JPWO2007069762A1 - 類似文検索方法、類似文検索システム及び類似文検索用プログラム - Google Patents
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Abstract
Description
g(i,j)=min{g(i,j−1)+d(i,j),g(i−1,j−1)
+2d(i,j),g(i−1,j)+d(i,j)}
式(1)
ここで、式(1)において、d(i,j)は、系列Xのi番目の要素x[i](1≦i≦I)と系列Yのj番目の要素y[j](1≦j≦J)との間の距離(以下、局所距離ともいう)である。例えば、Xが文字列「し きゅ う か し て く だ さい」であり、Yが文字列「か し て く だ さ い」であるとする。この場合の系列Xの要素と系列Yの要素との局所距離d(i,j)の例を図5に示す。図5に示す例では、x[i]とy[j]とが同じ文字である場合にはd(i,j)=0であるとし、同じ文字でない場合にはd(i,j)=1としている。
上記のように局所距離d(i,j)が与えられた場合、g(1,1)から順に距離g(i,j)(以下、累積距離ともいう)を計算することによって、g(I,J)を求めることができる。この求めたg(I,J)が2つの系列X,Yの類似性を示す値となる。
次に、類似文検索システムの構成例を図面を参照して説明する。図1は、類似文検索システムの構成例を示すブロック図である。図1に示すように、類似文検索システムは、入力された文と例文との類似度を計算する類似度計算手段1と、検索対象となる例文を記憶する例文記憶手段2と、類似度計算手段1が計算した類似度を記憶する類似度記憶手段3とを含む。
類似度計算手段1は、入力文と、例文記憶手段2が記憶する各例文との類似度を計算し、求めた類似度を類似度記憶手段3に渡す(出力する)機能を備える。例文記憶手段2は、記憶している例文を、1文毎に類似度計算手段1に渡す(出力する)機能を備える。類似度記憶手段3は、類似度計算手段1が計算した類似度を記憶する機能を備える。また、類似度記憶手段3は、記憶した類似度が高い例文を出力する機能を備える。
次に、類似度計算手段1の構成を説明する。図9は、類似度計算手段1の構成例を示すブロック図である。図9に示すように、類似文検索システムの類似度計算手段1は、入力文字列記憶手段911と、局所距離計算手段912と、局所距離記憶手段913と、累積距離計算手段915と、累積距離記憶手段916とを含む。
入力文字列記憶手段911は、類似度計算の対象となる入力文及び例文を記憶する。局所距離計算手段912は、入力文字列記憶手段911が記憶する文字列に基づいて、局所距離d(i,j)を計算する機能を備える。局所距離記憶手段913は、局所距離計算手段912が計算した局所距離d(i,j)を記憶する。累積距離計算手段915は、局所距離記憶手段913が記憶するd(i,j)と、累積距離記憶手段916が記憶するg(i,j)とに基づいて、新たなg(i,j)を計算する機能を備える。累積距離記憶手段916は、累積距離計算手段915が計算したg(i,j)を記憶する。
図9に示す例において、入力文字記憶手段911は、類似度計算の対象となる入力文及び例文を記憶し、局所距離計算手段912は、入力文字記憶手段911が記憶する入力文及び例文の各要素間の局所距離d(i,j)を、全ての(i,j)に関して計算する。また、局所距離記憶手段913は、局所距離計算手段912が計算した全てのd(i,j)を記憶する。また、累積距離計算手段915は、局所距離記憶手段913が記憶するd(i,j)と、累積距離記憶手段916が記憶するg(i,j)とに基づいて、新たなg(i,j)を順に計算する。そして、累積距離記憶手段916は、累積距離計算手段915が計算したg(i,j)を記憶するとともに、全てのg(i,j)の計算が終了すると、g(I,J)を入力文と例文との類似度として出力する。
次に、類似文検索システムの類似度計算手段1の動作について説明する。図10は、類似度計算手段1が入力文と例文との類似度を計算する類似度計算処理の例を示す流れ図である。本例では、類似文検索システムが、入力文Yとして文字列「きゅ う かく だ さ い」(休暇ください)を入力し、例文Xとして文字列「し きゅ う かし て く だ さ い」(至急貸してください)を入力したとする。入力文X,Yが渡される(入力される)と、類似度計算手段1は、入力文X,Yを、入力文字記憶手段911に一旦記憶する。
次に、局所距離計算手段912は、Xの各要素x[i]と、Yの各要素y[i]との間の局所距離d(i,j)を計算する(図10に示すステップS91)。図5は、局所距離計算手段912が計算した局所距離の計算結果の例を示す説明図である。類似文検索システムは、図5に示すような計算結果を、全て局所距離記憶手段913に記憶する。また、局所距離計算手段912は、局所距離の計算を、1≦i≦I,1≦j≦Jを満たす全ての(i,j)の組に対して行う。すなわち、局所距離計算手段912は、全ての点について計算を終了するまで、ステップS91の処理を繰り返し実行する(図10に示すステップS92)。
次に、累積距離計算手段915は、式(1)に基づいてg(i,j)を計算する(図10に示すステップS94)。また、類似文検索システムは、g(i,j)の計算結果を、累積距離記憶手段916に記憶する。
なお、上記式(1)における最小値選択をg(I,J)から逆方向に辿ったパスをDPパスという。DPパスは、類似度を計算する際の系列X,Y間の部分対応を示すパスである。図11は、DPパスの例を示す説明図である。図11に示す例では、図中に矢印で示されたパスがDPパスである。図11に示す例では、例えば、Xの「きゅ う」(至急の「急」)に対してYの「きゅ う」(休暇の「休」)が対応し、Xの「かし て」(貸して)に対してYの「か」(休暇の「暇」)が対応している。
上記のステップS94の計算において、累積距離計算手段915は、g(1,1)から順にiを1ずつ増やしながら、新たなg(i,1)を計算する。g(I,1)まで計算すると、累積距離計算手段915は、i=1に戻してjを1増やし、g(1,2)から順にiを1ずつ増やしながら、新たなg(i,2)を計算する。以下、累積距離計算手段915は、全てのg(i,j)を算出するまで、同様にステップS94の計算を繰り返し実行する(図13に示すステップS95)。
図12は、累積距離計算手段915が求めたg(i,j)の計算結果の例を示す説明図である。全てのg(i,j)の計算の終了後、累積距離記憶手段916は、g(I,J)の値「3」(図12に示す最右列の最下行の欄の値)を「きゅ う か く だ さい」と、「し きゅ う か し て く だ さ い」との間の類似度として出力する。
同様に、類似文検索システムが、入力文Yとして文字列「きゅ う か く だ さい」(休暇ください)を入力し、例文Xとして文字列「あ す わ きゅ う か てく だ さ い」(明日休暇ください)を入力したとする。入力文X,Yが渡される(入力される)と、局所距離計算手段912は、図7に示すように、局所距離d(i,j)を計算する。また、累積距離計算手段915は、図7に示すd(i,j)に基づいて、図13に示すように類似度g(i,j)を計算する。そして、累積距離記憶手段916は、上記の入力文X,Yの2文間の類似度として、g(I,J)の値「3」を出力する。
しかし、DPマッチング法を用いて類似文検索を行ったとしても、2つの入力文間の類似度を適切に求められるとは限らない。例えば、上記に示した例では、図13に示すように、「きゅうかください」と「しきゅうかしてください」とをマッチングする場合に、休暇の「か」と「かして」とを対応付けてしまう等、意味的又は文法的な区切りを考えると不自然な対応付けを行ってしまっている。そのため、「きゅうかください」と「あすわきゅうかください」とのように、比較的類似した2文間の類似度「3」と、「きゅうかください」と「しきゅうかしてください」とのように、類似していない2文間の類似度「3」とが同じ値となってしまう。このような場合、類似文検索システムを用いて類似文検索を行ったとしても、十分な検索の精度を得ることはできない。
そこで、本発明は、類似文を精度よく検索できる類似文検索方法、類似文検索システム及び類似文検索用プログラムを提供することを目的とする。また、本発明は、より正確な類似度を求めることができる類似度計算方法、類似度計算システム及び類似度計算プログラムを提供することを目的とする。
本発明による類似文検索方法は、入力文字列を構成する文字と、予め蓄積する例文文字列を構成する文字との間の距離を示す局所距離を計算するステップと、例文文字列に予め付与された区切り位置を示す情報である区切り位置情報に基づいて、局所距離を再帰的に累積する累積方法を切り替えるステップと、切り替えた累積方法に従って局所距離を再帰的に累積する処理を行い、入力文字列と例文文字列との類似度を計算するステップと、求めた類似度が高い(例えば、類似度g(I,J)の値が最も小さい)例文文字列を検索結果として求めるステップとを含むことを特徴とする。
本発明による類似度計算システムは、2つの文字列について、文字列を構成する文字間の距離を示す局所距離を計算する局所距離計算手段(例えば、局所距離計算手段12によって実現される)と、文字列に予め付与された区切り位置を示す情報である区切り位置情報に基づいて、局所距離計算手段が計算した局所距離を再帰的に累積する累積方法を切り替える累積方法切替手段(例えば、パス決定手段14によって実現される)と、累積方法切替手段が切り替えた累積方法に従って局所距離を再帰的に累積する処理を行い、文字列間の類似度を計算する累積計算手段(例えば、累積距離計算手段15によって実現される)とを備えたことを特徴とする。
本発明による類似文検索システムは、入力文字列を構成する文字と、予め蓄積する例文文字列を構成する文字との間の距離を示す局所距離を計算する局所距離計算手段と、文字列に予め付与された区切り位置を示す情報である区切り位置情報に基づいて、局所距離計算手段が計算した局所距離を再帰的に累積する累積方法を切り替える累積方法切替手段と、累積方法切替手段が切り替えた累積方法に従って局所距離を再帰的に累積する処理を行い、文字列間の類似度を計算する累積計算手段と、累積計算手段が求めた類似度が高い例文文字列を検索結果として求める検索結果算出手段(例えば、類似度記憶手段3によって実現される)とを備えたことを特徴とする。
また、類似文検索システムにおいて、累積計算手段は、局所距離計算手段が計算した局所距離を、所定の累積方法に従って累積した距離である累積距離を求めるものであってもよい。
また、類似文検索システムにおいて、累積方法切替手段は、区切り位置情報に基づいて、累積距離を求める計算方法を決定することによって、局所距離を再帰的に累積する累積方法を切り替え、累積計算手段は、累積方法切替手段が決定した計算方法に従って累積距離を求めるものであってもよい。
また、類似文検索システムにおいて、累積方法切替手段は、区切り位置情報に基づいて、累積距離を求める計算方法として、累積距離を求めるための計算式(例えば、式(3))を決定し、累積計算手段は、累積方法切替手段が決定した計算式に従って累積距離を求めるものであってもよい。
また、類似文検索システムは、区切り位置情報が付与された複数の例文文字列を予め記憶する例文記憶手段(例えば、例文記憶手段2によって実現される)を備え、累積方法切替手段は、例文記憶手段が記憶する例文文字列に付与された区切り位置情報に基づいて、局所距離を再帰的に累積する累積方法を切り替えるものであってもよい。
また、類似文検索システムにおいて、検索結果算出手段は、例文記憶手段が記憶する例文文字列のうち、累積計算手段が求めた高い類似度に対応する例文文字列を、入力文字列に類似する類似文の検索結果として求めるものであってもよい。
また、類似文検索システムは、音声を入力する音声入力手段(例えば、マイクロフォン等の音声入力装置)と、音声入力手段が入力した音声を、音声認識を行うことによって入力文字列に変換する音声認識手段(例えば、音声認識処理を実行可能な入力文字列記憶手段11によって実現される)とを備え、局所距離計算手段は、音声認識手段が変換した入力文字列に基づいて局所距離を計算するものであってもよい。
本発明による類似度計算プログラムは、コンピュータに、2つの文字列について、文字列を構成する文字間の距離を示す局所距離を計算する局所距離計算処理と、文字列に予め付与された区切り位置を示す情報である区切り位置情報に基づいて、局所距離を再帰的に累積する累積方法を切り替える累積方法切替処理と、累積方法切替処理で切り替えた累積方法に従って局所距離を再帰的に累積する処理を行い、文字列間の類似度を計算する累積計算処理とを実行させるためのものである。
本発明による類似文検索用プログラムは、コンピュータに、入力文字列を構成する文字と、予め蓄積する例文文字列を構成する文字間との距離を示す局所距離を計算する局所距離計算処理と、文字列に予め付与された区切り位置を示す情報である区切り位置情報に基づいて、局所距離を再帰的に累積する累積方法を切り替える累積方法切替処理と、累積方法切替処理で切り替えた累積方法に従って局所距離を再帰的に累積する処理を行い、類似度を計算する累積計算処理と、求めた類似度が高い例文文字列を検索結果として求める検索結果算出処理とを実行させるためのものである。
上記のような構成を採用し、例文文字列に文節等の区切りを示す情報を予め付与し、区切り情報を用いて累積距離の計算方法を切り替えて、累積距離の計算を行うことにより正確な類似度が求めることができる。従って、類似文を精度よく検索できるようにするという本発明の目的を達成することができる。
本発明によれば、文字列に予め付与された区切り位置情報に基づいて、局所距離を再帰的に累積する累積方法を切替、切り替えた累積方法に従って局所距離を再帰的に累積する処理を行い、文字列間の類似度を計算する。そのため、類似度計算の際に例文の区切り情報を参照することによって、より正確な類似度を求めることができる。
また、本発明によれば、切り替えた累積方法に従って求めた類似度に基づいて、類似文の検索結果を求める。従って、類似文を精度よく検索することができる。すなわち、文字列内の区切り位置を考慮せずに類似度を求める場合と比較して、より正確な類似度に基づいて検索結果を算出できるので、より精度よく類似文検索を行うことができる。
図2は、類似度計算手段1の構成の一例を示すブロック図である。
図3は、類似度計算手段1が入力文と例文との類似度を計算する類似度計算処理の一例を示す流れ図である。
図4は、例文記憶手段2が予め記憶する例文の例を示す説明図である。
図5は、局所距離計算手段12が局所距離を求めた計算結果の例を示す説明図である。
図6は、累積距離計算手段15が計算した累積距離g(i,j)の計算結果の例を示す説明図である。
図7は、局所距離計算手段12が局所距離を求めた計算結果の他の例を示す説明図である。
図8は、累積距離計算手段15が計算した累積距離g(i,j)の計算結果の他の例を示す説明図である。
図9は、類似度計算手段1の構成例を示すブロック図である。
図10は、類似度計算手段1が入力文と例文との類似度を計算する類似度計算処理の例を示す流れ図である。
図11は、DPパスの例を示す説明図である。
図12は、累積距離計算手段915が求めたg(i,j)の計算結果の例を示す説明図である。
図13は、累積距離計算手段915が求めたg(i,j)の計算結果の他の例を示す説明図である。
図中、1:類似度計算手段、2:例文記憶手段、3:類似度記憶手段、11:入力文字列記憶手段、12:局所距離計算手段、13:局所距離記憶手段、14:パス決定手段、15:累積距離計算手段、16:累積距離記憶手段
本実施の形態において、類似文検索システムは、例えば、ユーザが新たに文を作成したい場合に、作成したい文の類似文をデータベースから検索する用途に適用できる。そのようにすることによって、ユーザは、検索された類似文や外国語による翻訳文を参考にして文を作成することができる。また、例えば、電子メール等の手段を用いて質問を受けた場合に、類似文検索システムは、質問文の類似文をデータベースから検索する用途に適用できる。そのようにすることによって、検索結果(類似文)に対応した回答を作成し送付することができる。また、例えば、類似文検索システムは、音声認識により音声を音節等に変換し、変換結果の類似文をデータベースから抽出する用途に適用できる。この場合、例えば、類似文検索システムは、音声による文章入力装置の用途に適用できる。
図1に示すように、類似文検索システムは、入力された文と例文との類似度を計算する類似度計算手段1と、検索対象となる例文を記憶する例文記憶手段2と、類似度計算手段1が計算した類似度を記憶する類似度記憶手段3とを含む。
類似度計算手段1は、入力文と、例文記憶手段2が記憶する各例文との類似度を計算する機能を備える。また、類似度計算手段1は、求めた類似度を、類似度記憶手段3に渡す(出力する)機能を備える。なお、本実施の形態において、類似度計算システムは、類似度計算手段1によって実現される。
例文記憶手段2は、具体的には、磁気ディスク装置や光ディスク装置等の記憶装置、及びプログラムに従って動作する情報処理装置(端末)のCPUによって実現される。例文記憶手段2は、検索対象となる例文を予め複数蓄積する。なお、各例文は、例えば、類似文検索システムの管理者等によって作成され、予め例文記憶手段2に蓄積される。また、例文記憶手段2は、記憶している例文を、1文毎に類似度計算手段1に渡す(出力する)機能を備える。例えば、例文記憶手段2は、複数の例文を含むテキストデータを予め記憶しており、テキストデータから1文づつ例文を抽出して類似度計算手段1に出力する。
本実施の形態では、例文記憶手段2は、例文として、所定の区切り位置が付与された文字列を記憶する。例えば、例文記憶手段2は、例文として、文節の区切り位置を示す情報が付与された文字列を記憶する。なお、文字列の区切り位置は、例えば、類似文検索システムの管理者等によって予め付与される。
類似度記憶手段3は、具体的には、磁気ディスク装置やメモリ等の記憶装置、及びプログラムに従って動作する情報処理装置(端末)のCPUによって実現される。類似度記憶手段3は、類似度計算手段1が計算した類似度を記憶する。また、類似度記憶手段3は、記憶した類似度が高い例文を出力する機能を備える。この場合、類似度記憶手段3は、記憶した類似度に基づいて、例文記憶手段2が蓄積する例文のうち、入力文に類似する例文を特定する。そして、類似度記憶手段3は、特定した例文を、入力文字列に類似する類似文の検索結果として求める。すなわち、類似度記憶手段3は、最も高い類似度に対応する例文文字列を、類似文の検索結果として求める。また、類似度記憶手段3は、類似度が高い順に所定個の例文文字列を、類似文の検索結果として求めてもよい。また、類似度記憶手段3は、求めた検索結果を出力する。例えば、類似度記憶手段3は、類似度が高い例文を、ディスプレイ装置等の表示装置に表示させる。
次に、類似度計算手段1の構成を説明する。図2は、類似度計算手段1の構成の一例を示すブロック図である。図2に示すように、類似度計算手段1は、入力文字列記憶手段11と、局所距離計算手段12と、局所距離記憶手段13と、パス決定手段14と、累積距離計算手段15と、累積距離記憶手段16とを含む。
入力文字列記憶手段11は、具体的には、磁気ディスク装置やメモリ等の記憶装置、及びプログラムに従って動作する情報処理装置(端末)のCPUによって実現される。入力文字列記憶手段11は、類似度計算の対象となる入力文及び例文を記憶する。また、入力文字列記憶手段11は、類似度計算対象の例文を、例文記憶手段2から入力する機能を備える。
また、入力文字列記憶手段11は、類似度計算対象の入力文を入力する機能を備える。例えば、類似文検索システムは、キーボードやマウス、キー操作部等の入力装置を備える。この場合、入力文字列記憶手段11は、ユーザの入力操作に従って、文字列(入力文)を入力装置から入力する。また、例えば、類似文検索システムが電子メールを受信すると、入力文字列記憶手段11は、電子メールから文字列(入力文)を抽出する。また、例えば、類似文検索システムは、マイクロフォン等の音声入力装置を備える。この場合、入力文字列記憶手段11は、ユーザの音声入力操作に従って、音声入力装置から音声を入力する。また、入力文字列記憶手段11は、音声認識処理を実行し、入力した音声を文字列(入力文)に変換する。
局所距離計算手段12は、具体的には、プログラムに従って動作する情報処理装置(端末)のCPUによって実現される。局所距離計算手段12は、入力文字列記憶手段11が記憶する文字列(入力文及び例文の文字列)に基づいて、文字列を構成する文字間の距離を示す局所距離d(i,j)を計算する機能を備える。本実施の形態では、局所距離計算手段12は、入力文字列を構成する文字と、例文文字列を構成する文字との間の距離を示す局所距離を求める。
局所距離記憶手段13は、具体的には、磁気ディスク装置やメモリ等の記憶装置によって実現される。局所距離記憶手段13は、局所距離計算手段12が計算した(求めた)局所距離d(i,j)を記憶する。
パス決定手段14は、具体的には、プログラムに従って動作する情報処理装置(端末)のCPUによって実現される。パス決定手段14は、入力文字列記憶手段11が記憶する文字列の情報に基づいて、累積距離計算手段15が実行する計算を制御する機能を備える。この場合、パス決定手段14は、文字列に予め付与された区切り位置を示す区切り位置情報に基づいて、局所距離を再帰的に累積する累積方法を切り替える。本実施の形態では、パス決定手段14は、入力文字列記憶手段11が記憶する文字列に付与された区切り位置情報に基づいて、累積距離計算手段15が累積距離を求める計算方法を決定する。例えば、パス決定手段14は、文字列に付与された区切り位置情報に基づいて、累積距離を求めるための計算式を決定する。
累積距離計算手段15は、具体的には、プログラムに従って動作する情報処理装置(端末)のCPUによって実現される。累積距離計算手段15は、パス決定手段14が切り替えた累積方法に従って局所距離を再帰的に累積する処理を行い、文字列間の類似度を計算する機能を備える。この場合、累積距離計算手段15は、局所距離計算手段12が求めた局所距離を、所定の累積方法に従って累積した距離である累積距離を求める。本実施の形態では、累積距離計算手段15は、局所距離記憶手段13が記憶する局所距離d(i,j)と、累積距離記憶手段16が記憶する累積距離g(i,j)とに基づいて、新たな累積距離g(i,j)を計算する。すなわち、本実施の形態において、累積距離計算手段15は、再帰的に累積距離g(i,j)の算出処理を繰り返し実行する。
累積距離記憶手段16は、具体的には、磁気ディスク装置やメモリ等の記憶装置、及びプログラムに従って動作する情報処理装置(端末)のCPUによって実現される。累積距離記憶手段16は、累積距離計算手段15が計算した累積距離g(i,j)を記憶する。また、累積距離記憶手段16は、全ての(i,j)について累積距離を算出すると、g(I,J)を、入力文と例文との類似度として類似度記憶手段3に出力する機能を備える。
なお、本実施の形態において、類似文検索システムを実現する情報処理装置(端末)の記憶装置は、文字列間の類似度を算出する処理や、入力文に類似する例文(類似文)を検索する処理を実行させるための各種プログラムを記憶している。例えば、情報処理装置(端末)の記憶装置は、コンピュータに、入力文字列を構成する文字と、予め蓄積する例文文字列を構成する文字間との距離を示す局所距離を計算する局所距離計算処理と、文字列に予め付与された区切り位置を示す情報である区切り位置情報に基づいて、局所距離を再帰的に累積する累積方法を切り替える累積方法切替処理と、累積方法切替処理で切り替えた累積方法に従って局所距離を再帰的に累積する処理を行い、類似度を計算する累積計算処理と、求めた類似度が高い例文文字列を検索結果として求める検索結果算出処理とを実行させるための類似文検索用プログラムを記憶している。
次に、動作について説明する。図3は、類似度計算手段1が入力文と例文との類似度を計算する類似度計算処理の一例を示す流れ図である。以下、図2及び図3を参照して、類似度計算手段1の動作について説明する。
まず、入力文字列記憶手段11は、類似度計算対象の入力文を入力する。例えば、入力文字列記憶手段11は、ユーザの入力操作に従って、入力装置から入力文を入力する。また、例えば、入力文字列記憶手段11は、電子メールを受信すると、電子メールから文字列(入力文)を抽出する。また、例えば、入力文字列記憶手段11は、ユーザの音声入力操作に従って、音声入力装置から音声を入力する。そして、入力文字列記憶手段11は、音声認識処理を実行し、入力した音声を文字列(入力文)に変換する。
また、入力文字列記憶手段11は、類似度計算対象となる例文を例文記憶手段2から入力する。そして、入力文字列記憶手段11は、類似度計算の対象となる入力文及び例文を一時記憶する。
次に、局所距離計算手段12は、入力文字記憶手段11が記憶する入力文及び例文の各要素間の局所距離d(i,j)を計算し、求めた局所距離を局所距離記憶手段13に記憶させる(図3に示すステップS1)。また、局所距離計算手段12は、全ての点(i,j)に対して、局所距離d(i,j)を求めたか否かを判断する(図3に示すステップS2)。すなわち、局所距離計算手段12は、局所距離算出の計算を、全ての(i,j)に対してd(i,j)を求めるまで繰り返し実行する。
次に、パス決定手段14は、累積距離計算手段15が計算対象とする点(i,j)に関する情報を、入力文字列記憶手段11から読み込む。例えば、パス決定手段14は、入力文字列記憶手段11が記憶する文字列に予め付与された区切り位置の情報を読み込む。そして、パス決定手段14は、読み込んだ情報に基づいて、累積距離計算手段15が累積距離を求める計算の方法を決める(図3に示すステップS3)。
次に、累積距離計算手段15は、先にパス決定手段14が決めた計算方法に従って、累積距離g(i,j)を計算し、計算結果(求めた累積距離)を累積距離計算手段16に記憶させる(図3に示すステップS4)。また、累積距離計算手段15は、全ての点(i,j)に対して、累積距離g(i,j)を求めたか否かを判断する(図3に示すステップS5)。すなわち、類似文検索システムは、累積距離算出の計算を、全ての(i,j)に対してg(i,j)を求めるまで再帰的に繰り返し実行する。この場合、類似文検索システムは、ステップS3,S4の処理を、式(2)に示す順序に従って、全ての(i,j)に対して繰り返し実行する。
(i,j)=(1,1),(2,1),....,(I,1),(1,2),(2,2)
,...,(I,J−1),(I,J)
式(2)
最後に、ステップS5で全ての点(i,j)に対して累積距離の計算を終了したと判定すると、累積距離記憶手段16は、記憶したg(I,J)の値を、入力文と例文との類似度として類似度記憶手段3に出力して処理を終了する。
なお、類似度記憶手段3は、累積距離記憶手段16から入力した類似度(g(I,J))を記憶する。また、類似度記憶手段3は、記憶した類似度に基づいて、例文記憶手段2が蓄積する例文のうち、入力文に類似する例文を特定する。そして、類似度記憶手段3は、特定した例文を、入力文との類似度が高い例文として出力する。例えば、類似度記憶手段3は、特定した例文を、ディスプレイ装置等の表示装置に表示させる。
以上のように、本実施の形態によれば、類似文検索システムは、類似度計算の際に例文の区切り情報を参照することによって、より正確な類似度を求める。具体的には、パス決定手段14は、例文文字列に予め付与された区切り位置情報に基づいて、累積距離を求める計算方法を決定する。また、累積距離計算手段15は、パス決定手段14が決定した計算方法に従って累積距離を求め、入力文字列と例文文字列との類似度を求める。そして、類似度記憶手段3は、求めた類似度に基づいて、入力文に類似する類似文の検索結果を求める。従って、類似文を精度よく検索することができる。すなわち、例文文字列内の区切り位置を考慮せずに類似度を求める場合と比較して、より正確な類似度に基づいて検索結果を算出できるので、より精度よく類似文検索を行うことができる。
図4は、例文記憶手段2が予め記憶する例文の例を示す説明図である。例文記憶手段2は、所定の区切り位置を示す情報が付加された例文を予め記憶する。図4に示す例では、例文記憶手段2は、区切り位置を示す情報として、記号「|」を付加された例文を記憶している。ここで、例文中の「|」は文節の区切りを示す。以下、図4に示す例文のうち、先頭(1番目)の文字列「|しきゅう|かして|ください」に対して、類似度計算を行う場合の動作例を説明する。
入力文及び例文が与えられると、入力された入力文及び例文は、入力文字記憶手段11に一旦記憶される。この場合、入力文字記憶手段11は、例文中の文節の区切りを示す記号「|」を、他の文の文字列と分離して記憶する。例えば、入力文字列記憶手段11は、文字列「|しきゅう|かして|ください」を記憶する場合、「しきゅうかしてください」という文字列と、(0、3、6)という文字列中の文節区切りの位置を示す情報(区切り位置情報)とに分離して記憶する。なお、前者の文字列は、局所距離計算手段12が局所距離を求める際に用いられる。また、後者の区切り位置情報は、パス決定手段14が累積距離の計算方法を決定する際に用いられる。
次に、局所距離計算手段12は、入力文「きゅうかください」と例文「しきゅうかしてください」との間の局所距離d(i,j)を計算する。本実施例では、局所距離計算手段12は、x[i]とy[j]とが同じ文字である場合、d(i,j)=0と求める。また、局所距離計算手段12は、x[i]とy[j]とが同じ文字でない場合、d(i,j)=1と求める。なお、局所距離計算手段12は、異なる文字であってもx[i]とy[j]とが同じ母音である場合(例えば、「か」と「さ」である場合)、d(i,j)=0.5と求める等、より値を細分化した計算を行って局所距離を求めてもよい。
図5は、局所距離計算手段12が局所距離を求めた計算結果の例を示す説明図である。局所距離計算手段12は、局所距離の計算結果を、全て局所距離記憶手段13に記憶させる。
次に、パス決定手段14は、累積距離計算手段15が累積距離を計算する計算方法を決める。ここで、例文中の文節区切り位置をk[n]と表す。本実施例では、パス決定手段14は、入力文字記憶手段11が記憶する区切り位置情報に示される文節区切り位置に基づいて、k[0]=1,k[1]=3,k[2]=6と特定する。そして、パス決定手段14は、特定したk[n]を用いて、累積距離g(i,j)の計算方法を以下のように決定する。本実施例では、パス決定手段14は、特定したk[n]を用いて、累積距離の計算式を式(3)のように決定する。
g(i,j)=min{g(i,j−1)+d(i,j),
g(i−1,j−1) +2d(i,j),
g(k[n−1],j)+(k[n]−k[n−1])+d(i,j)}
(i=k[n]の場合)
g(i,j)=g(i−1,j−1)+2d(i,j)
(i−k[n]以外の場合)
式(3)
次に、累積距離計算手段15は、パス決定手段14が決定した計算式に従って、累積距離g(i,j)を計算する。また、累積距離計算手段15は、累積距離の計算を、1≦i≦I,1≦j≦Jを満たす全ての(i,j)の組に対して行う。この場合、累積距離計算手段15は、以下に示す計算順序に従って、累積距離を求める。
(a)まず、累積距離算出処理において、累積距離計算手段15は、(i,j)=(1,1)から計算を開始し、累積距離g(1,1)を求める。(b)また、累積距離計算手段15は、iを1ずつ増やしながら、累積距離(i,j)を順に求める。(c)i=Iとなると、累積距離計算手段15は、jを1増やしiを1に戻して、累積距離(i,j)を求める。上記の(b),(c)の手順を繰り返し行うことによって、累積距離計算手段15は、全ての点(i,j)について累積距離g(i,j)を求める。また、累積距離計算手段15は、累積距離の計算結果を、累積距離記憶手段16に記憶させる。
なお、累積距離記憶手段16は、g(i,j)の初期値として、式(4)に示す値を予め記憶している。従って、累積距離計算手段15は、累積距離の計算処理を開始するとき、累積距離記憶手段16が記憶する初期値に基づいて、新たな累積距離を算出する。
g(i,j)=i (j=0の場合)
g(i,j)=j (i=0の場合)
式(4)
図6は、累積距離計算手段15が計算した累積距離g(i,j)の計算結果の例を示す説明図である。図6に示す計算結果に基づいて、累積距離記憶手段16は、入力文「きゅ う か く だ さ い」と例文「|しきゅう|かして|ください」との類似度を「5」と求めて出力する(図6に示す最右列の最下行の欄の値)。
類似度計算手段1は、同様の処理に従って、図4に示す次の例文「|あすわ|きゅうか|ください」に対して類似度を計算する。この場合、局所距離計算手段12は、局所距離d(i,j)を図7に示すように求める。また、累積距離計算手段15は、累積距離g(i,j)を図8に示すように求める。そして、累積距離記憶手段16は、図8に示す計算結果に基づいて、入力文「きゅ う か く だ さ い」と例文「|あすわ|きゅうか|ください」との類似度を「3」と求めて出力する(図8に示す最右列の最下行の欄の値)。また、類似度計算手段1は、これら求めた類似度を、類似度記憶手段3に記憶させる。
なお、本実施例では、累積距離記憶手段16が出力する類似度の値が小さい程、類似度が高い(入力文と例文とが類似している)ことを示している。上記に示す例では、例文「|あすわ|きゅうか|ください」に基づいて求めた類似度の値「3」が、例文「|しきゅう|かして|ください」に基づいて求めた類似度の値「5」より小さいので、類似度が高いことになる。従って、上記に示す例では、例文「|あすわ|きゅうか|ください」が、例文「|しきゅう|かして|ください」よりも、入力文「きゅ うか く だ さ い」に類似していることが分かる。
類似度計算手段1は、同様の処理に従って、例文記憶手段2が蓄積する全ての例文に対して類似度を計算し、類似度記憶手段3に記憶させる。そして、類似度記憶手段3は、最も値が小さい類似度に対応する例文(すなわち、入力文との類似度が最も高い例文)を検索結果として出力する。例えば、類似度記憶手段3は、入力文との類似度が最も高い例文を、表示装置に表示させる。
Claims (12)
- 2つの文字列について、文字列を構成する文字間の距離を示す局所距離を計算するステップと、
文字列に予め付与された区切り位置を示す情報である区切り位置情報に基づいて、前記局所距離を再帰的に累積する累積方法を切り替えるステップと、
前記切り替えた累積方法に従って前記局所距離を再帰的に累積する処理を行い、文字列間の類似度を計算するステップとを含む
ことを特徴とする類似度計算方法。 - 入力文字列を構成する文字と、予め蓄積する例文文字列を構成する文字との間の距離を示す局所距離を計算するステップと、
例文文字列に予め付与された区切り位置を示す情報である区切り位置情報に基づいて、前記局所距離を再帰的に累積する累積方法を切り替えるステップと、
前記切り替えた累積方法に従って前記局所距離を再帰的に累積する処理を行い、入力文字列と例文文字列との類似度を計算するステップと、
前記求めた類似度が高い例文文字列を検索結果として求めるステップとを含む
ことを特徴とする類似文検索方法。 - 2つの文字列について、文字列を構成する文字間の距離を示す局所距離を計算する局所距離計算手段と、
文字列に予め付与された区切り位置を示す情報である区切り位置情報に基づいて、前記局所距離計算手段が計算した局所距離を再帰的に累積する累積方法を切り替える累積方法切替手段と、
前記累積方法切替手段が切り替えた累積方法に従って前記局所距離を再帰的に累積する処理を行い、文字列間の類似度を計算する累積計算手段とを備えた
ことを特徴とする類似度計算システム。 - 入力文字列を構成する文字と、予め蓄積する例文文字列を構成する文字との間の距離を示す局所距離を計算する局所距離計算手段と、
文字列に予め付与された区切り位置を示す情報である区切り位置情報に基づいて、前記局所距離計算手段が計算した局所距離を再帰的に累積する累積方法を切り替える累積方法切替手段と、
前記累積方法切替手段が切り替えた累積方法に従って前記局所距離を再帰的に累積する処理を行い、文字列間の類似度を計算する累積計算手段と、
前記累積計算手段が求めた類似度が高い例文文字列を検索結果として求める検索結果算出手段とを備えた
ことを特徴とする類似文検索システム。 - 累積計算手段は、局所距離計算手段が計算した局所距離を、所定の累積方法に従って累積した距離である累積距離を求める請求項4記載の類似文検索システム。
- 累積方法切替手段は、区切り位置情報に基づいて、累積距離を求める計算方法を決定することによって、局所距離を再帰的に累積する累積方法を切り替え、
累積計算手段は、前記累積方法切替手段が決定した計算方法に従って累積距離を求める
ことを特徴とする請求項5記載の類似文検索システム。 - 累積方法切替手段は、区切り位置情報に基づいて、累積距離を求める計算方法として、累積距離を求めるための計算式を決定し、
累積計算手段は、前記累積方法切替手段が決定した計算式に従って累積距離を求める
ことを特徴とする請求項6記載の類似文検索システム。 - 区切り位置情報が付与された複数の例文文字列を予め記憶する例文記憶手段を備え、
累積方法切替手段は、前記例文記憶手段が記憶する例文文字列に付与された区切り位置情報に基づいて、局所距離を再帰的に累積する累積方法を切り替える
ことを特徴とする請求項4から請求項7のうちのいずれか1項に記載の類似文検索システム。 - 検索結果算出手段は、例文記憶手段が記憶する例文文字列のうち、累積計算手段が求めた高い類似度に対応する例文文字列を、入力文字列に類似する類似文の検索結果として求めることを特徴とする請求項8項記載の類似文検索システム。
- 音声を入力する音声入力手段と、
前記音声入力手段が入力した音声を、音声認識を行うことによって入力文字列に変換する音声認識手段とを備え、
局所距離計算手段は、前記音声認識手段が変換した入力文字列に基づいて局所距離を計算する
ことを特徴とする請求項4から請求項9のうちのいずれか1項に記載の類似文検索システム。 - コンピュータに、
2つの文字列について、文字列を構成する文字間の距離を示す局所距離を計算する局所距離計算処理と、
文字列に予め付与された区切り位置を示す情報である区切り位置情報に基づいて、前記局所距離を再帰的に累積する累積方法を切り替える累積方法切替処理と、
前記累積方法切替処理で切り替えた累積方法に従って前記局所距離を再帰的に累積する処理を行い、文字列間の類似度を計算する累積計算処理とを
実行させるための類似度計算プログラム。 - コンピュータに、
入力文字列を構成する文字と、予め蓄積する例文文字列を構成する文字間との距離を示す局所距離を計算する局所距離計算処理と、
文字列に予め付与された区切り位置を示す情報である区切り位置情報に基づいて、前記局所距離を再帰的に累積する累積方法を切り替える累積方法切替処理と、
前記累積方法切替処理で切り替えた累積方法に従って前記局所距離を再帰的に累積する処理を行い、類似度を計算する累積計算処理と、
前記求めた類似度が高い例文文字列を検索結果として求める検索結果算出処理とを
実行させるための類似文検索用プログラム。
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