JP3283193B2 - 配列データ類似度演算装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、配列データの間の類似
度を算出する配列データ類似度演算装置に関し、特に、
遺伝子配列のデータなどの冗長度が高く多様なデータ表
現となっている配列データの相互の類似度を算出する配
列データ類似度演算装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、バイオテクノロジーの分野に
おいては、遺伝的系統樹の作成や類似の生物種を分類
し、また、同定するために、遺伝子やアミノ酸レベルで
比較することが多く行われる。

【０００３】このような遺伝子やアミノ酸の配列を適切
に比較するためには、その配列データの要素数が数百〜
数千である配列データの比較を行わなければならない。
その場合、通常、生体内で起こりうる遺伝子やアミノ酸
の配列要素の欠落や挿入などの現象を考慮に入れて比較
を行うため、動的計画法を基本とした類似度比較のアル
ゴリズムを用いて、その配列の全体の類似度を算出し、
類似度の高いものとの関係を推定する研究が進められて
いる。

【０００４】例えば、この種の類似度比較のアルゴリズ
ムとしては、既に、GOTOHらによる「“An Improved Alg
orithm for Matching Biological Sequences”J. Mol.
Biol. (1982)162, 705-708」の類似度算出のアルゴリズ
ムが知られており、この類似度算出のアルゴリズムを用
いて、遺伝子やアミノ酸の配列を比較し、その配列の類
似度の高いものを求めることが行われている。

【０００５】ここで比較される遺伝子およびアミノ酸の
配列の各々の要素データは、基本の塩基コードおよびア
ミノ酸コードと、それらの複合コードとを合わせたもの
であり、それぞれ１６種と２４種のコードデータであ
る。

【０００６】すなわち、図７に示すように、遺伝子の配
列要素の塩基コード７１は、ＤＮＡ／ＲＮＡを構成する
基本要素の塩基であるＡ（アデシン），Ｃ（シトシ
ン），Ｇ（グアニン），Ｔ（チミン），Ｕ（ウラシル）
の５種類の塩基コードと、これらの基本要素の塩基のそ
れぞれの組合せを示すＲ（Ａ／Ｇ），Ｙ（Ｃ／Ｔ／
Ｕ），Ｓ（Ｃ／Ｇ），Ｗ（Ａ／Ｔ／Ｕ），Ｋ（Ｇ／Ｔ／
Ｕ），Ｍ（Ａ／Ｃ），Ｂ（Ｃ／Ｇ／Ｔ／Ｕ），Ｖ（Ａ／
Ｃ／Ｇ），Ｄ（Ａ／Ｇ／Ｔ／Ｕ），Ｈ（Ａ／Ｃ／Ｔ／
Ｕ）の１０種類の複合コードと、更に、塩基が不明であ
る状態を表わすためのコードとしてＮ（Ａ／Ｃ／Ｇ／Ｔ
／Ｕ）のコードを合わせた１６種類のコードとなってい
る。なお、ここでの組み合わせコード、例えば、第６番
目の“Ｒ”は、“Ａ”の塩基または“Ｇ”の塩基のいず
れかに該当する塩基であることを意味している。他の組
み合わせの複合コードも同様であり、複数の塩基のいず
れかであることを意味している。

【０００７】また、アミノ酸の配列の各々の要素のデー
タについても、同様に、その各々のアミノ酸の組み合わ
せの複合コードを含めて、図８に示すように、２４種の
コードとなっている。これらのコードは、いずれのコー
ドも、アルファベットの各々の１文字（または３文字）
が割り当てられたコードとなっており、したがって、こ
こでの配列の各々の要素データは、このような文字コー
ドによる配列データの間の類似度の比較となる。

【０００８】遺伝子の配列の要素となる塩基のコード
は、上述したように、１６種類のコードであるので、４
ビットのデータで表現されうる。また、アミノ酸の配列
の要素となるコードは、２４種類のコードのデータであ
るので、５ビットのデータで表現可能である。

【０００９】したがって、データ保存の立場から見た場
合、できるだけ占有するデータ容量が小さい方が良いた
め、上述のように、４ビットデータまたは５ビットデー
タの表現形式でパッキングしてから保存する場合がある
が、文字コードによるテキスト表現の方が扱いやすいの
で、多くの場合、一つの配列データの要素毎にＩＳＯ規
格による８ビットデータ（英数文字コード）のテキスト
表現で、そのまま保存される。

【００１０】このため、従来のソフトウェアによる配列
データの類似度比較の処理においては、それぞれのデー
タ形式（英数文字コード）において、配列データを直接
比較して、それらの類似度を算出するようにしていた。

【００１１】しかしながら、前述した動的計画法を用い
た類似度比較のアルゴリズムでは、動的計画法の演算内
容が、比較を含む漸化式で表現されているため、毎回比
較演算を行わなければならず、更に、その比較の結果に
よって、次に採用される値が異なる形態の演算であるた
め、このような比較演算中心のアルゴリズムでは、比較
内容の判定結果によって、次の処理内容が頻繁に変わる
ことになる。

【００１２】このため、通常の計算機で用いられている
逐次処理型のプロセッサにおいて高速に演算処理を実行
するためのパイプライン処理のような機能は、全く効果
を発揮することができない。したがって、延べ数億の配
列が登録されている現状の遺伝子配列データベースを対
象にして、登録されている全ての配列との類似度の計算
を行うと、４００塩基程度の遺伝子配列に対してワーク
ステーションでも２０時間程度の時間を必要とする。

【００１３】また、これらの逐次処理型プロセッサの多
数個を組み合わせて、パラレルプロセスを行うように構
成された計算機システムも開発されているが、その計算
機システムを構成する要素の一つ一つの逐次処理型プロ
セッサの演算処理装置が高価であり、また、並列処理を
行うための制御ソフトウェアも特殊であるので、計算機
システムが高価となるという問題点があった。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従
来、遺伝子の配列データの類似度を算出する演算装置
は、汎用の逐次処理型プロセッサをベースとして類似度
演算を行う演算装置であるため、比較演算の結果に応じ
て、加算または減算を繰り返す演算処理が中心となる動
的計画法の演算を高速に実行できないという問題があっ
た。また、逐次処理型プロセッサの多数個のプロセッサ
を使用して並列処理をさせても、非常に高価になってし
まうという問題点があった。

【００１５】本発明は、上記のような問題点を解決する
ためになされたものであり、本発明の目的は、動的計画
法を基本として類似度を求める配列データ間の類似度演
算のため、高速かつ安価に配列データの類似度を求める
演算処理専用の配列データ類似度演算装置を提供するこ
とにある。

【００１６】また、本発明の他の目的は、類似度を求め
る配列データと比較されるデータベース内配列データの
データ表現形式が異なっていても、高速に類似度の演算
が可能な配列データの類似度演算装置を提供することに
ある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明による配列データ類似度演算装置は、第１の
特徴として、第１配列データから一つの配列要素を取り
込み保持する第１配列要素保持手段（１１）と、前記第
１配列要素保持手段に保持された配列要素のデータを所
定のデータ幅に正規化した第１配列要素表現に変換する
第１データ正規化手段（１３）と、第２配列データから
一つの配列要素を取り込み保持する第２配列要素保持手
段（１２）と、前記第２配列要素保持手段に保持された
配列要素のデータを前記第１配列要素表現のデータ幅と
同じデータ幅に正規化した第２配列要素表現に変換する
第２データ正規化手段（１４）と、前記第１配列要素表
現のデータと前記第２配列要素表現のデータとを参照し
て配列要素の間の類似度を出力する配列要素間類似度算
出手段（１５）と、前記配列要素の間の類似度に基づい
て配列全体としての類似度を算出する配列データ間類似
度算出手段（１６）とを備えることを特徴とする。

【００１８】また、本発明の配列データ類似度演算装置
において、第２の特徴として、前記第１データ正規化手
段は、第１配列データに対応したデータ表現の表現形式
に正規化し、前記第２データ正規化手段は、前記第１配
列データに対応したデータ表現の表現形式と同一形式
に、第２配列データを正規化することを特徴とする。

【００１９】このような特徴を有する本発明の配列デー
タ類似度演算装置においては、第１配列データと第２配
列データとの間の配列の類似度を算出する場合に、第１
配列要素保持手段が、第１配列データから一つの配列要
素を取り込み保持すると、第１データ正規化手段は、前
記第１配列要素保持手段に保持された配列要素のデータ
を所定のデータ幅に正規化した第１配列要素表現に変換
する。また、第２配列要素保持手段が、第２配列データ
から一つの配列要素を取り込み保持するので、第２デー
タ正規化手段は、前記第２配列要素保持手段に保持され
た配列要素のデータを前記第１配列要素表現のデータ幅
と同じデータ幅に正規化した第２配列要素表現に変換す
る。そして、配列要素間類似度算出手段が、前記第１配
列要素表現のデータと前記第２配列要素表現のデータと
を参照して配列要素の間の類似度を出力する。続いて、
配列データ間類似度算出手段は、前記配列要素の間の類
似度に基づいて配列全体としての類似度を算出する。こ
のようにして、本発明の配列データ類似度演算装置にお
いては、第１配列データと第２配列データとの間の配列
の類似度を算出する。

【００２０】すなわち、本発明の配列データ類似度演算
装置においては、比較する配列データと比較される配列
データの各々の要素のデータを逐次取り込み保持し、保
持された各データのデータ幅が所定値となるように、デ
ータを正規化し、正規化した要素データ相互の類似度を
算定する。そして、求められた各要素間の類似度に基づ
いて、動的計画法の演算アルゴリズムによる漸化式に従
って全体の類似度を算出する。このようにして、比較す
る配列データと比較される配列データの双方の要素を逐
次取り込み保持し、それぞれの配列データが、異なった
データ表現であっても、所定のデータ幅に正規化して共
通の表現形式に変換し、正規化された表現形式に変換さ
れたデータから、各要素の類似度を算定し、更に、それ
ら要素間の算定データを基づいて全体の類似度を漸化式
に合わせて求める。このため、異なる表現形式の配列デ
ータの類似度を求める場合であっても、高速に変換して
比較することができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明を実施する場合の一
形態について、図面を参照して具体的に説明する。図１
は、本発明の一実施例の配列データ類似度演算装置の要
部の構成を示すブロック図である。図１において、１０
は遺伝子配列データベース、１１はキー配列メモリ、１
２はターゲット配列メモリ、１３はキーデータ正規化
部、１４はターゲットデータ正規化部、１５は要素デー
タ類似度算定部、１６は全体類似度積算処理部、１７は
演算結果保存部、１８は表示部、１９は専用ＬＳＩ化し
た動的計画法基本演算部、２０は全体制御部である。

【００２２】遺伝子配列データベース１０は、比較対象
となる遺伝子配列が多数登録されている遺伝子配列デー
タベースであり、この遺伝子配列データベースとして
は、例えば、米国のGenbankなどのデータベース機関の
持つデータベースや、研究者自身の作成したライブラリ
などのデータベースが利用される。

【００２３】キー配列メモリ１１は、類似度を算出する
ための基準とする配列データ（第１配列データ、以下キ
ー配列という）を保持するためのメモリである。ターゲ
ット配列メモリ１２は、キー配列との類似度を算出する
ために比較される側の配列データ（第２配列データ、以
下ターゲット配列という）を、遺伝子データベース１０
から取り込み保存するためのメモリである。

【００２４】キーデータ正規化部１３は、キー配列メモ
リ１１からのキー配列データの表現形式を所定のデータ
幅のデータとする変換を行う。また、同じく、ターゲッ
トデータ正規化部１４は、ターゲット配列メモリ１２か
らのターゲット側の配列データの表現形式を所定のデー
タ幅とする正規化のための変換を行う。

【００２５】キーデータ正規化部１３およびターゲット
データ正規化部１４により、正規化さけた各データは、
要素データ類似度算定部１５に供給され、要素データ類
似度算定部１５において、両配列データの要素の類似度
を算定する処理を行い、求められた要素の類似度は、全
体類似度積算処理部１６に入力される。全体類似度積算
処理部１６では、それぞれに求められた要素の類似度に
基づいて、例えば、特開平７−９３３７０号公報に開示
されているような動的計画法のアルゴリズムによって、
配列データの全体の類似度を算出する。そして、全体類
似度積算処理部１６において求められた配列データの全
体の類似度の演算結果は、演算結果保存部１７において
保存される。

【００２６】この場合に、保存された演算結果は、表示
部１８において表示される。なお、図１のブロック図に
おいて、参照番号１９の波線で囲った部分に含まれるキ
ーデータ正規化部１３，ターゲットデータ正規化部１
４，要素データ類似度算定部１５および全体類似度積算
処理部１６は、専用のＬＳＩで構成したＬＳＩ化演算部
である。全体制御部２０は、上述した各々の演算部に対
する演算処理の制御を行うと共に、全体の制御を行う。

【００２７】次に、このように構成される配列データ類
似度演算装置の動作について説明する。図２は、全体制
御部による演算制御処理の処理フローを示すフローチャ
ートである。図２を参照して説明する。処理を開始する
と、まず、ステップ２１において、各演算部の初期設定
処理を行う。

【００２８】ここでの初期設定としては、キー及びター
ゲット配列のデータ形式を正規化するためのデータ正規
化テーブル（キーデータ正規化部１３およびターゲット
データ正規化部１４に設けられる演算テーブル）の設定
および各配列要素の類似度を定義した類似度定義テーブ
ル（要素データ類似度算定部１５に設けられる演算テー
ブル）の設定、その他の全体のレジスタ等の初期化を行
う。

【００２９】次に、ステップ２２において、類似の配列
を調査したい基準となるキー配列をキー配列メモリ１１
に書き込む。次のステップ２３において、比較対象とな
るターゲット配列をデータベース１０からターゲット配
列メモリ１２に読み込む。

【００３０】比較するキー配列およびターゲット配列の
各データが、それぞれキー配列メモリおよびターゲット
配列メモリに取り込まれると、次のステップ２４におい
て、キーデータ正規化部１３およびターゲットデータ正
規化部１４を制御して、それぞれのデータの正規化処理
を行う。キー配列については、キーデータ正規化部１３
が正規化を行い、ターゲット配列については、ターゲッ
トデータ正規化部１４が正規化を行う。それぞれの配列
データの変換が行われると、変換後のデータを要素デー
タ類似度算定部１５に送る。

【００３１】次に、ステップ２５に進み、要素データ類
似度算定部１５を制御して、前記両配列データから送ら
れてきた要素を比較し、その要素の間の類似度を求め、
求めた要素の間の類似度のデータを、全体類似度積算処
理部１６に送る。そして、次のステップ２６において、
全体類似度積算処理部１６を制御し、先に求めた要素の
間の類似度データを、配列全体の類似度を算出するため
のデータとして用いて、配列全体の類似度を求め、ここ
での演算処理を終了する。なお、この類似度の算定は、
前述した文献に示される動的計画法の演算アルゴリズム
による漸化式に従って演算処理を行う。

【００３２】演算を行った結果は、演算結果保存部１７
に保存される。この演算処理フローを終了すると、これ
で、データベースから取り出したターゲット配列に対す
るキー配列の類似度の算出が完了となる。そして、後
は、必要に応じて続いてターゲット配列のデータを取り
替え、そのターゲット配列に対するキー配列の類似度の
演算を行う。

【００３３】例えば、類似度の最も高い配列データを検
索する場合は、次々にデータベースに登録されている配
列データをターゲット配列のデータとして読み出し、比
較した結果を演算結果保存部１７に保存し、その結果を
ソートして、上位から順に表示部１８に送り表示させ
る。

【００３４】図３は、キーデータ正規化部のハードウェ
ア構成の一例を説明するブロック図であり、図４は、キ
ーデータ正規化部に初期データとして読み込まれるデー
タコードを格納しているＤＮＡ／ＲＮＡコードパッキン
グテーブルを説明する図である。図３において、１３は
キーデータ正規化部、３１はＲＡＭで構成される正規化
処理用演算テーブル、３２はバススイッチである。３３
は８ビットの入力データを入力するアドレスライン、３
４は５ビットの正規化データ出力ライン、３５は５ビッ
トの変換データ書き込みライン、３６は制御線である。
図４において、４０はＤＮＡ／ＲＮＡコードパッキング
テーブル、４１はアスキーコードフィールド、４２はパ
ッキングコードフィールドである。

【００３５】次に、図３を参照して、キーデータ正規化
部１３の動作について説明する。前述したように、遺伝
子のデータは、その要素の核酸の記号を文字データとし
てテキスト表現できることから、また、データ処理を行
う計算機においては８ビットのｎ倍のデータが取り扱い
やすいことから、８ビットの表現形式をとっているもの
が多く存在する。また、必要に応じて、遺伝子データの
データベースの全体の容量を低減するために、必要なビ
ット数（４ビット表現、５ビット表現）でパッキングし
て保存している場合もある。そのため、遺伝子の配列の
類似度の演算に当たっては、比較しやすいように、デー
タ（幅）を正規化する。

【００３６】ハードウェア回路で正規化を行うために
は、正規化後のビット数をできるだけ減らすことが、必
要なハードウェア回路の回路規模を減少させるため望ま
しい。このため、本実施例の配列データ類似度演算装置
においては、正規化されているデータの場合には、その
まま使用し、８ビット幅の文字データなどで送られてく
るデータの場合においては、ＤＮＡの場合は４ビット、
アミノ酸の場合は５ビットに変換する。このため、初期
化処理時に、図４に示すようなＤＮＡ／ＲＮＡコードパ
ッキングテーブル４０から、コードデータの正規化のた
めのパッキングコード４２を読み込む。

【００３７】動作開始時においては、全体制御部２０か
ら制御線３６を介して制御信号が供給される。この制御
信号は、バススイッチ３２を変換データ書き込みライン
３５を選択するように制御する。そして、続いて、正規
化処理用演算テーブル３１のアドレスライン３３に使用
するデータの表現形式の８ビットデータをアドレスデー
タとして入力し、この時のアドレスに対するデータとし
て、正規化処理後に期待するデータを、すなわち、ＤＮ
Ａ／ＲＮＡコードパッキングテーブル４０のパッキング
コード４２のデータを、変換データ書き込みライン３５
からバススイッチ３２を介して正規化処理用演算テーブ
ル３１に送り、書き込みを実行することで正規化処理用
演算テーブル３１の初期化処理を完了する。これによ
り、正規化処理のための演算テーブルの作成が完了す
る。

【００３８】このようにして演算開始時において、初期
化処理が行われ、データ変換のための演算テーブルが作
成されると、続いて演算が開始される。この場合、全体
制御部２０から制御線３６を介して制御信号が供給さ
れ、この制御信号によりバススイッチ３２が切り替えら
れ、バススイッチ３２は変換データ出力ライン３４を選
択するように制御される。この制御信号は、正規化処理
用演算テーブル３１にも供給されており、これにより、
正規化処理用演算テーブル３１は読み出しモードとな
る。

【００３９】正規化処理用演算テーブル３１が読み出し
モードとなると、正規化処理用演算テーブル３１のアド
レスライン３３に、８ビット幅の文字データなどの被変
換データを入力すると、その対応の変換データが読み出
され、正規化データ出力ライン３４から出力される。つ
まり、キー配列の要素のデータに応じて、正規化された
データが正規化データ出力ライン３４に出力される。

【００４０】ターゲットデータ正規化部１４は、上述し
たキーデータ正規化部１３の構成と同様に、演算テーブ
ルによるデータ変換処理部であり、図３に示すキーデー
タ正規化部と同様な回路構成により構成される。このよ
うなデータ正規化部を設けることによって、演算するビ
ット数が減少し、後続の演算回路でもビット幅が減少
し、回路規模をかなり低減できる。

【００４１】次に、要素データ類似度算定部１５の構成
を説明する。図５は、要素データ類似度算定部のハード
ウェア構成の一例を説明するブロック図である。図５に
おいて、１５は要素データ類似度算定部、５１は類似度
算定用演算テーブル、５２はバススイッチである。５３
は５ビットの入力データを入力する第１正規化データ入
力ライン、５４は５ビットの入力データを入力する第２
正規化データ入力ラインである。５５は８ビットの類似
度データ設定ライン、５６は要素データ間類似度出力ラ
イン、５７は制御線である。

【００４２】要素データ類似度算定部１５は、正規化さ
れた２つの比較データに基づき、演算テーブルを検索し
て相互の類似度を出力する。本実施例では、キーデータ
正規化部１３（図３）と同様に、演算テーブルによる演
算を行う構成としている。つまり、要素データ類似度算
定部１５は、図５に示すように、求める類似度を記憶し
ている類似度スコア演算テーブル５１、演算テーブルの
書き換え，演算テーブルの参照結果の出力を行うデータ
バスを切り替えるバススイッチ５２を中心に構成されて
いる。

【００４３】要素データ類似度算定部１５においては、
前述したキーデータ正規化部１３と同様に、まず、初期
設定において、全体制御部２０からの制御線５７の信号
によりバススイッチ５２が類似度データ設定ライン５５
の側に接続される。これにより、第１正規化データ入力
ライン５３および第２正規化データ入力ライン５４から
擬似的なデータを正規化データとして送り込み、その組
み合わせに応じた類似度データを類似度データ設定ライ
ン５５から送り込んで、類似度スコアＲＡＭを構成する
類似度算定用演算テーブル５１に書き込むことで、類似
度の演算テーブルを作成する。

【００４４】通常の演算の動作時は、制御線５７の信号
が切り替わる。これにより、類似度算定用演算テーブル
５１は読み出しモードとなり、バススイッチ５２は、要
素データ間類似度出力ライン５６の側に設定される。こ
の状態で、正規化データが類似度算定用演算テーブル５
１のアドレスデータとして入力されると、相互の類似度
は、その該当するアドレスに記憶された類似度スコア
が、要素データ間類似度出力ライン５６から出力され、
後続の全体類似度積算処理部１６へと渡される。

【００４５】図６は、要素データ類似度算定部１５に初
期データとして読み込まれる類似度スコアデータの一例
を説明する図である。ここでの図６には、実際に用いら
れる遺伝子配列データの記号と、そのスコア表の一例を
示している。図６に示すスコア表は、各々の塩基コード
が一致した場合のスコア値または置換した場合のスコア
δ（ａｉ，ｂｊ）の値である。

【００４６】図６のスコアデータは、動的計画法を用い
て遺伝子データベース検索を行う場合の類似度となって
おり、スコア表６１は、ターゲット側の配列要素データ
（ＡＣＧＴＲＹＭＷＳＫＤＨＶＢＮ）を列方向に配置
し、キー側の配列要素データ（ＡＣＧＴＲＹＭＷＳＫＤ
ＨＶＢＮ）を行方向に配置した２次元マトリクス形式の
表となっている。ターゲット側およびキー側の配列要素
データのＡ〜Ｎは、それぞれの塩基コードを示してお
り、スコア表の値は、各々の塩基コードが一致した場合
または置換された場合に加算されるスコアの点数を示し
ている。

【００４７】

【発明の効果】以上、説明したように、本発明の配列デ
ータ間類似度演算装置によれば、比較する対象となる相
互の配列データを、演算テーブルを参照して正規化し、
更に、同じく演算テーブルを参照して類似度スコアを求
めるため、異なる表現形式の配列データのデータベース
に対して配列の類似度を求める場合であっても、高速に
変換して演算を行うことができる。また、演算テーブル
のメモリを利用した方式であるため、集積回路など組み
込むことにより、小型かつ低価格化が容易に図れる。更
に、演算対象のデータ幅を一定にする正規化回路を備え
ることにより、後続の演算回路ブロックの必要な論理回
路数が減少するため、ハードウェア化するのに好適であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の一実施例の配列データ類似度演
算装置の要部の構成を示すブロック図、

【図２】図２は全体制御部による演算制御処理の処理フ
ローを示すフローチャート、

【図３】図３はキーデータ正規化部のハードウェア構成
を説明するブロック図、

【図４】図４はキーデータ正規化部に初期データとして
読み込まれるデータコードを格納しているＤＮＡ／ＲＮ
Ａコードパッキングテーブルを説明する図、

【図５】図５は要素データ類似度算定部のハードウェア
構成の一例を説明するブロック図、

【図６】図６は要素データ類似度算定部に初期データと
して読み込まれる類似度スコアデータの一例を説明する
図、

【図７】図７は遺伝子の配列要素の塩基コードを説明す
る図、

【図８】図８は遺伝子の配列要素のアミノ酸のコードを
説明する図である。

【符号の説明】

１０…遺伝子配列データベース、１１…キー配列メモ
リ、１２…ターゲット配列メモリ、１３…キーデータ正
規化部、１４…ターゲットデータ正規化部、１５…要素
データ類似度算定部、１６…全体類似度積算処理部、１
７…結果表示部、１８…表示部、１９…専用ＬＳＩ化し
た動的計画法基本演算部、２０…全体制御部、３１…正
規化処理用演算テーブル、３２…バススイッチ、３３…
アドレスライン、３４…正規化データ出力ライン、３５
…変換データ書き込みライン、３６…制御線、４０…Ｄ
ＮＡ／ＲＮＡコードパッキングテーブル、４１…アスキ
ーコードフィールド、４２…パッキングコードフィール
ド、５１…類似度算定用演算テーブル、５２…バススイ
ッチ、５３…第１正規化データ入力ライン、５４…第２
正規化データ入力ライン、５５…類似度データ設定ライ
ン、５６…要素データ間類似度出力ライン、５７…制御
線。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 浅井 昭弘 神奈川県横浜市中区尾上町６丁目81番地 日立ソフトウェアエンジニアリング株 式会社内 (72)発明者 奈須 永典 神奈川県横浜市中区尾上町６丁目81番地 日立ソフトウェアエンジニアリング株 式会社内 (56)参考文献 特開 平４−7785（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−67157（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−175893（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−192013（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−238571（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−105224（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−98770（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−137914（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−27938（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G06F 17/30 C12N 15/00 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１配列データから一つの配列要素を取
   り込み保持する第１配列要素保持手段と、 前記第１配列要素保持手段に保持された配列要素のデー
   タを所定のデータ幅に正規化した第１配列要素表現に変
   換する第１データ正規化手段と、 第２配列データから一つの配列要素を取り込み保持する
   第２配列要素保持手段と、 前記第２配列要素保持手段に保持された配列要素のデー
   タを前記第１配列要素表現のデータ幅と同じデータ幅に
   正規化した第２配列要素表現に変換する第２データ正規
   化手段と、 前記第１配列要素表現のデータと前記第２配列要素表現
   のデータとを参照して配列要素の間の類似度を出力する
   配列要素間類似度算出手段と、 前記配列要素の間の類似度に基づいて配列全体としての
   類似度を算出する配列データ間類似度算出手段とを備え
   ることを特徴とする配列データ類似度演算装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の配列データ類似度演算
   装置において、 前記第１データ正規化手段は、第１配列データに対応し
   たデータ表現の表現形式に正規化し、 前記第２データ正規化手段は、前記第１配列データに対
   応したデータ表現の表現形式と同一形式に、第２配列デ
   ータを正規化することを特徴とする配列データ類似度演
   算装置。