(57)【要約】【課題】  決定木の分類ルールを人間に理解させるための表を生成する技術を提供すること【解決手段】  目的変数と説明変数とから構成されるデータに基づき生成された決定木し、取得した決定木における葉ノードの情報に基づき、前記データを分類するルールを取得する。そして、取得した分類ルールを統合することで、統合ルールを生成する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
目的変数と説明変数とから構成されるデータに基づき生成された決定木を取得する決定木取得手段と、
前記決定木取得手段により取得した決定木における葉ノードの情報に基づき、前記データを分類するルールを取得する分類ルール取得手段と、
前記分類ルール取得手段により取得した分類ルールを統合することで、統合ルールを生成する統合ルール生成手段と、
を備えることを特徴とする情報処理装置。
【請求項２】
前記分類ルール取得手段は、前記葉ノードの情報が所定の条件を満たす場合に、根ノードから当該葉ノードまでの経路上にあるノードに係る情報を分類ルールとして取得することを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項３】
前記分類ルール取得手段で取得した分類ルールにおける重要度を算出する重要度算出手段をさらに備え、
前記統合ルール生成手段は、前記重要度算出手段により算出された分類ルールにおける重要度を加算することで、統合ルールの重要度とすることを特徴とする請求項１または２に記載の情報処理装置。
【請求項４】
情報処理装置における情報処理方法であって、
前記情報処理装置の決定木取得手段が、目的変数と説明変数とから構成されるデータに基づき生成された決定木を取得する決定木取得工程と、
前記情報処理装置の分類ルール取得手段が、前記決定木取得工程により取得した決定木における葉ノードの情報に基づき、前記データを分類するルールを取得する分類ルール取得工程と、
前記情報処理装置の統合ルール生成手段が、前記分類ルール取得工程により取得した分類ルールを統合することで、統合ルールを生成する統合ルール生成工程と、
を備えることを特徴とする情報処理方法。
【請求項５】
情報処理装置において実行可能なプログラムであって、
前記情報処理装置を、
目的変数と説明変数とから構成されるデータに基づき生成された決定木を取得する決定木取得手段と、
前記決定木取得手段により取得した決定木における葉ノードの情報に基づき、前記データを分類するルールを取得する分類ルール取得手段と、
前記分類ルール取得手段により取得した分類ルールを統合することで、統合ルールを生成する統合ルール生成手段として機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報処理装置、情報処理方法、プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
データを分析する手法の一つとして、決定木を用いてデータ分類をする手法がある。
【０００３】
決定木を用いた分析は、分類に対する理解を比較的得やすいというメリットがあるものの、木が大きくなると、その分類ルールを理解することが難しくなる。
【０００４】
特許文献１には、決定木による分類ルールを人間に理解させるための説明文を生成する技術について開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１６−１６２２７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に開示されている技術のように、決定木による分類ルールを文章で表現する技術は、例えば時間などの軸にそってその関係を知りたいという場合には適さない。また、複数の分類ルールを比較する場合などにおいても、文章では理解が難しくなる。
【０００７】
そこで、本発明は、決定木の分類ルールを人間に理解させるための表を生成する技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の情報処理装置は、目的変数と説明変数とから構成されるデータに基づき生成された決定木を取得する決定木取得手段と、前記決定木取得手段により取得した決定木における葉ノードの情報に基づき、前記データを分類するルールを取得する分類ルール取得手段と、前記分類ルール取得手段により取得した分類ルールを統合することで、統合ルールを生成する統合ルール生成手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、決定木の分類ルールの表を生成することで、人間が決定木の分類ルールを容易に理解することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態における、分類ルール表生成装置の機能構成の一例を示す図である。
【図２】本発明の実施形態における、分類ルール表を生成する処理の一例を示すフローチャートである。
【図３】決定木の一例を示す図である。
【図４】分類ルール表と総合ルールの一例を示す図である。
【図５】決定木作成のもととなるデータの一例を示す図である。
【図６】分類ルール表生成装置（情報処理装置）のハードウエア構成の一例を示す図である
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１を参照して、本発明の実施形態における分類ルール表生成装置１００（情報処理装置）の機能構成の一例について説明する。
【００１２】
決定木取得部１０１は、図５に示すデータをもとに、公知の決定木学習アルゴリズムにより、営業成績の優秀者とその他を判断するための決定木を作成し、作成された決定木を取得する。
【００１３】
分類ルール表生成部１０２は、決定木取得部により取得された決定木を用いて、分類ルール表（図４）を生成する。
【００１４】
統合ルール生成部１０３は、分類ルール表生成部１０２により生成された分類ルールを統合することで、統合ルールを生成する。
【００１５】
表示部１０４は、生成された決定木や、統合ルールなどをユーザが利用する端末に表示する制御を行う。
【００１６】
次に図２のフローチャートを用いて、本発明の実施形態における分類ルール表生成装置１００のＣＰＵ２０１が実行する処理について説明する。
【００１７】
ステップＳ２０１では、決定木取得部１０１は、分類ルール表の生成対象となる決定木を取得する。決定木とは、入力データ（本実施例においては、図５に示すデータ）を複数のクラスに分類する分類モデルである。入力データはクラスを表す目的変数（図５の５０１）と、分類の際に用いる説明変数（図５の５０２）で構成される。決定木の説明変数はあらかじめ要因要素と展開要素で構成されているものとする。本ステップでは、図５に示すデータをもとに公知の決定木アルゴリズムにより作成された決定木（図３（Ａ））を取得する。
【００１８】
ステップＳ２０２では、分類ルール表生成部１０２は、分類ルール表生成に用いる設定を取得する。取得する設定は、分類ルール表生成に用いるクラス、展開軸のカテゴリ一覧である。
【００１９】
ステップＳ２０３では、分類ルール表生成部１０２は、該決定木の葉ノードを特定する。
【００２０】
ステップＳ２０４では、分類ルール表生成部１０２は、特定した葉ノードに未処理の葉ノードが存在するかどうかを判断する。存在する場合（ステップＳ２０４のＹｅｓ）は処理をステップＳ２０５に進め、存在しない場合（ステップＳ２０４のＮｏ）は処理をステップＳ２１１へ進める。
【００２１】
ステップＳ２０５では、分類ルール表生成部１０２は、未処理の葉ノードを取得する。
【００２２】
ステップＳ２０６では、分類ルール表生成部１０２は、該葉ノードのクラスを判定する。例えば、構成比が最大のクラスを葉ノードのクラスとする。
【００２３】
ステップＳ２０７では、分類ルール表生成部１０２は、該葉ノードが分類ルール選定条件を満たすかどうかを判断する。例えば、葉ノードのクラスが分類ルール表生成に用いるクラスであり、構成比が７０％以上かつ該当数が５以上などとする。選定条件は目的によって利用者が自由に設定してよい。選定条件を満たす場合（ステップＳ２０７のＹｅｓ）は処理をステップＳ２０９に進め、選定条件を満たさない場合（ステップＳ２０７のＮｏ）は処理をステップＳ２０３に進める。
【００２４】
ステップＳ２０８では、分類ルール表生成部１０２は、根ノードから該葉ノードまでの経路を特定し、経路上にある中間ノードの説明変数および閾値と大小の条件から分類ルールを取得する。
【００２５】
ステップＳ２０９では、分類ルール表生成部１０２は、該分類ルールの重要度を算出する。重要度の計算方法は、例えば分類ルールに該当するクラスのカバー率などを用いる。重要度の計算方法は目的に応じて利用者が自由に設定してよい。
【００２６】
ステップＳ２１０では、分類ルール表生成部１０２は、該分類ルールの説明変数の展開項目と展開軸のカテゴリ一覧を参照して分類ルールを表に展開する。
【００２７】
ステップＳ２１１では、総合ルール生成部１０３は、分類ルール表を取得し、総合ルールを算出する。
【００２８】
以下、分類ルール表の生成方法の具体例を説明する。
【００２９】
図５は、分類対象のデータの一例を示す図である。データには、予めユーザにより設定されたクラス５０１（本実施例においては、「優秀者」または「その他」）と、説明変数群５０２が含まれる。説明変数は要因要素と展開要素をアンダースコア（＿）で結合したもので構成されている。例えば説明変数「商談数＿１月」は要因要素「商談数」と展開要素「１月」で構成される。これらのデータは、予め収集・登録されたデータである。
【００３０】
図３は、決定木の一例を示す図である。図３に示す決定木は、公知の決定木学習アルゴリズムを用いて図５に示すデータのクラス５０１の目的変数と説明変数群５０２から作成され、営業成績の優秀者とその他を判断するものである。
【００３１】
図３の（Ａ）は決定木のノードの構成を示す図である。図３の（Ｂ）は各中間ノードに関連付けられた判断条件の説明変数及び根ノードからの深さと閾値とを示す図である。図３の（Ｃ）は各葉ノードのクラス及び該当する優秀者数とその他人数を示す図である。
【００３２】
ステップＳ２０１では、決定木取得部１０１は、図５に示すデータから生成された決定木（図３）を取得する。
【００３３】
ステップＳ２０２では、分類ルール表生成部１０２は、分類ルール表生成に用いる設定を取得する。ここでは、分類ルール表生成に用いるクラスに「優秀者」、展開軸のカテゴリ一覧に「１月〜１２月」が設定されているものとする。
【００３４】
ステップＳ２０３では、分類ルール表生成部１０２は、決定木の葉ノードＬ１〜Ｌ６を特定する。
【００３５】
ステップＳ２０４では、分類ルール表生成部１０２は、決定木の葉ノードＬ１〜Ｌ６の中に未処理の葉ノードが存在するかどうかを判定する。この時点ではＬ１〜Ｌ６が未処理であるため、ステップＳ２０５に処理を進める。
【００３６】
ステップＳ２０５では、分類ルール表生成部１０２は、未処理の葉ノードＬ１を取得する。
【００３７】
ステップＳ２０６では、分類ルール表生成部１０２は、Ｌ１のクラスを判定する。Ｌ１は、図３（Ｃ）に示す通り、優秀者：２５人、その他：５人である。ここでは、構成比が最大のクラスを葉ノードのクラスとすることとするため、Ｌ１のクラスは優秀者と判定される。
【００３８】
ステップＳ２０７では、Ｌ１が分類ルールの選定条件を満たすかどうかを判定する。ここで選定条件としては、葉ノードのクラスの構成比が７０％以上かつ該当数が５以上と設定されているものとする。Ｌ１は、優秀者の構成比が７０％を超え、該当数も２５人であるため、選定条件を満たすと判断される。そのため、ステップＳ２０８に処理を進める。
【００３９】
ステップＳ２０８では、分類ルール表はＬ１までの経路を特定し、分類ルールを取得する。Ｌ１までの経路上には中間ノードＭ１とＭ２があり、それぞれの分岐条件を考慮すると、分類ルールは「商談数＿２月が１０未満かつ売上＿１月が１００００００以上」となり、この分類ルールをＲ１とする。
【００４０】
ステップＳ２０９では、分類ルール表生成部１０２は、該分類ルールの重要度を算出する。ここでは、該当クラスのカバー率（該当クラスにおける優秀者の人数／優秀者の合計人数）を使うものとし、Ｒ１の重要度は０．４６（小数第３位を四捨五入）と算出される。
【００４１】
ステップＳ２１０では、分類ルール表生成部１０２は、分類ルールＲ１の説明変数を要因項目と展開項目に分解して、要因項目に深さを付与し、展開軸のカテゴリに従って展開する。その結果、図４の４０１の行のように展開される。
【００４２】
同様に残りの葉ノードＬ２〜Ｌ６に対してステップＳ２０４〜ステップＳ２１０の処理を行う。
【００４３】
ステップＳ２１１では、総合ルール生成部１０３は、分類ルール表を取得し、展開軸のカテゴリごとに、要因の総合化を行う。例えば、図４の２月の列の商談数［１］の要因は分類ルールＲ１、Ｒ２、Ｒ３に現われるが、大小関係が同じもの同士はその重要度を加算してまとめ（大小関係が未満のＲ１とＲ３が０．５９、以上のＲ２が０．３１となる）、重要度の大きい方の大小関係と、重要度の差の絶対値を総合化した要因とする。
【００４４】
このようにして、分類ルール表生成装置１００は決定木の判定条件を表した表を生成する。これにより、分類ルール表生成装置１００は、利用者にそれぞれの分類ルールの各月での要因のつながり（例えば、１月の要因と２月の要因との関係性）や、分類ルール同士の同月での要因の違いなどを理解させることができる。
【００４５】
これにより、優秀者と判断される者の活動傾向（いつ、どのような活動をしたのか、成果を残したのか）を把握したり、どのような活動が優秀者とその他の者を分けるポイントになるのかを把握することが可能となる。
【００４６】
なお、具体例では分類ルール表生成に用いるクラスを優秀者のみとしているが、複数のクラスで分類ルール表を生成することもでき、その場合はクラスごとの分類ルール表が生成される。
【００４７】
図６は、本発明の分類ルール表生成装置１００（情報処理装置）のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
【００４８】
図６に示すように、情報処理装置は、システムバス２０４を介してＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）２０１、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）２０２、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）２０３、入力コントローラ２０５、ビデオコントローラ２０６、メモリコントローラ２０７、よび通信Ｉ／Ｆコントローラ２０８が接続される。
【００４９】
ＣＰＵ２０１は、システムバス２０４に接続される各デバイスやコントローラを統括的に制御する。
【００５０】
ＲＯＭ２０２あるいは外部メモリ２１１は、ＣＰＵ２０１が実行する制御プログラムであるＢＩＯＳ（Ｂａｓｉｃ  Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ  Ｓｙｓｔｅｍ）やＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）や、本情報処理方法を実現するためのコンピュータ読み取り実行可能なプログラムおよび必要な各種データ（データテーブルを含む）を保持している。
【００５１】
ＲＡＭ２０３は、ＣＰＵ２０１の主メモリ、ワークエリア等として機能する。ＣＰＵ２０１は、処理の実行に際して必要なプログラム等をＲＯＭ２０２あるいは外部メモリ２１１からＲＡＭ２０３にロードし、ロードしたプログラムを実行することで各種動作を実現する。
【００５２】
入力コントローラ２０５は、キーボード２０９や不図示のマウス等のポインティングデバイス等の入力装置からの入力を制御する。入力装置がタッチパネルの場合、ユーザがタッチパネルに表示されたアイコンやカーソルやボタンに合わせて押下（指等でタッチ）することにより、各種の指示を行うことができることとする。
【００５３】
また、タッチパネルは、マルチタッチスクリーンなどの、複数の指でタッチされた位置を検出することが可能なタッチパネルであってもよい。
【００５４】
ビデオコントローラ２０６は、ディスプレイ２１０などの外部出力装置への表示を制御する。ディスプレイは本体と一体になったノート型パソコンのディスプレイも含まれるものとする。なお、外部出力装置はディスプレイに限ったものははく、例えばプロジェクタであってもよい。また、前述のタッチ操作を受け付け可能な装置については、入力装置も提供する。
【００５５】
なおビデオコントローラ２０６は、表示制御を行うためのビデオメモリ（ＶＲＡＭ）を制御することが可能で、ビデオメモリ領域としてＲＡＭ２０３の一部を利用することもできるし、別途専用のビデオメモリを設けることも可能である。
【００５６】
メモリコントローラ２０７は、外部メモリ２１１へのアクセスを制御する。外部メモリとしては、ブートプログラム、各種アプリケーション、フォントデータ、ユーザファイル、編集ファイル、および各種データ等を記憶する外部記憶装置（ハードディスク）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、或いはＰＣＭＣＩＡカードスロットにアダプタを介して接続されるコンパクトフラッシュ（登録商標）メモリ等を利用可能である。
【００５７】
通信Ｉ／Ｆコントローラ２０９は、ネットワークを介して外部機器と接続・通信するものであり、ネットワークでの通信制御処理を実行する。例えば、ＴＣＰ／ＩＰを用いた通信やＩＳＤＮなどの電話回線、および携帯電話の３Ｇ回線を用いた通信が可能である。
【００５８】
尚、ＣＰＵ２０１は、例えばＲＡＭ２０３内の表示情報用領域へアウトラインフォントの展開（ラスタライズ）処理を実行することにより、ディスプレイ２１０上での表示を可能としている。また、ＣＰＵ２０１は、ディスプレイ２１０上の不図示のマウスカーソル等でのユーザ指示を可能とする。
【００５９】
以上、情報処理装置としての実施形態について示したが、本発明は、例えば、システム、方法、プログラムもしくは記録媒体等としての実施態様をとることが可能である。具体的には、複数の機器から構成されるシステムに適用しても良いし、また、一つの機器からなる装置に適用しても良い。
【００６０】
また、本発明におけるプログラムは、図２に示すフローチャートの処理方法をコンピュータが実行可能なプログラムであり、本発明の記憶媒体は図２の処理方法をコンピュータが実行可能なプログラムが記憶されている。なお、本発明におけるプログラムは図２の各装置の処理方法ごとのプログラムであってもよい。
【００６１】
以上のように、前述した実施形態の機能を実現するプログラムを記録した記録媒体を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記録媒体に格納されたプログラムを読み出し、実行することによっても本発明の目的が達成されることは言うまでもない。
【００６２】
この場合、記録媒体から読み出されたプログラム自体が本発明の新規な機能を実現することになり、そのプログラムを記録した記録媒体は本発明を構成することになる。
【００６３】
プログラムを供給するための記録媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、シリコンディスク等を用いることが出来る。
【００６４】
また、コンピュータが読み出したプログラムを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【００６５】
さらに、記録媒体から読み出されたプログラムが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【００６６】
また、本発明は、複数の機器から構成されるシステムに適用しても、ひとつの機器から成る装置に適用しても良い。また、本発明は、システムあるいは装置にプログラムを供給することによって達成される場合にも適応できることは言うまでもない。この場合、本発明を達成するためのプログラムを格納した記録媒体を該システムあるいは装置に読み出すことによって、そのシステムあるいは装置が、本発明の効果を享受することが可能となる。
【００６７】
さらに、本発明を達成するためのプログラムをネットワーク上のサーバ、データベース等から通信プログラムによりダウンロードして読み出すことによって、そのシステムあるいは装置が、本発明の効果を享受することが可能となる。なお、上述した各実施形態およびその変形例を組み合わせた構成も全て本発明に含まれるものである。
【符号の説明】
【００６８】
１００  情報処理装置
【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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