JP2011090351A - 検索データ管理装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】グラフインデックスのデータ間のリンクを巡回して類似データを検索するという検索アルゴリズムを用いて、登録データに対する類似データを検索し、その類似データと登録データとの間に新たにリンクを生成することで、検索装置1がリンクを辿って検索しているグラフインデックスにデータ登録して、登録後に巡回するデータとしてリンクを形成していく。また、データの登録を行う都度、新たにリンクが形成されたデータのリンク数の最適化を行う。
【選択図】図1
Description
一方のデータから他方のデータに辿るためのリンクがデータ間に設定されて該データが複数記憶されたデータベースと、
入力された検索対象のデータに対し、前記データベースに記憶されたデータのうちの何れかを検索開始点として選択し、該検索開始点から前記リンクを順次辿ることによって、該リンクを辿る経路上にあるデータのうち、該検索対象のデータと既定の距離内にあるデータを類似データとして検索し出力するグラフ検索手段と、
前記データベースへの登録対象となるデータを前記グラフ検索手段に入力することにより、該登録対象のデータに対する類似データを取得する類似データ取得手段と、
前記登録対象となるデータと、前記類似データ取得手段により取得された類似データとの間にリンクを設定して前記データベースに記憶すると共に、該類似データに設定されているリンクの削減処理を行うリンク最適化手段と、
を備えることを特徴としている。
前記類似データに設定されたリンクが所定数以上である場合に、該リンクが設定されたデータ間の距離が短い順に該所定数分の該リンクを保持し、他のリンクを解除することを特徴としている。
前記リンクの削減対象のデータにリンクされている他方のデータの中から、リンクを保持する保持データと、リンクを解除する解除データとを特定し、
解除データと保持データとの間の距離に基づいて、該解除データと該保持データとの間にリンクを設定して前記データベースに記憶することを特徴としている。
前記データベースから任意のデータを選択し、そのデータから前記リンクを順次辿ることにより前記登録対象のデータから前記既定の距離内のデータを探索して、該データを検索開始点として選択することを特徴としている。
前記任意のデータからリンクを辿った結果、該リンクを辿る経路上にあるデータの中に、前記規定の距離内にあるデータがない場合には、選択済みの前記任意のデータとは異なるデータを新たに選択して、再度前記リンクを順次辿る処理を行って前記検索開始点を探索することを特徴としている。
前記データベースに記憶されたデータを空間分割により階層化し、該データが属する階層毎に記憶する階層データベースを更に備え、
前記グラフ検索手段は、
前記登録対象のデータが属する前記階層を特定し、その特定した階層に属する他のデータを前記検索開始点として選択することを特徴としている。
前記階層データベースに基づいて選択した前記検索開始点と、前記登録対象のデータとの距離が前記規定の距離より離れている場合には、前記データベースから任意のデータを選択し、そのデータに対するリンクを辿ることで該規定の距離内のデータを探索して、該検索開始点として選択することを特徴としている。
入力された検索対象となるデータに対し、前記データベースに記憶されたデータのうちの何れかを検索開始点として選択し、該検索開始点から前記リンクを順次辿ることによって、該リンクを辿る経路上にあるデータのうち、該検索対象のデータと既定の距離内にあるデータを類似データとして検索して出力するグラフ検索工程と、
前記データベースへの登録対象となるデータを前記検索対象として前記グラフ検索工程において検索させて、該登録対象のデータに対する類似データを取得する類似データ取得工程と、
前記登録対象となるデータと、前記類似データ取得工程において取得された類似データとの間にリンクを設定して前記データベースに記憶すると共に、該類似データに設定されているリンクの削減処理を行うリンク最適化工程と、
を前記コンピュータが行うことを特徴としている。
本発明を適用した第1実施形態に係る検索装置を、添付の図面に基づいて説明する。尚、本発明の内容は、本実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内において、具体的な構成に対して種々の変更を加えうるものである。
クライアント端末の図示は省略するが、キーボードやマウスやタッチパッドといった入力手段と、ディスプレイやプリンタといった出力手段と、CPU等を備えたパーソナルコンピュータにより構成される。クライアント端末は、ネットワークを介して検索装置1と接続されている。また、クライアント端末は、ユーザに指定された検索データや登録データを検索装置1に送る。
図1によれば、検索装置1は、登録データ入力部10と、検索データ入力部20と、検索結果出力部30と、グラフ検索部40と、データ登録部50と、画像DB60と、グラフインデックスDB70とを備えて構成される。
次に、本実施形態における検索装置1がデータの登録時に行うグラフ自己生成処理の動作を、図2〜6を参照して詳細に説明する。このグラフ自己生成処理は、予め検索装置1のメモリ上に記憶されたプログラムに基づくことにより実行される。図2及び3は、検索装置1の動作の一例を示すフローチャートであり、図4〜6は、グラフインデックス上でのデータ検索並びにリンク最適化の処理の様子を示す図である。
まず、検索装置1は、初期設定処理を行う(ステップS1)。ここでの初期設定は、データ登録を行った場合に新たに登録したデータに設定するリンク数や、リンク削減を行う際の閾値(リンク削減閾値)を予め設定する。
グラフ検索部40がグラフ検索処理を開始すると、先ず、ベクトルデータ生成部41は、登録データから特徴量を抽出することで、ベクトルデータを生成する(ステップS41)。
ついで、検索開始点決定部43が、登録データに近接するベクトルデータを、検索開始点として決定する(ステップS43)。図3は、検索開始点を決定するための処理の一例を示すフローチャートである。
上述のようにして検索開始点を決定すると、グラフ巡回部45が、検索開始点を起点としてリンクを順次辿っていく(ステップS45)。このとき、一つのベクトルデータからリンクが分岐している(つまり複数の進路がある)場合もあり、その場合には、辿った経路上にあったベクトルデータ、或いはそれを特定するための情報を、適宜の方法で検索装置1のメモリに記憶しておく。
グラフ巡回部45は、経路上のリンクを辿りながら、規定の検索終了条件を満たすかどうかを判断する。検索終了条件としては、種々のものが考えられる。例えば、以下の何れかの検索終了条件がありうる。
検索開始点を始点としてリンクを辿った結果が、登録データを中心とした所定の検索範囲(例えば、図5(a)の検索範囲)をα倍(α>1)した範囲(すなわち検索限界範囲)を越えること。ここで、αは、例えば1.5など、適宜の値を採用することができる。αを大きくする程、検索もれを少なくできる。一方、αを小さくする程、検索時間を短縮できる。
検索開始点を始点とするリンクを辿った結果が、登録データを中心とした検索範囲の外側において、リンクを、既定の回数だけ何れも辿ったこと。
次に、リンク最適化部55が、リンク最適化処理を行う(ステップS6)。本実施形態においてリンク最適化処理は、登録データから仮リンクを生成した類似データをリンク削減対象として行われる。即ち、リンク削減対象のデータについてのリンク数をグラフインデックスDB70に基づいて取得し、そのリンク数がリンク削減閾値以上であった場合には、そのデータのリンクの削減を行う。
次に、検索装置1の第2実施形態について説明する。尚、上述した第1実施形態と同一の機能構成、同一の処理ステップには、説明を省略する。第2実施形態における検索装置1は、図2におけるリンク最適化処理を図7に示すフローチャートによるリンク最適化処理に置き換えることにより実現される。以下、図8のリンク最適化処理の様子を示す図を参照しつつ、リンク最適化処理について説明する。尚、図8のリンク構造の図示において、説明の簡略化のため、図8(b)以降のデータ間のリンクの図示を破線により適宜省略している。
次ぎに、検索装置1の第3実施形態について説明する。上述した実施形態において、検索装置1は、グラフインデックス上で任意選択した点からリンクを辿ることで検索開始点を特定することとしたが、第3実施形態においては、ベクトルデータをベクトル空間上でクラスタリングしてインデックス化しておくことにより、検索開始点を特定する。このインデックスは、公知のベクトル空間の空間分割の技術により生成され、簡単に説明すると以下のように実現される。
[変形例1]
登録データのベクトルデータと同一のベクトルデータが既にグラフインデックスDB70に記憶されている場合には、グラフインデックスDB70には記憶せずに、画像DB60にのみ記憶し、既に記憶されている同一のベクトルデータに関連付けることができる。この場合、グラフインデックスDB70には、画像IDの他に、同一ベクトルデータを有する画像データの画像IDを関連IDとして記憶するデータ項目を新たに設ける。
グラフ検索処理の検索範囲を、登録データを中心とした規定の距離により定めたが、検索開始点から巡回する検索数により定めることとしてもよい。即ち、上述した方法により検索開始点を決定し、その検索開始点からリンクを辿る。このとき、リンクの巡回により所定の検索数(例えば、10個)のデータを収集する。そして、収集した各データと登録データの距離の順に各データをソートして、巡回したデータのリストを得る。このリストにおいて検索数分のベクトルデータを保持し、登録データに対して最遠のベクトルデータに対応する距離を、検索範囲として更新していく。
上述の変形例2の手法を用いて、検索開始点の決定のためのリンク巡回する範囲を定めることとしてもよい。即ち、グラフインデックスから任意の点を選択して最近傍の点を特定する処理を、検索数を1個としたグラフ検索処理と見なして、リンク巡回することで検索される登録データにより近いデータを1つ収集して保持・更新することで、そのデータと登録データとの距離を検索範囲の半径として動的に定めていく。
検索開始点を決定する際に巡回したデータが最終的な検索結果となり得る可能性があるため、図3のステップS434において算出した距離を巡回履歴としてメモリに保持しておき、グラフ検索においてその巡回履歴を参照することで、距離の算出処理を省略することができる。
10 登録データ入力部
20 検索データ入力部
30 検索結果出力部
40 グラフ検索部
41 ベクトルデータ生成部
43 検索開始点決定部
45 グラフ巡回部
47 類似データ特定部
50 データ登録部
51 類似データ取得部
53 リンク登録部
55 リンク最適化部
60 画像DB
70 グラフインデックスDB
Claims (9)
- 一方のデータから他方のデータに辿るためのリンクがデータ間に設定されて該データが複数記憶されたデータベースと、
入力された検索対象のデータに対し、前記データベースに記憶されたデータのうちの何れかを検索開始点として選択し、該検索開始点から前記リンクを順次辿ることによって、該リンクを辿る経路上にあるデータのうち、該検索対象のデータと既定の距離内にあるデータを類似データとして検索し出力するグラフ検索手段と、
前記データベースへの登録対象となるデータを前記グラフ検索手段に入力することにより、該登録対象のデータに対する類似データを取得する類似データ取得手段と、
前記登録対象となるデータと、前記類似データ取得手段により取得された類似データとの間にリンクを設定して前記データベースに記憶すると共に、該類似データに設定されているリンクの削減処理を行うリンク最適化手段と、
を備えることを特徴とする検索データ管理装置。 - 前記リンク最適化手段は、
前記類似データに設定されたリンクが所定数以上である場合に、該リンクが設定されたデータ間の距離が短い順に該所定数分の該リンクを保持し、他のリンクを解除することを特徴とする請求項1に記載の検索データ管理装置。 - 前記リンク最適化手段は、
前記リンクの削減対象のデータにリンクされている他方のデータの中から、リンクを保持する保持データと、リンクを解除する解除データとを特定し、
解除データと保持データとの間の距離に基づいて、該解除データと該保持データとの間にリンクを設定して前記データベースに記憶することを特徴とする請求項1又は2に記載の検索データ管理装置。 - 前記グラフ検索手段は、
前記データベースから任意のデータを選択し、そのデータから前記リンクを順次辿ることにより前記登録対象のデータから前記既定の距離内のデータを探索して、該データを検索開始点として選択することを特徴とする請求項1〜3の何れか一項に記載の検索データ管理装置。 - 前記グラフ検索手段は、
前記任意のデータからリンクを辿った結果、該リンクを辿る経路上にあるデータの中に、前記規定の距離内にあるデータがない場合には、選択済みの前記任意のデータとは異なるデータを新たに選択して、再度前記リンクを順次辿る処理を行って前記検索開始点を探索することを特徴とする請求項4に記載の検索データ管理装置。 - 前記データベースに記憶されたデータを空間分割により階層化し、該データが属する階層毎に記憶する階層データベースを更に備え、
前記グラフ検索手段は、
前記登録対象のデータが属する前記階層を特定し、その特定した階層に属する他のデータを前記検索開始点として選択することを特徴とする請求項1〜3の何れか一項に記載の検索データ管理装置。 - 前記グラフ検索手段は、
前記階層データベースに基づいて選択した前記検索開始点と、前記登録対象のデータとの距離が前記規定の距離より離れている場合には、前記データベースから任意のデータを選択し、そのデータに対するリンクを辿ることで該規定の距離内のデータを探索して、該検索開始点として選択することを特徴とする請求項6に記載の検索データ管理装置。 - 一方のデータから他方のデータに辿るためのリンクがデータ間に設定されて該データが複数記憶されたデータベースをコンピュータが検索対象のデータ群としてデータ管理する検索データ管理方法において、
入力された検索対象となるデータに対し、前記データベースに記憶されたデータのうちの何れかを検索開始点として選択し、該検索開始点から前記リンクを順次辿ることによって、該リンクを辿る経路上にあるデータのうち、該検索対象のデータと既定の距離内にあるデータを類似データとして検索して出力するグラフ検索工程と、
前記データベースへの登録対象となるデータを前記検索対象として前記グラフ検索工程において検索させて、該登録対象のデータに対する類似データを取得する類似データ取得工程と、
前記登録対象となるデータと、前記類似データ取得工程において取得された類似データとの間にリンクを設定して前記データベースに記憶すると共に、該類似データに設定されているリンクの削減処理を行うリンク最適化工程と、
を前記コンピュータが行うことを特徴とする検索データ管理方法。 - 請求項8に記載の検索方法の処理をコンピュータに実行させるためのプログラム。
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