JP2008250623A - 検索システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】各キーワードの出現頻度を文書データ毎に集計したキーワード共起頻度表20と、各キーワード間の関連度を格納しておくキーワード関連度表26と、マップ生成部28と備えた検索システム10。マップ生成部28は、検索語が入力された場合に、キーワード関連度表26を参照して所定数のキーワードを関連語として抽出し、キーワード共起頻度表20を参照して検索語を含めた各キーワードが出現する文書データのID及び各文書データ中における各キーワードの出現頻度を取得して主成分分析を施し、各キーワードの第1主成分値及び第2主成分値を算出し、これらに基づいて所定平面上における座標値を算出し、各キーワードを表記したタグを生成し、各キーワードの座標値に基づいてタグを平面上に配置させた第1の関連度マップを生成する。
【選択図】図1
Description
この結果ユーザは、目的の情報に辿り着くことが可能となるのであるが、そこでの検索結果はあくまでも予想の範囲のものであり、検索結果リストを眺めても意外な発見を期待することはできなかった。もちろん、検索結果リスト中の個々のデータの詳細を検討する過程で新しい知見を得ることはできるが、検索語と関連の深い他の用語を含む情報を直接的に抽出することはできなかった。
しかしながら、特許文献1も含めた従来の検索システムでは、検索結果を所定の順序(例えば新着順)で整列したリスト形式で表示するのが一般的であり、検索結果であるデータ間の関係性を視覚的に表現することはできなかった。
このため、ユーザ側で検索結果を分類したり解析する必要があり、検索語を含めた関連語間の全体概念を簡易かつ直感的に把握する用途には使えなかった。
したがって、上記関連度マップ上における各タグの配置には、キーワード相互間の関連性が反映されており、このためユーザはタグ間の位置関係や集積度によって、関連語間の類似性や検索語との関連性を視覚的に認識することが可能となる。
このシステム10にはWebサーバ32が接続されており、このWebサーバ32はインターネットやイントラネット等のネットワーク34を介して複数のクライアント36と接続されている。
文書DB12には、新聞記事や学術雑誌、論文等の電子データ(テキストデータ)が予め多数蓄積されている。
まずキーワード抽出部14は、文書DB12内に蓄積された各文書データに係り受け表現抽出フィルタ14aを適用し、各文書データから所定の係り受け表現を備えた文字列を抽出する(S10)。
すなわち、係り受け表現抽出フィルタ14aには、「○○メーカー」、「○○が主力」、「○○を生産」という係り受け表現パターンが予め多数用意されており、キーワード抽出部14は、これに当てはまる表現パターンを検出した後、「○○」に相当する文字列をキーワード候補として抽出する。
まず文字列頻度統計フィルタ14cは、図4に示すように、文書中の名詞(ここでは「DVD」)に注目し、このDVDという注目語が文書DB12内に蓄積された各文書データ中に出現する数を集計する。つぎに、文字列頻度統計フィルタ14cは、この注目語の前後の形態素に範囲を拡張し、それぞれの全文書中に登場する頻度を集計し、出現頻度が一定以下(例えば20以下)となった時点で文字範囲拡張を停止する。
全文書中における出現頻度が20未満のものはそもそも重要語とはいえず、また5,000を越えるものは逆に特徴のない汎用語あるいは一般語と考えられるからであるが、この範囲設定は文書データの分量や検索システムの使用目的に応じて適宜調整される。
このTermExtractフィルタ14dは、専門分野のコーパス(主として研究目的で収集され、電子化された自然言語の文章からなる巨大なテキストデータ)から専門用語を自動抽出するために案出された文字列抽出アルゴリズムであり、文書データ中から単名詞及び複合名詞を候補語として抽出し、各候補語の出現頻度と連接頻度に基づいてそれぞれの重要度を算出する機能を備えている。このTermExtractフィルタ14d自体は公知技術であるため、これ以上の説明は省略する。
多数決フィルタ14eでは、各フィルタによってリストアップされたキーワード候補同士をマッチングし、2以上のフィルタによってキーワード候補として挙げられているものを最終的なキーワードと認定し、キーワードDB16に格納する(S18)。
また、フィルタの数も上記に限定されるものではなく、他の有効なキーワード候補抽出フィルタをキーワード抽出部14に設けることもできる。
まず関連度算出部18は、各キーワードの各文書データ中における共起頻度を集計し、キーワード共起頻度表20を生成する(S20)。
図7は、このキーワード共起頻度表20の具体例を示すものであり、文書DB12に格納された各文書D1〜Dnごとに、各キーワードKW-1〜nの出現頻度が記述されている。
そこで、この実施の形態では、キーワード共起頻度表20に基づいてキーワード組合せ頻度総和表22及びキーワード頻度総和表24を生成することにより、計算工程の簡素化を図っている。
(KW-1, KW-2)、(KW-1, KW-5)、(KW-2, KW-5)
つぎに関連度算出部18は、各組合せ毎に出現頻度を乗じた値を記述したキーワード組合せ頻度総和表22と、各キーワードの出現頻度を二乗した値を記述したキーワード頻度総和表24を生成する(S22、S24)。
同じく、図8のキーワード頻度総和表では、文書D1についての値のみが記述されているが、各文書における各キーワードの出現頻度を二乗した値を足し込んでいき、各キーワードの最終的な値の平方根を求めることにより、数1の分母に相当する値が得られることになる。
上記のように、文書毎に各キーワード間の組合せパターンを抽出し、それぞれの積及び各キーワードの二乗値を求めた上で、各文書の値を加算していくことにより、値が0のキーワードに係る計算処理を省くことが可能となる。
このため、特許文献1の検索システムのように企業名に限定することなく、全キーワード間における関連度を算出することが現実的になる。
古くなった文書データの影響を排除する場合にも、当該文書データ中の各キーワードに係るデータをキーワード組合せ頻度総和表22及びキーワード頻度総和表24から削除し、既存の集計値から削除分の値を減算することによって、簡単にキーワード間の関連度を最新の状態に維持することが可能となる。
まずユーザがクライアント36から検索対象となる文字列を入力すると、これを受け付けたマップ生成部28は(S30)、キーワード関連度表26を参照し、当該文字列と同一または一定範囲内の類似性を有するキーワードを検索語として認定すると共に、当該キーワードに対して関連度の高いキーワードを関連語として所定数抽出する(S32)。
関連語として選定されるキーワードの数について特に限定はないが、ここでは関連度が上位50位までのキーワードを選定している。
図12は、その抽出結果を示すテーブルであり、行項目として文書IDが設定され、列項目として検索語及び各関連語が設定されている。また、各セル内には、各キーワードの対応文書中における出現頻度が記述されている。
例えば、文書ID:13691の文書においては、肥満:3回、脂肪:13回、糖尿病:0回、糖尿:0回、習慣:0回、…が出現したことが示されている。
以下に、座標算出の具体例を示す。
・X座標変換比=座標平面の横幅÷(第1主成分の最大値−第1主成分の最小値)
・Y座標変換比=座標平面の縦幅÷(第2主成分の最大値−第2主成分の最小値)
・キーワードAのX座標=(キーワードAの第1主成分値−第1主成分の最小値)*X座標変換比
・キーワードAのY座標=(キーワードAの第2主成分値−第2主成分の最小値)*Y座標変換比
図14に、上記の変換法則に従って算出した各キーワードの座標値を例示する。
すなわち、図15に示す通り、このタグ40は長方形状を備えており、各キーワード(検索語及び関連語)の文字列と、これを取り囲む余白部分を備えている。
また、関連語と区別するため、検索語には各関連語とは異なる文字色及び背景色が割り当てられている。
以下に、各キーワードのフォントサイズ割当方法を説明する。
・最小フォントサイズ=12ポイント
・フォントサイズ変換比=(最大フォントサイズ−最小フォントサイズ)÷(関連度の最大値−関連度の最小値)
・キーワードAのフォントサイズ={(キーワードAの関連度−関連度の最小値)*フォントサイズ変換比
※小数点以下切り捨て
この際、各タグ40の中心点が上記で求めた2次元平面上の座標点に重なるように配置される。
この結果、クライアント36のWebブラウザ上には、図16に示すように、第1の関連度マップ42が表示される。
例えば、「脂肪」というキーワードの近傍に「アディポネクチン(注:脂肪細胞から分泌されるホルモン)」、「内蔵脂肪」、「心筋梗塞」、「メタボリックシンドローム」等のタグ40が集まっているため、脂肪とこれらのキーワードとが強い関連性を備えていることが読み取れる。
このように、ユーザはキーワードが表記されたタグ40の集積具合を観察することにより、各キーワード間の類似性やカテゴリーを認識することが可能となる。
この場合では、「地球環境」のキーワードが最もフォントサイズが大きく、したがって検索語である「環境技術」との関連性が強いことを示している。また、「地球温暖化」や「ハイブリッド」なども「環境技術」と比較的強い関連性を有していることが理解できる。
そして、このメニュー44中からユーザが「Go to "燃料電池"」を選択すると、クライアント36から新たな検索語として「燃料電池」の文字列がWebサーバ32に送信される。
この結果、図18に示すように、クライアント36のWebブラウザ上に燃料電池を検索語に設定した第1の関連度マップ42が表示される。
この第1の関連度マップ42上では、検索語である「燃料電池」と関連性の強いキーワードが記述されたタグ42が配置されている。
つぎにマップ生成部28は、この文書番号リストに基づいて文書DB12を検索し、文書本文のリストを生成した後、Webサーバ32経由でクライアント36に送信する。
この結果、クライアント36のディスプレイには、燃料電池と都市ガスとが同時に出現している文書の番号、タイトル、抄録、年月日等がリスト表示される。
この結果ユーザは、当該文書データの内容を閲覧し、「燃料電池」と「都市ガス」との関連性を個別に確認することが可能となる。
この結果、燃料電池と都市ガスの両者を含むWebサイトの情報がWebブラウザ上にリストアップされることとなり、ユーザは「燃料電池」と「都市ガス」との関係性について、インターネットのWebサイトを通じて確認することが可能となる。
この結果、「都市ガス」に関するWebサイトの情報を確認することが可能となる。
そして、この情報が一定数(例えば10件以上)を超えた時点で、キーワード関連度表20におけるデータが修正され、「燃料電池」と「都市ガス」間の関連度が所定ポイント分減算され、あるいは0にリセットされる。
このような場合、ユーザの視認性を重視し、タグ同士の重複を解いて文字を認識し易いように調整することが望ましいが、各タグ間の関係性を尊重する立場からは、移動距離を最小限に抑えることが重要となる。
そこで、このシステム10では、各タグの移動距離を最小限に抑えつつ、重複関係を解消するために、以下のアルゴリズムを採用している。
以下、図21のフローチャートに従い、その手順を説明する。
また、この過程でタグ間の重複が探知された場合には(S52:Yes)、重複タグ同士の面積を比較し(S54)、最も面積の大きなタグの位置を固定する(S56)。
この際、マップ生成部28は以下のルールに拘束される。
(1) 原則として、最も移動距離が短くて済む方向を優先的に選択する。
(2) 原則として、既に固定済みのタグと重複する方向は選択できない。
(3) 何れの方向においても固定済みのタグと重複する場合には、最も重複面積が小さくて済む方向を選択する。
(4) 全体枠αを超える方向は選択できない。
(5) 戻り方向への移動は選択できない。
全てのタグについて重複回避のための調整処理が完了するまで、マップ生成部28はS54〜S60の処理を繰り返す(S62)。
この場合、まずマップ生成部28は各重複タグ間の面積を比較し(S54)、最も面積の大きな「ABC」タグ40aを現在位置に固定する(S56)。
この場合、移動距離が最も短くて済むのは上方向であり、他の固定済みのタグと重複したり、全体枠αに抵触することもないため、図23に示すように、マップ生成部28は「DEF」タグ40bを上方向に移動させる。
この場合、全体枠αとの抵触が生じるため、上記(4)のルールにより、左方向は移動先として除外される。また、上方向への移動は固定済みの「DEF」タグ40bと重複し、右方向も固定済みの「STUV」タグ40fとの重複が生じ、下方向も固定済みの「PQR」タグ40eとの重複が生じるため、上記(2)のルールからすれば選択できないこととなる。そこで、マップ生成部28は上記(3)のルールを適用し、図24に示すように、最も重複面積が小となる下方向を「GHI」タグ40cの移動先として選択する。
この場合、左方向及び下方向への移動は全体枠αとの抵触が発生し(上記(4)のルール違反)、また上方向は戻り方向となるため(上記(5)のルール違反)、図25に示すように、マップ生成部28は「GHI」タグ40cを右方向に移動させ、「PQR」タグ40eとの重複を解消する。
この場合は、下方向が最も短い移動距離で「STUV」タグ40fとの重複を回避でき、固定済みのタグと重複することも全体枠αと抵触することもないため、図26に示すように、マップ生成部28は「GHI」タグ40cを下方向に移動させる。
この場合、全体枠αとの抵触が生じるため、上記(4)のルールにより、左方向は移動先として除外される。また、上下方向及び右方向への移動は何れも固定済みのタグと重複が生じるため、マップ生成部28は上記(3)のルールに従い、図27に示すように、重複面積が最も小さくて済む下方向への移動を選択し、「ABC」タグ40aとの重複関係を解消させる。
この場合、下方向に移動すれば他の固定済みタグとの重複が発生せず、全体枠αとの抵触も生じないため、図28に示すように、マップ生成部28は「「JKLMNO」タグ40dを下方向に移動させる。
これにより、タグ間の重複状態が全て解消されることとなる。
例えば、タグの配置平面を上下左右にスクロール可能とすることにより、あるいは配置画面全体をズームイン/ズームアウト可能に構成することにより、全体枠αを越えた移動を許容することもできる。
例えば、各タグの面積の5%以内の重複を許容するというように設定しておけば、タグの視認性を比較的良好に維持したまま、その移動距離を短く抑えることが可能となる。
したがって、第1の関連度マップ42上の各タグ40の配置にはキーワード相互間の関連性が反映されており、このためユーザはタグ40同士の位置関係や集積度によって、キーワード間のカテゴリを把握することも可能となる利点がある。
以下、図29のフローチャートに従い、このような関連度マップの生成手順について説明する。
「n」は関連度の順位を意味し、螺旋の中心が1、すなわち検索語に該当するため、関連語の第1位についてはn=2が代入されることとなる。
また、「e」は自然対数を意味している。
つぎにマップ生成部28は、各関連語のX値及びY値に基づいて、所定平面上における座標値を算出する(S76)。
以下に、座標算出の具体例を示す。
・X座標変換比=座標平面の横幅÷(X値の最大値−X値の最小値)
・Y座標変換比=座標平面の縦幅÷(Y値の最大値−Y値の最小値)
・キーワードAのX座標=(キーワードAのX値−X値の最小値)*X座標変換比
・キーワードAのY座標=(キーワードAのY値−Y値の最小値)*Y座標変換比
図32に、上記の変換法則に従って算出した各キーワードの座標値を例示する。
図15に示した通り、このタグ40は長方形状を備えており、各キーワードの文字列と、これを取り囲む余白部分を備えている。
また、関連語と区別するため、検索語には各関連語とは異なる文字色及び背景色が割り当てられている。
このタグ40の面積も、上記と同様、キーワードのフォントサイズ及び文字数に応じて自動的に決定される。そして、キーワードのフォントサイズは、上記と同じ要領で、検索語との関連度が大きいほど大きなフォントサイズが割り当てられている。
この際、各タグ40の中心点が上記で求めた平面上の座標点に重なるように配置される。また、検索語に対応したタグ40は、2次元平面の中心に配置される。
この結果、クライアント36のWebブラウザ上には、図33に示すように、第2の関連度マップ46が表示される。
さらに、この第2の関連度マップ46においては、2次元平面の中心に検索語のタグ40が配置され、他のタグ40はそれぞれの関連度に応じてこれを螺旋状に取り囲むように配置されているため、各タグ40の配置(検索語のタグとの距離)によって、検索語との関連度を読み取ることが可能となる。
そして、このメニュー44中からユーザが「Go to "トヨタ"」を選択すると、クライアント36から新たな検索語として「トヨタ」の文字列がWebサーバ32に送信される。
この結果、図示は省略したが、クライアント36のWebブラウザ上にトヨタを検索語に設定した第2の関連度マップ46が表示される。
つぎにマップ生成部28は、この文書番号リストに基づいて文書DB12を検索し、文書本文のリストを生成した後、Webサーバ32経由でクライアント36に送信する。
この結果、クライアント36のディスプレイには、環境技術とトヨタとが同時に出現している文書の番号、タイトル、抄録、年月日等がリスト表示される。
この結果ユーザは、当該文書データの内容を閲覧し、「環境技術」と「トヨタ」との関連性を個別に確認することが可能となる。
この結果、環境技術とトヨタの両者を含むWebサイトの情報がWebブラウザ上にリストアップされることとなり、ユーザは「環境技術」と「トヨタ」との関係性について、インターネットのWebサイトを通じて確認することが可能となる。
この結果、「トヨタ」に関するWebサイトの情報を確認することが可能となる。
そして、この情報が一定数(例えば10件以上)を超えた時点で、キーワード関連度表20におけるデータが修正され、「環境技術」と「トヨタ」間の関連度が所定ポイント分減算され、あるいは0にリセットされる。
12 文書DB
14 キーワード抽出部
14a 係り受け表現抽出フィルタ
14b 区切り文字抽出フィルタ
14c 文字列頻度統計フィルタ
14d TermExtractフィルタ
14e 多数決フィルタ
16 キーワードDB
18 関連度算出部
20 キーワード共起頻度表
22 キーワード組合せ頻度総和表
24 キーワード頻度総和表
26 キーワード関連度表
28 マップ生成部
32 Webサーバ
34 ネットワーク
36 クライアント
40 タグ
42 第1の関連度マップ
44 吹きだしメニュー
46 第2の関連度マップ
Claims (7)
- 複数のキーワードの出現頻度を文書データ毎に集計した結果を格納しておくキーワード共起頻度記憶手段と、
各キーワードの各文書データ中における出現頻度データを用いて算出された、キーワード間の共起性に基づく関連度を格納しておくキーワード関連度記憶手段と、
検索語が入力された場合に、上記キーワード関連度記憶手段を参照し、当該検索語に対する関連度の高い順に所定数のキーワードを関連語として抽出する手段と、
上記キーワード共起頻度記憶手段を参照し、検索語を含めた各キーワードが出現する文書データのID、及び各文書データ中における各キーワードの出現頻度を取得する手段と、
各文書データ毎の各キーワードの出現頻度を変量とする多変量データに対して主成分分析を施し、各キーワードの第1主成分値及び第2主成分値を算出する手段と、
この第1主成分値及び第2主成分値に基づいて、所定平面上における各キーワードの座標値を算出する手段と、
各キーワードを表記したタグを、各キーワードの座標値に基づいて上記平面上に配置させた関連度マップを生成する手段と、
この関連度マップを出力する手段と、
を備えたことを特徴とする検索システム。 - 上記関連度マップ上の任意のタグを選択した状態で再検索のリクエストが入力された場合に、当該タグに表記されているキーワードを検索語として受け付けて新たな関連度マップを生成し、これを出力することを特徴とする請求項1に記載の検索システム。
- 上記関連度マップ上の任意のタグを選択した状態で関連性の根拠の提示がリクエストされた場合に、上記キーワード共起頻度記憶手段を参照し、当該タグに表記されているキーワードと検索語が同時に出現している文書データを特定する手段と、
当該文書データのリストを生成し、出力する手段と、
を備えたことを特徴とする請求項1または2に記載の検索システム。 - 上記関連度マップ上の任意のタグを選択した状態で関連性を否定する入力がなされた場合に、所定の記憶手段に当該タグに表記されているキーワードと検索語との組合せに係る関連性否定情報を記録する手段と、
上記関連性否定情報が所定数に達した場合に、上記キーワード関連度記憶手段に格納された上記キーワードと検索語との間の関連度を所定量減ずる手段と、
を備えたことを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の検索システム。 - 通信ネットワークを介してクライアントが接続されており、
上記関連度マップを含むWebファイルを生成し、クライアントに送信する手段を備えた請求項1の検索システムであって、
上記Webファイルには、関連度マップ上の任意のタグを選択した状態でWeb検索のリクエストが入力された場合に、所定の検索サイトをリンク先とする別ウィンドウをWebブラウザ上に起動させ、当該検索サイトに対して当該タグに表記されたキーワードを検索クエリとして送信するためのコードが含まれていることを特徴とする検索システム。 - 通信ネットワークを介してクライアントが接続されており、
上記関連度マップを含むWebファイルを生成し、クライアントに送信する手段を備えた請求項1または5の検索システムであって、
上記Webファイルには、関連度マップ上の任意のタグを選択した状態で関連性の根拠の提示がリクエストされた場合に、所定の検索サイトをリンク先とする別ウィンドウをWebブラウザ上に起動させ、当該検索サイトに対して検索語及び当該タグに表記されたキーワードをアンド条件で結んだ検索クエリを送信するためのコードが含まれていることを特徴とする検索システム。 - 上記タグに表記される各キーワードに対し、検索語との関連度の高さに対応して大きなフォントサイズが割り当てられることを特徴とする請求項1〜6の何れかに記載の検索システム。
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