(57)【要約】【課題】複数の解析結果候補の中から文全体の構造を優先して選択して自然言語文が持つ曖昧性を高い精度で解消する。【解決手段】構文解析・意味解析結果の木構造の上部に存在する格フレームほど対応する尤度に高い重み付けを行ない、尤度の高い格フレームを部分的に含むことによって全体の尤度が高い値になってしまう誤解析結果が解析結果候補に存在する場合であっても、文全体の構造を優先し、高い精度で曖昧性を解消する。また、機械翻訳システムや対話システムなどのアプリケーションに適用した場合、アプリケーションによる大きな誤翻訳や意味の全く通らない返答の生成を防ぐ。【選択図】  図１
2004178343.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自然言語文の意味解析結果の曖昧性を解消する自然言語処理システムであって、
自然言語文に意味解析処理を施すことによって、文の係り受け関係及び格関係を表現する意味解析結果候補を出力する解析手段と、
前記解析手段から得られる意味解析結果候補の各々を木構造に変換する変換手段と、
単語間の係り受け関係及びその格関係の尤度を保持する係り受け尤度保持手段と、
前記変換手段から得られる複数の木構造の各々に対して前記係り受け尤度保持手段に保持されている係り受け関係及びその格関係の尤度を適用し、木構造の根に近い係り受け関係及びその格関係に高い重み付けを行なうことによって各木構造全体の尤度を計算する木構造尤度計算手段と、
を具備することを特徴とする自然言語処理システム。
【請求項２】
自然言語文の構文解析結果の曖昧性を解消する自然言語処理システムであって、
自然言語文に構文解析処理を施すことによって、文の係り受け関係を表現する構文解析結果候補の各々を木構造として出力する解析手段と、
単語間の係り受け関係の尤度を保持する係り受け尤度保持手段と、
前記変換手段から得られる複数の木構造の各々に対して係り受け尤度保持手段に保持されている係り受け関係尤度を適用し、木構造の根に近い係り受け関係に高い重み付けを行なうことによって木構造全体の尤度を計算する木構造尤度計算手段と、
を具備することを特徴とする自然言語処理システム。
【請求項３】
前記係り受け尤度保持手段は、概念間の係り受け関係及びその格関係の尤度を保持する、
ことを特徴とする請求項１に記載の自然言語処理システム。
【請求項４】
前記係り受け尤度保持手段は、概念間の係り受け関係の尤度を保持する、
ことを特徴とする請求項２に記載の自然言語処理システム。
【請求項５】
前記係り受け尤度保持手段は、単語に対する格関係の尤度を保持し、
前記木構造尤度計算手段は、前記変換手段から得られる複数の木構造の各々に対して係り受け尤度保持手段に保持されている格関係の尤度を適用し、木構造の根に近い格関係に高い重み付けを行なうことによって各木構造全体の尤度を計算する、
ことを特徴とする請求項１に記載の自然言語処理システム。
【請求項６】
前記木構造尤度計算手段は、前記係り受け尤度保持手段に保持されている係り受け関係及び／又は格関係の尤度を参照し、木構造中のノードに対応する尤度を、木構造の根から該ノードへの経路に含まれる係り受け関係及び／又は格関係尤度の積として求め、さらに木構造全体の尤度を各ノードの尤度の和として求める、
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の自然言語処理システム。
【請求項７】
前記木構造尤度計算手段は、前記係り受け尤度保持手段に保持されている係り受け関係及び／又は格関係の尤度を参照し、木構造中のノードに対応する尤度を、根からの深さの関数として定義される重み付けを行なうことによって求め、さらに木構造全体の尤度を各ノードに対応する尤度の和として求める、
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の自然言語処理システム。
【請求項８】
自然言語文の意味解析結果の曖昧性を解消する自然言語処理方法であって、
自然言語文に意味解析処理を施すことによって、文の係り受け関係及び格関係を表現する意味解析結果候補を出力する解析ステップと、
前記解析ステップにおいて得られる意味解析結果候補の各々を木構造に変換する変換ステップと、
単語間の係り受け関係及びその格関係の尤度を保持する係り受け尤度保持ステップと、
前記変換ステップにおいて得られる複数の木構造の各々に対して前記係り受け尤度保持ステップにより保持されている係り受け関係及びその格関係の尤度を適用し、木構造の根に近い係り受け関係及びその格関係に高い重み付けを行なうことによって各木構造全体の尤度を計算する木構造尤度計算ステップと、
を具備することを特徴とする自然言語処理方法。
【請求項９】
自然言語文の構文解析結果の曖昧性を解消する自然言語処理方法であって、
自然言語文に構文解析処理を施すことによって、文の係り受け関係を表現する構文解析結果候補の各々を木構造として出力する解析ステップと、
単語間の係り受け関係の尤度を保持する係り受け尤度保持ステップと、
前記変換ステップにより得られる複数の木構造の各々に対して係り受け尤度保持手段に保持されている係り受け関係尤度を適用し、木構造の根に近い係り受け関係に高い重み付けを行なうことによって木構造全体の尤度を計算する木構造尤度計算ステップと、
を具備することを特徴とする自然言語処理方法。
【請求項１０】
自然言語文の意味解析結果の曖昧性を解消する自然言語処理をコンピュータ・システム上で実行するようにコンピュータ可読形式で記述されたコンピュータ・プログラムであって、
自然言語文に意味解析処理を施すことによって、文の係り受け関係及び格関係を表現する意味解析結果候補を出力する解析ステップと、
前記解析ステップにおいて得られる意味解析結果候補の各々を木構造に変換する変換ステップと、
単語間の係り受け関係及びその格関係の尤度を保持する係り受け尤度保持ステップと、
前記変換ステップにおいて得られる複数の木構造の各々に対して前記係り受け尤度保持ステップにより保持されている係り受け関係及びその格関係の尤度を適用し、木構造の根に近い係り受け関係及びその格関係に高い重み付けを行なうことによって各木構造全体の尤度を計算する木構造尤度計算ステップと、
を具備することを特徴とするコンピュータ・プログラム。
【請求項１１】
自然言語文の構文解析結果の曖昧性を解消する自然言語処理をコンピュータ・システム上で実行するようにコンピュータ可読形式で記述されたコンピュータ・プログラムであって、
自然言語文に構文解析処理を施すことによって、文の係り受け関係を表現する構文解析結果候補の各々を木構造として出力する解析ステップと、
単語間の係り受け関係の尤度を保持する係り受け尤度保持ステップと、
前記変換ステップにより得られる複数の木構造の各々に対して係り受け尤度保持手段に保持されている係り受け関係尤度を適用し、木構造の根に近い係り受け関係に高い重み付けを行なうことによって木構造全体の尤度を計算する木構造尤度計算ステップと、
を具備することを特徴とするコンピュータ・プログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、人間が日常的なコミュニケーションに使用する自然言語を数学的に取り扱うための自然言語処理システム及び自然言語処理方法、並びにコンピュータ・プログラムに係り、特に、自然言語文の統語・意味解析を行なう自然言語処理システム及び自然言語処理方法、並びにコンピュータ・プログラムに関する。
【０００２】
さらに詳しくは、本発明は、構文解析処理及び意味解析処理を施して得られる複数の解析結果候補の中から最終解を選択する自然言語処理システム及び自然言語処理方法、並びにコンピュータ・プログラムに係り、特に、複数の解析結果候補の中から文全体の構造を優先して選択して自然言語文が持つ曖昧性を高い精度で解消する自然言語処理システム及び自然言語処理方法、並びにコンピュータ・プログラムに関する。
【０００３】
【従来の技術】
日本語や英語など、人間が日常的なコミュニケーションに使用する言葉のことを「自然言語」と呼ぶ。多くの自然言語は、自然発生的な起源を持ち、人類、民族、社会の歴史とともに進化してきた。勿論、人は身振りや手振りなどによっても意思疎通を行なうことが可能であるが、自然言語により最も自然で且つ高度なコミュニケーションを実現することができる。
【０００４】
他方、情報技術の発展に伴い、コンピュータが人間社会に定着し、各種産業や日常生活の中に深く浸透している。いまやコンピュータ・データだけでなく、画像や音響などほとんどすべての情報コンテンツがコンピュータ上で取り扱われ、情報の編集・加工、蓄積、管理、伝達、共有など高度な処理を行なうことが可能となっている。
【０００５】
自然言語は、本来抽象的であいまい性が高い性質を持つが、文章を数学的に取り扱うことにより、コンピュータ処理を行なうことができる。この結果、機械翻訳や対話システム、検索システムなど、自動化処理により自然言語に関するさまざまなアプリケーション／サービスが実現される。
【０００６】
自然言語処理は一般に、形態素解析、構文解析、意味解析、文脈解析という各処理フェーズに区分される。
【０００７】
ここで、構文解析は、自然言語文を受け取り、文法規則に基づいて単語（文節）間の係り受け関係を決定する処理のことを指す。構文解析結果は、依存構造と呼ばれる木構造（依存木）の形態で表現することができる（例えば、非特許文献１を参照のこと）。図１０には、日本語の文「太郎が花子に本を渡す。」の構文解析結果として得られる依存木の一例を示している。
【０００８】
構文解析が文中の単語（文節）間の係り受け関係を決定する処理のことであるのに対して、意味解析は文中の格関係を決定する処理を含む。ここで言う格関係とは、文を構成する各要素が持つ、主語（ＳＵＢＪ）、目的語（ＯＢＪ）といった文法上の役割のことを指す。また、文の時制や様相、話法などを判定する処理を意味解析が含む場合もある。
【０００９】
このような意味解析を行うための文法理論の代表的な例として、Ｌｅｘｉｃａｌ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ  Ｇｒａｍｍａｒ  （ＬＦＧ）を挙げることができる（例えば、非特許文献２、非特許文献３を参照のこと）。図１１には、上記の文「太郎が花子に本を渡す。」に対してＬＦＧに基づく意味解析処理を施した場合に得られる解析結果例を示している。同図はｆ−ｓｔｒｕｃｔｕｒｅと呼ばれる構造である。ｆ−ｓｔｒｕｃｔｕｒｅは属性と属性値のペアの入れ子構造を成している。図示の例では、属性ＰＲＥＤ及び属性値「渡す」のペアに対して、属性ＰＲＥＤ及び属性値「太郎」、属性ＰＲＥＤ及び属性値「本」、属性ＰＲＥＤ及び属性値「花子」の各ペアが入れ子となっている。
【００１０】
ｆ−ｓｔｒｕｃｔｕｒｅの木構造への変換処理は、ＰＲＥＤと呼ばれる属性に対応する属性値をノードとし、入れ子構造の包含関係をノード間の親子関係に置き換えることで実現できる。この際、親ノードと子ノードのリンクには、子ノードに対応する属性値とペアを成す属性を付与する。
【００１１】
図１２には、図１１に示したＬＦＧ解析結果としてのｆ−ｓｔｒｕｃｔｕｒｅを木構造へ変換する手順を示している。また、図１３には、図１１に示したｆ−ｓｔｒｕｃｔｕｒｅを木構造に変換した結果を示している。図１０と図１３の相違は、木構造中のノード間のリンクに格関係が付与されているか否かである。図示の例では、ノード「渡す」と、これの入れ子となる各ノード「太郎」、「本」、「花子」間の各リンクには、それぞれの格関係ＳＵＢＪ、ＯＢＪ、ＯＢＬが付与されている。
【００１２】
構文解析及び意味解析は、自然言語処理の分野において、対話システム、機械翻訳、文書校正支援、文書要約などのアプリケーションを実現する上で必要不可欠の技術であると言える。
【００１３】
構文解析と意味解析に共通する技術上の課題は、解析結果の曖昧性をいかに解消するかである。自然言語文は多くの場合、構文的、あるいは、意味的な曖昧性を含んでいる。このため、構文解析処理及び意味解析処理を施した場合、複数の解析結果候補が得られることになる。例えば、図１４には、例文「床に黒い名前を書くペンが転がっている。」の意味解析結果候補として得られる４つの木構造を示している。なお、図１４においては、「主語（ＳＵＢＪ）」、「目的語（ＯＢＪ）」などの格関係に対応する表現として「ガ（格）」、「ヲ（格）」などを用いた。
【００１４】
構文解析及び意味解析の曖昧性解消のための技術として、格フレーム辞書を利用する手法が提案されている（例えば、特許文献１、又は非特許文献４を参照のこと）。
【００１５】
例えば、まず図１５に示すような格フレーム辞書を作成しておく。格フレーム辞書とは、「述語とその述語と係り受け関係を持つ構成要素、及び、述語−構成要素間の格関係」（格フレーム）を多数用意し、それぞれの格フレームに対して尤度（評価値）を付与したものである。次に、構文解析あるいは意味解析によって得られた解析結果候補と格フレーム辞書中の格フレームを比較し、解析結果候補中に含まれる格フレームに付与されている尤度を解析結果候補に加算する。そして、尤度の合計値が最も高い解析結果候補を最終解として選択する。
【００１６】
図１４に示した各意味解析結果候補に、図１５の格フレーム辞書を適用した結果を図１６に示している。この場合、図１６（ｄ）の尤度（１．５０）が最も高くなっているため、図１６（ｄ）に対応する意味解析結果を最終解とする。
【００１７】
なお、上記の説明は意味解析に関するものであるが、格フレーム中の格関係を無視し、述語と構成要素間の係り受け関係のみを用いれば、構文解析の曖昧性解消も同様の技術で実施することが可能である。
【００１８】
【特許文献１】
特開平６−１９５３７５
【非特許文献１】
内元清貴、村田真樹、関根聡、井佐原均共著「後方文脈を考慮した係り受けモデル」自然言語処理，  Ｖｏｌ．  ７，  Ｎｏ．５，  ｐｐ．  ３−１７  （２０００）
【非特許文献２】
バット・エム（Ｂｕｔｔ，  Ｍ）、キング・ティー・エイチ（Ｋｉｎｇ，  Ｔ．  Ｈ．）、ニノ・エム（Ｎｉｎｏ，  Ｍ．  Ｅ．）、セゴンド・エフ（Ｓｅｇｏｎｄ，  Ｆ．）共著”Ａ  Ｇｒａｍｍａｒ  Ｗｒｉｔｅｒ  Ｃｏｏｋｂｏｏｋ．”  ＣＳＬＩ  Ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎｓ，  Ｓｔａｎｆｏｒｄ，  ＣＡ  （１９９９）
【非特許文献３】
郡司隆男著「自然言語の文法理論」産業図書  （１９９９）
【非特許文献４】
長尾真著「自然言語処理」岩波書店  （１９９６）
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術における問題点は、格フレーム辞書に用意された格フレームの各々が全く独立に構文解析結果候補あるいは意味解析結果候補に対して適用される点にある。
【００２０】
すなわち、尤度が極めて高い格フレームが１つ含まれるだけで、たとえ全体の整合性がとれていない場合であっても解析結果候補の尤度が高くなり、最終結果として選択されてしまうことになる。上述した従来技術では、この問題点により、文の構造によっては曖昧性を精度高く解消することができない。
【００２１】
例えば、文「パイロットが飛行機に乗った荷物を降ろした。」に対して得られる意味解析結果の候補は、図１７に示す通りとなる。これらの意味解析結果候補に対して図１５に示した格フレーム辞書を適用すると、図１８に示すような結果が得られる。この場合、「（パイロットガ）−（飛行機ニ）−（乗る）」の格フレームに対応する尤度（０．９０）が高い値であるため、図１７（ａ）に示した木構造全体の尤度も高くなってしまい、正しい最終解である図１７  （ｂ）を選択することができない。
【００２２】
本発明は、上述したような技術的課題に鑑みてなされたものであり、尤度の高い格フレームを部分的に含むことによって全体の尤度が高い値になってしまう誤解析結果が解析結果候補に存在する場合であっても、文全体の構造を優先し高い精度で曖昧性を解消することができる、優れた自然言語処理システム及び自然言語処理方法、並びにコンピュータ・プログラムを提供することを目的とする。
【００２３】
【００２４】
【課題を解決するための手段及び作用】
本発明は、上記課題を参酌してなされたものであり、自然言語文の意味解析結果の曖昧性を解消する自然言語処理システムであって、
自然言語文に意味解析処理を施すことによって、文の係り受け関係及び格関係を表現する意味解析結果候補を出力する解析手段１と、
前記解析手段から得られる意味解析結果候補の各々を木構造に変換する変換手段２と、
単語間の係り受け関係及びその格関係の尤度を保持する係り受け尤度保持手段３と、
前記変換手段から得られる複数の木構造の各々に対して前記係り受け尤度保持手段に保持されている係り受け関係及びその格関係の尤度を適用し、木構造の根に近い係り受け関係及びその格関係に高い重み付けを行なうことによって各木構造全体の尤度を計算する木構造尤度計算手段４と、
を具備することを特徴とする自然言語処理システムである（図１を参照のこと）。
【００２５】
また、本発明の第２の側面は、自然言語文の構文解析結果の曖昧性を解消する自然言語処理システムであって、
自然言語文に構文解析処理を施すことによって、文の係り受け関係を表現する構文解析結果候補の各々を木構造として出力する解析手段１と、
単語間の係り受け関係の尤度を保持する係り受け尤度保持手段３と、
前記変換手段から得られる複数の木構造の各々に対して係り受け尤度保持手段に保持されている係り受け関係尤度を適用し、木構造の根に近い係り受け関係に高い重み付けを行なうことによって木構造全体の尤度を計算する木構造尤度計算手段４と、
を具備することを特徴とする自然言語処理システムである。
【００２６】
［従来の技術］の欄でも述べたように、格フレーム辞書に用意された格フレームの各々が、全く独立に解析結果候補に対して適用される。しかしながら、解析結果として得られる木の構造を考えると、木の末端部にたとえ尤度の高い格フレームが存在していたとしても、その上部（木構造の根に近い部分）の構造に誤りがあるとすれば、その下位に存在する格フレームが持つ高い尤度は十分な信頼性を持っていると言い難いことになる。
【００２７】
これに対し、本発明では、木構造尤度計算手段において、解析結果の木構造の上部に存在する格フレームほど、対応する尤度に高い重み付けを行なう。これによって、文全体の構造（木構造の上部）が正しいことを優先した曖昧性の解消を実現できることになる。
【００２８】
機械翻訳システムや対話システムなどのアプリケーションでは、システムによる大きな誤翻訳や意味の全く通らない返答の生成を防ぐことが極めて重要である。構文解析および意味解析をこれらのシステムに適用する場合、木構造の上部（すなわち文の大まかな構造）の解析精度を優先することは、システムによる大きな間違いを軽減することにつながる。本発明は、このような観点からも重要な効果を持っているということができる。
【００２９】
また、本発明の第３の側面は、自然言語文の意味解析結果の曖昧性を解消する自然言語処理をコンピュータ・システム上で実行するようにコンピュータ可読形式で記述されたコンピュータ・プログラムであって、
自然言語文に意味解析処理を施すことによって、文の係り受け関係及び格関係を表現する意味解析結果候補を出力する解析ステップと、
前記解析ステップにおいて得られる意味解析結果候補の各々を木構造に変換する変換ステップと、
単語間の係り受け関係及びその格関係の尤度を保持する係り受け尤度保持ステップと、
前記変換ステップにおいて得られる複数の木構造の各々に対して前記係り受け尤度保持ステップにより保持されている係り受け関係及びその格関係の尤度を適用し、木構造の根に近い係り受け関係及びその格関係に高い重み付けを行なうことによって各木構造全体の尤度を計算する木構造尤度計算ステップと、
を具備することを特徴とするコンピュータ・プログラムである。
【００３０】
また、本発明の第４の側面は、自然言語文の構文解析結果の曖昧性を解消する自然言語処理をコンピュータ・システム上で実行するようにコンピュータ可読形式で記述されたコンピュータ・プログラムであって、
自然言語文に構文解析処理を施すことによって、文の係り受け関係を表現する構文解析結果候補の各々を木構造として出力する解析ステップと、
単語間の係り受け関係の尤度を保持する係り受け尤度保持ステップと、
前記変換ステップにより得られる複数の木構造の各々に対して係り受け尤度保持手段に保持されている係り受け関係尤度を適用し、木構造の根に近い係り受け関係に高い重み付けを行なうことによって木構造全体の尤度を計算する木構造尤度計算ステップと、
を具備することを特徴とするコンピュータ・プログラムである。
【００３１】
本発明の第３及び第４の各側面に係るコンピュータ・プログラムは、コンピュータ・システム上で所定の処理を実現するようにコンピュータ可読形式で記述されたコンピュータ・プログラムを定義したものである。換言すれば、本発明の第３及び第４の各側面に係るコンピュータ・プログラムをコンピュータ・システムにインストールすることによって、コンピュータ・システム上では協働的作用が発揮され、本発明の第１及び第２の各側面に係る自然言語処理システムと同様の作用効果を得ることができる。
【００３２】
本発明のさらに他の目的、特徴や利点は、後述する本発明の実施形態や添付する図面に基づくより詳細な説明によって明らかになるであろう。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳解する。なお、本発明の第１の実施形態及び第２の実施形態では意味解析を対象に説明を行なうが、格フレーム中の格関係を無視し、述語と構成要素間の係り受け関係のみを用いれば、構文解析の曖昧性解消も同様の構成で実施することが可能であることは、当業者には理解できるであろう。
【００３４】
Ａ．第１の実施形態
図２には、本発明の第１の実施形態に係る意味解析システムの構成を模式的に示している。同図に示すように、意味解析システムは、解析対象文保持手段１１と、意味解析手段１２と、木構造変換手段１３と、格フレーム辞書保持手段１４と、木構造尤度計算手段１５と、最終解選択手段１６とで構成される。
【００３５】
解析対象文保持手段１１は、解析対象である日本語文を計算機内部に保持する。
【００３６】
意味解析手段１２は、解析対象文保持手段１１に保持されている日本語文を対象にして、ＬＦＧに基づく意味解析を実行する。ＬＦＧに基づく意味解析処理を施した結果、ｆ−ｓｔｒｕｃｔｕｒｅと呼ばれる構造の解析結果が得られる。ｆ−ｓｔｒｕｃｔｕｒｅは属性と属性値のペアの入れ子構造を成している。ＬＦＧに基づく意味解析の詳細については、例えば非特許文献２、非特許文献３及びその中で参照されている文献を参照されたい。
【００３７】
木構造変換手段１３は、意味解析手段１２から得られる意味解析結果候補を受け取り、各々の解析結果候補を木構造に変換する。意味解析結果としてのｆ−ｓｔｒｕｃｔｕｒｅの木構造への変換処理は、ＰＲＥＤと呼ばれる属性に対応する属性値をノードとし、入れ子構造の包含関係をノード間の親子関係に置き換えることで実現することができる。
【００３８】
格フレーム辞書保持手段１４は、格フレーム辞書を計算機内部に保持する。格フレーム辞書とは、「述語とその述語と係り受け関係を持つ構成要素、及び、述語−構成要素間の格関係」（格フレーム）を多数用意し、それぞれの格フレームに対して尤度（評価値）を付与したものである。但し、尤度は０以上１以下の実数であるとする。
【００３９】
木構造尤度計算手段１５は、木構造変換手段１３から意味解析結果候補に対応する木構造を受け取り、格フレーム辞書保持手段１４に保持されている格フレーム辞書を参照することによって、各木構造の尤度を計算する。
【００４０】
以下、木構造の尤度を計算する処理の流れを説明する。
【００４１】
［ステップ１］
木構造中の根に対応するノード（単語あるいは文節）が述語（述語ノード）であれば、その根ノードの深さを１と定義する。根に対応するノードが述語以外（非述語ノード）であればその根ノードの深さを０と定義する。
【００４２】
［ステップ２］
「ノードｎの親ノードの深さをｉとする。ノードｎが述語ノードであれば、ノードｎの深さをｉ＋１と定義する。ノードｎが非述語ノードであれば、ノードｎの深さをｉと定義する。」以上のノードｎに対する処理を、根ノードから幅優先探索順ですべてのノードに対して施し、各々に深さを定義する。
【００４３】
［ステップ３］
木構造中のある述語ノードをｎとし、その深さをＤｎとする。また、木構造尤度を０とする。ノードｎとその子ノード、親ノード及びそれらの間の格関係（木構造格フレーム）を、格フレーム辞書保持手段１４に保持されている格フレーム辞書中の格フレーム（辞書格フレーム）のすべてと比較する。木構造格フレームに含まれる辞書格フレームが存在すれば、その辞書格フレームに付与されている尤度と１／Ｄｎの積の値を木構造尤度に加算する。木構造格フレームに含まれる辞書格フレームが複数存在する場合は、尤度が最も高い辞書格フレームを優先する。以上のノードｎに関する処理を木構造中のすべての述語ノードに対して行ない、得られた木構造尤度を木構造全体の尤度とする。
【００４４】
最終解選択手段１６は、木構造尤度計算手段１５から尤度の計算された木構造を受け取り、１つの文に対して得られた複数の木構造（解析結果候補）の中から尤度の最も高いものを選択する。そして、選択された木構造に対応する意味解析結果を最終解とする。
【００４５】
図３には、前記の例文「パイロットが飛行機に乗った荷物を降ろした。」を対象として得られる図１７に示したそれぞれの木構造（意味解析結果候補）に対して、図１５に示した格フレーム辞書を用い、木構造尤度計算手段１５による上記ステップ１〜３を実施して木構造尤度を計算した結果を示している。図３中のＤは、述語ノードに定義された深さを示す。木構造の下部（末端部）にたまたま存在する尤度の高い格フレームによる影響が軽減される。このため、図１８の結果とは異なり、正しい解析結果である図３（ｂ）の尤度が図３（ａ）よりも高くなっていることが分かる。
【００４６】
同様に、図４及び図５には、前記の例文「床に黒い名前を書くペンが転がっている。」を対象として得られる図１４に示したそれぞれの木構造（意味解析結果候補）に対して、図１５の格フレーム辞書を用い、木構造尤度計算手段１５による上記ステップを実施して木構造尤度を計算した結果を示している。この場合、図１６に示した結果と同様に、正しい解析結果である図５（ｄ）の尤度が最も高くなっていることが分かる。
【００４７】
Ｂ．第２の実施形態
本実施形態に係る意味解析システムの構成は第１の実施形態で説明した図２に示す構成と略同一である。但し、格フレーム辞書保持手段１４中の格フレーム辞書のうち、述語が１つの構成要素（格要素）しか持たない格フレーム（２項間格フレーム）のみを用いるという点で相違する。また、木構造尤度計算手段１５による木構造尤度の計算処理が異なる。
【００４８】
以下、本発明の第２の実施形態において木構造尤度計算手段１５が木構造の尤度を計算する処理の流れを説明する。
【００４９】
［ステップ１］
格フレーム辞書保持手段１４中の格フレーム辞書に存在するすべての２項間格フレーム（辞書２項間格フレーム）と木構造中のすべての２項間格フレーム（木構造二項間格フレーム）を比較する。木構造２項間格フレームＦｔに一致する辞書２項間格フレームＦｄが存在する場合、木構造中でＦｔに対応するノード・ペア（あるいは２つのノードに挟まれるリンク）にＦｄに対応する尤度を定義する。この尤度をリンク尤度と呼ぶ。この処理を一致するすべての２項間格フレームに対して実行する。
【００５０】
［ステップ２］
述語ノードｎに対して、以下の前件尤度と後件尤度を計算し、さらに両者の積を計算して得られた値をｎの述語ノード尤度と定義する。
【００５１】
（前件尤度）
「述語ノードｎと根ノードの間の経路に存在するすべてのリンクに定義されているリンク尤度の積をノードｎの前件尤度とする。但し、ｎが根ノードの場合は、前件尤度を１とする。」
【００５２】
（後件尤度）
「述語ノードｎと子ノードの間のリンク尤度を後件尤度とする。但し、子ノードが複数存在する場合は、それらのリンク尤度の和を後件尤度とする。また、述語ノードｎに子ノードが存在しない場合は、後件尤度を０とする。」
【００５３】
以上のノードｎに対する処理を、木構造中のすべての述語ノードに対して実行し、各述語ノードの述語ノード尤度を計算する。
【００５４】
［ステップ３］
すべての述語ノードの述語ノード尤度の和を計算し、得られた値を木構造の尤度とする。
【００５５】
上述した木構造尤度計算手段１５による処理によれば、木構造中の下部にある述語ノードは前件尤度が小さくなるため、述語ノード尤度が木構造尤度に与える影響が小さくなる。一方、根に近い述語ノードは前件尤度が大きいため、構造尤度に与える影響が大きくなる。
【００５６】
図６には、前記の例文「パイロットが飛行機に乗った荷物を降ろした。」を対象として得られる図１７に示したそれぞれの木構造（意味解析結果候補）に対して、図１５に示す格フレーム辞書を用い、木構造尤度計算手段１５による上記ステップを実施して木構造尤度を計算した結果を示している。前述した第１の実施形態の場合と同様に、木構造の下部（末端部）にたまたま存在する尤度の高い格フレームによる影響が軽減され、正しい解析結果である図６（ｂ）の尤度が図６（ａ）よりも高くなっていることが分かる。
【００５７】
なお、上述した第１及び第２の各実施形態では、格フレーム辞書として図１５に示した単語間の係り受け関係を利用したが、単語ではなく、概念間の係り受け関係を記述した格フレーム辞書を利用することも可能である。ここで言う概念とは単語クラスのことを意味する。
【００５８】
図７には、概念（単語クラス）間の係り受け関係を記述した格フレーム辞書の構成例を示している。但し、この場合、木構造尤度計算手段１５が木構造尤度を計算する際の木構造格フレームと辞書格フレームの照合処理には、図８に示す概念辞書（概念及び単語の所属関係を記述した辞書）が必要である。
【００５９】
概念辞書を利用することにより、木構造格フレーム中の単語と辞書格フレーム中の概念の照合処理を行なうことが可能となる。すなわち、概念辞書中で概念Ｃの直下に所属する単語の集合が、辞書格フレーム中の概念Ｃに列挙されているとして、辞書格フレーム辞書を読み替えることにより、上述した第１及び第２の各実施形態と全く同じ処理を行なうことが可能となる。
【００６０】
勿論、概念Ｃの直下だけではなくその下位に所属するすべての単語の集合が、辞書格フレーム中の概念Ｃに列挙されているとして、辞書格フレーム辞書を読み替えることも可能である。また、概念Ｃとの所属関係によって、格フレーム辞書中の尤度を変更することも可能である。例えば、「概念辞書中において、概念Ｃと単語Ｗの間にＬ本のリンクが存在する場合、概念Ｃを含む辞書格フレームＦを、単語Ｗを含む木構造格フレームに適用する際に、Ｆに対応する尤度に対して１／Ｌを積算したものを新たな尤度とする。」といった尤度変更手法が可能である。
【００６１】
さらに、格フレーム辞書が単語間の係り受け関係を持たず、格関係のみを持つ場合（図９を参照のこと）でも、上述した第１の及び第２の各実施形態とまったく同じ処理を行なうことが可能である。この場合、木構造格フレームと辞書格フレームを照合するときには、単語情報を用いず、格関係の一致のみを考慮すればよい。
【００６２】
［追補］
以上、特定の実施形態を参照しながら、本発明について詳解してきた。しかしながら、本発明の要旨を逸脱しない範囲で当業者が該実施形態の修正や代用を成し得ることは自明である。
【００６３】
本明細書中では、日本語からなる例文に基づいて本発明の実施形態について説明してきたが、本発明の要旨は日本語文の処理に限定されず、他の自然言語文の構文解析・意味解析に対しても同様に適用することができる。
【００６４】
要するに、例示という形態で本発明を開示してきたのであり、本明細書の記載内容を限定的に解釈するべきではない。本発明の要旨を判断するためには、冒頭に記載した特許請求の範囲の欄を参酌すべきである。
【００６５】
【発明の効果】
以上詳記したように、本発明によれば、尤度の高い格フレームを部分的に含むことによって全体の尤度が高い値になってしまう誤解析結果が解析結果候補に存在する場合であっても、文全体の構造を優先し高い精度で曖昧性を解消することができる、優れた自然言語処理システム及び自然言語処理方法、並びにコンピュータ・プログラムを提供することができる。
【００６６】
本発明によれば、構文解析・意味解析結果の木構造の上部に存在する格フレームほど対応する尤度に高い重み付けを行なうことにより、尤度の高い格フレームを部分的に含むことによって全体の尤度が高い値になってしまう誤解析結果が解析結果候補に存在する場合であっても、文全体の構造を優先し、高い精度で曖昧性を解消するシステムの構築が可能となる。また、機械翻訳システムや対話システムなどのアプリケーションに本発明による構文解析・意味解析を適用した場合、アプリケーションによる大きな誤翻訳や意味の全く通らない返答の生成を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る自然言語処理システム構成を模式的に示した図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る意味解析システムの構成を模式的に示した図である。
【図３】例文「パイロットが飛行機に乗った荷物を降ろした。」を対象として得られる図１７に示したそれぞれの木構造（意味解析結果候補）に対して、図１５に示した格フレーム辞書を用い、木構造尤度計算手段１５による処理（第１の実施形態）を実施して木構造尤度を計算した結果を示した図である。
【図４】例文「床に黒い名前を書くペンが転がっている。」を対象として得られる図１４に示したそれぞれの木構造（意味解析結果候補）に対して、図１５の格フレーム辞書を用い、木構造尤度計算手段１５による上記ステップを実施して木構造尤度を計算した結果を示した図である。
【図５】例文「床に黒い名前を書くペンが転がっている。」を対象として得られる図１４に示したそれぞれの木構造（意味解析結果候補）に対して、図１５の格フレーム辞書を用い、木構造尤度計算手段１５による上記ステップを実施して木構造尤度を計算した結果を示した図である。
【図６】例文「パイロットが飛行機に乗った荷物を降ろした。」を対象として得られる図１７に示したそれぞれの木構造（意味解析結果候補）に対して、図１５に示した格フレーム辞書を用い、木構造尤度計算手段１５による処理（第２の実施形態）を実施して木構造尤度を計算した結果を示した図である。
【図７】概念（単語クラス）間の係り受け関係を記述した格フレーム辞書の構成例を示した図である。
【図８】概念及び単語の所属関係を記述した概念辞書の構成例を示した図である。
【図９】単語間の係り受け関係を持たず格関係のみを持つ場合の格フレーム辞書の構成例を示した図である。
【図１０】日本語の文「太郎が花子に本を渡す。」の構文解析結果として得られる依存木の一例を示した図である。
【図１１】上記の文「太郎が花子に本を渡す。」に対してＬＦＧに基づく意味解析処理を施した場合に得られる解析結果例を示した図である。
【図１２】図１１に示したＬＦＧ解析結果としてのｆ−ｓｔｒｕｃｔｕｒｅを木構造へ変換する手順を説明するための図である。
【図１３】図１１に示したｆ−ｓｔｒｕｃｔｕｒｅを木構造に変換した結果を示した図である。
【図１４】例文「床に黒い名前を書くペンが転がっている。」の意味解析結果候補として得られる４つの木構造を示した図である。
【図１５】格フレーム辞書を示した図である。
【図１６】図１４に示した各意味解析結果候補に、図１５の格フレーム辞書を適用した結果を示した図である。
【図１７】文「パイロットが飛行機に乗った荷物を降ろした。」に対して得られる意味解析結果の候補を示した図である。
【図１８】図１７に示す意味解析結果候補に対して図１５に示す格フレーム辞書を適用した結果を示した図である。
【符号の説明】
１…解析手段
２…変換手段
３…係り受け尤度保持手段
４…木構造尤度計算手段
１１…解析対象文保持手段
１２…意味解析手段
１３…木構造変換手段
１４…格フレーム辞書保持手段
１５…木構造尤度計算手段
１６…最終解選択手段
【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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【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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