(57)【要約】【課題】  本発明の目的は、構造化文書中から検索された文章がどのような文脈で出現しているかを提示できる構造化文書検索装置を提供することである。【解決手段】  複数の構成要素によって階層構造が構成されている構造化文書を格納する格納部（１３０）と、質問を受け付ける受付部（１１０）と、前記質問に対応する構成要素を前記構造化文書から検索する検索部（１２０）と、前記検索された構成要素と、要素名が関係のある付加構成要素を前記構造化文書から抽出する抽出部（１４０）と、前記検索された構成要素と、前記抽出された付加構成要素との階層関係を求める手段（１４０）と、前記階層関係を出力する出力部（１５０）とを備える構造化文書検索装置。【選択図】  図１
2006195667.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の構成要素によって階層構造が構成されている構造化文書を格納する格納部と、
質問を受け付ける受付部と、
前記質問に対応する構成要素を前記構造化文書から検索する検索部と、
前記検索された構成要素と、要素名が関係のある付加構成要素を前記構造化文書から抽出する抽出部と、
前記検索された構成要素と、前記抽出された付加構成要素との階層関係を求める手段と、
前記階層関係を出力する出力部と
を備える構造化文書検索装置。
【請求項２】
前記抽出部は、前記抽出された付加構成要素から、前記検索された構成要素との階層的な距離によってさらに抽出することを特徴とする請求項１記載の構造化文書検索装置。
【請求項３】
複数の構成要素によって階層構造が構成されている構造化文書を格納する格納部と、
質問を受け付ける受付部と、
前記質問に対応する構成要素を前記構造化文書から検索する検索部と、
前記検索された構成要素と、語彙情報が関係のある付加構成要素を前記構造化文書から抽出する抽出部と、
前記検索された構成要素と、前記抽出された付加構成要素との階層関係を求める手段と、
前記階層関係を出力する出力部と
を備える構造化文書検索装置。
【請求項４】
前記抽出部は、前記抽出された付加構成要素から、前記検索された構成要素との語彙的な距離によってさらに抽出することを特徴とする請求項３記載の構造化文書検索装置。
【請求項５】
質問を受け付ける受付ステップと、
複数の構成要素によって階層構造が構成されている構造化文書から、前記質問に対応する構成要素を検索する検索ステップと、
前記検索された構成要素と、要素名が関係のある付加構成要素を前記構造化文書から抽出する抽出ステップと、
前記検索された構成要素と、前記抽出された付加構成要素との階層関係を求めるステップと、
前記階層関係を出力する出力ステップと
を備える構造化文書検索方法。
【請求項６】
質問を受け付ける受付ステップと、
複数の構成要素によって階層構造が構成されている構造化文書から、前記質問に対応する構成要素を検索する検索ステップと、
前記検索された構成要素と、語彙情報が関係のある付加構成要素を前記構造化文書から抽出する抽出ステップと、
前記検索された構成要素と、前記抽出された付加構成要素との階層関係を求めるステップと、
前記階層関係を出力する出力ステップと
を備える構造化文書検索方法。
【請求項７】
質問を受け付ける受付手順と、
複数の構成要素によって階層構造が構成されている構造化文書から、前記質問に対応する構成要素を検索する検索手順と、
前記検索された構成要素と、語彙情報が関係のある付加構成要素を前記構造化文書から抽出する抽出手順と、
前記検索された構成要素と、前記抽出された付加構成要素との階層関係を求める手段と、
前記階層関係を出力する出力手順と
をコンピュータに実行させる構造化文書検索プログラム。
【請求項８】
質問を受け付ける受付手順と、
複数の構成要素によって階層構造が構成されている構造化文書から、前記質問に対応する構成要素を検索する検索手順と、
前記検索された構成要素と、語彙情報が関係のある付加構成要素を前記構造化文書から抽出する抽出手順と、
前記検索された構成要素と、前記抽出された付加構成要素との階層関係を求める手順と、
前記階層関係を出力する出力手順と
をコンピュータに実行させる構造化文書検索プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、文書検索装置に関し、特に、構造化文書の構成要素を検索する構造化文書検索装置に関する。ここで、構造化文書とはＸＭＬ(Extensible Markup Language)など、文書の構成要素（章、節、段落、要約、著者、題名など）を示す情報を、テキストの形式で文書の中に明示的に記載した電子文書のことをいう。
【背景技術】
【０００２】
現在、インターネットなどの情報通信技術の進化により、莫大な量の電子データを容易に入手することができるようになった。一方、情報量が莫大なため、必要な情報がその莫大なデータの中に埋没してしまい、思うように検索ができない結果、十分に活用できないという弊害も発生している。
【０００３】
こうした弊害を解消するため、電子データを構造化文書とし、これにより情報の共有化を容易にしたり、情報の検索をより効率のよいものにしたりする研究がなされている。例えば、ＨＴＭＬ(Hyper Text Markup Language)では、文書の構成要素、例えば文書のタイトル、見出し、段落などがタグ(tag)により記載されている。また、近年注目されているＸＭＬ(Extensible Markup Language)では、このタグを独自に作成することができるため、ＨＴＭＬよりも柔軟な拡張性に優れている。
【０００４】
このＸＭＬなどの構造化文書に対して、ＳＱＬ(Structured Query Language)に似た構文をもち、検索位置、検索条件、情報抽出部分などを記述できる問い合わせ言語が提供されている。
【０００５】
一方、自然言語で構造化文書を検索する技術に関する研究が行われている。例えば「バーチャルリアリティがどれぐらい医療に貢献したか」というような質問に対して適切な検索結果をＸＭＬにより記述され構造化された複数の論文から検索する。このとき論文はタイトル、章、節、段落などの単位に構造化されており、従来の文書検索では論文という単位でしか検索を行うことができなかったが、構造化文書検索システムでは論文中の章や節、段落といった従来のテキスト検索よりも詳細な単位を検索することが可能になってきている。
【０００６】
このような構造化文書から、質問に対して適切な構造化文書中の部分を構成する要素を検索する場合、検索された構成要素のみを直接ユーザに提示してしまうと、その構成要素が構造化文書中でどのような文脈で出現するかが分からないために検索結果の閲覧性が非常に悪いという問題がある。
【０００７】
このため、従来の構造化文書検索装置では、いきなり検索結果を表示させるのではなく、検索結果の概要を表示し、ユーザが詳細を見たいと思うＸＭＬ文書を発見した場合、このＸＭＬ文書のルートの構成要素名（例えば製品情報）をマウスでクリックすることによって、文書（例えば製品情報）の詳細内容を表示させている。さらに、詳細に見たい部分がある場合にはその部分をマウスでクリックすることにより、下位層の構成要素の詳細内容を表示させることができる（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−１２６７７０号公報（第６〜７頁、図２、９、１１、１２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述した従来の構造化文書検索装置は検索者がデータベースのツリー構造を知っている場合には有効である。なぜならばツリー構造のルートから下位層をユーザがマウスでクリックして探していく必要があるからである。
【０００９】
しかし、検索結果がどのような文脈で出現しているかを提示できないという課題がある。
【００１０】
本発明の目的は、構造化文書中から検索された文章がどのような文脈で出現しているかを提示できる構造化文書検索装置、構造化文書検索方法、及び構造化文書検索プログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
第１の発明は、複数の構成要素によって階層構造が構成されている構造化文書を格納する格納部と、質問を受け付ける受付部と、前記質問に対応する構成要素を前記構造化文書から検索する検索部と、前記検索された構成要素と、要素名が関係のある付加構成要素を前記構造化文書から抽出する抽出部と、前記検索された構成要素と、前記抽出された付加構成要素との階層関係を求める手段と、前記階層関係を出力する出力部とを備える構造化文書検索装置である。
【００１２】
第２の発明は、前記抽出部は、前記抽出された付加構成要素から、前記検索された構成要素との階層的な距離によってさらに抽出することを特徴とする第１の発明記載の構造化文書検索装置である。
【００１３】
第３の発明は、複数の構成要素によって階層構造が構成されている構造化文書を格納する格納部と、質問を受け付ける受付部と、前記質問に対応する構成要素を前記構造化文書から検索する検索部と、前記検索された構成要素と、語彙情報が関係のある付加構成要素を前記構造化文書から抽出する抽出部と、前記検索された構成要素と、前記抽出された付加構成要素との階層関係を求める手段と、前記階層関係を出力する出力部とを備える構造化文書検索装置である。
【００１４】
第４の発明は、前記抽出部は、前記抽出された付加構成要素から、前記検索された構成要素との語彙的な距離によってさらに抽出することを特徴とする第３の発明記載の構造化文書検索装置である。
【００１５】
第５の発明は、質問を受け付ける受付ステップと、複数の構成要素によって階層構造が構成されている構造化文書から、前記質問に対応する構成要素を検索する検索ステップと、前記検索された構成要素と、要素名が関係のある付加構成要素を前記構造化文書から抽出する抽出ステップと、前記検索された構成要素と、前記抽出された付加構成要素との階層関係を求めるステップと、前記階層関係を出力する出力ステップとを備える構造化文書検索方法である。
【００１６】
第６の発明は、質問を受け付ける受付ステップと、複数の構成要素によって階層構造が構成されている構造化文書から、前記質問に対応する構成要素を検索する検索ステップと、前記検索された構成要素と、語彙情報が関係のある付加構成要素を前記構造化文書から抽出する抽出ステップと、前記検索された構成要素と、前記抽出された付加構成要素との階層関係を求めるステップと、前記階層関係を出力する出力ステップとを備える構造化文書検索方法である。
【００１７】
第７の発明は、質問を受け付ける受付手順と、複数の構成要素によって階層構造が構成されている構造化文書から、前記質問に対応する構成要素を検索する検索手順と、前記検索された構成要素と、語彙情報が関係のある付加構成要素を前記構造化文書から抽出する抽出手順と、前記検索された構成要素と、前記抽出された付加構成要素との階層関係を求める手段と、前記階層関係を出力する出力手順とをコンピュータに実行させる構造化文書検索プログラムである。
【００１８】
第８の発明は、質問を受け付ける受付手順と、複数の構成要素によって階層構造が構成されている構造化文書から、前記質問に対応する構成要素を検索する検索手順と、前記検索された構成要素と、語彙情報が関係のある付加構成要素を前記構造化文書から抽出する抽出手順と、前記検索された構成要素と、前記抽出された付加構成要素との階層関係を求める手順と、前記階層関係を出力する出力手順とをコンピュータに実行させる構造化文書検索プログラムである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、構造化文書中から検索された文章がどのような文脈で出現しているかを提示できる構造化文書検索装置、構造化文書検索方法、及び構造化文書検索プログラムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。構造化文書としてはＸＭＬ(Extensible Markup Language)やＳＧＭＬ(Standard Generalized Markup Language)などで記述した文書が挙げられる。ＸＭＬとはＷ３Ｃ(World Wide Web Consortium)で定められた規格である。ＳＧＭＬとはＩＳＯ(International Organization For Standardization)で定められた規格である。それぞれ文書を構造化することを可能とする構造化文書規約である。以下、構造化文書としてＸＭＬにて記述された文書を例に説明する。
【００２１】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る構造化文書検索装置の概略構成図である。構造化文書検索装置１００は、キーボード等で入力されたユーザの質問を受け付ける入力部１１０と、検索対象となる構造化文書を格納する構造化文書格納部１３０と、質問に対する適切な回答を構造化文書中の構成要素を検索する検索部１２０と、検索された構成要素が構造化文書中のどのような文脈で出現するかを端的に表すような付加的な構成要素を構造化文書格納部から抽出する付加構成要素抽出部１４０と、ディスプレー等に出力し、ユーザに検索結果を提示する出力部１５０とを備える。
【００２２】
図２は、第１の実施形態に係る構造化文書検索装置のフローチャートである。図３は、検索対象となる構造化文書の一例を示す図である。ここでは、カメラの取り扱い説明書を挙げる。
【００２３】
ユーザがキーボード等で質問文を入力すると、入力部１１０はこれを受け付ける（Ｓ１１０）。ここでは、質問文の一例として「近くのものを撮影するときにピントを合わせるにはどうするの？」を挙げる。
【００２４】
検索部１２０では、質問文からキーワードの取り出しを行う（Ｓ１２０）。キーワードとしては名詞等の自立語を取り出せばよい。ここでは「近く」、「撮影」、「ピント」が取り出される。このキーワードに基づいて検索を実行する。
【００２５】
構造化文書格納部１３０には、構造化文書が構成要素単位で格納されている。構成要素とは、例えばタグ<PARA>と</PARA>で区切られた要素をいい、構成要素毎にインデクスが付けられている。構成要素インデックスは図４に示すように語彙インデクス、構造情報インデクス、本文インデクスで構成されている。
【００２６】
本文インデクスには、その構成要素の本文が記載されている。構造情報インデクスには、構造化文章の各構成要素の親子関係、兄弟関係等の構造情報が記載されている。親子関係とは、ツリー構造の上位層の構成要素を親とし、下位層の構成要素を子供としている。また、兄弟関係とは、同じ階層の構成要素のことをいう。例えば、図４に記載されている第１章第２節第２項の構成要素の場合、兄弟関係の構成要素とは、第１章第２節第１項または第１章第２節第３項の構成要素をいい、親関係の構成要素とは第１章第２節または第１章の構成要素をいう。なお、第１章第２節第２項が一番下位の構成要素なので、子関係の構成要素が無いことがわかる。
【００２７】
また、語彙インデクスには、その構成要素及び子関係の構成要素の自立語および頻度情報が記載されている。図４では、第１章第２節第２項が一番下位の構成要素なので、子関係の構成要素が無く、語彙インデクスには第１章第２節第２項の構成要素の自立語だけが記載されている。なお、語彙インデクスに、子要素の語彙を持っているかどうかはシステムに依存する。子要素の語彙を持っている場合は検索自体の速度が速くなる。ただし、インデクスが冗長なため、ディスクサイズが大きくなるので、ディスクサイズを小さくしたい場合には、語彙インデクスに雇用その語彙を持たせない方がよい。
【００２８】
次に、検索部１２０は、各構成要素インデクス中の語彙インデクスを参照し、取り出したキーワードについて各構成要素の重要度を計算する（Ｓ１３０）。この重要度の計算には、ＴＦ(Term Frequency)／ＩＤＦ(Inverted Document Frequency)法などを用いればよい。この手法では次の二つの指標を組み合わせて構成要素の重要度を計算する。ＴＦは、文書に出現するキーワードの頻度のことであり、キーワードの網羅性を示し、ＩＤＦは、全文書数をキーワードの出現する文書数で割ったものの対数を取った値で、キーワードの特定性を示す。このＩＤＦを計算するには、全文書数とキーワードの出現する文書数を求める必要があり、通常の文書検索においては予め検索すべき文書の単位が明示的に与えられる。
【００２９】
しかし、本実施形態のように、ある文書からある構成要素を検索する場合には、検索の単位となる構成要素が予め分からないので、例えば、文書検索において全文書数を構造化文書中の全要素数で置き換え、キーワードの出現する要素数で置き換えることにより計算を行う。次に、取り出したキーワードの重要度の合計で各構成要素の重要度を求め、重要度の最も高い構成要素を検索結果とする。
【００３０】
図５は、質問文から検索結果を抽出した図である。本実施形態では、質問文中のキーワード３つ「近く」、「撮影」、「ピント」のうち、「近く」、「撮影」の２つを含む構成要素である第１章第２節第２項を検索結果として得ることができた。この検索結果を検索部１２０は付加構成要素抽出部１４０に送る。
【００３１】
付加構成要素抽出部１４０では、検索された構成要素とツリー構造上、関係の深い構成要素を付加構成要素として抽出する。まず、付加構成要素の候補となる構成要素（付加構成要素候補）を抽出する（Ｓ１５０）。ここで、付加構成要素候補として、検索された構成要素の祖先要素、兄弟要素、子孫要素を抽出する。検索された構成要素が第１章第２節第２項ならば、祖先要素として第１章第２節または単に第１章を、兄弟要素として第１章第２節第１項または第１章第２節第３項を抽出する。なお、子孫要素はこの場合無い。
【００３２】
次に、抽出した付加構成要素候補を要素名で選別する（Ｓ１６０）。図６は、付加構成要素候補として残すべき要素名のリストである。ここでは、ＴＩＴＬＥ、ＭＥＭＯ、ＳＵＢＴＩＴＬＥを残す。これらは章、節などの見出しであり、ユーザが文脈を理解するのに有効なためである。
【００３３】
続いて、選別した付加構成要素候補から、検索された構成要素との階層的な距離がある一定以上の距離にあるものを候補から除外する（Ｓ１７０）。階層的な距離とは例えば、親子関係の距離を１と置き、距離が２より大きいものを除く。この処理によって、図３に示す構造化文書から図７に示す付加構成要素が抽出される（Ｓ１８０）。
【００３４】
出力部１５０は、検索された構成要素及び抽出された付加構成要素を取得する。取得した構成要素の構造情報インデクスを参照することによって、検索された構成要素及び抽出された付加構成要素の階層関係を求める（Ｓ１９０）。これにより図５に示すような検索結果と図７に示すような付加構成要素において、付加構成要素(a)は検索結果と兄弟であり、出現順序は(a)の方が先に出現したことが分かり、付加構成要素(b)は検索結果の親要素と兄弟であることであり、構成要素の親より(b)の方が先に出現したことが分かる。
【００３５】
次に出力部は上述した階層関係をもとに出力情報を生成する。例えば、検索された構成要素と兄弟にある要素は出現順序を保持した状態を出力し、祖先の要素は祖先要素として出力し、例えば図８のような出力結果を得ることができる（Ｓ２００）。以上のような処理により、検索結果が構造化文書中でどのような文脈で出現したかをユーザに分かりやすく提示することが可能となる。
【００３６】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について図９のフローチャートを用いて説明する。第２の実施形態は、付加構成要素決定のプロセスが第１の実施形態と異なる。第１の実施形態では、要素名による選別と、階層的な距離による除外と（図２のＳ１６０、Ｓ１７０）を行った。一方、第２の実施形態では、語彙情報の取得と、語の近さによる選択と（図９のＳ２６０、Ｓ２７０）を行う。他の箇所は第１の実施形態と同じなので、同じ符号の説明を参酌していただきたい。
【００３７】
付加構成要素抽出部１４０は、第１の実施形態と同様に、付加構成要素候補の抽出を行う（Ｓ１５０）。次に、構成要素インデクス中の語彙インデクスを参照し、検索部１２０により検索された構成要素及び、付加構成要素候補の語彙情報を取得する（Ｓ２６０）。
【００３８】
そして、付加構成要素抽出部１４０は、検索された構成要素と付加構成要素候補との語彙的な距離を計算する。この計算方法としては、例えば語を単位としてベクトル空間モデルにより行えばよい。ベクトル空間モデルについては、文献（徳永健伸：情報検索と言語処理：東京大学出版社：１９９９年）を参照していただきたい。この計算により、検索された構成要素に対して語彙的に類似した付加構成要素を抽出する（Ｓ２７０、図１０）。出力部１５０は第１の実施形態と同様の出力処理を行い、図１１のような出力結果を得ることができる。
【００３９】
なお、付加構成要素抽出部１４０は第１の実施形態における要素名による選別と、階層的な距離による除外との機能と、第２の実施形態における語彙情報の取得と、語の近さによる選択との機能を組み合わせることが可能である。図１２は、組み合わせた場合の抽出結果であり、図１３は、組み合わせた場合の出力結果を示す図である。
【００４０】
上述した実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の趣旨を逸脱しない範囲であれば、適宜組み合わせ及び変更することができることはいうまでもない。例えば、構造化文書検索装置がサーバー等のコンピュータであり、検索された構成要素と付加構成要素との階層関係を取得することができる。したがって、ビューアソフトを備えた端末にこの階層関係をバー表示として出力することができる。そして、端末は、ビューアソフトのビジュアル機能を利用して、検索された構成要素と、その付加構成要素の出現位置を分かりやすく位置表示したバー表示をすることができる。図１４は、図８の第１の実施形態に係る出力結果をバー表示にした図である。バー全体が第２節「フォーカスを設定する」を表し、検索結果の相対的な位置をユーザが理解しやすくしている。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】第１の実施形態に係る構造化文書検索装置の概略構成図。
【図２】第１の実施形態に係る構造化文書検索装置のフローチャート。
【図３】検索対象となる構造化文書の一例を示す図
【図４】構成要素インデクスの一例を示す図。
【図５】質問文から検索結果を抽出した図。
【図６】第１の実施形態に係る付加構成要素候補として残すべき要素名のリスト。
【図７】第１の実施形態に係る付加構成要素抽出部の抽出結果を示す図。
【図８】第１の実施形態に係る出力結果を示す図。
【図９】第２の実施形態に係る構造化文書検索装置のフローチャート。
【図１０】第２の実施形態に係る付加構成要素抽出部の抽出結果を示す図。
【図１１】第２の実施形態に係る出力結果を示す図。
【図１２】第１及び第２の実施形態を組み合わせた場合の抽出結果を示す図。
【図１３】第１及び第２の実施形態を組み合わせた場合の出力結果を示す図。
【図１４】図８の第１の実施形態に係る出力結果をバー表示にした図。
【符号の説明】
【００４２】
１００  構造化文書検索装置
１１０  入力部
１２０  検索部
１３０  構造化文書格納部
１４０  付加構成要素抽出部
１５０  出力部
【図１】
2006195667.tif 000003
【図２】
2006195667.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2006195667.tif 000008
【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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