JP5521319B2 - 情報分析装置及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、情報分析装置及びプログラムに関する。

例えば文書等をノード（要素）、文書間の引用関係等をリンク（接続関係）としてネットワークを構成し、構成したネットワークを分析することで有用な情報を得る技術がある。例えば、下記の特許文献１には、ノードに付与されるデータ値をノードのリンクに従って伝播させて得た各ノードのデータ値をノードの重要度として利用することが開示されている。

こうしたネットワーク分析において、各ノードについて利用者が感じる注目度を定量的に評価しているものはなかった。
特開２００７−２４１４５９号公報

本発明の目的の一つは、複数のノードを有向リンクにより接続して構成されたネットワークに含まれる各ノードの注目度を定量的に評価することができる情報分析装置及びプログラムを提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の情報分析装置の発明は、複数の要素と、当該複数の要素間に定められた有向の接続関係との情報を含む分析対象情報を取得する取得手段と、前記取得手段により取得された分析対象情報に含まれる各要素に値を付与すると共に、当該付与した値を当該各要素間に定められた有向の接続関係に従って更新する処理を予め定められた条件を満足するまで繰り返し実行する処理実行手段と、前記分析対象情報に含まれる要素毎の注目度を、当該要素を始点とする有向の接続関係にある他の要素について前記処理実行手段による処理の結果得られた値に基づいて算出する算出手段と、を含むことを特徴とする。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の情報分析装置において、前記処理実行手段は、前記取得手段により取得された分析対象情報に含まれる要素の中から予め指定された条件に従って選択された要素群に基づいて初期状態を設定することを特徴とする。

また、請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の情報分析装置において、前記算出手段は、前記分析対象情報に含まれる要素毎の注目度を、当該要素を始点とする有向の接続関係にある他の要素の中から重要度の大きさに基づいて選択された要素について前記処理実行手段による処理の結果得られた値に基づいて算出することを特徴とする。

また、請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載の情報分析装置において、前記分析対象情報に含まれる各要素を前記算出手段により算出された注目度に基づいて順位付けすると共に、当該順位付けに基づく結果を表示する結果表示手段をさらに含むことを特徴とする。

また、請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の情報分析装置において、前記結果表示手段は、前記分析対象情報に含まれる要素毎に、前記処理実行手段により得られた値と、前記算出手段により算出された注目度とに基づいて順位付けすることを特徴とする。

また、請求項６に記載の発明は、請求項４に記載の情報分析装置において、前記結果表示手段は、前記分析対象情報に含まれる要素毎に、前記処理実行手段により得られた値に基づいて順位付けした結果と、前記算出手段により算出された注目度に基づいて順位付けした結果とを切り替えて表示することを特徴とする。

また、請求項７に記載のプログラムの発明は、複数の要素と、当該複数の要素間に定められた有向の接続関係との情報を含む分析対象情報を取得する取得手段と、前記取得手段により取得された分析対象情報に含まれる各要素に値を付与すると共に、当該付与した値を当該各要素間に定められた有向の接続関係に従って更新する処理を予め定められた条件を満足するまで繰り返し実行する処理実行手段と、前記分析対象情報に含まれる要素毎の注目度を、当該要素を始点とする有向の接続関係にある他の要素について前記処理実行手段による処理の結果得られた値に基づいて算出する算出手段としてコンピュータを機能させることを特徴とする。

請求項１及び７に記載の発明によれば、各要素の注目度を定量的に評価することができる。

請求項２に記載の発明によれば、指定された条件に基づく各要素の注目度を定量的に評価できる。

請求項３に記載の発明によれば、他の要素へのリンク数が要素毎にばらつく場合にも各要素の注目度を適切に評価できる。

請求項４に記載の発明によれば、利用者はどの要素が注目されているのかを知ることができる。

請求項５に記載の発明によれば、利用者に重要度と注目度との双方を考慮して順位付けした結果を提供することができる。

請求項６に記載の発明によれば、重要度と注目度の基準に応じて表示する結果を切り替えることができる。

以下、本発明を実施するための好適な実施の形態（以下、実施形態という）を、図面に従って説明する。

図１には、本実施形態に係る情報分析システム１の構成図を示す。図１に示されるように、情報分析システム１は、データベース５と、データベース５にアクセスして得た情報を分析する情報分析装置１０とを含む。

データベース５は、メモリや磁気ディスク等の記憶装置を含み構成され、複数のノード、及び複数のノード間に設定された有向リンクの関係の情報を含むネットワークデータを格納するものである。本実施形態においては、ノードを文書に、有向リンクの関係を文書間の引用関係に対応させた文書ネットワークを分析対象とする。例えば、文書Ａが文書Ｂを引用する関係は、文書Ａを始点とし文書Ｂを終点とする方向の有向リンクにより表すこととする。なお、データベース５には、ネットワークデータの全データが格納されていることとする。

また、図１に示されるように、情報分析装置１０は、分析対象データ取得部１２、データ記憶部１４、種ノード設定部１６、引用分析部１８、注目度算出部２０、及び結果表示部２２を含む。上記の各部の機能は、ＣＰＵ等の制御手段、メモリ等の記憶手段、外部デバイスとデータを送受信する入出力手段等を備えたコンピュータが、コンピュータ読み取り可能な情報記憶媒体に格納されたプログラムを読み込み実行することで実現されるものとしてよい。なお、プログラムは情報記憶媒体によってコンピュータたる情報分析装置１０に供給されることとしてもよいし、インターネット等のデータ通信ネットワークを介して供給されることとしてもよい。

分析対象データ取得部１２は、データベース５にアクセスして分析の対象とするデータ（以下、分析対象データ）を取得するものである。本実施形態では、分析対象データ取得部１２は、データベース５に格納されたネットワークデータの中から指定した条件に基づいて一部のデータを分析対象として抽出して取得する。このデータの抽出の際には、例えば、ノードたる文書に付与された分野情報、日時情報、人物情報等の属性情報や、文書内容等が利用者により指定された条件と合致するものを抽出することとしてよい。

データ記憶部１４は、半導体メモリ等の記憶素子を含み構成され、分析対象データを記憶する他、後述する分析処理の作業用メモリとしても用いられるものである。

種ノード設定部１６は、分析対象データ取得部１２により取得した分析対象データの中から種ノードを設定するものである。種ノードとは、利用者の指定に基づいて選択されるノードであり、例えば利用者が直接種ノードを指定してもよいし、利用者により指定された検索条件に合致するノードのうち予め定められた検索順位までのノードを種ノードとして設定することとしてもよい。例えば、特許文献をノードとすれば、利用者が調査を望む分野の特許文献のうち予め既知のものを種文書（種ノード）として設定することとしてよい。

引用分析部１８は、データ記憶部１４に記憶された分析対象のネットワークデータにおいて、種ノード設定部１６により設定された種ノードとそれ以外のノードとに異なる初期データ値を付与してノード間に定められた有向のリンクに従ったデータ値の伝播処理を行い、各ノードのデータ値が収束するまで上記伝播処理を繰り返し行うものである。引用分析部１８は、例えば種ノードのみに正の初期データ値を付与し、それ以外のノードの初期データ値は０とすることとしてもよい。

具体的には、ノードｉを被引用文献、ノードｊを引用文献とした場合に、被引用文献たるノードｉのデータ値ｐ_ｉは、以下の式（１）により求められる。

ここで、Ｔ_ｉｊは、ノードｉとノードｊとの被引用関係を表す行列であり、例えばＴ_ｉｊをノードｉがノードｊから引用される関係があれば「１」、なければ「０」として生成してもよいし、Ｔ_ｉｊを遷移確率行列として生成してもよい。なお、Ｔ_ｉｊを遷移確率行列として生成する場合には、ノードｊが引用するノードの数をｎ_ｊとした場合にＴ_ｉｊを、Ｔ_ｉｊ＝１／ｎ_ｊとして求めることとしてよい。

引用分析部１８では、初期状態では種ノードに正のデータ値を付与して、そのデータ値を（１）式に従って伝播させる計算を繰り返し実行した後の収束値を、各ノードのデータ値として得る。この収束値は各ノードの被引用のリンクに基づいて増加する値であり、データ値の高いノードから引用されるノードはデータ値が高くなる特性を有することから各ノードの重要度を示しているとされる。以下、収束した結果得られた各ノードのデータ値を重要度とする。

注目度算出部２０は、引用分析部１８による分析結果に基づいて得られた各ノードのデータ値に基づいて、各ノードの注目度を算出するものである。本実施形態では、ノードｉの注目度ｑ_ｉを以下の式（２）に基づいて算出する。

なお、β_ｉはノードｉが引用するノードの集合を表し、Ｓ_ｉｊはノードｉとノードｊとの引用関係を表す行列である。例えば、Ｓ_ｉｊをノードｉがノードｊを引用する関係があれば「１」、なければ「０」として生成することとしてもよいし、Ｓ_ｉｊを遷移確率行列として生成することとしてもよい。Ｓ_ｉｊを遷移確率行列として生成する場合には、ノードｉが引用するノードの数をｎ_ｉとした場合に、Ｓ_ｉｊ＝１／ｎ_ｉとなる。このようにＳ_ｉｊを遷移確率行列として生成することで、ノードが引用するノードの数が多いだけで注目度が上がってしまうのを防いでいる。なお、注目度算出部２０による各ノードの注目度の算出方法は、上記のものに限られない。以下に、ノードの注目度の算出方法の他の例を２つ例示する。

まず第１の例について説明する。注目度算出部２０は、各ノードの注目度を、ノードが引用するノードのうち重要度が上位のＭ件（Ｍは予め定められた自然数）を用いて算出することとしてよい。この場合には、上記の式（２）において、β_ｉはノードｉが引用するノードのうち重要度が上位のＭ件と置き換えることで、後は上述したものと同様に各ノードの注目度が算出される。

次に第２の例について説明する。引用分析部１８において、計算の収束性のために各ノードの有向リンクを仮想的に双方向化してデータ値の更新を行うことがあるが、この場合には引用分析部１８及び注目度算出部２０はそれぞれノードｉの重要度ｐ_ｉと注目度ｑ_ｉとを以下の式（３）及び式（４）により算出することとしてよい。

なお、ｒｊは上記手法によりノードｊが獲得した活性又は確率の値であり、Ｔ_ｉｊ及びＳ_ｉｊは上述したものと同様に生成することとしてよい。

結果表示部２２は、注目度算出部２０により算出された各ノードの注目度に基づいて各ノードを順位付けすると共に、当該順位づけに従って結果を表示するものである。例えば、結果表示部２２は、算出された各ノードの注目度を順位付けに従って上位から順に並べたリストを表示することにより、種ノードにより表現された「話題」に対して注目されているノードを利用者に提示する。結果表示部２２により生成される結果の例は上述したものに限られるものではない。以下に、結果表示部２２により生成される結果の他の例を２つ例示する。

まず第１の例について説明する。結果表示部２２は、ノード毎に算出された重要度と注目度との双方を組み合わせた評価値を算出し、算出された評価値に基づいて順位付けした結果を表示することとしてよい。例えば、結果表示部２２は、ノードｉの重要度ｐ_ｉ、注目度ｑ_ｉとした場合に、評価値Ｖ_ｉをＶ_ｉ＝γｐ_ｉ＋（１−γ）ｑ_ｉとして算出することとしてよい。ここで、γ（０≦γ≦１）は重みづけを表すパラメータであり、γの値を調整することにより評価値の算出において重要度と注目度の寄与する割合を調整することとしてよい。そして、結果表示部２２は、上記算出された評価値に基づいて各ノードを順位付けした結果を表示することとしてよい。

次に第２の例について説明する。結果表示部２２は、ノード毎に算出された重要度に基づいた第１の順位付け結果と、ノード毎に算出された注目度に基づいた第２の順位付け結果とを生成し、利用者の指定に基づいて第１の順位付け結果と第２の順位付け結果とを相互に切り替えて表示することとしてよい。

次に、図２に示された注目度算出処理のフローチャートを参照しながら、情報分析装置１０により行われる注目度算出処理の詳細について説明する。

図２に示されるように、情報分析装置１０は、ネットワークデータを格納したデータベース５にアクセスして（Ｓ１０１）、利用者が要望する分野の文書を取得し（Ｓ１０２）、取得した文書について文書間に定められた引用関係に基づいて生成した分析対象のネットワークデータを記憶する（Ｓ１０３）。

次に、情報分析装置１０は、例えば利用者により入力された検索文字列を含む文書を検索してこれを種文書に設定し（Ｓ１０４）、分析対象のネットワークデータにおいて上記設定した種文書に正の初期データ値を付与して引用分析処理を行う（Ｓ１０５）。

情報分析装置１０は、引用分析処理が行われた後に、分析対象のノード毎に当該ノードが引用するノードについて上記引用分析処理により算出された重要度を加算して注目度を算出する（Ｓ１０６）。そして、情報分析装置１０は、算出された各ノードの注目度に応じて各ノードを順位付けすると共に（Ｓ１０７）、当該順位づけの結果に従ってノードを順に並べたリストを表示して（Ｓ１０８）、処理を終了する。

本発明は、上記の実施形態に限定されるものではない。例えば、引用分析部１８においては、線形活性伝播法、連続アトラクター力学に基づく方法、パーソナライズされたＰａｇｅＲａｎｋアルゴリズム等の手法を用いることとしてよい。

また、上記の実施形態では、文書をノード、文書間の引用関係を有向リンクとしたネットワークデータの分析に本発明を適用した例を示したが、本発明はノードが有向リンクにより接続されるその他多様なネットワークデータの分析にも適用してよいのはもちろんである。

本実施形態に係る情報分析システムの機能ブロック図である。 注目度算出処理のフローチャートである。

符号の説明

１ 情報分析システム、５ データベース、１０ 情報分析装置、１２ 分析対象データ取得部、１４ データ記憶部、１６ 種ノード設定部、１８ 引用分析部、２０ 注目度算出部、２２ 結果表示部。

Claims (7)

1. 複数の要素と、当該複数の要素間に定められた有向の接続関係との情報を含む分析対象情報を取得する取得手段と、
   前記取得手段により取得された分析対象情報に含まれる各要素に値を付与すると共に、当該付与した値を当該要素を終点とする有向の接続関係にある他の要素に付与された前記値に基づいて更新する処理を予め定められた条件を満足するまで繰り返し実行する処理実行手段と、
   前記処理実行手段により前記各要素に付与された値を確定した後に、前記分析対象情報に含まれる要素毎の注目度を、当該要素を始点とする有向の接続関係にある他の要素に付与された確定した値に基づいて算出する算出手段と、を含む
   ことを特徴とする情報分析装置。
2. 前記処理実行手段は、前記取得手段により取得された分析対象情報に含まれる要素の中から予め指定された条件に従って選択された要素群に基づいて初期状態を設定する
   ことを特徴とする請求項１に記載の情報分析装置。
3. 前記算出手段は、前記分析対象情報に含まれる要素毎の注目度を、当該要素を始点とする有向の接続関係にある他の要素の中から重要度の大きさに基づいて選択された要素について当該要素に付与された確定した値に基づいて算出する
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の情報分析装置。
4. 前記分析対象情報に含まれる各要素を前記算出手段により算出された注目度に基づいて順位付けすると共に、当該順位付けに基づく結果を表示する結果表示手段をさらに含む
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の情報分析装置。
5. 前記結果表示手段は、前記分析対象情報に含まれる要素毎に、前記処理実行手段により付与された確定した値と、前記算出手段により算出された注目度とに基づいて順位付けする
   ことを特徴とする請求項４に記載の情報分析装置。
6. 前記結果表示手段は、前記分析対象情報に含まれる要素毎に、前記処理実行手段により付与された確定した値に基づいて順位付けした結果と、前記算出手段により算出された注目度に基づいて順位付けした結果とを切り替えて表示する
   ことを特徴とする請求項４に記載の情報分析装置。
7. 複数の要素と、当該複数の要素間に定められた有向の接続関係との情報を含む分析対象情報を取得する取得手段と、
   前記取得手段により取得された分析対象情報に含まれる各要素に値を付与すると共に、当該付与した値を当該要素を終点とする有向の接続関係にある他の要素に付与された前記値に基づいて更新する処理を予め定められた条件を満足するまで繰り返し実行する処理実行手段と、
   前記処理実行手段により前記各要素に付与された値を確定した後に、前記分析対象情報に含まれる要素毎の注目度を、当該要素を始点とする有向の接続関係にある他の要素に付与された確定した値に基づいて算出する算出手段としてコンピュータを機能させることを特徴とするプログラム。

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