the entire graph is calculated by summing the attractive force, repulsive force, and angle correction force of all nodes (step SB-
5).
【００８４】そして、有向グラフレイアウト装置１００
は、最適化制御部１０２ｆの処理により、計算されたエ
ネルギーを最適化するようにノードの座標位置を変更す
る（ステップＳＢ−６）。ここで、スプリングレイアウ
ト等により求めた他の力（引力、斥力など）をグラフ全
体で総合的に加算して力の絶対値の総和をエネルギーと
して計算し、当該エネルギーを一般的な最適化手法（遺
伝的アルゴリズム、シミュレーテッド・アニーリング
等）により最小化するような各ノードのレイアウトを決
定する。そして、有向グラフレイアウト装置１００は、
グラフ描画部１０２ｇの処理により、有向グラフを出力
装置１１４に出力する。ここで、図１１は、有向グラフ
レイアウト装置１００の出力装置１１４に表示される有
向グラフ出力画面の一例を示す図である。Then, the directed graph layout device 100.
Changes the coordinate position of the node by the process of the optimization control unit 102f so as to optimize the calculated energy (step SB-6). Here, other forces (gravitational force, repulsive force, etc.) obtained by the spring layout, etc. are comprehensively added over the entire graph to calculate the total sum of the absolute values of the forces as energy, and the energy is used as a general optimization method ( Determine the layout of each node to be minimized by a genetic algorithm, simulated annealing, etc.). Then, the directed graph layout device 100 is
The directed graph is output to the output device 114 by the processing of the graph drawing unit 102g. Here, FIG. 11 is a diagram showing an example of the directed graph output screen displayed on the output device 114 of the directed graph layout device 100.
【００８５】そして、有向グラフレイアウト装置１００
は、最適化制御部１０２ｆの処理により、作成した有向
グラフが予め定めた終了条件（例えば、エネルギーが予
め定めた閾値より少ないか、利用者が終了を指定した
か、制限回数に到達したか等）を満たしているかを判定
し（ステップＳＢ−７）、終了条件を満たしていない場
合には、ステップＳＢ−２に処理を戻す。これにて、有
向グラフレイアウト処理が終了する。Then, the directed graph layout device 100.
Is a termination condition that the directed graph created by the processing of the optimization control unit 102f is predetermined (for example, whether the energy is less than a predetermined threshold value, the user has specified termination, or the limit number of times has been reached). Is satisfied (step SB-7), and if the ending condition is not satisfied, the process is returned to step SB-2. This completes the directed graph layout process.
【００８６】［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.
【００８７】例えば、有向グラフレイアウト装置１００
がスタンドアローンの形態で処理を行う場合を一例に説
明したが、有向グラフレイアウト装置１００とは別筐体
で構成されるクライアント端末からの要求に応じて処理
を行い、その処理結果を当該クライアント端末に返却す
るように構成してもよい。For example, the directed graph layout device 100.
Has described as an example the case where the processing is performed in the stand-alone mode. However, the processing is performed in response to a request from a client terminal configured in a case different from that of the directed graph layout apparatus 100, and the processing result is transmitted to the client terminal. It may be configured to be returned.
【００８８】また、実施の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 embodiments, all or part of the processes described as being automatically performed can be manually performed, or
All or part of the processing described as being manually performed 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.
【００８９】また、有向グラフレイアウト装置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、有向グラフレイアウト装置１００の各部
または各装置が備える処理機能、特に制御部１０２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 Ｐｒｏｃｅｓｓｉ
ｎｇ 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、必要に応じて有向グラフレイアウト装
置１００に機械的に読み取られる。Further, regarding the directed graph layout apparatus 100, each constituent element shown in the drawing is a functional conceptual one,
It does not necessarily have to be physically configured as illustrated. For example, with respect to each part of the directed graph layout device 100 or the processing functions provided in each device, particularly each processing function performed by the control unit 102, all or an arbitrary part thereof is controlled by a CPU (Central Process).
ng Unit) and 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 is mechanically read by the directed graph layout device 100 as needed.
【００９０】すなわち、ＲＯＭまたはＨＤなどの記憶部
１０６などには、ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔ
ｅｍ）と協働してＣＰＵに命令を与え、各種処理を行う
ためのコンピュータプログラムが記録されている。この
コンピュータプログラムは、ＲＡＭ等にロードされるこ
とによって実行され、ＣＰＵと協働して制御部を構成す
る。また、このコンピュータプログラムは、有向グラフ
レイアウト装置１００に対して任意のネットワークを介
して接続されたアプリケーションプログラムサーバに記
録されてもよく、必要に応じてその全部または一部をダ
ウンロードすることも可能である。That is, the storage unit 106 such as a ROM or HD has an OS (Operating System).
A computer program for giving a command to the CPU in cooperation with em) to perform various processes is recorded. This computer program is executed by being loaded in the RAM or the like, and constitutes a control unit in cooperation with the CPU. Further, this computer program may be recorded in an application program server connected to the directed graph layout apparatus 100 via an arbitrary network, and it is possible to download all or a part of it as necessary. .
【００９１】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.
【００９２】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.
【００９３】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〜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 to graph data 106b) stored in the storage unit 106 are memory devices such as RAM and ROM,
It is a storage device such as a fixed disk device such as a hard disk, a flexible disk, an optical disk, etc., and stores various programs, tables, files, databases, web page files, etc. used for various processes and website provision.
【００９４】また、有向グラフレイアウト装置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 directed graph layout device 100
Is a software (a program, (Including data etc.) may be implemented.
【００９５】さらに、有向グラフレイアウト装置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。Furthermore, the directed graph layout device 100.
The specific form of the distribution / integration is not limited to that shown in the figure, and all or a part thereof may be functionally or physically distributed / integrated in an arbitrary unit according to various loads and the like. it can. 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.
【００９６】また、ネットワーク３００は、有向グラフ
レイアウト装置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、
ＶＡＮ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、ＩＭＴ２００
０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、ＣＳ、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。The network 300 has a function of connecting the directed graph layout device 100 and the external system 200 to each other. For example, the Internet, an intranet, a LAN (including both wired and wireless),
VAN, personal computer communication network, public telephone network (analog /
Digital (including both), leased line network (including both analog / digital), CATV network, IMT200
0 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, satellite such as CS, BS or ISDB It may include any one of a communication network and the like. That is, the present system can send and receive various data via any network whether wired or wireless.
【００９７】[0097]
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、ノード毎に接続される有向エッジを単位ベクトル
として全ての当該単位ベクトルの合成ベクトルを生成
し、有向エッジの接続先のノードに対して、生成された
合成ベクトルと単位ベクトルとの角度を小さくする方向
でかつ単位ベクトルと垂直方向に角度補正力を発生さ
せ、全てのノードの角度補正力を合計してエネルギーを
計算し、計算されたエネルギーを最適化するようにノー
ドの座標位置を変更するので、有向グラフのエッジの流
れを顕示したグラフを自動描画することができる有向グ
ラフレイアウト装置、有向グラフレイアウト方法、プロ
グラム、および、記録媒体を提供することができる。As described in detail above, according to the present invention, a directed vector connected to each node is used as a unit vector to generate a composite vector of all the unit vectors, and the connected destination of the directed edge is generated. For each node, the angle correction force is generated in the direction that reduces the angle between the generated combined vector and the unit vector and in the direction perpendicular to the unit vector, and the energy is calculated by adding the angle correction forces of all the nodes. Then, since the coordinate position of the node is changed so as to optimize the calculated energy, the directed graph layout device, the directed graph layout method, the program, and the recording which can automatically draw the graph showing the flow of the edges of the directed graph. A medium can be provided.
【００９８】また、本発明によれば、順回路の存在する
パスウェイと巡回路の存在しないパスウェイとが混在す
る有向グラフの場合に、順回路の部分はその順路が円に
近くなるように、順回路ではない部分はエッジの方向を
一致させるように自動レイアウトを行うことができ、簡
易な方法で効率的に有向グラフレイアウトを行うことが
できる有向グラフレイアウト装置、有向グラフレイアウ
ト方法、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, in the case of a directed graph in which a pathway having a forward circuit and a pathway having no circuit coexist, the forward circuit portion has a forward circuit so that the route is close to a circle. Provide a directed graph layout device, a directed graph layout method, a program, and a recording medium that can perform automatic layout so that the direction of the edge does not match the direction of the edge, and can efficiently perform the directed graph layout with a simple method. can do.
【００９９】また、本発明によれば、マグネティック・
スプリング法を用いてグラフ描画するときに比べて、一
般的に描画領域を有効利用することができる有向グラフ
レイアウト装置、有向グラフレイアウト方法、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, a magnetic
It is possible to provide a directed graph layout device, a directed graph layout method, a program, and a recording medium that can effectively use a drawing area as compared with the case of drawing a graph using the spring method.
【０１００】また、本発明によれば、有向エッジの種類
に応じた係数を当該有向エッジの単位ベクトルに積算
し、係数が積算された単位ベクトルを用いて合成ベクト
ルを生成するので、有向エッジの種類により方向性に重
み付けを行うことができるようになる。例えば、エッジ
に正常系（定常状態）で流れるルートや、異常系（特異
な条件下で発現するルート）で流れるルート等の種類を
設け、正常系のルートに重みを付けることにより、方向
性を正常系に沿うようにグラフレイアウトを行うことが
可能になる有向グラフレイアウト装置、有向グラフレイ
アウト方法、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 coefficient corresponding to the type of the directed edge is added to the unit vector of the directed edge, and the combined vector is generated using the unit vector in which the coefficient is added. It becomes possible to weight the directionality depending on the type of the facing edge. For example, by providing a route such as a route that flows in the normal system (steady state) or a route that flows in the abnormal system (route that develops under specific conditions) at the edge, and weight the normal route to determine the directionality. It is possible to provide a directed graph layout device, a directed graph layout method, a program, and a recording medium capable of performing a graph layout along a normal system.
【０１０１】また、本発明によれば、角度補正力は予め
定めた定数値であるので、複雑な計算を行うことなく計
算時間や計算量をかけずに角度補正力を求めることがで
きる有向グラフレイアウト装置、有向グラフレイアウト
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, since the angle correction force is a predetermined constant value, it is possible to obtain the angle correction force without performing a complicated calculation and a calculation time and a calculation amount. An apparatus, a directed graph layout method, a program, and a recording medium can be provided.
【０１０２】また、本発明によれば、角度補正力は、角
度に従って変化するので、初期状態から最適化を効率的
に実行することが可能になる有向グラフレイアウト装
置、有向グラフレイアウト方法、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, since the angle correction force changes according to the angle, the directed graph layout apparatus, the directed graph layout method, the program, and the program which enable optimization to be efficiently executed from the initial state.
A recording medium can be provided.
【０１０３】さらに、本発明によれば、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、一定距離内
にあるノード間に発生する斥力を計算し、全てのノード
の引力、斥力、および、角度補正力を合計してエネルギ
ーを計算するので、角度調節を行うと有向エッジは全て
ある直線上（合成ベクトル上）に重なろうとすることに
なるが、例えば、スプリングレイアウトなどの力指向レ
イアウト法と本発明とを併用することにより、ある程度
近づいたノードは斥力が強くなりお互いに反発すること
になるため異なるエッジが完全に重なることを防止する
ことができる有向グラフレイアウト装置、有向グラフレ
イアウト方法、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 generated between the nodes connected by the edge is calculated, the repulsive force generated between the nodes within a certain distance is calculated, and the attractive force, the repulsive force, and the repulsive force of all the nodes are calculated. , The energy is calculated by summing the angle correction forces, so if you adjust the angle, all directed edges will try to overlap on a certain straight line (on the combined vector). By using the layout method and the present invention in combination, a node approaching to a certain extent has a strong repulsive force and repels each other, so that it is possible to prevent different edges from completely overlapping, a directed graph layout device, a directed graph layout method, A program and a recording medium can be provided.
【図１】本発明の基本原理を示す原理構成図である。FIG. 1 is a principle configuration diagram showing a basic principle of the present invention.
【図２】本発明による角度補正力を用いた角度調節の概
念を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a concept of angle adjustment using an angle correction force according to the present invention.
【図３】順回路の存在する代謝経路パスウェイ等の有向
グラフの一例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an example of a directed graph of a metabolic pathway pathway in which a forward circuit exists.
【図４】巡回路の存在しない信号伝達パスウェイ等の有
向グラフの一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of a directed graph of a signal transmission pathway or the like having no circuit.
【図５】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. 5 is a block diagram showing an example of the configuration of the present system to which the present invention is applied.
【図６】２項関係モデルの概念図である。FIG. 6 is a conceptual diagram of a binary relation model.
【図７】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. 7 is a diagram showing an example of information stored in a binary relational model database 106a.
【図８】本実施の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. 8 is a flowchart showing an example of main processing of the present system in the present embodiment.
【図９】本実施の形態における本システムの有向グラフ
レイアウト処理の一例を示すフローチャートである。FIG. 9 is a flowchart showing an example of a directed graph layout process of the present system in the present embodiment.
【図１０】角度調節部１０２ｄによる角度補正力計算処
理の一例を示すフローチャートである。FIG. 10 is a flowchart showing an example of angle correction force calculation processing by the angle adjusting unit 102d.
【図１１】有向グラフレイアウト装置１００の出力装置
１１４に表示される有向グラフ出力画面の一例を示す図
である。11 is a diagram showing an example of a directed graph output screen displayed on the output device 114 of the directed graph layout device 100. FIG.
【図１２】有向グラフレイアウト装置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。12 is a diagram showing an example of a binary relation model creation screen displayed on the output device 114 of the digraph layout device 100. FIG.
１００ 有向グラフレイアウト処理 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 角度調節部 １０２ｅ エネルギー計算部 １０２ｆ 最適化制御部 １０２ｇ グラフ描画部 １０２ｈ 合成ベクトル生成部 １０２ｉ 角度補正力発生部 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 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 Directed graph layout processing 102 control unit 102a Binary relation model creation unit 102b Gravity calculation unit 102c Repulsive force calculation unit 102d Angle adjustment unit 102e Energy calculation unit 102f Optimization control unit 102g Graph drawing part 102h composite vector generation unit 102i Angle correction force generator 104 Communication control interface section 106 storage 106a Binomial relation model database 106b Graph data 108 Input / output control interface section 112 Input device 114 output device 200 External system 300 networks
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 一郎 千葉県千葉市美浜区中瀬１丁目３番地 幕 張テクノガーデンＤ17 セレスター・レキ シコ・サイエンシズ株式会社内 Ｆターム(参考） 5B080 FA05 FA09 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Ichiro Suzuki 1-3, Nakase, Nakase, Mihama-ku, Chiba City, Chiba Prefecture Zhang Techno Garden D17 Celeste Reki Within Sico Sciences Co., Ltd. F-term (reference) 5B080 FA05 FA09
Claims (16)
有向グラフを自動レイアウトする有向グラフレイアウト
装置において、 上記ノード毎に接続される上記有向エッジを単位ベクト
ルとして全ての当該単位ベクトルの合成ベクトルを生成
する合成ベクトル生成手段と、 上記有向エッジの接続先の上記ノードに対して、上記合
成ベクトル生成手段にて生成された上記合成ベクトルと
上記単位ベクトルとの角度を小さくする方向でかつ上記
単位ベクトルと垂直方向に角度補正力を発生させる角度
補正力発生手段と、 全ての上記ノードの上記角度補正力を合計してエネルギ
ーを計算するエネルギー計算手段と、 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
を最適化するように上記ノードの座標位置を変更する最
適化制御手段と、 を備えたことを特徴とする有向グラフレイアウト装置。1. A directed graph layout apparatus for automatically laying out a directed graph composed of nodes and directed edges, wherein a composite vector of all the unit vectors is generated with the directed edges connected for each node as unit vectors. And a unit vector in the direction of decreasing the angle between the unit vector and the unit vector generated by the unit vector generation unit with respect to the node to which the directed edge is connected. And an angle correction force generating means for generating an angle correction force in the vertical direction, an energy calculation means for calculating energy by summing the angle correction forces of all the nodes, and the energy calculated by the energy calculation means. Optimization control means for changing the coordinate position of the above node so as to optimize Directed graph layout and wherein the a.
該有向エッジの単位ベクトルに積算する単位ベクトル積
算手段、 をさらに備え、 上記合成ベクトル生成手段は、上記単位ベクトル積算手
段にて上記係数が積算された上記単位ベクトルを用いて
合成ベクトルを生成すること、 を特徴とする請求項１に記載の有向グラフレイアウト装
置。2. A unit vector accumulating means for accumulating a coefficient according to the type of the directed edge into a unit vector of the directed edge, wherein the combined vector generating means is the unit vector accumulating means. The directed graph layout device according to claim 1, wherein a combined vector is generated using the unit vector in which the coefficients are integrated.
ること、 を特徴とする請求項１または２に記載の有向グラフレイ
アウト装置。3. The directed graph layout device according to claim 1, wherein the angle correction force has a predetermined constant value.
化すること、 を特徴とする請求項１または２に記載の有向グラフレイ
アウト装置。4. The directed graph layout device according to claim 1, wherein the angle correction force changes according to the angle.
間に発生する引力を計算する引力計算手段と、 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、 をさらに備え、 上記エネルギー計算手段は、全ての上記ノードの上記引
力、上記斥力、および、上記角度補正力を合計してエネ
ルギーを計算すること、 を特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載の有
向グラフレイアウト装置。5. An attractive force calculation means for calculating an attractive force generated between the nodes connected by the edge, and a repulsive force calculation means for calculating a repulsive force generated between the nodes within a certain distance, The energy calculation means calculates energy by summing the attractive force, the repulsive force, and the angle correction force of all the nodes, according to any one of claims 1 to 4. Directed graph layout device.
有向グラフを自動レイアウトする有向グラフレイアウト
方法において、 上記ノード毎に接続される上記有向エッジを単位ベクト
ルとして全ての当該単位ベクトルの合成ベクトルを生成
する合成ベクトル生成ステップと、 上記有向エッジの接続先の上記ノードに対して、上記合
成ベクトル生成ステップにて生成された上記合成ベクト
ルと上記単位ベクトルとの角度を小さくする方向でかつ
上記単位ベクトルと垂直方向に角度補正力を発生させる
角度補正力発生ステップと、 全ての上記ノードの上記角度補正力を合計してエネルギ
ーを計算するエネルギー計算ステップと、 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
ギーを最適化するように上記ノードの座標位置を変更す
る最適化制御ステップと、 を含むことを特徴とする有向グラフレイアウト方法。6. A directed graph layout method for automatically laying out a directed graph composed of nodes and directed edges, wherein a composite vector of all the unit vectors is generated with the directed edges connected for each node as a unit vector. And a unit vector in a direction to reduce the angle between the unit vector and the unit vector generated in the unit vector generation step with respect to the node to which the directed edge is connected. And an angle correction force generation step of generating an angle correction force in the vertical direction, an energy calculation step of calculating energy by summing the angle correction forces of all the nodes, and the energy calculated in the energy calculation step. To change the coordinate position of the above node to optimize Directed graph layout method which comprises and a reduction control step.
該有向エッジの単位ベクトルに積算する単位ベクトル積
算ステップ、 をさらに含み、 上記合成ベクトル生成ステップは、上記単位ベクトル積
算ステップにて上記係数が積算された上記単位ベクトル
を用いて合成ベクトルを生成すること、 を特徴とする請求項６に記載の有向グラフレイアウト方
法。7. A unit vector accumulating step of accumulating a coefficient according to the type of the directed edge into a unit vector of the directed edge, wherein the combined vector generating step is performed in the unit vector accumulating step. The directed graph layout method according to claim 6, wherein a composite vector is generated using the unit vector in which the coefficients are integrated.
ること、 を特徴とする請求項６または７に記載の有向グラフレイ
アウト方法。8. The directed graph layout method according to claim 6, wherein the angle correction force is a predetermined constant value.
化すること、 を特徴とする請求項６または７に記載の有向グラフレイ
アウト方法。9. The directed graph layout method according to claim 6, wherein the angle correction force changes according to the angle.
ド間に発生する引力を計算する引力計算ステップと、 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、 をさらに含み、 上記エネルギー計算ステップは、全ての上記ノードの上
記引力、上記斥力、および、上記角度補正力を合計して
エネルギーを計算すること、 を特徴とする請求項６から９のいずれか一つに記載の有
向グラフレイアウト方法。10. An attractive force calculation step of calculating an attractive force generated between the nodes connected by the edge, and a repulsive force calculation step of calculating a repulsive force generated between the nodes within a certain distance, 10. The energy calculating step calculates energy by summing the attractive force, the repulsive force, and the angle correction force of all the nodes, according to any one of claims 6 to 9. Directed graph layout method.
る有向グラフを自動レイアウトする有向グラフレイアウ
ト方法をコンピュータに実行させるプログラムにおい
て、 上記ノード毎に接続される上記有向エッジを単位ベクト
ルとして全ての当該単位ベクトルの合成ベクトルを生成
する合成ベクトル生成ステップと、 上記有向エッジの接続先の上記ノードに対して、上記合
成ベクトル生成ステップにて生成された上記合成ベクト
ルと上記単位ベクトルとの角度を小さくする方向でかつ
上記単位ベクトルと垂直方向に角度補正力を発生させる
角度補正力発生ステップと、 全ての上記ノードの上記角度補正力を合計してエネルギ
ーを計算するエネルギー計算ステップと、 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
ギーを最適化するように上記ノードの座標位置を変更す
る最適化制御ステップと、 を含むことを特徴とするプログラム。11. A program for causing a computer to execute a directed graph layout method for automatically laying out a directed graph composed of nodes and directed edges, in which all the relevant units have the directed edges connected to each node as a unit vector. A synthetic vector generating step of generating a synthetic vector of vectors, and reducing the angle between the synthetic vector generated in the synthetic vector generating step and the unit vector with respect to the node to which the directed edge is connected Direction, and an angle correction force generation step for generating an angle correction force in the direction perpendicular to the unit vector, an energy calculation step for calculating energy by summing the angle correction forces of all the nodes, and an energy calculation step. Optimize the above calculated energy Program, characterized in that it comprises a optimization control step of changing the coordinate position of the urchin the node, the.
当該有向エッジの単位ベクトルに積算する単位ベクトル
積算ステップ、 をさらに含み、 上記合成ベクトル生成ステップは、上記単位ベクトル積
算ステップにて上記係数が積算された上記単位ベクトル
を用いて合成ベクトルを生成すること、 を特徴とする請求項１１に記載のプログラム。12. A unit vector accumulating step of accumulating a coefficient according to the type of the directed edge into a unit vector of the directed edge, wherein the combined vector generating step is performed by the unit vector accumulating step. The program according to claim 11, wherein a composite vector is generated using the unit vector in which the coefficients are integrated.
あること、 を特徴とする請求項１１または１２に記載のプログラ
ム。13. The program according to claim 11, wherein the angle correction force has a predetermined constant value.
変化すること、 を特徴とする請求項１１または１２に記載のプログラ
ム。14. The program according to claim 11, wherein the angle correction force changes according to the angle.
ド間に発生する引力を計算する引力計算ステップと、 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、 をさらに含み、 上記エネルギー計算ステップは、全ての上記ノードの上
記引力、上記斥力、および、上記角度補正力を合計して
エネルギーを計算すること、 を特徴とする請求項１１から１４のいずれか一つに記載
のプログラム。15. An attractive force calculation step of calculating an attractive force generated between the nodes connected by the edge, and a repulsive force calculation step of calculating a repulsive force generated between the nodes within a certain distance, 15. The energy calculating step calculates energy by summing the attractive force, the repulsive force, and the angle correction force of all the nodes, according to any one of claims 11 to 14. program.
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。16. A computer-readable recording medium on which the program according to any one of claims 11 to 15 is recorded.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001398571A JP2003196667A (en) | 2001-12-27 | 2001-12-27 | Oriented graph layout device, oriented graph layout method, program and recording medium |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001398571A JP2003196667A (en) | 2001-12-27 | 2001-12-27 | Oriented graph layout device, oriented graph layout method, program and recording medium |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003196667A true JP2003196667A (en) | 2003-07-11 |
Family
ID=27603942
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001398571A Pending JP2003196667A (en) | 2001-12-27 | 2001-12-27 | Oriented graph layout device, oriented graph layout method, program and recording medium |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003196667A (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
2001
- 2001-12-27 JP JP2001398571A patent/JP2003196667A/en active Pending
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