JP3357665B2 - データ検索システム、データ検索結果の表示方法、コンピュータプログラム及び記録媒体 - Google Patents
データ検索システム、データ検索結果の表示方法、コンピュータプログラム及び記録媒体Info
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Description
データ検索結果を集合として管理するデータ検索システ
ムに係り、特に、データ検索結果を視覚的に表現するた
めのユーザ・インタフェース技術に関する。
検索条件毎の集合として表現することが可能であり、そ
の集合の大きさは、数値として表現されることが多い。
ユーザは、この数値によって集合の大きさを直感的に把
握することが可能になる。しかしながら、検索条件が複
数になり、それによる集合も複数になると、これらの集
合の大小関係や検索条件の関連性等を数値から認識する
ことが難しくなる。この点を改善するために集合の大き
さを視覚的に表現するデータ管理システムが従来より存
在している。例えば、集合を、幾何学公式による計算に
よって求まる矩形又は円によるベン図(Venn diagram)
で表現する手法を採用したデータ管理システムがそれで
ある。しかし、このようなデータ管理システムにおいて
も、ベン図が複数になるときに、これらを、各々他のベ
ン図との相対関係を維持した状態で同一表示面内に表示
することは困難であり、検索条件、あるいは集合及び積
集合の大きさによっては、それが不可能となる。例え
ば、図8に示すような3つの集合(集合A、集合B、集
合C)を、各々の集合の相対関係を保ったまま、矩形ま
たは正円によるベン図で同一表示面内に表示することは
不可能である。
ン図に、時間や地域等の別の条件を一部付加したベン図
を新たな作成し、これらを互いに比較したい場合がある
が、従来のデータ管理システムでは、このような処理は
できなかった。
とができるデータ検索システム、データ検索結果の表示
方法を提供することを、その課題とする。本発明の他の
課題は、コンピュータをデータ検索システムとして機能
させるためのコンピュータプログラム及び記録媒体を提
供することにある。
テムは、所定の検索条件に基づくデータ検索結果を取得
するデータ取得手段と、このデータ取得手段で取得した
データ検索結果を前記検索条件毎の集合として表すとと
もに、各集合を、各々の集合要素数の大きさに対応する
面積のn角形画像に変換する画像処理手段と、この画像
処理手段で変換された各n角形画像を所定の表示装置に
表示させる表示制御手段とを備え、複数のn角形画像の
各々が、検索条件に基づく他のn角形画像との相対関係
を維持した状態で同一表示面内に表示されるように構成
されているものである。集合要素は、集合の大きさを定
量的に表すための要素であり、例えば数値等が挙げられ
る。nは自然数であって、通常は5以上、好ましくは1
2〜24程度とする。この値は、集合の大きさ、他のn
角形画像の数あるいはその相対関係によって、事後的に
変更可能な数値である。
の関係を視覚的に把握できるようにする場合は、各集合
を、各々の集合要素数の大きさに対応する面積と検索条
件に基づく相対的な位置関係とをもつn角形画像に変換
するようにする。検索条件の論理積によるデータ検索結
果については、各々の検索条件の集合から変換されたn
角形画像の重なりで表すようにする。
その面積は、演算によって特定することができる。例え
ば、所定の制限条件下における描画のための収束計算を
繰り返すことで導出する。この場合、収束計算は、凸角
形になる制限条件下で始まり、一定回数繰り返しても凸
角形として収束しない場合にその制限条件を凹角形にな
る制限条件に替えるようにする。
状(あるいは各頂点の位置)を極座標の動径及び偏角で
特定するとともに、そのn角形画像の面積Sを動径γ及
びnを変数とする演算式により算出する。より具体的に
は、極座標の動径をγi(iは0を超えるn以下の整
数)とすると、極座標の偏角θiが、良く知られている
ように(2π/n)・iで表されるので、n角形画像の
面積Siは、以下の式により求めることができる。
合がある場合は、その積集合の面積Siを、動径γiの増
減の収束計算結果として導出する。
途においては、検索条件の一部のみが異なる場合のデー
タ検索結果として変換されるn角形画像をその残部が共
通する検索条件毎に保持する画像保持手段をさらに備え
てデータ検索システムを構成する。この場合、画像処理
手段は、検索条件の一部の変化に伴って変化する複数の
n角形画像が同一表示面内に表示されるようにする。
の動径γi及び偏角θiで特定され、そのn角形画像の面
積Siが動径γi及びnを変数とする演算式により算出さ
れるものである場合、画像処理手段は、同一表示面内に
表示される複数のn角形画像についての前記極座標の極
及びその始線が同じ位置になるようにする。
た、コンピュータを、所定の検索条件に基づくデータ検
索結果を取得するデータ取得手段と、このデータ取得手
段で取得したデータ検索結果を前記検索条件毎の集合と
して表すとともに、各集合を、各々の集合要素数の大き
さに対応する面積のn角形画像(nは自然数)に変換す
る画像処理手段と、この画像処理手段で変換された各n
角形画像を、検索条件に基づく他のn角形画像との相対
関係を維持した状態で所定の表示装置に表示させる表示
制御手段とを備えたデータ検索システムとして動作させ
るとともに、前記画像処理手段に、複数の前記n角形画
像の各々を、所定の制限条件下における描画のための収
束計算を繰り返すことで導出し、前記収束計算を凸角形
になる制限条件下で始め、一定回数繰り返しても凸角形
として収束しない場合にその制限条件を凹角形になる制
限条件に切り替える処理を実行させるためのコンピュー
タプログラムが記録された、コンピュータ読み取り可能
な記録媒体を提供する。上記のコンピュータプログラム
は、上記の画像処理手段の処理に代えて、前記複数のn
角形画像の各々の形状を極座標の動径及び偏角で特定す
るとともに、そのn角形画像の面積を前記動径及びnを
変数とする演算式により算出する処理を実行させるもの
であってもよい。
ワーク型のデータベース管理システムに適用した場合の
実施の形態を説明する。
ムは、データ検索システムの一例となる管理サーバ20
と、検索サーバ30とをコンピュータネットワークLに
接続して構成される。本例では、コンピュータネットワ
ークLがインターネットであり、このインターネット
に、ユーザが操作するクライアント10と、各種の情報
サーバ40が接続されている場合を想定する。クライア
ント10は、インターネットLとの間で双方向通信を行
う通信機能とディスプレイへの表示機能とを有し、且つ
ブラウザを搭載した汎用のコンピュータ端末である。ク
ライアント10は、インターネットLを通じて管理サー
バ20に対してデータ検索要求を行うとともに、データ
検索結果をブラウザ上に表示する。データ検索要求に際
しては、検索条件を添付する。
ンターネットLに接続可能なWebサーバ機能を有する
コンピュータであり、ハードウエア資源とコンピュータ
プログラムとの協働によって、Webサーバ機能のほか
に、データ検索及び検索結果の表示に関する所要の機能
を構築する。具体的には、検索サーバ30に、情報サー
バ40に対するデータ検索を行う機能を構築し、管理サ
ーバ20に、データ管理部21、画像処理部22、画像
保持部23及び表示制御部24の機能を構築する。これ
らの機能は、それぞれコンピュータ読み取り可能な記録
媒体に記録されているコンピュータプログラムとそれを
読み取るサーバ本体のハードウエア資源との協働によっ
て実現される。なお、ここでは、管理サーバ20と検索
サーバ30とを各々別個のサーバで構成しているが、こ
れらを一つのサーバシステムとして実現することもでき
る。
ライアント10のブラウザに表示させるためのHTML
ページと、検索サーバを起動するためのCGIスクリプ
トとを保持している。HTMLページを通じてクライア
ント10からデータ検索要求及び検索条件を取得するこ
とによってCGIスクリプトを呼び出し、このCGIス
クリプトで検索サーバ30を起動するようになってい
る。CGIスクリプトは、データ検索結果となるHTM
Lイメージを検索サーバ30から取得し、これを管理サ
ーバ20内のバッファ領域に一時的に保持しておく。
果の表示処理を行うためのもので、所要の検索条件に対
応して取得したデータ検索結果を検索条件毎の集合とし
て表すとともに、各集合を、各々の集合要素数の大きさ
に対応する面積をもつn角形画像であるベン図に変換す
る処理を行う。集合要素としては、相対的な大小関係を
表現できる要素、例えばデータ件数のような数値が挙げ
られる。検索条件の論理積その他の論理条件に基づくデ
ータ検索結果については、これらを、各々の検索条件の
集合から変換されたベン図の重なりで表す。上記のよう
な処理の詳細については、後述する。画像保持部23
は、n角形のベン図を検索条件毎に保持し、これらを検
索条件をキーとして読み出せるようにする。検索時期、
例えば検索日を検索条件の一つに含むものについては、
検索日毎にすべての検索条件に基づくベン図を保持す
る。この場合は、検索日をキーとすることによって、該
当するすべてのベン図を読み出せるようになる。そのほ
か、検索条件の一部のみが異なるベン図について、残部
の検索条件毎にそれを保持し、その残部の検索条件をキ
ーとして読み出せるようにしても良い。
て描画処理される各ベン図とこれらのベン図を表示させ
るためのアイテム等をクライアント10のブラウザに表
示させるための制御を行う。
処理部22において実行される処理の内容を詳しく説明
する。前提として、データ検索結果である集合の大きさ
が、すべて該当件数という形で、数値で表されるものと
する。検索条件が複数で、各々の検索条件間に何らかの
相対関係がある場合、それらのデータ検索結果にも、他
のデータ検索結果との間で上記の相対関係が維持される
ことがある。このような場合に、複数のベン図の各々
が、検索条件に基づく他のベン図との相対関係を維持し
た状態で、クライアント側で、ディスプレイの同一表示
面内に表示されるようにする。
で行われる。ここでは、説明の便宜上、ある日における
顧客のデータに対する3つの検索条件「住所=“東
京”」、「性別=“男性”」、「契約年数>=3年」の
各々のデータ検索結果に対応する3つの集合「東京在
住」(総数700件)、「男性」(総数1000件)、
「契約3年以上」(総数800件)が、図3(a)のよ
うに得られた場合を想定する。図3(a)の例では、左
辺が検索条件で、右辺がデータ検索結果となる。例え
ば、最上段のものは、東京在住の顧客で、男性ではなく
且つ顧客として契約した年数が3年に満たない者につい
てのデータが、300件該当したことを表している。最
下段のものは、東京在住の顧客で、男性且つ顧客として
契約した年数が3年以上の者についてのデータが、10
0件該当したことを表している。他の検索条件及びデー
タ検索結果についても同様の見方となる。
を満たす積集合(図3(a)の例では、最下段のもの:
100件)に着目し、この積集合の中央部又は略中央部
を極とする極座標系を定める(ステップS101:Ye
s、S102)。積集合がない場合、つまり単一の集合
しかない場合は、その集合の中央部を極とする極座標系
を定める(ステップS101:No、S103)。これ
により、検索条件のすべてが、その極座標系の極を各々
の極とする極座標で表現できるようになる。極座標系の
極が定まると、その極を通る複数の座標軸を設定する
(ステップS104)。座標軸は、360度を等間隔に
n等分したものとして設定する。そして、n角形のベン
図を、各座標軸上の動径γiと偏角θiとで特定される頂
点の組み合わせで表現する(ステップS105)。ベン
図が複数になる場合は、各ベン図との間の相対的な位置
関係を調整する。
ン図の形状のフレキシビリティ性が高まるため、他のベ
ン図との間の相対関係を正確に表現しやすくなるが、演
算量もそれにつれて大きくなるので、集合の数及び個々
の集合の大きさとの関係で適切な値を設定する。本実施
形態では、nの値として「12」が設定されたものとす
る。この場合、極座標の動径γiと偏角θiにおけるiの
値は、0〜12となる。但し、始線(γ0,θ0) と終
線(γn,θn)とは、同一値となる。なお、nの値は、
事後的に変更できるようになっている。すなわち、複数
の集合のうち、いくつかの集合の大きさが他の集合の大
きさに対して極端に異なる場合には、ベン図間の相対関
係を適切に同時に表示できなくなる場合があり、この場
合はnの値を変更させることにより、見やすい表示形態
になるように、事後的に調整することができる。
しない制限条件記録領域に記憶されている複数の制限条
件のいずれかを選択的に用いた動径γiの収束計算を繰
り返すことによって特定される。この収束計算は、個々
の集合の大きさ(数値)を表現するベン図を凸角形とし
て収束させるための演算処理であり、制限条件の入力を
契機に予めルーチン化されているものが起動されて自動
実行されるようになっている。制限条件としては種々の
ものを用いることができる。例えば、ベン図がクライア
ント10のディスプレイに画素群によって表示されるも
のであり、人間の視覚による画素識別力が数ピクセル
(画素)以上であるという経験則に照らして、「集合の
大きさ(実値)と面積(描画による値)との差分が10
ピクセル以下になった時点を収束時点とする」という条
件を、制限条件の一つとして用いることができる。描画
の際の形状特定のためのパラメータもまた、制限条件の
一つとなる。
に収束させるための制限条件下で始まる。人間の視覚
上、凸角形の方が集合の大きさを判断しやすいためであ
る。しかし、常にそのようにしなければならないのでは
なく、凹角形のベン図にすることも可能である。通常
は、凸角形に収束させるための制限条件下で収束計算を
始め、一定回数収束計算しても凸角形として収束しない
場合は、制限条件を一つずつ外して凹角形のベン図にす
る制限条件に切り替えていくようにする。
置が決まると、各ベン図の面積Siを算出する(ステッ
プS106)。上記の極座標系によって集合を12角形
のベン図で表現すると、個々のベン図自体は、12個の
3角形の組み合わせで表される。論理積で判断された積
集合がある場合の重なり部分もまた12角形(3角形の
組み合わせ)となる。このことは、代数幾何的に自明な
事項となる。そのため、データ検索結果であるベン図の
面積計算を単純化することができて(3角形の面積の総
和)、非常に便利である。
実行することによって導出することができる。この式
は、単純な幾何学計算で求まる3角形の面積の総和によ
って12角形の面積を導出できることを示している。
γiの増減の収束計算結果として導出することができ
る。
して、各々のベン図に対応する検索条件を確認し、一致
する検索条件があるかどうかを調べる。一致する検索条
件がある場合は、それらのベン図の極と動径の始線を同
じにするための位置情報をそのベン図に付加する(ステ
ップS107:Yes、S108)。表示制御部24
は、これらのベン図をクライアント10のディスプレイ
に表示させるための制御を行う(ステップS109)。
一致する検索条件がなかった場合は、そのままの位置で
ベン図を表示させるための制御を行う(ステップS10
7:No、S109)。
持部23に保持し、これらをクライアント10からの表
示要求があった場合等に、随時読み出せるようにしてお
く(ステップS110)。
スプレイには、図3(b)のような3つのベン図が、こ
れらの相対関係を維持した状態で、同一表示面内に表示
される。すなわち、男性の顧客が1000件、東京在住
の顧客が700件、契約3年以上の顧客が800件とい
う相対的な件数の割合をそのまま反映した維持した状態
で、各積集合(東京在住の男性の顧客が100件、東京
在住で契約3年以上の顧客が200件、契約3年以上の
男性顧客が300件、東京在住で契約3年以上の男性顧
客が100件)の関係が、同時にディスプレイに表示さ
れる。図3(b)中、右側には、時期要素の一例である
日付の選択ボタンが示されている。これは、同一の検索
条件について、時期(経時)要素である年月日のみを異
ならせたデータ検索結果が画像保持部23に保持されて
いることを示している。クライアント10側からこれら
の一つが選択されると、その日の顧客状態が、ベン図の
相対的な位置関係を維持した状態で、つまり、同一の座
標系で表示されるようになっている。
について、各々に該当するデータ件数と上記の座標軸を
表示した図である。この図から、いずれのベン図(論理
積によって重なりが生じている部分を含む)も3角形の
組み合わせによって表現されていることが理解されよ
う。また、データ件数を表示することによって、ベン図
の面積によって他のベン図との間の相対関係を直感的に
把握しつつ、正しい実件数を確認することができるよう
になる。
で得られた過去のデータ検索結果を示した図であり、図
5(b)は、図3(b)のものと同じ要領で既に作成し
て保持しておいた3つのベン図を、図右側の日付選択ボ
タンで選択された、異なる時期のものについて表示させ
た様子を示した図である。また、図6は、図5(b)の
ベン図について、各々に該当するデータ件数と上記の座
標軸を同時に表示した図である。ここでは、1996年
10年10日時の顧客の状態が示されている。なお、図
3(b)及び図5(b)のようにすべての時期における
ベン図を選択的に同一座標系で表示させるほか、それぞ
れ異なる時期におけるベン図を同一座標系で並べて同時
に表示させるようにしても良い。この場合は、画像保持
部23に保持されている各々の時期のベン図(群)を、
それぞれ一定間隔でずらして表示させるか、あるいは縮
小して同時表示させるようにする。
理システムでは、管理サーバ20の画像処理部22にお
いて、データ検索結果を検索条件毎の集合として表すと
ともに、各集合を、各々の集合要素数の大きさに対応す
る面積の12角形のベン図に変換し、表示制御部24
で、各ベン図の各々が、検索条件に基づく他のベン図と
の相対関係を維持した状態で同一表示面内に表示される
ようにしたので、クライアント10を操作する者が、デ
ータ検索結果を直感的に把握できるようになる。また、
画像処理部22では、ベン図の頂点数(角数)を事後的
に適切に変更することができるので、従来は不可能であ
った、データ検索結果の種々の表示形態が実現可能にな
る。例えば、図8は、図7に示した検索条件とデータ検
索結果とを、積集合の大小関係を保ったまま、クライア
ント10のディスプレイに表示させた場合の例を示して
いる。このようなベン図は、矩形や正円でもってベン図
を表現する従来のこの手法では、表現不能であったもの
である。
データベース管理システムを例に挙げて説明したが、本
発明は、ネットワーク型のものに限定されず、スタンド
アロン型のシステムとしての実施も可能である。この場
合、クライアント10のディスプレイに相当する表示手
段は、そのスタンドアロン型のシステムに標準的に備え
られる表示装置となる。ネットワークを採用する場合で
あってもインターネットに限らず、イントラネットのよ
うなローカルなネットワークであっても良い。
12角形のベン図の画像を例に挙げて説明したが、複数
の検索条件の各々に対するデータ検索結果をビジュアル
に表現して各々の結果の相対比較ができる形状の画像で
あれば本発明を実施できるので、必ずしも本実施形態の
ようなベン図に拘束されるものではない。
によれば、データの検索結果である集合をその大きさに
応じた面積のn角形画像として表現されるため、人間に
とって理解しやすいユーザ・インターフェースを実現す
ることができる。
成図。
るデータ検索結果の例、(b)は、上記のデータ検索結
果に基づいてクライアントのディスプレイに表示される
ベン図の例を示した図。
るデータの実件数と座標軸を同時に表示した図。
検索結果、(b)は、上記のデータ検索結果に基づいて
クライアントのディスプレイに表示されるベン図の例を
示した図。
るデータの実件数と座標軸を同時に表示した図。
せたベン図の例。
Claims (11)
- 【請求項1】 所定の検索条件に基づくデータ検索結果
を取得するデータ取得手段と、 このデータ取得手段で取得したデータ検索結果を前記検
索条件毎の集合として表すとともに、各集合を、各々の
集合要素数の大きさに対応する面積のn角形画像(nは
自然数)に変換する画像処理手段と、 この画像処理手段で変換された各n角形画像を、検索条
件に基づく他のn角形画像との相対関係を維持した状態
で所定の表示装置に表示させる表示制御手段とを備え、前記画像処理手段が、複数の前記n角形画像の各々を、
所定の制限条件下における描画のための収束計算を繰り
返すことで導出するものであり、前記収束計算を凸角形
になる制限条件下で始め、一定回数繰り返しても凸角形
として収束しない場合にその制限条件を凹角形になる制
限条件に切り替えるように構成されていることを特徴と
する、 データ検索システム。 - 【請求項2】 所定の検索条件に基づくデータ検索結果
を取得するデータ取得手段と、 このデータ取得手段で取得したデータ検索結果を前記検
索条件毎の集合として表すとともに、各集合を、各々の
集合要素数の大きさに対応する面積のn角形画像(nは
自然数)に変換する画像処理手段と、 この画像処理手段で変換された各n角形画像を、検索条
件に基づく他のn角形画像との相対関係を維持した状態
で所定の表示装置に表示させる表示制御手段とを備え、前記画像処理手段が、前記複数のn角形画像の各々の形
状を極座標の動径及び偏角で特定するとともに、そのn
角形画像の面積を前記動径及びnを変数とする演算式に
より算出するように構成されていることを特徴とする、 データ検索システム。 - 【請求項3】 前記画像処理手段は、各集合を、各々の
集合要素数の大きさに対応する面積と検索条件に基づく
相対的な位置関係とをもつn角形画像に変換することを
特徴とする、 請求項1又は2記載のデータ検索システム。 - 【請求項4】 前記画像処理手段は、検索条件の論理積
によるデータ検索結果を、各々の検索条件の集合から変
換されたn角形画像の重なりで表すことを特徴とする、 請求項1又は2記載のデータ検索システム。 - 【請求項5】 前記複数の集合の中に論理積で判断され
た積集合がある場合、前記画像処理手段は、その積集合
の面積を前記動径の増減の収束計算結果として導出する
ことを特徴とする、 請求項2記載のデータ検索システム。 - 【請求項6】 検索条件の一部のみが異なる場合のデー
タ検索結果として変換される前記n角形画像を、その残
部が共通する検索条件毎に保持する画像保持手段をさら
に備え、 前記画像処理手段は、検索条件の一部の変化に伴って変
化する複数のn角形画像の各々を、前記画像保持手段に
保持されているn角形画像に基づき、それが前記表示装
置上の同一表示面内に表示される形状に変換することを
特徴とする、請求項2記載のデータ検索システム。 - 【請求項7】 n角形画像の面積が前記極座標の動径及
びnを変数とする演算式により算出されるものである場
合、前記画像処理手段は、前記同一表示面内に表示され
る複数のn角形画像についての前記極座標の極及びその
始線を同じ位置にすることを特徴とする、 請求項6記載のデータ検索システム。 - 【請求項8】 前記n角形画像をベン図画像として用い
ることを特徴とする、請求項1ないし7のいずれかの項
記載のデータ検索システム。 - 【請求項9】 前記n角形画像のnの値を事後的に変更
する手段をさらに備えることを特徴とする、 請求項8記載のデータ検索システム。 - 【請求項10】 コンピュータを、所定の検索条件に基
づくデータ検索結果を取得するデータ取得手段と、この
データ取得手段で取得したデータ検索結果を前記検索条
件毎の集合として表すとともに、各集合を、各々の集合
要素数の大きさに対応する面積のn角形画像(nは自然
数)に変換する画像処理手段と、 この画像処理手段で変換された各n角形画像を、検索条
件に基づく他のn角形画像との相対関係を維持した状態
で所定の表示装置に表示させる表示制御手段とを備えた
データ検索システムとして動作させるとともに、 前記画像処理手段に、 複数の前記n角形画像の各々を、所定の制限条件下にお
ける描画のための収束計算を繰り返すことで導出し、 前記収束計算を凸角形になる制限条件下で始め、 一定回数繰り返しても凸角形として収束しない場合にそ
の制限条件を凹角形になる制限条件に切り替える処理を
実行させるためのコンピュータプログラムが記録され
た、コンピュータ読み取り可能な記録媒体。 - 【請求項11】 コンピュータを、所定の検索条件に基
づくデータ検索結果を取得するデータ取得手段と、この
データ取得手段で取得したデータ検索結果を前記検索条
件毎の集合として表すとともに、各集合を、各々の集合
要素数の大きさに対応する面積のn角形画像(nは自然
数)に変換する画像処理手段と、この画像処理手段で変
換された各n角形画像を、検索条件に基づく他のn角形
画像との相対関係を維持した状態で所定の表示装置に表
示させる表示制御手段とを備えたデータ検索システムと
して動作させるとともに、前記画像処理手段に、 前記複数のn角形画像の各々の形状を極座標の動径及び
偏角で特定するとともに、そのn角形画像の面積を前記
動径及びnを変数とする演算式により算出する処理を実
行させるためのコンピュータプログラムが記録された、
コンピュータ読み取り可能な記録媒体。
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