JPH061477B2 - 記号列識別装置とその制御方式 - Google Patents

記号列識別装置とその制御方式

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JPH061477B2
JPH061477B2 JP60180110A JP18011085A JPH061477B2 JP H061477 B2 JPH061477 B2 JP H061477B2 JP 60180110 A JP60180110 A JP 60180110A JP 18011085 A JP18011085 A JP 18011085A JP H061477 B2 JPH061477 B2 JP H061477B2
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八郎 山田
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は情報検索システム、パタン認識システム、機械
翻訳システムなどに使用される記号列識別装置に関する
ものである。
上記記号列識別装置は入力データ記号列(テキスト情
報)が情報検索システムのフィイルメモリの中のどの登
録パタン記号列(キーワードなど)とどこで一致するか
を判別するデバイスであり、テキスト情報の内容検索に
欠かせないものである。また、これは、パタン認識シス
テムにおいて欠かせない入力データ記号列としてパタン
観測、特徴抽出後の特徴コード列を受付け、パタン記号
列としてパタンカテゴリー毎の特徴コード列を貯える装
置に利用され機械翻訳システムで必要な入力データ記号
列として外国語のテキストを受付け、パタン記号列とし
て単語を貯える辞書にも利用される。
(従来の技術) テキスト情報の内容検索の最も代表的な方法はキーワー
ドとなるパタン記号列をメモリに貯え、テキストとして
データ記号列が入力される都度、パタン記号列とこれの
長さに等しい窓から見えるデータ記号列とを比較し、一
致すればマッチ信号を出し、一致しなければ窓を1文字
分進めて、次の比較を行うやり方である。
パタン記号列の長さが8文字で、8文字単位の記号列の
比較時間が1μsecであると、1パタン記号列当りの内容
検索処理速度が1MB/secになる。従来のコンピータでこ
のマッチング処理を行う時の第一の問題はパタン記号列
の個数と共に内容検索の処理速度が低下することであ
り、256個の時の処理速度は4KB/secになってしま
う。
第二の問題は8文字のデータ記号列とパタン記号列の比
較に際して、いずれか一方に一文字でもエラーがあると
永久にマッチ信号を出せないことである。第二の問題を
救済するために、1文字の誤字や付加や脱字のタイプミ
スによって生じる変形パタン記号列を全てメモリに格納
し、データ記号列を覗く窓を1文字ずらす都度、データ
記号列とパタン記号列及び変形パタン記号列との比較を
行うようにすると、変形パタン記号列の個数と記号列の
長さに反比例して処理速度が減少する。8ビット記号コ
ードを使う時の8文字記号列の変形パターン記号列の個
数は約2×8×28すなわち、4000個程度になる。従っ
て、4KB/secの処理速度は1B/secに下がってしまう。
これまでに提案された解決索は連想メモリを用いる方
法、セルラーアレイを用いる方法、状態遷移表を用いる
方法、及びダイナミック・プログラミング(DP)を用いる
方法とに分かれる。連想メモリやセルラーアレイを用い
る方法は索一の問題を解決するのに有効であるが、第二
の問題に対しては効力をもたない。状態遷移表を用いる
方法は第一の問題の解決には寄与しないが、第二の問題
の解決にはある程度有効である。しかし、そのための状
態遷移表を作ってRAMに書き込んでおくことは、かな
り高度な知的作業を必要とする。DPを用いる方法は第
二の問題の解決に有効であるが第一の問題に対しては余
り有効でない。真の解決索は2つの問題を解決できるも
のでなければならず、これまでに発見されていない。ま
してや、どの文字がエラーしたかを指摘できる記号列識
別装置は提案されていない。
知識情報システムに必要なあいまい性を含む内容検索の
高速化のためには、以上の問題を解決する必要がある
が、従来技術だけでは不可能である。
(発明の目的) 本発明の目的は文字エラーを含むテキスト情報の内容検
索における上記2つの問題を解決する事にある。すなわ
ち、本発明の第一の目的は入力データ記号列と複数個の
パタン記号列との一斉比較を可能にする技術を提供する
ことであり、第二の目的は色々の長さのパタン記号列の
登録を可能にする技術を提供することであり、第三の目
的はデータ記号列またはパタン記号列のいずれかに記号
の脱落、記号列へのミスタイプや誤字の混入などがあっ
ても検索を達成可能にする技術を提供することであり、
第四の目的は何字分のエラーがあって完全一致に到らな
かったかを検出可能にする技術を提供することであり、
第五の目的は記号列識別装置を1チップのLSIで実現
させるために必要な入力ピン数の低減を可能にする技術
を提供することにある。
(発明の構成) 上記目的を達成するために、本発明は、入力される記号
列を構成する記号コードにあらかじめ登録されている記
号コードが一致するとその登録されている位置に対応す
るワード線に一致を示す外部信号を出力する外部信号記
憶手段と、この外部信号記憶手段の各ワード線に対応し
て設けられるデリミタ信号保持手段と、行列状に配列さ
れ、各行が前記各ワード線に対応する複数個の内部信号
保持手段と、前記外部信号によって制御され、隣接する
行の内部信号保持手段を列内で順次結合し、又隣接する
内部信号保持手段の下位の列の隣りあう3個の行と結合
するゲート手段と、前記内部信号保持手段の一定個数行
毎の先頭に接続される内部信号供給手段と各行の内部信
号保持手段の内容と各行のデリミタ信号保持手段の内容
との論理積の各列の一定個数行毎の論理和を出力する第
1スイッチ手段と、第1スイッチ手段の出力を列毎に区
別して出力する第2スイッチ手段と、これにつながるエ
ンコード手段とを設けたものである。
また、上記目的を達成するために、本発明は、入力され
る記号列を構成する記号コードにあらかじめ登録されて
いる記号コードが一致すると、その登録されている位置
に対応するワード線に一致を示す外部信号を出力する外
部信号記憶手段と、この外部信号記憶手段の各ワード線
に対応して設けられるデリミタ信号保持手段と、行列状
に配列され、各行が前記各ワード線に対応する複数個の
内部信号保持手段と、前記外部信号によって制御され、
隣接する行の内部信号保持手段を列内で順次結合し、又
隣接する内部信号保持手段の下位の列の隣りにある3個
の行と結合するゲート手段と、前記内部信号保持手段の
一定個数行毎の先頭に接続される内部信号供給手段と、
各行の内部信号保持手段の内容と各行のデリミタ信号保
持手段の内容との論理積の各列の一定個数行毎の論理和
を出力する第1スイッチ手段と、第1スイッチ手段の出
力を列毎に区別して出力する第2スイッチ手段と、これ
につながるエンコード手段とを備えた記号列識別装置の
制御方式において、デリミタ信号の登録されている行に
対応するi行にj列目の内部信号保持手段の内容をこれ
に出力するゲート手段がi行に対応するワード線から出
力される外部信号の「1」か「0」かによってそれぞれ
(i−1)行j列目と(i−2)行(j−1)列目とi
行(j−1)列目の内部信号保持手段の内容の論理和ま
たは、(i−1)行(j−1)列目とi行(j−1)列
目の内部信号保持手段の内容の論理和に設定し、(i−
1)行に対応するワード線から出力される外部信号が
「1」ならこれらの論理和と(i−2)行(j−1)列
目の内部信号保持手段の内容との論理和に設定するよう
にしたものである。
(構成の詳細な説明) 以下、図面に従って、本発明のさらに詳細な説明を行
う。
第1図は本発明の一実施例を示すブロック図である。こ
の図に示された記号列識別装置は左側の外部信号記憶手
段1と、その右側につながるデリミタ(区切)信号保持
手段2及び内部信号供給手段3と、行列状に配列された
ゲート手段4,5で結合された第1列目内部信号保持手段
6と第2列目内部信号保持手段7から成る列一致検出手
段11とこれらデリミタ信号保持手段2及び内部信号保
持手段6,7に接続された第1スイッチ手段8と、第2ス
イッチ手段9と、エンコーダ10とから成っている。
この記号列識別装置は、入力されるパタン記号列の記号
を外部信号記憶手段1に登録し、各記号列の最初の記号
の登録位置に対応する内部信号供給手段3と、各記号列
の最後の記号の登録位置に対応するデリミタ信号保持手
段2とに「1」を書き込むことにより、複数の任意長パ
タン記号列を登録する。登録後の検索動作は次の様に行
う。入力端子12にデータ記号列の記号が加えられる度
に、この記号と全登録記号との一致検出が外部信号記憶
手段1で並列に行われ、この結果が列一致検出手段11
に入力されて、データ記号列がどのパタン記号列に一致
したか、または、記号何個分違っていたかが検出され
る。完全一致や不完全一致したパタン記号列の登録位置
は各々選択され、エンコーダ10でアドレスコードに符
号化されて出力される。
入力端子12に入力されるデータ記号列の構成要素であ
る記号コードに対して外部信号記憶手段1はいわゆる連
想記憶機能を提供するものである。
第2図はこの外部信号記憶手段1の一実施例を示すブロ
ック図である。これは、入力端子12に入力される記号
(入力データ)をデコードし、記号に対応る列方向のデ
ータ線22を駆動するデコーダ24と、記号登録時に行
方向のワード線21を次々と上から下へ駆動するワード
指定手段23と、データ線22とワード線21とで指定
されるメモリセル25とから成る。メモリセル25は各
1本のデータ線22とワード線21との交点に対応して
行列状に配列されている。このメモリセル25に記号A
とBを登録する場合、入力データAによりデコーダ24
は対応するデータ線22Aを駆動し、これとワード指定
手段23により駆動されている文字位置対応のワード線
21とで、この交点に対応して配置されるメモリセル2
5を選択し、これに「1」を書き込む。続いてBを登録
するときは、デコーダ24はBに対応するデータ線22
Bを駆動して、選択されたメモリセル25に「1」を書
き込む。すなわち、1本のワード線21に対応する行に
1個の記号が登録される。
登録されている記号の検索時、ワード指定手段23はど
のワード線21も駆動してないが、デコーダ24は検索
記号(入力データ)に対応するデータ線22を駆動す
る。このデータ線22につながる1列のメモリセル25
は書き込まれている「1」又は「0」を外部信号として
各々のワード線21上に出力する。ワード線21に
「1」が出力されていれば、その行に検索記号が登録さ
れていることがわかる。
以上は記号列を構成する各記号の登録と検索について述
べる。
第3図は記号列を登録する手段の一実施例を示すブロッ
ク図である。第2図のワード指定手段23はアドレスカ
ウンタ31と、これの出力するアドレスの上位をデコー
ドする上記アドレスデコーダ32と、これの出力である
群ワード線34で選択され、アドレスの下位をデコード
する複数の下位アドレスデコード33とで構成される。
下位アドレスレコーダ33の出力であるワード線21は
メモリセル25の配列されているメモリセルアレイを通
ってデリミタ信号保持手段2を選択する。すなわち、複
数のワード線21は一定の個数毎の群ワード線34で区
切られる。また、ワード線34は内部信号供給手段3に
つながり、上位アドレスデコーダ32がこれを選択す
る。第1図では一例として内部信号供給手段3は4ワー
ド線毎に1個設けられている。
最初の記号列の記号が選択駆動されているワード線21
に対応したメモリセル25に登録されるとき、選択駆動
されている群ワード線34のつなる内部信号供給手段3
にタイミング発生手段35から書込み信号線36を通し
て「1」が書き込まれる。アドレスカウンタ31は始め
0で、記号が1個登録されると、+1ずつカウントアッ
プされ出力アドレスが+1される。そして、1つ下に並
ぶワード線21が選択される。こうして、記号登録位置
とワード線21の位置が1対1に対応ずけられ、順次上
から下へ向ってメモリセル25に記号が登録される。記
号列を構成する全記号が登録されると、そのとき選択さ
れているワード線21につながるデリミタ信号保持手段
2にタイミング発生手段35から書込み信号線37を通
して「1」が書き込まれる。デリミタ信号が書き込まれ
ると、アドレスカウンタ31の上位アドレンが+1さ
れ、下位アドレスは零にクリアされて記号列1個の登録
が終る。その結果、記号列の最後の記号が登録されてい
るメモリセル25を選択するワード線21が含まれてい
るワード群の次に並ぶワード群の群のワード線34が選
択され、そのワード群の先頭に位置するワード線21が
選択される。こうして、次の記号列を新しいワード群の
先頭から書込む準備がなされる。
このようにして、任意長のパタン記号列を複数個同時に
登録することが可能になる。
ここにパタン記号列JAPANを登録すると、最初の群ワー
ド線34がつながる内部信号供給手段3に「1」が書き
込まれ、メモリセル25に上から順次JAPANが登録
され、最後のNの登録のときに、同じワード線21で選
択されているデリミタ信号保持手段2に「1」が書き込
まれる。続いてパタン記号列TOKYOを登録すると、
「1」の書き込まれたデリミタ信号保持手段2の次の群
ワード線34がつながる内部信号供給手段3に「1」が書
き込まれ、そこからTOKYOが登録され、最後の0の
登録位置に対応するデリミタ信号保持手段2に「1」が
書き込まれる。
この後、データ記号列XYJAPANZ・・・が入力端
子12から与えられると、記号Jのときに1番目のワー
ド線21に「1」が出力され、これと内部信号供給手段
3に書き込まれている「1」との論理積「1」が内部信
号として第1列目の内部信号保持手段6に書き込まれ
る。続いて記号A、P、A、Nが入力されると、2〜5
番目のワード線21に順次「1」の外部信号が出力さ
れ、内部信号が第1列第5行目の内部信号保持手段6に
伝達される。すなわち、入力データ記号列中に登録され
ているパタン記号列JAPANに完全に一致する部分が
有ることが分る。
第1列に隣接する第2列の第5行目の内部信号保持手段
7に内部信号が伝達されると、入力記号列中に登録され
ているパタン記号列JAPANと1記号だけ異なる部分
が有ることが分る。第4図はこの例を示す説明図であ
る。図中、状態を示すSijは第i行j列目の内部信号
保持手段に対応し、これらの各状態の接続は第1図に示
したゲート手段4,5により実現される。記号Jの入力に
よりS′11は「1」になり、次に記号Aが入力されると
11から「1」がS21、S22に伝達される。こうして記
号列JAPANが入力されると、S51が「1」になり、
完全一致が検出される。もし、パタン記号列と1記号異
なる記号列JAXANが入力されると、XはPと異なる
から、S21からS31へ「1」が移動せず、S51は「1」
にならない。そのかわり、S21からS32へ「1」が移動
して、S52が「1」になる。また、パタン記号列から1
記号抜けた記号列JAANが入力されると、S21からS
42へ「1」が移り、S52が「1」になる。さらに、パタ
ン記号列に1記号加わった記号列JAPXANが入力さ
れても、S31からS23へ「1」が移り、S52が「1」に
なる。こうして、S51が「1」にならず、S52が「1」
になると、1記号の誤字か、脱字か、混入がパタン記号
列と入力記号列との間に在ることが分る。すなわち、状
態Sijに対するi行j列の内部信号保持手段6,7への内部
信号はSi-1・jとSi-2・j-1あるいはSi、j-1とSi-1、j-1
につながるゲート手段4,5により伝達されるからであ
る。
1個のワード群に含まれるワード線の数をnとすれば、
内部信号供給手段3はi=n×m+1(mは整数)であ
る第i行に対応する位置にだけある。この内部信号供給
手段3の内容をHiで、デリミタ信号保持手段2の内容を
Diであらわし、時刻tでの状態Sij(t),外部信号Xi(t)
とすれば、ゲート手段4は Si1(t)=Xi(t)*(Hi+Si-11-(t-1)*▲▼)-K≠i 、Sk1(t)=Xk(t)*Sk-11(t-1) と表される。但し、*は論理積、+は論理和である。
ゲート手段5は、 Si+1、2(t)=Si1(t-1)*▲+()▼+Si+1、1(t-1)*▲▼+2(t)+Hi*Xi+1(t)
+▲▼*(Si2(t-1)*Xi+1(t)+Si-11(t-1)*Xi+1(t)+Di+1*(Si-11(t-1)*Xi(t)
+Si+11(t-1)))-K≠i+1、 Sk2(t)=Sk-1、2(t-1)*Xk(t)+Sk-2、1(t-1)*Xk(t)+Sk-1、1(t-1)*▲()▼+Sk1
(t-1)*▲+()▼+Dk*(Sk-2、1(t-1)*Xk-1(t)+Sk1(t-1) と表される。
第5図は本発明の記号列の比較結果の出力に関する部分
の一例を示すブロック図である。第1スイッチ手段8の
ANDゲート51、52はデリミタ信号保持手段2の内
容と、その行に対応する内部信号保持手段6,7の内容と
の列毎の論理積をとる。ORゲート、53,54は、こ
の論理積の1ワード群に対応する単位での論理和を列毎
に、記号が入力される度に出力する。第1列に対応する
ORゲート53の出力が「1」になると、それに対応す
るワード群には、入力データ記号列と完全に一致するパ
タン記号列が登録されていることが分る。もし、一致し
たパタン記号列が長くて、複数のワード群に渡って登録
されているときは、そのパタン記号列の最後が登録され
ているワード群に対応したORゲート53の出力が
「1′」になる。第2列に対応するORゲート54の出
力が「1」で、第1列に対応するORゲート53の出力
が「0」であるワード群には、入力データ記号列と1記
号違うパタン記号列が登録されていることが分る。
第2スイッチ手段9では、外部から入力されるセレクト
信号により、第1スイッチ手段8の出力を列毎に区別
し、エンコーダ10へ出力する。このような第2スイッ
チ手段9は、ORゲート53の出力とセレクト信号との
論理積をとるANDゲート55と、ORゲート54の出
力とセレクト信号を反転したものとの論理積をとるAN
Dゲート56と、ANDゲート55の出力とANDゲー
ト56の出力との論理和をとるORゲート57とで構成
される。すなわち、完全一致を検出するモードでは、第
1スイッチ手段8の第1列に対応するORゲート53の
出力がエンコード10に入力され、ここでワード群に対
応するアドレスコードに符号化されて外部に出力され
る。1記号の違いを許容するモードでは、第1スイッチ
手段8の第2列に対応するORゲート54の出力が、ア
ドレスコードに符号化されて外部に出力される。
この場合、1記号迄の違いを許容するが、順に内部信号
保持手段の列数を増やすことによって、より多くの違い
を許容することが可能になる。
今、記号コードの幅を8ビットとすれば、データ線22
の本数が256本になる。外部信号記憶手段に1Mbit
のメモリ容量をあてて、LSI(Large Scale Integrate
d Circuit)化すれば、ワード線21の本数は4096本にな
り、8記号長のパタン記号列なら1チップに512個迄
登録できる。これら複数のパタン記号列と入力記号列と
は一斉に比較され一致の判定がなされる。出力はアドレ
スコードに符号化されているため、512個の記号列に
対してもわずか9本の信号線で出力できる。
(発明の効果) 以上に説明したように、本発明によれば、文字エラーを
含むテキスト情報の内容検索における従来の問題を解決
する事ができる。すなわち、入力データ記号列と複数個
のパタン記号列との一斉比較を可能にする技術を提供す
ることができ、色々の長さのパタン記号列の登録を可能
にする技術を提供することができ、データ記号列または
パタン記号列のいずれかに記号の脱落、記号列へのミス
タイプや誤字の混入などがあっても検索を達成可能にす
る技術を提供することができ、何文字分のエラーがあっ
て完全一致に到らなかったかを検出可能にする技術を提
供することができ、記号列識別装置を1チップのLSIで
実現させるために必要な入力ビン数の低減を可能にする
技術を提供することができる。
以上に説明した外部信号記憶手段には連想記憶機能があ
ればよく、普通の連想メモリセルを用いることも可能で
あり、ワード指定手段はアドレスを順次指定できればよ
く、アドレスカウンタとデコーダの代りにシフトレジス
タを用いてもよく、また、記号コードの幅、ワード数、
群ワード数、内部信号保持手段の列数も増減が可能であ
り、以上の記述は何ら本発明の特許請求の範囲を制限す
るものではない。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による記号列識別装置の一実施例を示す
ブロック図であり、第2図は外部情報記憶手段の一例を
示すブロック図であり、第3図はワード指定手段を示す
ブロック図であり、第4図は記号列の検索例を示す説明
図である。第5図は記号例の比較結果の出力例を示すブ
ロック図である。 図中、 1・・・外部信号記憶手段、2・・・デリミタ信号保持
手段、3・・・内部信号供給手段、4,5・・・ゲート手
段、6,7・・・内部信号保持手段、8・・・第1スイッ
チ手段、9・・・第2スイッチ手段、10・・・エンコ
ーダ、11・・・列一致検出手段、21・・・ワード
線、22・・・データ線、23・・・ワード指定手段、
24,32,33・・・デコーダ、25・・・メモリセル、31
・・・カウンタ、34・・・群ワード線、35・・・タ
イミング発生手段である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】入力される記号列を構成する記号コードに
    あらかじめ登録されている記号コードが一致するとその
    登録されている位置に対応するワード線に一致を示す外
    部信号を出力する外部信号記憶手段と、この外部信号記
    憶手段の各ワード線に対応して設けられるデリミタ信号
    保持手段と、行列状に配列され、各行が前記各ワード線
    に対応する複数個の内部信号保持手段と、前記外部信号
    によって制御され、隣接する行の内部信号保持手段を列
    内で順次結合し、又隣接する内部信号保持手段の下位の
    列の隣りあう3個の行と結合するゲート手段と、前記内
    部信号保持手段の一定個数行毎の先頭に接続される内部
    信号供給手段と各行の内部信号保持手段の内容と各行の
    デリミタ信号保持手段の内容との論理積の各列の一定個
    数行毎の論理和を出力する第1スイッチ手段と、第1ス
    イッチ手段の出力を列毎に区別して出力する第2スイッ
    チ手段と、これにつながるエンコード手段とを備えたこ
    とを特徴とする記号列識別装置。
  2. 【請求項2】入力される記号列を構成する記号コードに
    あらかじめ登録されている記号コードが一致すると、そ
    の登録されている位置に対応するワード線に一致を示す
    外部信号を出力する外部信号記憶手段と、この外部信号
    記憶手段の各ワード線に対応して設けられるデリミタ信
    号保持手段と、行列状に配列され、各行が前記各ワード
    線に対応する複数個の内部信号保持手段と、前記外部信
    号によって制御され、隣接する行の内部信号保持手段を
    列内で順次結合し、又隣接する内部信号保持手段の下位
    の列の隣りにある3個の行と結合するゲート手段と、前
    記内部信号保持手段の一定個数行毎の先頭に接続される
    内部信号供給手段と、各行の内部信号保持手段の内容と
    各行のデリミタ信号保持手段の内容との論理積の各列の
    一定個数行毎の論理和を出力する第1スイッチ手段と、
    第1スイッチ手段の出力を列毎に区別して出力する第2
    スイッチ手段と、これにつながるエンコード手段とを備
    えた記号列識別装置の制御方式において、デリミタ信号
    の登録されている行に対応するi行にj列目の内部信号
    保持手段の内容をこれに出力するゲート手段がi行に対
    応するワード線から出力される外部信号の「1」か
    「0」かによってそれぞれ(i−1)行j列目と(i−
    2)行(j−1)列目とi行(j−1)列目の内部信号
    保持手段の内容の論理和または、(i−1)行(j−
    1)列目とi行(j−1)列目の内部信号保持手段の内
    容の論理和に設定し、(i−1)行に対応するワード線
    から出力される外部信号が「1」ならこれらの論理和と
    (i−2)行(j−1)列目の内部信号保持手段の内容
    との論理和に設定することを特徴とする記号列識別装置
    の制御方式。
JP60180110A 1985-08-15 1985-08-15 記号列識別装置とその制御方式 Expired - Lifetime JPH061477B2 (ja)

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