(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
動詞と主語や目的語など文中の他の構成要素との関係を記述した結合価辞書を参照して述部とそれに係る語の意味関係を抽出する自然言語処理システムであって、
使役・受身を担う表現である助動詞又は補助動詞に結合価を持たせる結合価辞書管理手段と、
使役文又は受身文中に出現する動詞と助動詞又は補助動詞のそれぞれについての結合価を結合価辞書に問い合わせ、動詞の結合価を参照して主語が設定されていない動詞を得るとともに、該動詞の主語と助動詞又は補助動詞の結合価を参照して得られる必須格の間に対応関係を形成する対応関係形成手段と、
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】
コンピュータを用いて構築される自然言語処理システムにおいて、動詞と主語や目的語など文中の他の構成要素との関係を記述した結合価辞書を参照して述部とそれに係る語の意味関係を抽出する自然言語処理方法であって、
前記コンピュータが備える結合価辞書管理手段が、使役・受身を担う表現である助動詞又は補助動詞に結合価を持たせる結合価辞書管理ステップと、
前記コンピュータが備えるリンク形成手段が、使役文又は受身文中に出現する動詞と助動詞又は補助動詞のそれぞれについての結合価を結合価辞書に問い合わせ、動詞の結合価を参照して主語が設定されていない動詞を得るとともに、該動詞の主語と助動詞又は補助動詞の結合価を参照して得られる必須格の間に対応関係を形成する対応関係形成ステップと、
を具備することを特徴とする自然言語処理方法。
【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、日本語構文の統語・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、使役文と受身文で結合価が変更する動詞を含んだ日本語文の統語意味解析処理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・プログラムに係り、特に、使役文と受身文で結合価が変更する動詞を含んだ日本語文を、コストを増大させることなく正確に統語意味解析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】
形態素解析では、文を意味的最小単位である形態素（morpheme）に分節して品詞の認定処理を行なう。構文解析では、文法規則などを基に句構造などの文の構造を解析する。文法規則が木構造であることから、構文解析結果は一般に個々の形態素が係り受け関係などを基にして接合された木構造となる。意味解析では、文中の語の語義（概念）や、語と語の間の意味関係などに基づいて、文が伝える意味を表現する意味構造を求めて、意味構造を合成する。文脈解析では、文の系列である文章（談話）を解析の基本単位とみなして、文間の意味的なまとまりを得て談話構造を構成する。
【０００８】
統語意味解析では、構文解析などで係り受け関係を求めた後の構造文に対して、動詞と主語などの文中の他の構成要素との関係を記述した結合価辞書を用いて、述部とそれに係る語の意味関係を抽出するということが行なわれている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
文には、ほかのものに何かをさせることを表現する使役文と、ほかから働きかけられていることを表現する受動文がある。
【００１０】
日本語における使役文と受動文では、動詞の結合価の変化が起こる。例えば、「生徒が作文を書く。」という文では、主語すなわち「作文を書く人」はガ格に立っている「生徒」である。これに対し、「先生が生徒に作文を書かせた。」という文では「作文を書く人」はニ格に立っている「生徒」である。
【００１１】
したがって、正確な意味解析処理を行なうためには、このような結合価の変更という現象を正確に取り扱う必要がある。
【００１２】
従来、上記の例文を解析するために、下記の下線部のような複数の項目を結合価辞書に用意しておくことによって、このような問題を解決していた。
【００１３】
（ａ）［主語］が［目的語］を書く。
（ｂ）［主語］が［動作主］に［目的語］を書かせる。
【００１４】
しかしながら、このような方式では、「書いて欲しい」や「書いてもらう」など使役文を形成するすべての表現についての結合価を辞書に記述する必要があり、大きなコストがかかる。
【００１５】
本発明は、上述したような技術的課題を勘案したものであり、その目的は、使役文と受身文で結合価が変更する動詞を含んだ日本語文を、コストを増大させることなく正確に統語意味解析することができる、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にある。
【００１６】
本発明のさらになる目的は、使役文を形成するすべての表現についての結合価を辞書に記述することなく、使役文と受身文で結合価が変更する動詞を含んだ日本語文を正確に統語意味解析することができる、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にある。
【００１７】
【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、その第１の側面は、動詞と主語や目的語など文中の他の構成要素との関係を記述した結合価辞書を参照して述部とそれに係る語の意味関係を抽出する自然言語処理システム又は自然言語処理方法であって、
使役・受身を担う表現である助動詞又は補助動詞に結合価を持たせる結合価辞書管理手段又はステップと、
使役文又は受身文に対して結合価辞書を参照して、格要素間にリンクを形成するリンク形成手段又はステップと、
を具備することを特徴とする自然言語処理システム又は自然言語処理方法である。
【００１８】
ここで、前記リンク形成手段又はステップは、使役文又は受身文中の動詞の主語と使役又は受身の必須格をリンクさせるようにする。この結果、ＮＵＬＬになっている動詞の主語を、元々の動詞の結合価を用いて表すことができる。
【００１９】
したがって、本発明に係る自然言語処理システム又は自然言語処理方法によれば、使役・受身を担う表現である「せる」「れる」や、「もらう」「いただく」などの補助動詞に結合価を持たせ、格要素間にリンクを貼ることによって、元々の動詞の結合価はそのまま利用することができる。
【００２０】
これによって、使役文を形成するすべての表現についての結合価を辞書に記述する必要がなくなり、辞書記述のコストを著しく低減することができる。
【００２１】
また、本発明の第２の側面は、動詞と主語や目的語など文中の他の構成要素との関係を記述した結合価辞書を参照して述部とそれに係る語の意味関係を抽出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、
使役・受身を担う表現である助動詞又は補助動詞に結合価を持たせる結合価辞書管理ステップと、
使役文又は受身文に対して結合価辞書を参照して、格要素間にリンクを形成するリンク形成ステップと、
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。
【００２２】
本発明の第２の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２の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の側面に係る自然言語処理システム及び自然言語処理方法と同様の作用効果を得ることができる。
【００２３】
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。
【００２４】
【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。
【００２５】
自然言語の構文解析手法は、統計処理に基づく方法と文法ルール記述に基づく方法に大別することができる。本発明は、とりわけ文法ルール記述に基づく統語・意味解析に適用することで顕著な効果を奏することができる。
【００２６】
本発明に係る自然言語処理システムは、例えば、ＬＦＧ（Lexical-Functional Grammar）文法理論に基づく統語・意味解析処理に組み込んで実装することができる。ＬＦＧでは、ネイティブ・スピーカの言語知識すなわち文法を、コンピュータ処理や、コンピュータの処理動作に影響を及ぼすその他の非文法的な処理パラメータとは切り離したコンポーネントとして構成している。まず、自然言語処理システムの全体像について簡単に説明する。なお、本実施形態ではＬＦＧ文法理論に基づいて説明するが、勿論、他の文法ルールを備えた解析システムにおいても本発明を同様に適用することができる。
【００２７】
図５には、ＬＦＧに基づく自然言語処理システム１の構成を模式的に示している。
【００２８】
形態素解析部２は、日本語など特定の言語に関する形態素ルール２Ａと形態素辞書２Ｂを持ち、入力文を意味的最小単位である形態素に分節して品詞の認定処理を行なう。例えば、「私の娘は英語を話します。」という文が入力された場合、形態素解析結果として、「私{Noun} の{up} 娘{Noun} は{up} 英語{Noun} を{up} 話す{Verb1}{tr} ます{jp} 。{pt}」が出力される。
【００２９】
このような形態素解析結果は、次いで、統語・意味解析部３に入力される。統語・意味解析部は、文法ルール３Ａや結合価辞書３Ｂなどの辞書を持ち、文法ルールなどに基づく句構造の解析や、文中の語の語義や語と語の間の意味関係などに基づいて文が伝える意味を表現する意味構造の解析を行なう（結合価辞書は動詞と主語などの文中の他の構成要素との関係を記述したものであり、述部とそれに係る語の意味関係を抽出することができる）。
【００３０】
そして、構文解析した結果として、単語や形態素などからなる文章の句構造を木構造として表した"ｃ−ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ（constituent structure）"と、主語、目的語などの格構造に基づいて入力文を疑問文、過去形、丁寧文など意味的・機能的に解析した結果として"ｆ−ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ（functional structure）"を出力する。
【００３１】
図６及び図７には、入力文「私の娘は英語を話します。」を統語・意味解析部１により処理した結果として得られるｃ−ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ及びｆ−ｓｔｒｕｃｔｕｒｅをそれぞれ示している。
【００３２】
ｃ−ｓｔｒｕｃｔｕｒｅは、文中の単語や句の構造を木構造形式で表したものであり、構文カテゴリーによって定義される。例えば音素列を生成するための音韻学的な解釈を、ｃ−ｓｔｒｕｃｔｕｒｅを基に行なうことができる。一方、ｆ−ｓｔｒｕｃｔｕｒｅは、文法的な機能を明確に表現したものであり、文法的な機能名、意味的形式、並びに特徴シンボルにより構成される。ｆ−ｓｔｒｕｃｔｕｒｅを参照することにより、主語（subject）、目的語（object）、補語（complement）、修飾語（adjunct）といった意味理解を得ることができる。ｆ−ｓｔｒｕｃｔｕｒｅは、ｃ−ｓｔｒｕｃｔｕｒｅの各節点に付随する素性の集合であり、図７に示すように属性−属性値のマトリックスの形で表現される。すなわち、［］で囲まれた中の左側は素性（属性）の名前であり、右側は素性の値（属性値）である。
【００３３】
なお、ＬＦＧの詳細に関しては、例えばR. M. Kaplan及びJ. Bresnan共著の論文"Lexical-Functional Grammar: A Formal System for Grammatical Representation"（The MIT Press, Cambridge  (1982). Reprinted in Formal Issues in Lexical-Functional Grammar, pp. 29-130. CSLI publications, Stanford University(1995).）に記述されている。
【００３４】
既に述べたように、日本語における使役文と受動文では、動詞の結合価の変化が起こる。したがって、正確な意味解析処理を行なうためには、このような結合価の変更という現象を正確に取り扱う必要がある。しかしながら、使役文を形成するすべての表現についての結合価を辞書に記述すると、大きなコストがかかる。
【００３５】
そこで、本発明に係る自然言語処理システム１では、結合価辞書３Ａにおいて、使役・受身を担う表現である助動詞「せる」「れる」や、「もらう」「いただく」などの補助動詞に結合価を持たせ、格要素間にリンクを張ることによって、元々の動詞の結合価はそのまま利用することにした。これによって、辞書記述のコストを著しく低減することができる。
【００３６】
図１には、本実施形態に係る使役・受身文の統語・意味解析処理の手順をフローチャートの形式で示している。
【００３７】
使役文又は受身文からなる文が処理に投入されると、結合価辞書３Ａを参照する（ステップＳ１）。
【００３８】
図２には、結合価辞書３Ａ内の見出し語の構成例を示している。同図に示す結合価辞書には助動詞「せる」の結合価パターンと通常の動詞の結合価が記述されている。「書く」や「咲く」という通常の動詞に対して「［主語］ガ［目的語］ヲ書く」、「［主語］ガ咲く」という結合価が記述されている以外に、例えば「せる」という助動詞に対して、「［主語］ガ［必須格］ニ［動詞］せる」や「［主語］ガ［必須格］ヲ［動詞］せる」という結合価が記述されている。
【００３９】
例えば「先生が生徒に作文を書かせる」という文に対し、動詞「書く」と助動詞「せる」の２つの結合価をこのような結合価辞書３Ａに問い合わせると、以下に示すような２つの参照結果を得る。
【００４０】
１．［主語：先生］が［必須格：生徒］に［書く］せる
２．［主語：ＮＵＬＬ］が［目的語：作文］を書く
【００４１】
次に、動詞の主語と「せる」の必須格をリンクさせる（ステップＳ２）。この結果、ＮＵＬＬになっている動詞の主語を、元々の動詞の結合価を用いて表すことができる。
【００４２】
例えば、上述した「先生が生徒に作文を書かせる」という例文の場合、図１に示した統語意味解析により、図３に示すような意味解析結果を得ることができる。図示の通り、それまでＮＵＬＬになっていた「作文を書く」の主語が「生徒」になる。
【００４３】
図３に示すように、「書く」という結合価をそのまま用いて、その主語が「生徒」であることを意味構造に記述することができる。したがって、元々の動詞の結合価はそのまま利用して使役文を表現することにした。これによって、辞書記述のコストを著しく低減することができる。
【００４４】
次に、「彼がその花を咲かせた。」という他の使役文を図１に示した処理手順に従い意味解析した場合について考察してみる。
【００４５】
まず、ステップＳ１において、動詞「咲く」と助動詞「せる」の２つの結合価を結合価辞書に問い合わせる。この文には格助詞ニが含まれておらず、「咲く」は自動詞であることから、下記のような２つの参照結果を得る。
【００４６】
１．［主語：彼］が［必須格：その花］を［咲く］せる
２．［主語：ＮＵＬＬ］が咲く
【００４７】
次に、動詞の主語と使役文の必須格をリンクさせることによって（ステップＳ２）、ＮＵＬＬになっている動詞の主語を、元々の動詞の結合価を用いて表す。
【００４８】
この結果、図４に示したような意味解析結果を得ることができる。図示の通り、それまでＮＵＬＬになっていた「咲く」の主語が「花」になる。
【００４９】
図４に示すように、「咲く」という結合価をそのまま用いて、その主語が「花」であることを意味構造に記述することができる。元々の動詞の結合価をそのまま利用して使役文を表現するので、辞書記述のコストを著しく低減することができる。
【００５０】
［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。すなわち、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。
【００５１】
【発明の効果】
以上詳記したように、本発明によれば、使役文と受身文で結合価が変更する動詞を含んだ日本語文を、コストを増大させることなく正確に統語意味解析することができる、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。
【００５２】
また、本発明によれば、使役文を形成するすべての表現についての結合価を辞書に記述することなく、使役文と受身文で結合価が変更する動詞を含んだ日本語文を正確に統語意味解析することができる、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。
【００５３】
本発明に係る自然言語処理システム又は自然言語処理方法によれば、使役・受身を担う表現である「せる」「れる」や、「もらう」「いただく」などの補助動詞に結合価を持たせ、格要素間にリンクを貼ることによって、元々の動詞の結合価はそのまま利用して使役文や受身文を表現することができる。すなわち、使役文を形成するすべての表現についての結合価を辞書に記述する必要がなくなり、辞書記述のコストを著しく低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態に係る使役・受身文の統語・意味解析処理の手順を示したフローチャートである。
【図２】結合価辞書の例を示した図である。
【図３】使役文を本実施形態に係る統語意味解析により処理した意味解析結果を示した図である。
【図４】使役文を本実施形態に係る統語意味解析により処理した意味解析結果を示した図である。
【図５】ＬＦＧに基づく自然言語処理システム１の構成を模式的に示した図である。
【図６】入力文「私の娘は英語を話します。」を統語・意味解析部１により処理した結果として得られるｃ−ｓｔｒｕｃｔｕｒｅを示した図である。
【図７】入力文「私の娘は英語を話します。」を統語・意味解析部１により処理した結果として得られるｆ−ｓｔｒｕｃｔｕｒｅを示した図である。
【符号の説明】
１…自然言語処理システム
２…形態素解析部
２Ａ…形態素ルール，２Ｂ…形態素辞書
３…統語・意味解析部
３Ａ…文法ルール，３Ｂ…結合価辞書
【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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