# [C23] 特徵語の視覚化による文化財探索支援システムの構築
 ○奥野拓 ${ }^{11}$

1)公立はこだて未来大学，〒041-8655 函館市亀田中野町 116-2

E-mail: okuno@fun.ac.jp
## Building a Search Support System for Cultural Properties by Visualizing Feature Words \\ OKUNO Taku1)

1)Future University Hakodate, 116-2 Kamedanakano-cho, Hakodate, 041-8655 Japan

## 【発表概要】

地域デジタルアーカイブの一つである「南北海道の文化財」は、道南地域に散在する文化財の情報を網羅的に収集・活用すること目的とするウェブサイトである。サイトの閲覧者の大半が検索エンジンから文化財の個別ページにアクセスし、閲覧後にサイトを離脱している。そこで本研究では、サイトを訪れたユーザーが、閲覧した文化財以外に興味のある文化財を探索することを支援するシステムを構築する。興味を持つ文化財を容易に発見できるように、文化財のタイトルと説明文から抽出した特徴語を階層的クラスタリングした結果を提示する。全体的な文化財の分布を把握しながら興味のある文化財の探索を行うことを支援するために、対話的な階層構造の視覚化手法である Zoomable Circle Packing を用いて特徵語クラスタの階層構造を視覚化する。

## 1. はじめに

文化財のデジタルアーカイブ化により、ウェブサイトを通じて様々な文化財情報が閲覧可能となった。そして、検索エンジンにより、トップページを経由することなく、目的とする文化財の解説ページを直接閲覧することも可能となっている。これはユーザーのアクセス性を高め、 デジタルアーカイブの活用促進の点で非常に有効である。一方で、目的とする文化財の解説ぺ ージを閲覧した直後にサイトから離脱してしまうケースも増加している。その結果、閲覧した文化財と関連があり、ユーザーが興味を持ちそうな文化財がそのサイトで公開されていたとしても、閲覧される可能性が低くなる。

そこで本研究では、デジタルアーカイブを訪れたユーザーが、閲覧した文化財以外に興味のある文化財を探索することを支援するシステムを構築する。大量に存在する文化財の中から興味を持つ文化財を容易に発見できるように、文化財のタイトルと説明文から抽出した特徵語を意味的な類似性に基づいて階層構造化し、対話的な視覚化手法によりユーザーに提示する。本研究では、道南地域の文化財のデジタルア一カイブである「南北海道の文化財」[1]を対象としてシステムを構築する。

## 2. 南北海道の文化財

## 2. 1 概要

「南北海道の文化財」は、道南地域に散在する文化財の情報を網羅的に収集・活用すること目的として、道南地域の学芸員団体である道南ブロック博物館施設等連絡協議会が運営するウエブサイトである。道南 18 市町の文化財（石碑、史跡、屋外美術、景勝地など）と博物館等施設の情報（2022 年 1 月時点で 714 件）を公開している。碑文や文化財の制作までの歴史など様々な情報がアーカイブされており、観光や地域学習などへの活用も期待される [2]。

各文化財には、タイトル（名称）や説明文、写真の他、位置情報 (緯度・経度)、所在地、エリア、時代、カテゴリなどのメタデータが付与されている。カテゴリには、「碑・像」、「歴史」「建造物」など 9 つの分類がある。文化財の探索は、マップ表示、タイル表示、カテゴリまたはエリア（市町）による絞り込み、キーワード検索により行うことができる。

## 2.2 ユーザの閲覧行動

2021 年の Google アナリティクスの解析結果によると、ランディングページがトップペー ジであるユーザは約 $12 \%$ $\%$ り、直帰率は約 $35 \%$ あっった。一方、ランディングページが文化財の個別ページであるユーザは約 $84 \%$ であり、直帰率が $80 \%$ を超えるぺージが大半であっ

た。また、個別ぺージから直帰しなかったユー

あった。

この解析結果より、検索エンジンから文化財の個別ページにアクセスしたユーザは、関連する文化財の存在を把握できないため、探索行動に繋がらない可能性が示唆される。また、2.1で示した探索方法は、絞り込みを行うためにトップページへの遷移が必要な点や、キーワード入力が必要な点から、ユーザにとって負担となっている可能性がある。以上より、ユーザの負担とならない方法により、興味を持つ可能性がある文化財の存在を示すことが必要であると考えられる。

## 3. 関連研究

大河原らは、ユーザの嗜好にあった店舗の発見支援を目的とした ECサイトの店舗情報視覚化システムを提案している[3]。

このシステムでは、アパレル店舗情報を階層的クラスタリングし、円形ツリーマップとバブルチャートを組み合わせてクラスタを視覚化している。第 1 階層は商品カテゴリ、第 2 階層は商品テイスト、第 3 階層は店舗によってそれぞれ分類されている。ユーザは円の色や大きさの情報に基づいて階層を辿ることにより、興味がある店舗を探索することができる。

このように視覚化したクラスタをユーザに提示することにより、店舗情報の特徴や関連性が把握でき、店舗探索が容易になるという結果が評価実験により示されている。

本研究では、大河原らの視覚化手法を参考に文化財の探索支援システムを構築する。

## 4. 文化財探索支援システム

歴史的な人物や出来事に関心を持ち、検索エンジンから「南北海道の文化財」の個別ページにアクセスした場合、閲覧した文化財に関連する文化財にも興味を持つ可能性が高いと考えられる。例えば、土方歳三に興味を持つユーザが

「土方歳三最後の地」の個別ページにアクセスした際に、土方歳三や箱館戦争に関連する文化財を提示することができれば、他の文化財を閲覧する契機となる可能性がある。そのため、本研究では閲覧中の文化財に関連する文化財を容易に探索できるシステムを構築する。

2.1 で示したとおり、「南北海道の文化財」にアーカイブされている文化財には、メタデータとしてカテゴリが付与されているが、粒度が大きく、関連する文化財を抽出する目的には不十分である。そこで本研究では、文化財のタイトルと説明文から特徴語を抽出し、意味的類似性に基づいて特徴語の階層的クラスタリングを行い、類似する文化財を抽出する。そして、特徴語クラスタの階層構造を視覚化することにより、関連する文化財を探索できるようにする。具体的な手順は以降の節で説明する。

## 4. 1 特徵語クラスタの作成

提案システムにより視覚化する特徴語クラスタを以下の手順で作成する。

(1) 特徴語の抽出

（2）特徵語の階層的クラスタリング

（3）特徴語クラスタのラベリング

（4）特徵語クラスタと文化財の関連付け

手順(1)では、各文化財のタイトルと説明文を形態素解析し、TF-IDF 値が間値以上の名詞をその文化財の特徴語とする。

手順(2)では、まず Word2Vec を用いて特徴語をベクトル表現する。そして、それらの間のコサイン類似度を距離として用い、全ての文化財の特徵語の階層的クラスタリングを行う。

手順(3)では、ユーザがクラスタを識別するためのラベルを各クラスタに付与する。ラベリングには、クラスタに含まれる特徴語の上位概念を用いる。特徴語には歴史的な単語が多く含まれており、既存のシソーラスでは不十分であるため、Wikipedia の記事に含まれる上位概念に関する情報を利用する [4]。

手順(4)では、最初に各文化財のタイトルと説明文から名詞を抽出し、Word2Vec を用いてべクトル表現する。各クラスタに対して、属する特徴語とのコサイン類似度が間値以上の名詞 (手掛かり語) を抽出する。各文化財において、各クラスタの手掛かり語が出現する文の数を文の総数で除した値を、そのクラスタとの関連度とする。そして、関連度が間値以上の文化財を、 そのクラスタに関連付ける。

## 4. 2 特徵語クラスタ の視覚化

4.1 で述べた手法を用いてラベルが付与された特徴語クラスタを、階層構造のデー タ視覚化手法の一つであり、データ視覚化ライブラリ D3.js に含まれている Zoomable Circle Packing により視覚化する（図 1 および図 2 の右側)。この手法では、任意の円を選択することによって、 その階層にズームされ、対話的に階層を辿ることができる。初期状態で表示されるクラスタ階層の位置を調節することにより、全体のクラスタ分布を俯瞰しながら探索できる。クラスタに含まれる文化財の数を円の面積に対応させることにより、クラスタの規模も同時に把握できる。

提案システムでは、「南北海道の文化財」の文化財の個別ページの右側に Zoomable Circle Packing による視覚化ぺインを配置する。その上部に、左側に表示されている文化財が関連付けられた特徴語クラスタのラベルを表示する。 ユーザが視覚化画面を操作すると、その結果を左側の表示に反映させる。

例えば、ユーザーが「山津波犠牲者慰霊碑」 のページ（図 1）にアクセスした場合、視覚化ペインには「山津波犠牲者慰霊碑」が関連付けられた特徴語クラスタである「墓、岬」、「事故、戦闘」などが表示される。ここで、ユーザーが視覚化ペインの左下に位置する「事故、戦闘」

図 1. 文化財探索支援システムの個別ページ（山津波犠牲者慰霊碑）

図 2. 文化財探索支援システムの関連文化財ページ（事故,戦闘に関する文化財）

図 3.評価アンケート回答（5 段階評価）

## 5. 評価実験

## 5. 1 実験方法

提案システムの有効性検証するために、「南北海道の文化財」と提案システムの比較実験を行った。歴史に興味を持つ 20 代の被験者 6 名に対して、文化財を調べるためのテーマ（「箱館戦争」「教会」「阿部たつを」など）を提示し、興味のある文化財を探す課題を与えた。この課題を「南北海道の文化財」と提案システムをそれぞれ使用して実行させた。課題終了後、 5段階リッカート尺度と自由記述によるアンケ一ト評価を行った。

## 5.2 実験結果と考察

「従来のシステムと提案システムのどちらが自分の興味のある文化財を探索しやすかったですか？」という質問に対して、約 $83 \%$ の被験者が提案システムと回答した。選択式の質問に対する回答については図 3 に示す。

自由記述には、「最初に調べた文化財から関連していそうなものに飛びやすいので次から次へと興味が湧く」のような肯定的な回答の他に、

「探索途中で前の候補が保存されていなくて戻ることができないのが不便」、「ラスタのラべルの方向性がばらばら」、「ラベルを探すのが面倒（アイコンがあるとよい）」など、改善を求める回答があった。

以上の結果より、提案システムは、興味のある文化財を探索する目的に対しては概ね有効であることが示唆される。一方で、特徴語クラスタのラベリングの精度や、ユーザビリティに関
しては、改善の余地があることが示された。

## 6. おわりに

本稿では、特徴語の視覚化による文化財探索支援システムの構築について述べた。今後は評価実験から得られた問題点の改善に取り組む。

一部の特徴語クラスタのラベリングが不適切である問題については、特徴語とラベル候補の類似度をWord2Vec により算出し、最も類似度の平均値が高いものをラベルとすることを検討している。

特徴語クラスタのラベルが探し難いという問題に対しては、特徴語クラスタに代表的な画像を表示することを検討している。

## 参考文献

[1] 道南ブロック博物館施設等連絡協議会. 南北海道の文化財. http://donan-museums.jp/ (参照 2022-09-10).

[2] 奥野拓. 地域文化財のデジタルアーカイブ化とオープンデータ化による活用の試み：「南北海道の文化財」の事例. デジタルアーカイブ学会第 5 回研究大会予稿. 2020. Vol. 4, No.s1, p. s9-s12.

[3] 大河原一輝, 平野廣美, 益子宗, 星野准一. ショッピングモール型 ECサイトのための店舗情報視覚化システム. 情報処理学会論文誌. 2015. Vol. 56, No.3. p. 847-855.

[4] 小林暁雄, 増山繁. ウィキペディアを利用したシソーラスの自動拡張. 計測自動制御学会第 54 回自動制御連合講演会講演論文集. 2011. p. 460-465.

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