(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
記号系列の構造を示すネットワーク構造を読み込むネットワーク構造読込手段と、前記ネットワーク構造読込手段によって読み込まれたネットワーク構造を分析し、各ノードの連結情報を抽出する連結情報抽出手段と、前記連結情報抽出手段の結果に基づいてネットワーク構造を分節する分節手段と、を備えたネットワークの自動分節装置であって、
前記連結情報抽出手段は、各ノードの入出力アークの数を抽出する入出力アーク情報抽出手段と、を備え、
前記分節手段は、前記入出力アーク情報抽出手段で得られた各ノードにおける入出力アークの数に基づいてネットワーク構造を分節することを特徴とするネットワークの自動分節装置。
【請求項２】
記号系列の構造を示すネットワーク構造を読み込むネットワーク構造読込手段と、前記ネットワーク構造読込手段によって読み込まれたネットワーク構造を分析し、各ノードの連結情報を抽出する連結情報抽出手段と、前記連結情報抽出手段の結果に基づいてネットワーク構造を分節する分節手段と、を備えたネットワークの自動分節装置であって、
前記ネットワーク構造読込手段で読み込まれた第１のネットワーク構造の各ノードから、所定のしきい値よりも使用頻度が少ないアークをノイズとして除き、第２のネットワーク構造を作成するネットワークノイズ除去手段と、
各ノードの入出力アークの使用頻度を抽出するアーク使用頻度情報抽出手段を備えた連結情報分析手段と、を備え、
前記第２のネットワーク構造に対して、ネットワーク構造分節処理を行うことを特徴とするネットワ−クの自動分節装置。
【請求項３】
前記連結情報分析手段に、各ノードの入出力アークの数を抽出する入出力アーク情報抽出手段を備え、
前記分節手段は、入出力アーク情報抽出手段で得られた各ノードにおける入出力アークの数に基づいて、ネットワーク構造を分節することを特徴とする請求項２に記載のネットワークの自動分節装置。
【請求項４】
記号系列の構造を示すネットワーク構造を読み込むネットワーク構造読込手順と、前記ネットワーク構造読込手順によって読み込まれたネットワーク構造を分析し、各ノードの連結情報を抽出する連結情報抽出手順と、前記連結情報分析手順の結果に基づいてネットワーク構造を分節する分節手順、を備えたネットワークの自動分節方法であって、
前記連結情報抽出手順は、各ノードの入出力アークの数を抽出する入出力アーク情報抽出手順を備え、
前記分節手順は、入出力アーク情報抽出手順で得られた各ノードにおける入出力アークの数に基づいて、ネットワーク構造を分節することを特徴とするネットワークの自動分節方法。
【請求項５】
記号系列の構造を示すネットワーク構造を読み込むネットワーク構造読込手順と、前記ネットワーク構造読込手順によって読み込まれたネットワーク構造を分析し、各ノードの連結情報を抽出する連結情報抽出手順と、前記連結情報抽出手順の結果に基づいてネットワーク構造を分節する分節手順と、を備えたネットワークの自動分節方法であって、
前記ネットワーク構造読込手順で読み込まれた第１のネットワーク構造の各ノードから、所定のしきい値よりも使用頻度が少ないアークをノイズとして除き、第２のネットワーク構造を作成するネットワークノイズ除去手順と、
各ノードの入出力アークの使用頻度を抽出するアーク使用頻度情報抽出手順を備えた連結情報分析手順を備え、
前記第２のネットワーク構造に対して、ネットワーク構造分節処理を行うことを特徴とするネットワ−クの自動分節方法。
【請求項６】
前記連結情報分析手順に、各ノードの入出力アークの数を抽出する入出力アーク情報抽出手順を備え、
前記分節手順は、入出力アーク情報抽出手順で得られた各ノードにおける入出力アークの数に基づいて、ネットワーク構造を分節することを特徴とする前記請求項５のネットワークの自動分節方法。
【請求項７】
請求項４から６までのいずれか１項に記載のネットワ−ク自動分節方法をコンピュータにより実行させるためのプログラムを記録した記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、テキストや音声や画像などを記号系列で表現する場合に、その記号系列の構造を示すネットワークの特徴を抽出することができるネットワークの自動分節装置及び自動分節プログラムを記録した記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
記号系列のデータのモデル化やその系列の特徴を表現するために、従来多くの表示方法が考えられている。その一つの方法として、特開平１０−１９８３９１号公報に示されるネットワーク作成装置及び方法がある。この方法は、記号（シンボル）系列の構造を自動的に構造化し、ネットワークで表現する。すなわち、図９に示すように、このネットワークは、ノード１と、ノード１同士を結ぶアーク２とから構成される。ノード１はネットワークのある状態を表す有限の集合である。アークはリンクとも呼ばれ、ある条件による遷移を表す。
このため、アークはその向きに意味がある。アークのうち、アークが出ているノード１自身に戻るアークを自己ループアークと呼ぶ。自己ループアーク３は同じ入力が続く場合の状態の滞留を示す。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
図９のようなネットワーク構造は、ノード１、アーク２が少ない場合には、ネットワーク構造の特徴を人間が抽出することは可能である。しかしネットワーク構造が複雑で、ノード１、アーク２がともに多い場合には人が抽出することは困難であり、実際上すべての特徴を抽出することはできないという問題があった。
【０００４】
例えば、図１に示すようなネットワーク構造において、ＮｏｄｅｉからＮｏｄｅｉ＋３までの区間が「ＡＢＣ」という記号列で表現されたとすると、ネットワーク全体では記号「Ａ」は必ず記号「Ｂ」と、記号「Ｂ」は必ず記号「Ｃ」と接続するが、従来はネットワーク構造全体からこのような特徴的な部分を自動的に抽出する方法はなく、人間の視察に頼るしかなかった。
【０００５】
大規模なネットワーク構造から元の記号系列データの連結情報を獲得することは、ネットワーク構造の特徴を把握する上で有効な手段ではある。しかしながら、従来手法ではネットワーク構造の連結情報を自動的に獲得する方法がなかった。
【０００６】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、記号系列の構造を示すネットワークから特徴のある接続構造を自動抽出することができるネットワークの自動分節装置及び自動分節プログラムを記録した記録媒体を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、記号系列の構造を示すネットワークの自動分節装置であって、ネットワーク構造を読み込む読込手段と、該読込手段によって読み込まれたネットワーク構造から各ノードの連結情報を抽出する連結情報抽出手段と、該連結情報抽出手段によって抽出された各ノードの連結情報を元にネットワークを分節する分節手段と、該分節手段によって分節された結果を出力する出力手段と、を備えるものである。
【０００８】
また、本発明は、記号系列の構造を示すネットワークの自動分節装置であって、ネットワーク構造を読み込む読込手段と、該読込手段によって読み込まれたネットワーク構造から各ノードの連結情報を抽出する連結情報抽出手段と、該連結情報抽出手段によって抽出された各ノードの連結情報から所定のしきい値よりも頻度が少ないアークを除き、これにより入力アークが存在しなくなったノードを除いたネットワークを作成するノイズ除去手段と、該ノイズ除去手段によって作成されたネットワークの連結情報を元にネットワークを分節する分節手段と、該分節手段によって分節された結果を出力する出力手段と、を備えるものである。これにより、ネットワーク構造を生成する際に、若干のノイズが加わった場合でも、ネットワーク構造から冗長なノード、アークを除去し、ネットワークの構造を自動的に分節することができる。
【０００９】
さらに、本発明は、コンピュータを、記号系列の構造を示すネットワークの自動分節装置であって、ネットワーク構造を読み込む読込手段と、該読込手段によって読み込まれたネットワーク構造から各ノードの連結情報を抽出する連結情報抽出手段と、該連結情報抽出手段によって抽出された各ノードの連結情報を元にネットワークを分節する分節手段と、該分節手段によって分節された結果を出力する出力手段と、を備えるネットワークの自動分節装置として機能させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。
図１は、本発明のネットワークの自動分節装置の原理を説明する図であって、ネットワーク構造を自動的に分節し、ネットワーク構造中の特徴のある部分を抽出できるようにしたものである。ネットワーク構造４は、ノード１とアーク２を用いて構成される。アーク２には１つのシンボルラベルが対応づけられ、一組のノードペア間には１つのアーク２が対応づけられている。同一の入力ラベルに対して自己ループアーク３の生成を許すようになっている。それぞれのノード１はいくつのアーク２を持つか、どのノード１に遷移するか、その時の入力ラベル情報、通過頻度等の情報を持つ。図１は、このようにして生成したネットワーク構造の一部を示している。
【００１１】
図１中のノードＮｏｄｅｉへのアークは複数であるが、Ｎｏｄｅｉからのアーク２は１本である。このＮｏｄｅｉのようなノードを分節の始点とする。同様にＮｏｄｅｉ＋３へのアークは１本であるが、Ｎｏｄｅｉ＋３からのアークは複数存在する。このＮｏｄｅｉ＋３のようなノードを分節の終点とする。
【００１２】
図２は、ネットワーク作成時のノイズ情報による誤分節を防ぐために、ノード１及びアーク２のうち使用頻度の少ないものを除去する原理を示す。図２（ａ）において、Ｎｏｄｅ（ａ）からの２本のアークの使用頻度をｎｉ  、ｎｊ  とするとき、ｎｉ  がｎｊ  にくらべて十分に小さい場合、Ｎｏｄｅ（ｄ）へのアークを取り除く。Ｎｏｄｅ（ｄ）へのアークが１本だけであるなら、Ｎｏｄｅ（ｄ）自身も削除し、図２（ｂ）に示すようなネットワーク構造とする。
【００１３】
図３は、本発明の処理の流れを示すフロー図である。図３（ａ）において、時系列の情報を表すネットワーク構造を読み込み（ステップＳ３０）、そのネットワーク構造から各ノードの連結情報を抽出し（ステップＳ３１）、そのネットワーク構造から頻度の少ないノード、アークを除いたネットワークを作成した後（ステップＳ３２）、ネットワークを分節し（ステップＳ３３）、分節が終了したか否かを判断し（ステップＳ３４）、分節が終了したときその分節結果を出力し表示する（ステップＳ３５）。
【００１４】
図４は、上記ネットワークの自動分節装置のシステム構成を示している。図４において、ＣＰＵ１００は内蔵のシステムプログラムに従ってシステム制御を行うほか、自動分節プログラムを実行してワークメモリ１０１上に分節結果を作成する。キーボード１０２からはネットワーク分節の起動の指示や分節を行うネットワークを入力する。ディスプレイ装置１０３はキーボード１０２から入力された情報やＣＰＵ１００の演算処理結果を表示する。ＣＤ−ＲＯＭドライバ１０４は自動分節プログラムを記録したＣＤ−ＲＯＭ２００の読み取り装置である。
【００１５】
図５は、本発明のネットワークの自動分節装置の第１実施の形態の構成を示している。このネットワークの自動分節装置は、ネットワーク構造を読み込むネットワーク情報入力装置１０と、連結情報を抽出する連結情報抽出装置１１と、ネットワークを分節する分節装置１２と、それぞれの結果を表示する出力装置１３から構成される。
【００１６】
図６は、第１実施の形態のネットワークの自動分節装置の処理の流れを示すフロー図である。記号系列の情報を表すネットワーク構造をネットワーク情報入力装置１０で読み込み（ステップＳ６０）、このネットワーク構造から連結情報抽出装置１１で各ノードの連結情報を抽出し（ステップＳ６１）、この情報を元に分節装置１２でネットワークを分節し（ステップＳ６２）、分節が終了したか否かを判断し（ステップＳ６２）、分節が終了したときその分節した結果を出力し出力装置１３に表示するする（ステップＳ６４）。
前記ネットワーク情報入力装置１０で読み込まれたネットワーク構造に対し、分節の始終端を抽出する。図７は、その詳細な流れを示すフロー図である。
【００１７】
図７において、変数初期化した（ステップＳ７０）後、最初のノードについて、アークの数が１本（ステップＳ７１）か、または２本かつそのうち一本は自己ループアークである場合（ステップＳ７２）には、分節区間の長さＬをインクリメントし（ステップＳ７４）、次のノードについて同じ処理を繰り返す。それ以外の場合で、長さＬが３以上の場合（ステップＳ７５）には分節数ｎをインクリメントし（ステップＳ７６）、長さＬを初期化して、次のノードの処理を行う。長さＬが３未満の場合には長さＬを初期化し（ステップＳ７７）、次のノードの処理を行う。すべてのノードについて処理を行った場合、終了する。また図３に戻り、終了の場合にはすべての分節結果を出力する。ここで、「アークの数が１本か、または２本かつ１本が自己ループアーク」の状態の連続性により、分節の始終端を抽出できる。また、始端の判断は「ネットワーク構造からあるノードヘのアークの数を計測する」ことにより判断できる。同様に終端の判断は「ネットワーク構造中のあるノードからのアークの数を計測する」ことにより判断できる。
【００１８】
図８は、本発明のネットワーク自動分節装置の第２実施の形態の構成を示している。この第２実施の形態のネットワーク自動分節装置は、冗長なネットワーク構造を除去する機能を有するものである。すなわち、連結情報を抽出する連結情報抽出装置１１の次段に、使用頻度の少ない部分を取り除くノイズ除去装置１４を設け、このノイズ除去装置１４及び分節装置１２のそれぞれの装置での処理結果を出力装置１３に入力して表示する。
【００１９】
上記ノイズ除去装置１４の処理を図２及び図３（ｂ）のノイズ除去の処理の流れを示すフロー図を用いて説明する。図２のＮｏｄｅ（ａ）からのアークの総頻度をｎｔ  、あるアークの頻度をｎｊ  、しきい値をｘとするとき、ｎｊ／ｎｔ＜ｘならば（ステップＳ３８）、そのアークを削除する（ステップＳ３９）。また、入力アークのなくなったノードも削除する。前述の処理をすべてのノード、アークに対して行い、新たなネットワーク構造を生成する。以下の処理は第１実施の形態と同様である。
なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。
【００２０】
以上説明したネットワークの自動分節装置は、このネットワークの自動分節装置を機能させるためのプログラムでも実現される。このプログラムはコンピュータで読み取り可能な記録媒体に格納されている。本発明では、この記録媒体として、図４に示されているワークメモリ１０１そのものがプログラムメディアであってもよいし、また外部記憶装置としてＣＤ−ＲＯＭドライバ１０４等のプログラム読み取り装置が設けられ、そこに記録媒体を挿入することで読み取り可能なＣＤ−ＲＯＭ２００等のプログラムメディアであってもよい。いずれの場合においても、格納されているプログラムはＣＰＵ１００がアクセスして実行させる構成であってもよいし、あるいはいずれの場合もプログラムを読み出し、読み出されたプログラムは、図示されていないプログラム記憶エリアにダウンロードされて、そのプログラムが実行される方式であってもよい。このダウンロード用のプログラムは予め本体装置に格納されているものとする。
【００２１】
ここで、上記プログラムメディアは、本体と分離可能に構成される記録媒体であり、磁気テープやカセットテープ等のテープ系、フロッピーディスクやハードディスク等の磁気ディスクやＣＤ−ＲＯＭ／ＭＯ／ＭＤ／ＤＶＤ等の光ディスクのディスク系、ＩＣカード／光カード等のカード系、あるいはマスクＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュＲＯＭ等による半導体メモリを含めた固定的にプログラムを担持する媒体であってもよい。
【００２２】
さらに、図示されていないが、外部の通信ネットワークとの接続が可能な装置を備えている場合には、その通信接続装置を介して通信ネットワークからプログラムをダウンロードするように、流動的にプログラムを担持する媒体であってもよい。なお、このように通信ネットワークからプログラムをダウンロードする場合には、そのダウンロード用プログラムは予め本体装置に格納しておくか、あるいは別な記録媒体からインストールされるものであってもよい。なお、記録媒体に格納されている内容としてはプログラムに限定されず、データであってもよい。
また、ネットワークの読み込みは記号系列を読み込んでネットワークを形成するものでもよい。
【００２３】
【発明の効果】
以上、詳述したように、本発明のネットワークの自動分節装置及び自動分節プログラムを記録した記録媒体によれば、記号系列の構造を示すネットワークの接続構造を解析し、その特徴に基づいて分節することができる。この処理は初期状態から行われるため、ユーザは手動操作による初期化作業を行う必要がなく、完全自動で特徴のある部分を抽出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ネットワーク構造の分節を説明する図である。
【図２】ネットワーク構造からノイズによる冗長な構造を取り除く説明をする図である。
【図３】本発明の処理の流れを示すフロー図である。
【図４】本発明のネットワークの自動分節装置のシステム構成図である。
【図５】本発明のネットワークの自動分節装置の第１実施の形態の構成を示すブロック図である。
【図６】第１実施の形態の処理の流れを示すフロー図である。
【図７】第１実施の形態の分節の詳細な流れを示すフロー図である。
【図８】本発明のネットワークの自動分節装置の第２実施の形態の構成を示すブロック図である。
【図９】従来の一般的なネットワーク構造を示す図である。
【符号の説明】
１  ノード
２  アーク
３  自己ループアーク
４  ネットワーク構造
１０  ネットワーク情報入力装置
１１  連結情報抽出装置
１２  分節装置
１３  出力装置
１４  ノイズ除去装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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