JPH0991309A - マルチデータベース検索装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】データベース中のデータの表現形式と結合関係
を意識せずに、また、検索したいデータがどのデータベ
ースに格納されているかを意識せずに検索できるデータ
ベース検索システムを提供することを目的とする。 【解決手段】語の並びにより検索を行うマルチデータベ
ース検索システムであって、語彙とスキーマの対応関係
を保持する概念辞書をデータベース毎に有し、問合せ中
の語彙から検索対象の概念辞書を選択し、選択した概念
辞書を用いて語間の関係を決定しと、同じく選択したデ
ータベースの概念辞書を用いて検索コマンドを生成し、
この検索コマンドに基づいて検索を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】異種分散データベースを検索
でき、マルチデータベースの自然言語インタフェースの
一部としても利用できるマルチデータベース検索システ
ムに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、データベースの構築・利用技術は
進歩してきており、ネットワークに接続された複数のデ
ータベースを利用できる環境が整っている。これら複数
のデータベースを単一の検索コマンドで検索するための
マルチデータベースシステムも研究開発されている。た
だし、その検索はスキーマを熟知して検索する必要があ
る。このことは従来のデータベース検索と同じである。

【０００３】しかし、マルチデータベースになれば、デ
ータベース数や規模の増大により、そのスキーマを把握
することはより困難となっている。まず、検索意図に適
合したデータベースを選択することが困難である。巨大
なスキーマの中から欲している情報の格納されている部
分を捜し出さなくてはならない。

【０００４】さらに、複数のデータベースの中に重複し
てデータが格納されている場合が多く、そのことがデー
タベースの選択の問題を難しくしている。そのため、ス
キーマだけでなく、各データベース中のデータの新しさ
や充実度といったことも知らないと正しいデータベース
を選択できない。

【０００５】また、データベース間にまたがって検索す
る時に、どのような結合関係を選択すれば正しい結果を
得られるかわかりにくいという問題もある。この問題に
対して、関係型モデルの世界では、ユニバーサルリレー
ションというモデルが提案されている。

【０００６】ユニバーサルリレーションでは、表間の結
合関係を事前に定義しておき、表の属性だけで検索コマ
ンドを指定する。検索コマンドの処理の中で、使用すべ
き表と、それらの結合関係を検出し、補完する。ただ
し、ユニバーサルリレーションでは、二つの表の間に結
合関係が複数あった時に対応できない。

【０００７】文献検索などの情報検索の分野では、指定
したキーワードを含む情報を検索することが主体となっ
ていて、問合せ中の語彙から関連する情報ソースを選択
する方式は確立されている。

【０００８】その代表的な手法は、指定したキーワード
が現れる頻度の多い順に選択するというものである。し
かし、ここで想定しているマルチデータベースの検索は
関係型データベースなど、構造をもったデータが主体の
データベースも対象としており、問い合わせに適した構
造を持っているデータベースを選択することを問題とし
ている。このような問題に、従来の情報検索手法は適さ
ない。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
マルチデータベースシステムでは、検索意図に適合した
データベースを選択するためには、複雑で巨大なスキー
マや各データベースにどのようなデータが格納されてい
るかを知らなくてはならなかった。

【００１０】また、検索時にはデータ間の結合関係をい
ちいち指定しなくてはならず、このこともユーザが直
接、マルチデータベースの検索を行う障害になってい
た。本願発明は、スキーマを意識せずに語の並びでマル
チデータベースの検索を行うシステムで、問合せ中の語
彙により検索対象のデータベースを選択し、複数のデー
タベースにまたがる検索の場合には必要な結合条件を補
完することにより、上述の問題を解決する。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本願発明は、語の並びに
より検索を行うための、複数のデータベースからなるマ
ルチデータベース検索装置において、検索のための語と
マルチデータベースの各データベースの内部構成を規定
したスキーマとの対応関係を保持するための概念辞書
と、検索のための語の並びをもとに、前記概念辞書を選
択するための選択手段と、この選択手段によって選択さ
れた概念辞書に基づき、検索コマンドを生成するための
コマンド生成手段と、このコマンド生成手段によって生
成された検索コマンドをもとに前記データベースの検索
を実行するための実行手段を有することを特徴とする。

【００１２】このように、選択手段により、問合せ中の
語彙から検索対象となる概念辞書を選択し、選択した概
念辞書に基づいて各語が検索条件、検索対象のデータベ
ース、検索結果として表示したい属性のいずれを指す語
であるかという役割を明確にした語間の関係を決定し、
検索コマンド生成手段により選択したデータベースの概
念辞書に基づいて問合せ中の語をその役割に応じてスキ
ーマに対応付け、検索コマンドを生成する。さらに、検
索コマンドを生成する際に、データベースをまたがる検
索の場合には、必要な結合関係を補う。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本願発明の
実施例を説明する。図１に本願発明の実施例の構成を示
す。概念辞書選択部11は問合せ中の語彙から検索対象の
概念辞書を決定する。

【００１４】関係決定部12は、選択されたデータベース
の概念辞書に基づいて、語間の関係を決定する。検索コ
マンド生成部13は、選択されたデータベースの概念辞書
に基づいて、語間の関係に従い語彙の並びを検索コマン
ドに変換する。

【００１５】以下に、概念辞書の簡単な定義例を図２に
示す。ここで、「REPORT」が概念辞書の名前である。本
実施例では、概念辞書の名前とデータベースの名前を一
致させている。ここでのデータベースとは単にデータの
集合体という意味で、関係型データベースでいえば、そ
の中の個々の表も一つのデータベースになれる。なお、
同じデータベースに対して、複数の概念辞書を対応させ
てもよい。

【００１６】「REPORT」の後の「list」は、検索結果の
表示形式を指示する。この指定では、リスト（「項目＝
値」の羅列）形式で表示することを指定してい
る。「｛」から「｝」までが概念辞書の定義の本体であ
る。「comment 」で始まる行は、この概念辞書の対象分
野の説明である。

【００１７】「synonym 」で始まる行は、データベース
の概念上の呼び名を宣言している。上記の例において、
質問中の「報告書」、「技報」、「研究報告」という語
はデータベース「REPORT」を指している可能性がある。

【００１８】次の「label 」で始まる行は、表示したい
属性を表す語を定義している。例えば、「報告者」、
「著者」、「氏名」という語はいずれも「author」とい
う属性を指していることを定義している。その定義の中
で「0.5 」という数字が記入されているが、これはデー
タを検索できる確率値を設定している。

【００１９】この確率値はデータベースの選択の時に用
いる。確率値を指定していない「label 」は、確率値が
1.0 であると解釈する。「label 」定義の後には、「pr
edicate 」で始まる行が続いている。これらの行は検索
条件を指す語を定義している。

【００２０】最初の行の、「題目」、「題名」、「タイ
トル」という語は一引数「x 」を持ち、「title == x
」という検索条件を意味している。本実施例では、検
索条件の比較演算子などはプログラミング言語Ｃの表記
に従っている。

【００２１】「instance」で始まる行は、検索条件の引
数となる語彙を定義している。上記の例では、「データ
ベース」と「ＯＳ」は「キーワード」の引数となり、
「高橋」と「佐藤」は「氏名」の引数となることを定義
している。

【００２２】「predicate 」や「instance」の語にも確
率値をつけて構わない。確率値の省略された語は「labe
l 」と同様、確率値が 1.0 と解釈する本実施例で用い
る別の概念辞書を図３に示す。「REPORT」と異なるの
は、「relationship」で始まる行である。それらはデー
タベース間の結合関係を定義している。「dic EMP tabl
e 」は検索結果を、関係型データベースのように表形式
で表示することを指定している。

【００２３】最初の行は「EMP 」同士の関係「同期」を
定義している。関係「同期」は、「EMP 」同士を「subs
tr(emp＿no, 1, 2) == substr(emp ＿no, 1, 2) 」とい
う条件で結合することを表している。この結合条件は、
emp ＿noの上位２桁が等しいことを意味している。「参
加プロジェクト」と「関連プロジェクト」は「EMP 」と
「PROJ」を結合する関係である。

【００２４】これらの関係を使って、「同期」と「参加
プロジェクト」、「関連プロジェクト」という「label
」や「predicate 」が定義されている。例えば、「同
期」は関係「同期」を辿って「EMP 」の「name」を参照
することを表している。

【００２５】また、「氏名」が「predicate 」として定
義されているが、その定義内容が「name like （ｘ!! '
％' ）」となっている。これは、「ｘ!! '％' 」は引数
ｘの末尾に「％」を付加することを表している。

【００２６】また、「like」はパターンの一致により文
字列を比較する演算子である。この演算子では、「％」
はどんな文字列ともマッチするように比較される。例え
ば、「 name like '高橋％' 」は「name」が高橋で始ま
る文字列であれば一致したと判断する。文字列は「' 」
で囲んで表記する。

【００２７】さらに、「新人」は引数無し「predicate
」として定義されている。その定義内容は「emp ＿no
」の上位２桁が「this＿year()」という関数の返す値
と等しいという条件を表している。

【００２８】本実施例では問合せは、空白で区切った語
の並べで表す。問合せの例を次に示す。 データベース 報告書 題名 … （問合せ１） 高橋 所属 … （問合せ２） 図４に概念辞書選択部11の処理の流れを示す。図４では
概念辞書を選択する処理になっているが、本実施例では
概念辞書とデータベースが一対一になっているので、デ
ータベースを選択していることに等しい。

【００２９】まず、問合せ中の語をすべてスキーマと対
応付けられる概念辞書を洗い出す。そのような概念辞書
がなければ、問合せを受理できないことをユーザに通知
する。もし、一つだけあれば、その概念辞書を選択す
る。例えば、上記の（問合せ１）に対しては、概念辞書
「REPORT」だけがスキーマと対応付けることができの
で、それを選択する。

【００３０】データベースが複数残った時には、問合せ
中の語の確率値を積算した結果によって選択する。（問
合せ２）を例にとって選択の処理を説明する。概念辞書
「REPORT」に基づいて（問合せ２）の積算値を求める
と、「高橋」の確率値が1.0 で、「所属」の確率値が0.
5 であるから、それらの積算値は0.5 となる。概念辞書
「EMP 」に基づくと、「高橋」と「所属」の両方の確率
値が1.0であるから、それらの積算値は1.0 となる。し
たがって、確率値は「EMP 」、「REPORT」の順になる。

【００３１】確率値が1.0 のものが一つだけあれば、そ
れを選択する。もし、複数あったらそれら概念辞書の名
前とコメントを提示し、ユーザに選択してもらう。ま
た、確率値が1.0 のものが一つも残らなければ、確率値
を計算したすべての概念辞書の名前とコメント、およ
び、確率値を、確率値の高い順に提示して、ユーザに選
択してもらう。

【００３２】本実施例の一変形では、確率値が1.0 のも
のが複数あったときには、それらに基づいた検索コマン
ドをすべて生成して、検索を実行する。また、データベ
ースがアクセスできるかを調べて、アクセスできない状
態のものをその候補から除外するという手段も考えられ
る。

【００３３】（問合せ２）に対しては、「EMP 」だけが
確率値1.0 を持つので、それを選択する。ところで、こ
の実施例で「REPORT」で「所属」の確率値を0.5 として
いるのは、報告書を作成した人の所属だけしか検索でき
ない場合や「所属」のデータを取り出すのに結合演算な
ど検索効率が悪くなる場合などを想定しているためであ
る。このように限られたデータや検索効率の悪い属性を
表す語の確率地は1.0より低く設定する。

【００３４】別の実施例では、個々の語に確率値を設定
するのではなくて、概念辞書全体に設定する。例えば、
概念辞書「REPORT」全体の確率値を0.5 に設定してお
く。この全体の確率値を、語の確率値の積算値と同様に
扱う。概念辞書全体の確率値は、上記のように古いデー
タや限られたデータなど、対応するデータベースの中身
に応じて設定する他、その検索速度やコストなどを反映
するように設定する。設定の形式は「dic REPORT 0.5」
というように行う。

【００３５】図５に関係決定部12の処理の流れを示す。
最初に、問合せ中に各語が「synonym 」、「label 」、
「predicate 」、「instance」のどれになれるか判別す
る。概念辞書「REPORT」に基づいて（問合せ１）の語の
種類を判定すると、「データベース」は「instance」、
「報告書」は「synonym 」、「題名」は「label 」か
「predicate 」となる。

【００３６】ところで、「predicate 」として解釈でき
る語について、それが引数付きの時、引数がついていな
ければ、「predicate 」として解釈しない。例えば、
「題名」を「predicate 」として解釈した時には引数が
必要だが、それが指定されていないので、「label 」と
して解釈する。

【００３７】以上により、（問合せ１）に対しては、
「データベース」は「instance」、「報告書」は「syno
nym 」、「題名」は「label 」と決定される。（問合せ
２）に対しては、概念辞書「EMP 」に基づき「高橋」は
「instance」、「所属」は「label 」と解釈される。な
お、引数付きの「predicate 」を問合せ中で指定するに
は、本実施例では、「題名（マルチデータベース検索シ
ステム）」の形式で行う。

【００３８】別の実施例では、図５により語間の関係が
一意に定まるように概念辞書が定義されているかをチェ
ックする手段を備えている。まず、「synonym 」と「la
bel 」で同じ語が定義されていないことをチェックす
る。また、引数のない「predicate 」と「synonym 」や
「label 」で同じ語が定義されていないことをチェック
する。これらのチェックにより、語間の関係が一意に決
まるようになっているか決定できる。

【００３９】図６に検索コマンド生成部の処理の流れを
示す。検索コマンドは select-from-whereの構造で生成
する。まず、「synonym 」となる語は無視する。その代
わりに、選択したデータベースの名前を from のところ
に置く。また、「label 」となる語の定義をselectのと
ころに並べる。

【００４０】「label 」となる語が問合せ中に指定され
ていない場合には、概念辞書と同じ名前で「label 」と
して定義されている語の定義をselectに置く。例えば、
データベース「REPORT」を選択した問合せ中に「label
」となる語が使用されていなかった場合、「REPORT」
というlabel の定義をselectに置く。

【００４１】「instance」となる語はそれを引数とする
「predicate 」を検出してから「predicate 」の処理を
適用する。例えば、「データベース」は「キーワード
（データベース）」という形式に直して、「predicate
」の処理に進む。「predicate」となる語については、
その定義の論理積を where のところに置く。その結
果、検索コマンドが生成される。（問合せ１）に対して
は、図７のような検索コマンドが作成される。（問合せ
２）に対しては、図８のような検索コマンドが作成され
る。

【００４２】以上により、ユーザは、スキーマを意識す
ることなく、語の並びでマルチデータベースを検索でき
る。また、問合せ中の語彙から適切と思われるデータベ
ースを自動的に選択してくれる。

【００４３】本願発明の別の実施例について説明する。
この実施例では、図６の処理の後に、「relationship」
で定義された関係を結合条件に置き換える処理を行う。
図９にその処理の流れを示す。

【００４４】次の問合せを例にとって、本実施例の説明
を行う。 「データベース 関連プロジェクト … （問合せ３）」 （問合せ３）からは図４，５，６の処理により、概念辞
書「EMP 」に基づき、図１０のような検索コマンドが生
成される。

【００４５】この中の「関連プロジェクト」と「参加プ
ロジェクト」の二つを図９の処理の流れに従い結合条件
に置き換える。まず、データベース間の結合関係を表し
た結合グラフを作成する。結合グラフはデータベースを
ノード、データベース間の関係をエッジとしたグラフで
ある。

【００４６】最初に、from句のデータベースだけからな
る結合グラフを作成する。その後、「関連プロジェクト
->name」のように、関係を用いた表現毎に、図９の処理
を行う。

【００４７】図９の処理では、Ａ->Ｂ->Ｃのように一つ
の表現中に複数の関係が入っている場合にも対応できる
ようになっている。上記の検索コマンドに対しての結合
グラフの作成過程を図１２に示す。

【００４８】生成した結合グラフから、結合条件を補完
した形に検索コマンドを変換する。この変換処理は図１
３の通りである。最初のステップで、検索コマンド中の
属性と結合グラフのノードを対応付けているが、関係を
用いた表現中の属性は、その関係に対応するエッジを辿
ってたどり着いたノードに対応付ける。

【００４９】例えば、「関連プロジェクト->name」で
は、「EMP 」ノードから出発して、「関連プロジェク
ト」エッジを辿り、辿り着いたノードに対応づける。複
数の関係があった場合には、それらを順番に辿ってい
く。また、関係で修飾されていなかった属性について
は、起点となるノード、図１２の場合には「EMP」ノー
ドに対応づける。

【００５０】また、図１３の二番目のステップで追加し
た結合条件の各属性と結合グラフのノードを対応づけて
いるが、その結合条件に対応するエッジに着目し、結合
条件の左辺の属性はエッジの出発ノードに、右辺は行先
ノードに対応づける。例えば、図１２の「関連プロジェ
クト」のエッジから「dept＿name == dept＿name」とい
う結合条件がwhere に追加されるが左辺は「EMP 」ノー
ド、右辺は「PROJ」ノードに対応づけられる。

【００５１】図１２には「PROJ」ノードが二つあるの
で、それらを識別するために全ノードに識別子を付与す
る。本実施例では、「EMP 」ノードにt1、二つの「PRO
J」ノードにそれぞれt2、t3を付与する。その結果、上
記の検索コマンドは図１４のように変換される。ここで
は、PROJが二つ現われているので、それらを識別するた
めにt1, t2, t3という識別子をつけている。

【００５２】上記のように、本実施例によれば、データ
ベース間に複数の関係があっても、問合せ中の語彙によ
り、適切な結合関係が補足される。上述したような検索
コマンドは検索コマンド実行部１４により実行される。
検索コマンド実行部１４は要素データベースを管理して
いるデータベース管理システムに変換結果のコマンドの
実行を依頼することにより、検索を実行する。

【００５３】検索結果は検索結果表示部１５により表示
される。（問合せ１）に対しては、概念辞書「REPORT」
中でリスト形式で検索結果を表示する指定があるので、 「題名＝ＡＡＡＡＡ 要旨＝ＢＢＢＢＢＢＢＢＢＢＢＢＢＢＢＢＢＢＢＢＢＢＢＢ ・・・・・・ 題名＝ＣＣＣＣＣ 要旨＝ＤＤＤＤＤＤＤＤＤＤＤＤＤＤＤＤＤＤＤＤＤＤＤＤ ・・・・・・」 という形式で検索結果が表示される。

【００５４】また、（問合せ２）に対しては、概念辞書
「EMP 」中で表形式で検索結果を保養辞する表示する指
定があるので、関係型データベースのように、 「従業員番号 所属 ------------------ XXXXXXXXXX YYYY」 の形式で結果を表示する。このことにより、検索結果の
データに適した形式で検索結果が表示される。

【００５５】

【発明の効果】以上説明したように本願発明によれば、
スキーマを意識せずに語の並びによりマルチデータベー
スを検索できるようになる。また、同種のデータが複数
のデータベースに分散していても、検索意図に適合した
データベースを選択できる。

【００５６】さらに、データ間の結合条件を、たとえ可
能な結合関係が複数あったとしてもその中から選択し
て、自動的に補完できる。また、検索結果は検索対象の
データベースに適した形式で表示される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本願発明の一実施例の構成図である。

【図２】 本願発明の概念辞書の例を示す図である。

【図３】 本願発明の概念辞書の例を示す図である。

【図４】 本願発明の概念辞書選択部11の処理の流れ
を示した図である。

【図５】 本願発明の関係決定部12の処理の流れを示
した図である。

【図６】 本願発明の検索コマンド生成部13の処理の
流れを示した図である。

【図７】 本願発明の検索コマンドの例を示した図で
ある。

【図８】 本願発明の検索コマンドの例を示した図で
ある。

【図９】 関係を結合関係に置き換える処理の流れを
示した図である。

【図１０】 本願発明の検索コマンドの例を示した図で
ある。

【図１１】 結合グラフ生成の処理の流れを示した図で
ある。

【図１２】 結合グラフ生成の過程を示した図である。

【図１３】 結合グラフから結合関係を補完する処理の
流れを示した図である。

【図１４】 本願発明の検索コマンドの例を示した図で
ある。

【符号の説明】

11 概念辞書選択部 12 関係決定部 13 検索コマンド生成部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】語の並びにより検索を行うための、複数の
   データベースからなるマルチデータベース検索装置にお
   いて、 検索のための語とマルチデータベースの各データベース
   の内部構成を規定したスキーマとの対応関係を保持する
   ための概念辞書と、 検索のための語の並びをもとに、前記概念辞書を選択す
   るための選択手段と、 この選択手段によって選択された概念辞書に基づき、検
   索コマンドを生成するためのコマンド生成手段と、 このコマンド生成手段によって生成された検索コマンド
   をもとに前記データベースの検索を実行するための実行
   手段を有することを特徴とするマルチデータベース検索
   装置。
2. 【請求項２】前記コマンド生成手段によって検索コマン
   ドを生成する際に、データベースをまたがる検索の場合
   には、結合条件を補完して結合関係を補うことを特徴と
   する請求項１記載のマルチデータベース検索装置。
3. 【請求項３】語の並びにより検索を行うための、複数の
   データベースからなるマルチデータベース検索装置にお
   いて、 検索のための語とマルチデータベースの各データベース
   の内部構成を規定したスキーマとの対応関係を保持する
   ための概念辞書と、 検索のための語の並びをもとに、前記概念辞書を選択す
   るための選択手段と、 この選択手段によって選択された概念辞書に基づき、検
   索コマンドを生成するためのコマンド生成手段と、 このコマンド生成手段によって生成された検索コマンド
   をもとに前記データベースの検索を実行するための実行
   手段と、 この実行手段によって実行された検索結果を、予め前記
   概念辞書中に記述された検索結果の表示形式をもとに、
   表示するための表示手段を有することを特徴とするマル
   チデータベース検索装置。