JPH0630065B2 - 情報検索方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電子計算機による情報処理方式に係り、特に
階層関係表現された知識の処理に好適な情報検索方法に
関するものである。

〔従来の技術〕

従来、階層関係表現された知識を利用する情報検索技術
は、ソフトウエアシステム・スモールトーク（Smalltal
k）に代表される対象指向プログラミングや、フレーム
表現された知識を取扱う知識情報処理の分野で使用され
ている。

対象指向プログラミングは、事物の抽象化の方法をプロ
グラミングの世界に持ち込んだプログラミング技法であ
る。対象指向プログラミングにおけるプログラムの構成
単位は、データと手続きとを統一したオブジエクトであ
り、これらのオブジエクトはその概念の抽象度にしたが
つて階層化される。

以下、梅村阿聖「Lispマシンのオブジエクト指向プログ
ラミング」bit,vol,１７，NO.１１に示された例を引用
して対象指向プログラミングにおける、階層関係表現さ
れた知識の利用法を説明する。第２図は、対象指向プロ
グラミングにより作成した。画面上に図形を表示するプ
ログラムの階層構造を模式的に表現したものである。第
２図において、２１〜２４はそれぞれオブジエクトであ
り、各オブジエクトはオブジエクト名（以後、対象と称
する）、属性、及びその値の組で表現されている。な
お、対象指向プログラミングでは、具体的な実体を示す
オブジエクトをインスタンス（第２図の２３）、実体を
生成するひな型をクラス（第２図の２１，２２，２４）
を称する。２２〜２４には、スーパーあるいはスーパー
クラスなる属性があり、それぞれの上位レベルの対象を
格納している。これにより各オブジエクトの階層関係が
表現される。また、属性値として手続きと書かれている
部分は、対応する手続きプログラムが格納されているこ
とを示している。第２図から判るように、対象指向プロ
グラミングでは各オブジエクトに共通の手続きは、より
上位レベルのオブジエクトに格納され、基本的には同じ
機能（手続き）は一箇所にしか記述されない。次に、プ
ログラムの実行は、オブジエクトにメツセージを送ると
いう形で行われる。例えば、画面に表示された円１を移
動したい場合、（円１ 移動 ２ ３）なる形式のメツ
セージが円１に送られる。このメツセージに対し、円１
のクラスである円形中に定義された移動という手続きが
呼び出されるが、本例では、オブジエクト円形に移動と
いう手続きが定義されていない。この結果、オブジエク
ト円形の階層関係を利用してその上位レベルにあるオブ
ジエクト図形中の手続きが探索され、呼び出される。

以上に示したように、対象指向プログラミングでは、事
物を対象、属性、値の組、及び対象の階層関係により表
現し、メツセージ発行及びその評価によるプログラム実
行に際して、具体的手続き呼び出しに、対象間の階層関
係情報を利用した手続き探索が行われる。従つて、上記
階層関係情報を利用した情報処理の効率がプログラム全
体の実行速度に大きく影響する。

従来、階層関係を利用した情報検索の効率化手法とし
て、一度探索した情報（対象指向プログラミングの例で
は、手続き）のアドレス（以後ポインターと称す）を保
存しておく方法が知られている。一度探索した情報への
ポインターを保存する具体的方法としては、指定された
対象の属性値として格納する方法、あるいは、指定した
対象の呼び出しコード中の探索処理ルーチンを、探索し
た情報の呼び出しルーチンに置き換える方法が知られて
いる。これにより、同一対象の同一属性が次に指定され
た場合、前回探索した情報が直接使用される。また、メ
ソツドキヤツシング(Method caching)と呼ばれる方法
は、対象指向プログラミングの分野で使用されている方
法であり、指定した対象及び属性（メソツド名と称す）
に対してハツシング処理を行い、そのハツシングテーブ
ルに探索の結果得られた情報（手続き）へのポインター
を格納する。この方法では、指定された対象及び属性に
対して、まずハツシング処理を行いハツシングテーブル
に目的とする情報へのポインターが格納されている場
合、その情報が使用されることになる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術では、一度探索された情報が格納されてい
る対象に関する情報を持つていない為に、対象あるいは
属性の変更が生じた場合、一度探索された情報へのポイ
ンターを全て廃棄し、変更された対象や属性に無関係の
対象の属性に関しても、再度階層関係を利用した探索を
やりなおさなければならないという問題点があつた。

本発明の目的は、階層関係表現された対象や属性の変更
に際して、一度探索された情報へのポインターの中、変
更された対象や属性に関連するもののみを廃棄すること
により一度探索された情報を有効に利用し得る効率的な
情報検索方法を提供することにある。

〔問題点を解決する為の手段〕

上記目的は、階層関係を構成する各対象に対してその階
層関係を表現する指標を与え、階層関係を利用した探索
により得られた情報へのポインターを格納する際、指定
された対象及び属性と、得られたポインター、及び前記
情報を格納する対象に与えられた指標の組を記憶し、対
象や属性に変更が生じた場合、該対象が持つ指標と前記
記憶した情報中の指標から関連する、廃棄すべきポイン
ターを決定することにより達成される。

〔作用〕

階層関係表現された対象において、１つの対象が唯一の
上位レベルしか持たない場合、その階層関係は木構造で
表現することができる。即ち、この場合階層関係中の各
対象に対しては、最上レベルから順次指標を付すことが
できる。また、１つの対象が複数の上位レベルを持つ場
合、それらの階層関係には所謂段飛びが生じることがあ
る。しかし、この場合にも段飛びが存在する箇所に仮想
のオブジエクトを必要個数挿入することにより、最上レ
ベルから順次指標を付すことが可能である。

また、一度探索され記憶されたポインターの内、変化し
た対象あるいは変化した属性値を持つ対象に関連し使用
できなくなるのは、変化した対象あるいは変化した属性
を持つ対象と、それよりも上位レベルに存在する対象の
属性値へのポインターのみである。この結果、階層関係
表現された対象に指標を付し、一度探索した情報へのポ
インターを格納する際、指定された対象及び属性と、得
られたポインター、及び探索された情報を持つ対象の指
標の組を記憶し使用することにより、対象あるいは属性
に変更が生じた場合、無効となるポインターを格納して
いる対象及びその属性を選択的に特定することができ
る。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例をハードウエア構成、動作の順
で説明する。

本実施例は、メツセージ発行、評価により処理が進む対
象指向プログラムにおける情報処理方式を表現した例で
ある。全体の動作フロー、及び情報探索処理のフロー
は、それぞれ第３図、及び第１図に示すごとくである。
これらの各ステツプは、第４図に示す装置によつて実現
される。第４図において、４１は表示画面付き入出力装
置、４２は中央演算処理装置、４３は属性テーブル記憶
装置であり、中央演算処理装置内の記憶領域でよい。４
４は処理の対象とするオブジエクト記憶装置、４５は情
報検索プログラム格納装置、４６は対象指向プログラム
の処理プログラム格納装置である。この中、４４〜４６
は中央演算処理装置に付属の記憶装置でよい。対象指向
プログラムの処理は、表示画面付き入出力装置４１から
のメツセージ入力、もしくは４６の別領域に格納された
処理プログラムの起動により開始される。

次に、本実施例における動作を説明する。第３図におい
て、処理３１〜３５、及び３７は通常の対象指向プログ
ラムの処理でよい。即ち、ステツプ３１でメツセージの
存在を確かめ、ステツプ３２でメツセージ内容を解釈
し、ステツプ３３でオブジエクトの生成、追加要求の有
無を調べ（必要があればステツプ３４でオブジエクトの
生成、追加を行つた後にステツプ３３まで帰つてきて）
オブジエクトの変更要求の有無を調べる（ステツプ１０
７）。

第３図中において、オブジエクトの変更要求、あるいは
オブジエクト属性値の探索を行う処理３６及びオブジエ
クト変更処理３６′の詳細フローを第１図に示す。以
下、第１図に示した処理を具体例を用いて詳細に説明す
る。

第５図は、階層関係表現された１２個のオブジエクトを
示している。各オブジエクトは、対象名と、複数の属性
及びそれらの値で表現されている。対象Ｂ〜対象Ｌ中の
属性ＳＰは、スーパークラスを意味しており、各オブジ
エクトの上位レベルの対象名をその値として格納してい
る。なお、図ではＳＰ属性で示された階層関係を、各オ
ブジエクト間を実線で結ぶことにより明示している。ま
た、本例では、各対象に対する指標として最上位の対象
Ａを０とし、階層関係を下位に一段下がる毎に１を加え
た数字を付している。さて、第５図において、３本の破
線１０３，１０４，１０５はそれぞれ、既に３つの属性
値探索が行われたことを示しており、その結果得られた
属性テーブルを第６図に示す。第５図中の点線は前記探
索の結果得られた属性値（手続き）の参照関係を明示し
ている。

次に、この属性テーブルの作成と情報探索過程を、対象
Ｉの属性Ｙの値を求める要求が来た際の処理を例にとり
説明する。この場合、第１図中の属性値探索要求の処理
が実行される。

ところが、第５図の対象Ｉには属性Ｙの値は存在しな
い。従つて、第１図のステツプ１０１において属性値探
索要求が為されてステツプ１０２に進み、該ステツプ１
０２において「属性値が存在するか？」の問いに対して
「Ｎｏ」であるため、処理１１に入る。該処理１１では
第６図に示した属性テーブルが参照されるが、本例では
対象Ｉの属性Ｙの値は以前に探索された経歴が無い為
に、属性中に対応するポインターは格納されていない。
従つて、処理１１における「対応ポインターが存在する
か？」の問いに対して「Ｎｏ」であるため、処理１２に
進み、該処理１２により対象の階層関係を利用した探索
がなされる。即ち、まず対象Ｉの上位レベルである対象
Ｇ中に属性Ｙが存在するかいなかが調べられる（第５図
参照）。対象Ｇには属性Ｙは存在しない為に、さらにそ
の上位レベルである対象Ｄについて調べられる。この結
果、対象Ｄ中に属性Ｙが存在することがわかり、その属
性値である手続きＹを見出すことができる。

もし、対象Ｄにも属性Ｙが無かつた場合は、第１図のス
テツプ１２において対応する手続きが探索されないの
で、属性値としてＮＩＬを戻す。これに伴つて第１図の
ステツプ１３では次の如く処理される。即ち、第６図の
ポインタ欄にＮＩＬを指標欄に０をそれぞれ格納してお
く。このように処理しておくと、次の回に同様の要求
（対象Ｉの属性Ｙを求めること）を受けたとき探索の手
数を要せず直ちに属性Ｙの不存在が解る。

前述の手続きによつて対象Ｄの中に属性Ｙを発見した場
合は、第１図の処理１３において、処理１２で得られた
結果を次回に直接使用可能にする為に、属性テーブルに
必要な情報を格納しておく。属性テーブルには、指定さ
れた対象名及び属性（本例では対象Ｉ、属性Ｙ）及び処
理１２で得た値（手続きＹ）へのポインター、さらにそ
の値を格納している対象に付された指標（本例では、対
象Ｄに付された指標１）の組を格納する。最後に、探索
の結果として処理１２で得た値を戻す。以上の探索によ
り属性テーブルは、第８図に示すように修正される。第
８図において、ｐｙは手続きＹへのポインターを示して
いる。また、この参照関係を付加すると、各オブジエク
トの関係は、第７図に示すごとく破線１０３′，１０
４′，１０５′，１０６′が付加される。このようにし
て修正された結果、次の回に対象Ｉの属性Ｙが要求され
た場合、第１図の処理１１により属性テーブル中に格納
されたポインターｐｙ（第８図）が直接使用されること
になる。

次に、この状態で対象Ｇの上位レベルを対象Ｄから対象
Ｃに変更する必要が生じたとする。この場合、第１図に
おけるオブジエクトの変更要求に対する処理が行われ
る。即ち、まず指定された変更処理がなされ、次に処理
１４により属性テーブルが変更される。本例では対象Ｇ
の持つ指標２より小さい値の指標を持つ属性テーブル中
の情報が消去される。この結果変更された属性テーブル
を第１０図に、新たなオブジエクトの関係を第９図に示
す。第８図と第１０図を比較してわかるように、本処理
の結果、対象Ｇの属性ｘ、及び対象Ｉの属性Ｙの情報が
消去されている。対象Ｇと対象Ｄの関係が無くなつた為
に対象Ｇ及び対象Ｉから対象Ｄ中の属性を参照すること
はできない。しかし、変更の影響を受けない２つの参照
関係は、なお属性テーブル中に残つており、これらに関
しては次回以降の探索時にそのポインターを直接利用す
ることができる。また、オブジエクトの変更処理により
対象の階層関係が変化した場合には、第１図中処理１
５，１６によりその指標が修正されることになる。

以上は、対象自身が変更されてその階層関係が変わる場
合について説明したが、ある対象の属性が変更される場
合には、指定されたその属性が含まれる対象が変更され
るものとして同様に処理される。

以上本実施例によれば、一度階層関係を利用した探索に
より得た情報を次回以降にも使用することができると同
時に、オブジエクトの変更が生じた場合、その変更に関
連する情報のみを属性テーブルから消去することによ
り、変更に関連しない情報については次回以降も参照で
きることになる。この結果、一度探索して得た結果を有
効に利用することができ、効果的な情報探索が可能とな
る。

本実施例では、該対象が唯一つの上位レベルしか持たな
い場合について示したが、一つの対象が複数の上位レベ
ルを持つ場合にも、必要に応じて仮想的なオブジエクト
を挿入することにより同様な指標付けが可能である。

指標の付けかたとして、本実施例では階層関係のうち上
下関係のみに着目したが、最上位のオブジエクトからの
枝だわかれの情報を利用して、オブジエクトの変更に関
連する情報をさらに限定することも可能である。また、
指標として数値のみでなく対象の階層関係を表現する記
号を用いても良い。

属性テーブルの構成法として、指定された対象及び属性
に対するハツシング処理を行い、ハツシングテーブル中
に得られたポインターと、当該属性値を格納する対象の
指標の組を持たせることも可能である。

なお、階層関係表現を利用した知識獲得等において、該
対象が属性値は同一で階層中の位置のみが変化する場合
には、該対象に付された指標の変化から、属性テーブル
中の指標の変化を導き、以前の探索結果をそのまま利用
することも可能である。

〔発明の効果〕

以上実施例を用いて詳細に説明したごとく、本発明によ
れば階層関係を利用した情報探索において、一度探索し
た結果を保存し次回以降それらを利用できると同時に、
階層関係表現された知識の変更に際して、その影響を受
ける情報のみを消去することにより、影響を受けない以
前の探索結果は次回以降も使用することができる為、一
度探索した結果を有効に利用でき効率的な情報検索が可
能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例における情報検索方式の動作フローを示
す図、第２図は従来技術を示す為の具体例を示す図、第
３図は実施例における主要処理フローを示す図、第４図
は実施例を実現するための装置構成図、第５図〜第１０
図は実施例を説明するための具体例を示す図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 広瀬 正 神奈川県川崎市麻生区王禅寺1099番地 株 式会社日立製作所システム開発研究所内 (72)発明者 佐々木 浩二 神奈川県川崎市麻生区王禅寺1099番地 株 式会社日立製作所システム開発研究所内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】事物に関する情報を、対象、属性、値の
   組、及び対象の階層関係により表現し、利用する方法に
   おいて、 （イ）対象間の関係を表わす階層関係を表現された対象
   に対して、各対象に固有の情報を表わす指標を付すステ
   ップと、 （ロ）対象の属性の値を、該対象の階層関係を利用して
   求めるステップと、 （ハ）上記ロ項のステップにおける対象及びその属性
   と、求められた値のアドレス情報と、求められた値を持
   つ対象に付された指標の組とを予め設けられた格納装置
   に格納するステップと、 （ニ）変化した対象もしくは属性に対し、その対象に付
   された指標に基づいて、前記格納装置に格納した組か
   ら、該対象に関連した組を消去するステップと、 を有することを特徴とする情報検索方法。