JPH04160435A - 情報記憶方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、情報検索装置におけるグラフ形式で格納され
た知識の記憶と検索照合を行なうための情報記憶方法に
関する。

〔従来の技術〕

近年、情報の価値が高まり、情報の重要性がますます盛
んになる情報社会になってきている。このような情報社
会において情報をより有効に生かすだめには、情報を管
理し、検索することが必要となる。これを実現するため
に光ディスクの中に写真や図表を含む文書を画像情報と
して格納し、キーワードなどによる検索を行なうことが
できる文書ファイリング装置が実現されている。そして
、このファイリングシステムにキーワードを思い出せな
い場合でも文書を検索できるように、知識ベースを応用
してあいまいな記憶から検索できたり、覚えている関連
した知識によって説明を付けながら検索する検索システ
ムが特開昭６０ −６０６７８号等ですでに知られている。

まず、特開昭６０−６０６７８号で提案されている検索
システムについて述べる。第１５図は、特開昭６０−６
０６７８号で提案されている知識ベースの枠組みを使っ
た例を示している。第１５図において、楕円は物事を、
矢印は関係を示している。第１５図をグラフとしてとら
えれば、楕円に相当する部分をノードと呼び、矢印をリ
ンクと呼ぶことができる。また、第１５図のデータ構造
を知識ベースとして見る場合は、ノードを概念と呼び、
リンクを階層関係と呼ぶ。知識ベースにおいて、すべて
の物事は、「物事」を最上位とする概念と階層関係で結
ばれている。階層関係とは、「・・は・・の（一つ）で
ある」という関係を示している。この関係は、上位、下
位という属性を持っている。ある概念の上位の概念を上
位概念、下位の概念を下位概念と呼ぶ。″日立が２０５
０を開発した″と言う具体的な事実は、「日立」１５０
９とｒ２０５０Ｊ　１５２８を「開発する」と言う付加
情報がついた具体関係１５４１で結んだ組で表せられる
。このような具体関係を結ぶためには、「日立」とｒ２
０５０Ｊの上位概念である「（組織・機関）Ｊ１５０３
と「物Ｊ　１５１４の間に「開発する」という一般関係
１５３９が成り立っているからである。

特開昭６０−６０６７８号では、知識ベースの検索の一
手段として検索のための情報を逐次追加していく手段が
提案され、意味的にあいまいな検索が可能になった。例
えば、第１５図の知識ベースでは、「家電製品を開発し
ている会社が開発した計算機は？」というような検索が
可能になった。

これは、検索文に含まれている概念の一つを選び、その
概念およびその下位の概念を使っている具体関係を選び
、具体関係が選ばれたならば、そこに現われている語句
が、検索文の概念に包含されるかを調べることによって
行なうことができる。

特開昭６０−６０６７８号の方法では、２つの物事艷表
す概念しか結べなかったので、２つ以上の概念を１つの
関係で結ぶためには、概念と概念を結ぶリンクに関係を
付加情報としてつけるのではなく、関係をノードとして
独立させる必要がある。関係をノードとして独立させる
と、第１６図のようになる。これは、一般に意味ネット
ワークとして知られているものである（太原育夫著：人
工知能の基礎知識、近年科学社、１８７ページ）。

しかし、第１６図に示すように、具体的な事実を登録し
ようとすると、関係や概念が本来指すノードではなく、
それに下位のノードを作成してそのノードとリンクを結
ぶ必要がでてくる。例えば、「関係するＪ　１６０６の
下位概念として「開発する＃ＩＪ　１６０７と「開発す
る＃２Ｊ　１６０９を作り、それらのノードとリンクを
結ぶ必要がある。

もし、第１６図に示している２つの具体的な事実″日立
は電気釜を開発する”と″日立は２０５０を開発する″
における関係を一つのノードで示そうとすると、第１７
図のように関係に相当する１つのノードが複数の事実に
使われることになる。

この関係に「Ｚ社がワクチンを開発する」という事実を
追加すると第１８図のようになり、第１８図のネットワ
ークでは、「日立がワクチンを開発する」と言うように
読めてしまうと言う問題点がある（Ｊ１７，１８図では
、上位のノードの記述を省略した）。そのため、「開発
するＪ　１８０３という関係はそれぞれの事実ごとに分
ける必要があり、それをノードとして表すと第１６図の
ように表わす必要がある。第１６図のように具体的な事
実の中に現われる語句ごとに関係や概念を表わすと、具
体的な事実で使われている「開発する＃ＩＪ　１６０７
　ｒ開発する＃２Ｊ　１６０９のような仮想的なノード
が概念を示すノードと同等になるため、上位の一般関係
などのような情報を継承することになる。仮想的ノード
は、具体的な事実に現われる語句に相当するもので、上
位のノートに関する情報は語句に対応する概念がもって
いればよい。しかし、事実に現われる語句を他の概念と
同様にノードとして扱うと、余分な記憶容量が必要にな
る。特開昭６０−６０６７８号で提案されている知識ベ
ースの枠組みにおいて、関係を概念として（ノードとし
て）取り扱うようにすると、具体的な事実の語句ごとに
ノードが必要になるため、金剛な記憶容量が必要になる
。

また、特開昭６０−６０６７８号で示されていた説明に
よる検索の方法では、検索文に現われた概念を１つ選び
、次に、その概念およびその下位の概念が使われている
知識を選ぶ。そして、その知識の他の語句が、検索文の
対応している概念の下位の概念になっているかを調べる
ことによって行なわれる。検索文に現われている概念と
知識に現われている語句との照合は、知識に現われた語
句に対応する概念階層知識表現系の概念から上位の概念
を辿り、検索文に現われている概念と一致するものが現
われるかによって決められる。一致すれば照合は成功し
、そうでなければ照合は失敗する。「会社が開発したワ
ークステーション」を検索する検索文に対するこの照合
方式を第１５図の知識ベースを例にして説明する。検索
文の中に現われた概念およびその下位概念を使用してい
る具体関係を求める。「会社Ｊ　１５０５を選んだとす
ると、その下位概念をすべて検索して、それらの概念を
使用している具体関係を見つける。ここでは、″日立が
２０５０を開発する″と″日立は電子釜を開発する″と
いう２つの具体関係を見つけることができる。つぎに、
具体関係の中の他の語句が検索文と照合するか調べる。

例えば、ｒ２０５０Ｊ　１５２８が「ワークステーショ
ン」１５３０と照合するかを調べるためには、ｒ２０５
０Ｊの上位概念に「ワークステーション」という概念が
あるか調べることによって行なう。

これは、ｒ２０５０Ｊから上位の概念を辿りながら行な
う。もし、すべての上位の概念を調べて「ワークステー
ション」という概念がなければ失敗する。ｒ２０５０Ｊ
の上位概念には「ワークステーション」があるため照合
は成功するが、「電気釜Ｊ　１５２０の上位概念には「
ワークステーション」がないためその照合は失敗する。

このように特開昭６０−６０６７８号の説明による検索
における照合は、検索文の中に書かれた概念が検索され
る知識の語句に相当する概念と、同じであるか上位の概
念であれば〜成功する。照合には、具体事実の上位概念
を辿る必要があり、これは、検索時間が概念階層本の深
さに比例することを意味している。これは、知識の数が
膨大になり、概念の階層の深さが深くなると、実用上大
きな問題となる可能性がある。

一方、知識ベースが本構造であれば、エイホ、ホップク
ロウド、ウルマン著：アルロリズムの設計と解析Ｉ、４
８ページ、サイエンス社（以降、文献１と呼ぶ）で提案
されている方法である、あるノードが別のあるノードの
下位のノードになっているかを簡単に調べる方法を使う
ことにより、検索時間を短縮することが可能である。文
献１の方法は、木構造のノードに先行順（左側優先、上
位優先）でノードに番号を付けると、あるノードが別の
ノードの下位概念になっているかどうかは、そのノード
に付けられた番号およびそのノードに付けられた番号に
子孫の数を加えた間に、別のノードに付けられたノード
番号が入っていれば、別のノードがあるノードの下位の
ノードであることがわかるという方法である。第２５図
に文献１に従った方法で、本構造のデータに番号を付け
た例を示す。楕円がノードを示し、ノードの右下にノー
ドに付けられた番号、左上に下位のノードの個数を示し
た数を示す。例えば、「ハードウェア」２５３０には番
号として８番２５３１が割り当てられており、下位のノ
ードの個数は１゜（２５３２）が割り当てられている。

しかし、実際の知識ベースは、ある概念が直接の複数の
上位概念を持つような多重継承が含まれているため、木
構造ではなく、グラフ構造である。グラフ構造について
は、文献１の方法は適用できず、あるノードが別のある
ノードの下位のノードなっているかをノードの階層関係
を辿らずに調べる方法は知られていない。

さらに、実際の知識ベースでは、概念の追加削除が行な
われるが、知識ベースが木構造とした場合でも、文献１
の方法では、概念の追加削除を行なうと、変更に影響を
受けるノード以降のノードの番号を付は直す必要がある
。概念の追加清除を行なう際は、概念の追加削除を行な
うモードにしておき、それが終わった後に、番号を付は
直す方法が当然考えられる。しかし、概念の追加削除を
行なう際には、概念の追加削除が正しく行なわれたかど
うかを調べるために、頻繁に検索を行ないながら概念の
追加削除を行なうことが一般である。

そうすると、概念の追加削除の度にノードの番号を振り
直すか、特開昭６０−６０６７８号で提案されている方
法で検索する必要がある。ノードの番号を振り直すこと
は時間がかかる処理であり、また、特開昭６０−６０６
７８号で提案されている方法と文献１の方法の２つの方
法を持つことは同じ機能を実現するために複数の処理が
存在するため開発上効率的ではない。

さらに、ノードの番号を振り直す処理量について検討し
てみる。第１５図や第１６図のように具体的な事実も階
層水の中にいれると、具体的な事実で使われている語句
にもノードの番号を振る必要がでてくる。知識ベースで
は、概念の階層を示しているものより、具体的事実の個
数の方が多いのが一般である。そのため、概念の階層と
具体的な事実を区別しない従来の方法では、具体的な事
実に含まれる語句までノードの番号を付ける対象となり
、番号を振るときや振り直す際、概念だけにノードの番
号を振るより処理が多くなる。

〔発明が解決しようとする課題〕

グラフ構造である概念の階層水に対して、検索における
従来の照合方式では、知識に現われた語句と検索文の概
念の照合を概念の階層水を上に辿りながら、照合してい
たため、照合に処理時間が掛かるという問題がある。木
構造では、ノードに先行順で番号を振ることにより、ノ
ードの階層関係を階層水を辿らなくても照合する高速な
方法があったが、この方法はグラフ構造には適用できな
い。

具体的な事実を示す知識を格納する際に、本来の概念を
表すノードとは別に、具体的な事実に現われる語句を仮
想的なノードとして作成する必要が生じる。仮想的なノ
ードでも概念階層木でのノードであるため、上位のノー
ドが持つ情報を継承する。その結果、仮想ノードでもつ
情報量が増えるため、情報を格納するために必要な記憶
容量が多くなるという問題がある。

また、具体的事実の中で使われている語句を概念の階層
水の中のノードとして格納する場合、上位のノードがも
つ情報を継承するため必要な記憶容量が増える以外に、
それらの仮想ノードに対してもノードの番号を付ける必
要があり、番号を振るときや付は直すときに、時間がか
かるという問題がある。そして、ノードが振り直した際
、具体的事実の語句に対応する概念のノードの番号を振
り直す必要がでてくるという問題がある。

さらに、ノードにノードの階層関係を照合する目的でノ
ードの番号を付けた場合、概念階層木に対して概念の追
加削除が行なわれる度に、ノードの番号を振り直す必要
がでてくる。ノードの番号の付は直しは時間のかかる処
理なので、ユーザへの応答時間を短くするためにできる
だけ減らす必要がある。

本発明の目的は、以上の問題点を解決し、ノードに付け
られた番号を使って概念の階層関係の照合を効率的に行
ない、概念階層木に対する概念の追加削除する度にノー
ドの番号を振り直す必要がなく、かつノードの番号を振
り直した際に具体的な事実での語句に対応する概念のノ
ードの番号を振り直す必要がない方法を提供することで
ある。

本発明のほかの目的は、具体的な事実と概念や関係の階
層的な知識とを分けて格納することにより、具体的な事
実を格納するために必要な記憶容量を減らす方法を提供
することである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、概念の階層関係と概念間の結合で知識を表現
するネットワーク・モデルを用いた概念階層木の知識を
グラフ構造と見なし、概念に対応するノードの階層木上
の位置に相当する番号であるノード番号を先行順（左側
優先、上位優先）で付けることを特徴とする。

更に、概念の階層関係を表す概念階層表現系と、概念に
対応する語句を使った具体的な事実とを格納する言明表
現系に分けて知識を格納し、概念階層表現系の概念には
固有の識別子である概念識別子と照合を行なうためのノ
ード番号を付けることも特徴とする。

〔作用〕

このようにすることにより、ノードの追加削除を行なっ
ても、ノード番号を振り直すことなく下位ノードリスト
を修正するだけで、下位のノードの集合を維持すること
ができる。また、多重継承を許す概念階層木において下
位のノードの集合を保持する下位ノードリストを各ノー
ドに設け、ることにより、あるノードの下位のノードの
列挙や、あるノードが指定されたノードの下位のノード
であるかの照合をノードの階層関係を辿らなくても行な
うことができるようになる。

さらに、概念の階層関係に関する知識と具体的な事実と
を分けて格納することにより、具体的な事実の語句を表
す仮想的な概念を作る必要がなくなり、具体的な事実の
格納に必要な記憶容量を減らすことができる。

〔実施例〕

まず、本発明の基本的な考え方について説明する。

第１５図のように表わせられていた知識表現形態を、知
識の階層に関する知識と具体的な事実を分けて格納する
表現形態に拡張する。その表現形態の例を第１図に示す
。第１図において、知識の階層に関する知識を格納する
部分を概念階層知識表現系と呼び、具体的な事実や知識
を格納する部分を言明表現系と呼ぶ。

概念階層知識表現系は、基本的には、物事や関係の概念
に関する階層構造を表す。楕円は物事や関係を示し、矢
印は物事や関係の階層関係を示している。なお、概念階
層知識表現系でのデータ構造をグラフ構造として見なし
た場合、物事や関係のことを合わせてノードと呼ぶ、ま
た、概念階層知識表現系でのデータ構造を知識ベースと
して見なした場合、物事や関係のことを合わせて概念と
呼ぶ。この階層構造は、物事や関係の上位や下位の物事
や関係を表す以外に、特開昭６０−６０６７８号の知的
検索システムの特徴でもある概念のブラウジングを行な
う際の情報としても使われる。また、概念階層知識表現
系には、言明表現系の知識を登録したり検索文を生成し
たりするために使用するテンプレートも格納される。テ
ンプレートは、関係または属性を中心にして物事を結ん
だ組であり、そのような組が知識として存在する可能性
があったり、その組み合わせを見て検索文を作ることが
妥当であるような知識の枠組みである。第１図において
、概念階層知識表現系内のテンプレートは一点鎖線で示
されている。

言明表現系では、具体的な事実を表現する。具体的な事
実を単に知識と呼ぶことがある。ただし、そこで使われ
ている語句は、基本的に、概念階層知識表現系に記述さ
れており、言明表現系で使われた単語は、概念階層知識
表現系のノードから容易に検索できる仕掛けをあらかじ
め準備するものとする。例えば、この仕掛けは、概念階
層知識表現系の概念と言明表現系の語句との間に張られ
たポインタによって行なわれる。このポインタは。

第１図において点線１４８から１５３までの矢印で示さ
れている。

すべての物事は概念「物事」１０１を最上位とする階層
関係で結ばれている。また、すべての関係は概念「関係
」１０２を最上位とする階層関係で結ばれている。上位
概念は、複数存在してもよい。ｒＵＮＩＸワークステー
ション」１３５は２つの上位概念「ワークステーション
」　１３９とｒＵＮＩＸ計算機」１３３を持つ。このよ
うに、上位の概念を複数持つ概念が存在すると、階層は
木構造ではなく、グラフ構造になる。

言明表現系に知識を登録する際は、概念階層知識表現系
のテンプレートを選び、テンプレートのスロットに示さ
れた概念の下位の概念であれば、どのような語句も言明
表現系で使うことができる。

テンプレートの例を第２図に示す。このテンプレートは
、゛（組織・機関）が（物）を（作る）″という知識を
登録するための枠組みである。テンプレートを作る際に
は、言葉表現系に登録した知識を見やすくするために、
助詞を付けることができる。第２図のテンプレートの例
にも助詞が付けられている。′日立は２０５０を開発す
る′″という知識を言明表現系に登録するには、このテ
ンプレートに第３図のようにデータを入力し、登録する
。

言明表現系に格納されている知識を検索する場合もテン
プレートを使う。例えば、″会社が開発したワークステ
ーション”を検索する場合、第２図のテンプレートを第
４図のような検索文に変更して、検索を行なう。知識の
登録と検索の場合で、語順が前後することは本質的では
ない６登録するときは、一般に文章に近い形が望ましい
と思われ。

検索するときは、名詞で終わる形が望ましいと思われる
。これは、従来のキーワードによる検索と異なり、検索
したものを連体形で条件を付加した説明文を使って検索
することから説明による検索と呼ばれている。特開昭６
０−６０６７８号に記載のように、説明による検索の特
徴は、従来のキーワードによる検索と異なり、キーワー
ドを忘れてもそのキーワードのより上位の語句を使って
検索できることである。

特開昭６０−６０６７８号では、概念階層知識表現系に
相当する部分に概念の階層水と検索対象になる実際の具
体的な事実の両方を格納しており、概念階層知識表現系
と言明表現系とに分けて知識を格納していなかった０本
特許では、検索文を作ったり、知識を登録するテンプレ
ートを用意し、概念の階層関係とテンプレートを概念階
層知識表現系で表現する。そして、テンプレートは、特
開昭６０−６０６７８号での一般概念と同様に、上位の
ノードに定義されたテンプレートは、下位のノードに継
承される。即ち、第１図にリンク１０７と１２１で示さ
れている第２図のテンプレート２０１は、そのテンプレ
ートが関与している下位のノードに継承される。すなわ
ち、ノード１０４．１２３，１０８で定義されたテンプ
レートは、同じテンプレートが下位のノードで記述され
ているのと同じ効果がある。ただし、継承されているテ
ンプレートは、該当する上位のノードの部分がそのノー
ドに変更される。例えば、第３図では、［計算機メーカ
」に注目して知識を登録しているため、第２図［（組織
・機関）Ｊ２０３が第３図では、（計算機メーカ）３０
３とテンプレートが変更されている。これは、第１図の
「計算機メーカ」１１２を示すノードがテンプレートに
関する情報を保持しているためである。特開昭６０−６
０６７８号の一般関係と本方法のテンプレートの違いは
、一般関係はそれ自体が事実であるが１本方法のテンプ
レートは、あくまでも知識を入れる枠組みであり、具体
的な事実ではなく具体的な事実として検索できないとこ
ろが異なる。

また、テンプレートは、概念の階層水における概念の組
み合わせとそこに格納できる範囲を限定するものである
。検索対象になる具体的な事実（内容が一般的であって
も検索対象になる場合は、知識が存在するという意味で
具体的な事実である）は、言明表現系に格納する。この
ように、検索される知識と検索するための知識とを分け
ることにより、検索するための知識が検索される知識に
継承されなくなり、記憶容量を減らすことができる。

説明による検索では、特開昭６０−６０６７８号に記載
されているように、検索文のスロットに指定された概念
が検索の対象となっている知識に対応するスロットの語
句の上位概念（自分自身を含む）となっているかどうか
によって照合を行なう。第４図に示された検索文は、第
３図のテンプレートで作られた知識と照合する。それは
、第１図の「日立」１１４はｒ会社」１１０の下位概念
であり、ｒ２０５０Ｊ　１３７も［ワークステーション
」１３９の下位概念であり、「開発する」１０６は「作
る」１０４の下位概念であるためである。しかし、″日
立は電気釜を開発する″という知識とは照合しない。

なぜなら、「電気釜」１２９は［ワークステーションＪ
１３９の下位概念でないためである。この照合を実現す
る詳細な方式は、特開昭６０−６０６７８号に記載され
ている。

また、特開昭６０−６０６７８号の知識の格納方法では
、概念階層知識表現系に概念の階層水と検索対象になる
実際の具体的な事実を格納していることに相当し、本特
許のように概念階層知識表現系と言明表現系とに分けて
知識を格納していなかった。本特許では、検索文を作っ
たり、知識を登録するテンプレートは概念階層知識表現
系で表現する。そして、これは、特開昭６０ −６０６７８号で行なわれていた一般関係と同様に、上
位のノードに定義されたテンプレートは、下位のノード
に継承される。即ち、第１図にリンク１０７と１２１の
で示されている第２図のテンプレート２０１は、そのテ
ンプレートが関与している下位のノードに継承される。

すなわち、ノード１０４．１２３．１０８で定義されて
いるテンプレートは、同じテンプレートが下位のノード
で定義されているのと同じ効果がある。ただし、継承さ
れているテンプレートは、該当する上位のノードの部分
がそのノードに変更される。例えば、第３図では、「計
算機メーカ」に注目して知識を登録しているため、第２
図（組織・機関）２０３が、第３図では、（計算機メー
カ）３０３とテンプレートが変更されている。これは、
第１図の「計算機メーカ」１１２を示すノードがテンプ
レートに関する情報を保持しているためである。

一方、木構造に対しては、文献１に示されているように
、あるノードが別のあるノードの下位のノードになって
いるかを木の深さに比例しないような照合方式がある。

この方法を概念階層知識表現系と言明表現系に分けた知
識ベースに適用する場合の問題点として、以下のものが
ある。

（１）グラフ構造には、適用できない。

一般に、ネットワーク・モデルの知識ベースは多重継承
が行なわれることが一般的である。そのため、ノードが
階層関係になっているかの照合は、グラフ構造を扱える
照合方法でないと使うことができない。そのため、文献
１の方法はネットワーク・モデルの知識ベースに適用さ
れていなかった。

（２）概念の追加削除を行なう度に、ノードの番号を付
は直す必要がある。

知識ベースを構築する際は、知識の追加削除を行なうこ
とにより知識ベースの変更が頻繁に行なわれる。知識ベ
ースの変更は、変更が正しく行なわれたかどうかを確認
しながら進めることが多い。

即ち、知識ベースを変更した後、すぐに、検索を実行す
ることがある１文献１の方法を使った照合方式では、知
識ベースが変更されたならば、変更された以降のノード
のノードの番号を付は直す必要がある。もし、グラフ構
造のノード数が１０００であれば、変更後、平均５００
個のノードの番号を付は直す必要がある。複雑な知識ベ
ースでは、ノードの数が１００００個のオーダになるこ
とが予想されるため、概念の追加削除する度にノード番
号を付けなおすのでは、ノード番号の付は直しに時間が
かかり、知識ベースの更新とその確認作業が効率良く進
まいことになる。

これらの問題を解決するために、まず、グラフ構造とな
る概念の階層水の概念に対して、木構造での先行順に近
い一定の規則で番号を付ける。グラフ構造であるため、
そのように番号を付けようとすると、すでに番号がつい
ているノードに番号を付けようとすることと、下位のノ
ードの番号が連続しない状況がでてくる。本特許では、
先行順で番号を付ける際に既に番号が付けられていたノ
ードに対しては、番号を付けることを行なわず、すでに
ついている番号を使用する。そうすると、下位のノード
の番号は連続しなくなるが、下位のノードの連続してい
る番号の範囲を複数もっことを可能にすることにより、
グラフ構造でも下位のノードの番号をもたせることを可
能にする。さらに、ノードの追加削除が行なわれた場合
は、変更されたノードの直属のすべての上位のノードに
おける下位のノードの番号の範囲を変更することにより
、ノードの番号の付は直しを回避する。こうすることに
より、ノードの上下関係を上位のノードを辿らなくても
、照合でき、ノードの追加削除が行なわれても番号の付
は直しを行なわずに、変更したノードの直属のすべての
上位のノードに関する下位のノードの範囲を示す内容を
変更するだけで可能にする。

先に提案した方法でも、知識ベースに対して多くの追加
削除が行なわれたならば、ノードの上下関係の照合に時
間がかかるようになる可能性があり、ノードの番号を付
は直した方が照合が効率的に行なわれる可能性がでてく
るため、ノードの番号を付は直す必要がある。知識ベー
スの知識をすべてグラフ構造で表したとすると、概念も
具体的な事実もグラフ構造の中に組み込まれ、すべての
ノードの番号を付は直す必要がでてくる９本特許が提案
しているように、概念階層知識表現系に概念の階層関係
を格納し、具体的な事実を言明表現系に格納するならば
、ノードの番号の付は直しが概念階層知識表現系の概念
だけですむようになる。

しかし、この方法では、言明表現系の具体的な事実に使
われている語句に対応する概念のノードの番号が変われ
ば、語句と概念の対応関係を維持するために、語句の中
で参照しているノードの番号も変更する必要がでてくる
。そこで、概念階層知識表現系の概念に、本来の概念を
区別するための番号と概念の上下関係を照合するための
ノードの番号との２つをもたせる。そして、概念階層知
識表現系の概念と言明表現系の具体的な事実に使われて
いる語句との対応は本来の概念を区別するための識別子
を用い、概念の上下関係を照合するためには、グラフ構
造のノードに先行順に付けた番号を用いる。こうするこ
とにより、グラフ構造でのノードの番号の付は直しが、
具体的な事実の語句における概念の参照に影響を与えな
いことが可能になる。

以下、本発明を適用して検索を行なう場合の原理と動作
を説明する。

概念階層知識表現系における概念の階層は、−般にグラ
フ構造になる。概念はグラフ構造のノードに対応する。

グラフ構造におけるノードの階層関係を高速に調べるた
めに、２つのことを行なう。

一つは、グラフのすべてのノードに対する番号付けであ
る。もう一つは、すべてのノードに対して自分自身のノ
ードの番号を含むその下位のノードの番号のリストを作
ることである。

グラフのノードに対する番号付けは、グラフのすべての
ノードに対して最上位のノーｐを頂点として、左側優先
で深さ優先に順に番号を付ける。

この番号をノード番号と呼ぶ。ノード番号の付は方は、
最上位のノードを番号１として、左のノードから深い顧
に番号を付ける。上位に複数の概念を持つ（多重継承し
ている）概念では既に番号が付けられいる可能性があり
、もし既に番号が付けられている場合には、その概念お
よびその下位の概念への番号付けは行なわない。

第５図を使って、ノード番号の付は方の例を示す。第５
図において、ｒＵＮｒＸワークステーション」５５０は
ｒＵＮＩＸ計算機」５４６と「ワークステーション」５
６６との下位概念である。

第６図のようなグラフ構造である場合、最上位のノード
「物事」からノード番号を付けると、「計算機」のノー
ド番号に１１　（５４３）が付けられ、ｒＵＮＩＸ計算
機」のノード番号に１２　（５４７）が付けられる。第
６図においてノード番号はノードを′示す楕円の右下に
示されている。ｒＵＮＩＸワークステーション］５５０
はｒＵＮＩＸ計算機」５５６の下位概念としてノード番
号１３　（５５１）が付けられる。ｒ２０５０Ｊ　５５
４までノード番号を付けると、ｒＵＮＩＸ計算機Ｊ計算
機−つの下位概念であるｒＵＮＩＸミニコンピユータ」
５５８以下のノードにノード番号１５　（５５９）を付
ける。ｒＵＮＩＸ計算機」のすべての下位概念にノード
番号が付けられたならば、その上位の概念の「計算機Ｊ
の残りの下位概念にノード番号を付ける。ｒ計算機」の
下位概念の「ワークステーションｊ５６６にノード番号
１７　（５６７）を付けて＋　　ｒＵＮＩＸワークステ
ーション」５５０にノード番号を付ける場合、ｒＵＮＩ
Ｘワークステーション」には既に付けられているためノ
ード番号を付けることは行なわない。

すべてのノードにノード番号がついたならば、次に、す
べてのノードに対して自分自身のノードの番号を含むそ
の下位のノードの番号のリストを生成する。このリスト
のことを下位ノードリストと呼ぶ。下位ノードリストは
、自分自身のノードの番号と下位のノードになるノード
の番号の集合である。番号が連続している場合は、連続
している番号の最初の終わりの番号を対の形で持つ。こ
の対のことをノード番号対とよぶ。グラフ構造では、多
重継承しているノードがあり、そのノードの上位のノー
ドの下位ノードリストは、一般に、複数個のノード番号
対によって表わせられる。木構造で使われていた方法で
は、ノード番号対を複数表現できなかったため、グラフ
構造に対して適用できなかった。本特許では、ノード番
号対をリストにしたため、グラフ構造を扱うことができ
るようになった以外に、グラフ構造のノードの追加削除
の処理が容易になる特徴がある。

下位ノードリストの作り方を、第５図のｒＵＮＩＸ計算
機Ｊ５４６を例にして説明する。

ｒＵＮＩＸ計算機」の下位ノードのノード番号は、ｒＵ
ＮＩＸ計算機」からｒＸＪ５６’２までのノード番号の
１２から１６までの連続した番号になるため、ｒＵＮＩ
Ｘ計算機」の下位ノートリストは１つのノード番号対で
表せられる。ここでは、ノード番号対は、対となるノー
ド番号をｔｒｃｔｔとｎ）ｎではさんで表す。下位ノー
ドリストは、ノード番号対をＩＩ　［ＩＩと２′］”で
リストにしたものである。

ｒＵＮＩＸ計算機」の下位ノードリストは［（１２，１
６）コ５４８と表す、［ワークステーション」５６６の
下位ノードリストは、下位のノードのノード番号と自分
自身のノード番号が連続していないため、１つのノード
番号対では表わせず、［（１３，１４）、（１７，１７
）　］５６８の２つのノード番号対を含む形で表わす。

ノード番号が連続にならなかった理由は、「ワークステ
ーション」５６６の下位ノードのノードであるｒＵＮＩ
Ｘワークステーション」５５０が多重継承しているため
である。このように、多重継承が行なわれていると、１
つのノード対番号では表わすことができない場合がある
。

下位ノードリストの付は方の最も単純な方法を示す。こ
の方法では、左側優先で深さ優先でグラフを辿りながら
、下位のノードから上位のノードに戻る際、下位のノー
ド番号を上位のノードに伝え、全部のノードに下位のノ
ード番号を集める。

その後、重複しているノード番号を取り除き、残ったノ
ード番号をソートして、連続しているものは、最初のノ
ード番号と最後のノード番号を対にしてノード番号対と
して表す。連続していないノード番号は、そのノード番
号を最初と最後のノート番号として対にしてノード番号
対を作る。このようにすると、ノード番号対に現われる
ノード番号がソートされた）頓に並べられ、第５図でノ
ードの左上に示したような下位ノードリストを作ること
ができる。効率的な下位ノードリストの作り方の方法の
１つを実施例で示す。

言明表現系での具体的な事実は１作られた基になったテ
ンプレートの番号とテンプレートに代入された概念階層
知識表現系のノードに対応するノート番号を保持する。

これに対応して、概念階層知識表現系のノードにはその
ノードの語句を使っている言明の番号を格納する。言明
では、使っているノードの番号に関する情報しか格納し
ていず、言明で使っている語句の概念が持っている上位
のノードやテンプレートに関する情報を持っていない。

こうすることにより、概念階層知識表現系のノードから
そのノードに対応する語句を使っている言明を容易に見
つけることができ、かつ言明で使われている語句に関す
る情報を概念階層知識表現系のノードでの情報に比べて
簡略化して持っているため、言語の中の語句をノードと
して持つことより言明を格納するための記憶容量を減ら
すことができる。

次に、言明表現系の知識に現われた語句と検索文の概念
との照合を下位ノードリストを使って行なう方法につい
て説明する。まず、知識に現われた語句のノード番号と
検索文の概念の下位ノードリストを求める。知識に現わ
れた語句のノード番号を照合ノード番号と呼ぶ。検索文
の概念の下位ノードリストを被照合下位ノードリストと
呼ぶ。

知識に現われた語句と検索文の概念との照合は、照合ノ
ード番号が被照合ノードリストのノード番号対の範囲に
入っているかどうか調へることにより行なうことができ
る。ノードのノード番号対の範囲に入っているかどうか
を調べる一つの方法は。

下位ノードリストの最初のノード番号対から順に照合ノ
ード番号がその範囲に入っているか調べる方法である。

すべてのノード番号対を調べても照、合ノード番号がそ
れらの範囲に入っていない場合は、照合は失敗したと見
なされる。あるノード番号対の範囲に入っているならば
、知識に現われた語句と検索文の概念との照合は成功し
たと見なされ、残りのノード番号対の照合は行わない。

多くの場合で、この方法を高速にする方法は、先のよう
な方法で個々のノード番号対の範囲に入っているか調べ
る前に、まず、下位ノードリストの最初のノード番号対
の第１要素のノード番号と最後のノード番号対の第２要
素のノード番号の範囲にはいっているかを最初に調べる
方法である。

もし、その範囲に入っていない場合には、個々のノード
番号対を調べることもなく、照合が失敗することがわか
る。もし入っていれば、個々のノード番号対を調べて、
それらの範囲の中に入っているならば、照合が成功する
し、どのノード番号対が示す範囲にも入っていなければ
照合は失敗となる。この方法では、下位ノードリストの
最初のノード番号対の第１要素のノード番号と最後のノ
ード番号対の第２要素のノード番号を効率的に取り出せ
るように、下位ノードリストとは別に、下位ノードリス
トの最初のノード番号対の第１要素のノード番号と最後
のノード番号対の第２要素のノード番号を組にして保持
する必要があるかもしれない。

下位のノードの番号を下位ノードリストの形で持つこと
は、グラフ構造又は木構造で表わされた概念階層木への
ノードの追加削除を容易にする。

概念階層木へのノードの追加は、基本的には、追加され
たノードのノード番号を上位のノードに伝播することに
よって行なう。もし、伝播している際に下位ノードリス
トの隣接したノード番号対の第１引き数と第２引数が連
続になれば、結合する。ノードを追加した例を第６図に
示す。第６図では、ｒＵＮＩＸワークステーション」６
５０の下にｒＡＪ６７５というノードを追加した例であ
る。ノード「Ａ」には、ノード番号１９　（６７６）が
割り当てられたものとする。この番号は、現在使われて
いるノード番号の最後の番号のつぎの番号である。この
ノード番号１９は、ｒＡＪの上位のノードに伝播される
。その結果、ｒＵＮＩＸワークステーション」の下位ノ
ードリストは［（１３，１４）、（１９，１９）］６５
２となる。

「計算機」６４２の下位ノードリストは［（１１，１８
）、（１９，１９）］となるが、隣接したノード番号対
の第１引き数と第２引数が連続している場合は結合する
ため、［（１１，１９）］６４４となる。

概念階層木のノードの削除は、削除されたノードのノー
ド番号を上位のノードの下位ノードリストから削除する
ことによって行なう。第７図に、第５図の概念階層木か
らノードｒＸＪ５６２の削除を行なった例を示す。「計
算機」７４２の下位ノートリストは［（１１，１８）］
であったが、「Ｘ」のノードのノード番号１６を削除し
たため、ノード番号１６がその下位ノードリストから削
除され、［（１１，１５）、（１７，１８）コア４４と
なる。

階層構造が木構造であるとしても、下位ノードを示すた
めにノード番号対しか使用していなければ、ノードの追
加削除が行なわれた際は、ノード番号を付は直す必要が
ある。本特許の方法は、木構造の階層水に対してノード
の追加削除を行なった場合でもノード番号をつけ直す必
要がない方法を提供する。実際的なシステムでは、概念
階層木のノードの多くの追加削除が行なわれた場合は、
下位ノードリストの要素数が増えて、効率が悪くなるた
めに、ある程度ノードの追加削除が行なわれたならば、
ノード番号をっけ直したほうが効率的になるかもしれな
い。なお、第５図から第６図は物事について階層水を例
にしたが、関係の階層水についても同じである。

概念階層知識表現系の概念階層木のノード番号を付は直
すことは、言明表現系に格納されている具体的な事実の
中の語句から概念への参照に関する情報の影響が受ける
。概念の識別子としてノード番号を使うと、具体的な事
実の中の語句から概念への参照はノード番号で行なわれ
ることになる。

そうすると、ノード番号を付は直す度に、具体的な事実
の語句の中のノード番号も変更する処理が必要がでてく
る。概念階層知識表現系の階層水のノード番号が変更さ
れても、具体的な事実の語句から概念へ参照に影響を与
えないように拡張する方法として、具体的な事実の語句
から概念への参照は、語句に関する情報に対応している
概念に関する識別子（概念識別子と呼ぶ）を使うことで
ある。すなわち、概念識別子と概念の上限関係の照合を
行なうために使うノード番号とを分けることにより、ノ
ード番号を付は直しても言明表現系の具体的な事実の語
句と概念階層知識表現系の概念との参照関係を変更させ
ないようにすることが可能となる。しかし、具体的な事
実の語句と概念階層知識表現系の概念との参照を行なう
度に、概念識別子とノード番号との変換を行なう処理が
必要となる。

第８図は、本発明を適用した情報検索装置の実施例の構
成図である。装置全体の構成と動作の概要を説明する。

装置は、制御装Ｗ　（ＣＰＵ）８０１と主メモリ８０４
、磁気ディスク群８０５、ＣＲＴ８０２、キーボード８
０３からなる。概念階層知識表現系や言明表現系の知識
は磁気ディスク群に格納されている。ＣＲＴ８０２は、
概念階層知識表現系や言明表現系の知識や検索文を作る
ためのテンプレートを表示したり、検索結果を表示する
ために使われる。キーボード８０３は、検索を制御する
コマンドを入力したり、テンプレートに語句を埋めたり
するために使われる。

必要に応じて概念階層知識表現系や言明表現系の知識は
主メモリ８０４にローデングされ、ＣＲＴ８０２に表示
されたりする。この操作は、キーボード８０３から行な
われる。検索文の作成は、テンプレートを端末に表示し
なからキーボードを使って必要な語句を入力する。検索
文を作るためには、概念階層知識表現系の中の概念に関
連しているテンプレートを表示させ、それに必要な語句
を埋める。検索文ができると、検索を実行させる。検索
結果は、ＣＲＴ８０２に表示される。

以下、本発明を具体的に説明する。まず、グラフ構造に
おけるノードにノード番号を付ける方法を示し、下位の
ノード番号を格納する下位ノードリストの作り方を示し
１次に、ノードの追加削除する方法について述べる。

最初に、概念階層知識表現系における概念階層木のノー
ドにノード番号を付ける処理を第９図を用いて説明する
。最初に、ステップ９０２でノード番号を１に初期化し
、ステップ９０３で最上位のノードを処理対象に選び、
その下位のノードにノード番号を付けるためにステップ
９０４で処理９０６を行なう、処理９０６では、ノード
番号を付ける対象としているノードに番号を付けること
とそのノードの下位のノードにノード番号を付けること
を処理９０６を再帰的に呼び出すことによって行なう。

対象としている階層木は多重継承を許しているため、ノ
ード番号を付ける際、そのノードに既にノード番号が付
けられている可能性がある。ステップ９０７で処理対象
ノードにノード番号がついているかどうかを調べる。ノ
ード番号がついていれば、処理を終了する。ノード番号
がついていなければ、ステップ９０８でノード番号を付
け、下位のノードにノード番号を付ける。ステップ９１
１で下位ノードがあるかどうかを調べ、ない場合は終了
する。下位ノードがあれば、すべての下位ノードを処理
対象ノードとして処理９０６を再帰的に行なう。

次に、各ノードの下位ノードリストを作る方法を第１０
図を用いて説明する。ステップ１０ｏ２と１００３で処
理対象ノードを最上位のノードとして、処理１００５を
呼び出す。ステップ１００６で処理対象ノードに既に下
位ノードリストが作られているかどうかを調べる。すで
に作られていれば、ステップ１０１６でその下位ノード
リストを結果として返す。すでに作られてなげれば、ス
テップ１００７で処理対象ノードに下位ノードがあるか
どうかを調へる。下位ツートガなければ、ステップ１０
１７で処理対象ノードのノード番号を対にしてノード番
号対として返す。下位ノードリストがあれば、現在の処
理対象ノードを退避して、ステップ１００９で階層木上
で左優先に下位のノードの処理１００５を再帰的に呼び
出すことによって下位ノードリストを作成する。ステッ
プ１００９から１０１３までの処理ですべての下位ノー
ドの下位ノードリストを作ったならば、ステップ１０１
４でそれらの下位ノードリストを１つの下位ノードリス
トにして、す入でのノート番号対の第１引き数の番号で
ソートする。そして、次に、マージする。マージは、下
位ノードリストの隣接したノード番号対の第２引き数と
第１引き数が連続していた場合あるいは隣接したノード
番号対の第２引き数が次のノード番号対の第１引き数よ
り大きい場合はミ隣接したノード番号対を１つのノード
番号対にまとめて、最初のノード番号対の第１引き数を
新しく作成したノード番号対の第１引き数にし、２番目
のノード番号対の第２引き数を新しく作成したノード番
号対の第２引き数にすることによって行なう。これをす
べてのノードリストのノード番号対に対して行ない、そ
の結果を処理対象のノードの下位ノードリストとする。

処理１００５を再帰的に行なうことにより、階層木で下
位のノードの下位ノードリストが作成され、順にそれら
の下位ノードを使って上位のノードの下位ノードリスト
が作成される。最上位のノードは最後にすべての下位の
ノードを含んだ下位ノードリストが作成される。

次に、検索の処理を説明する検索の処理は、大きく分け
て次の２つの処理からなる。

（１）検索文の中に使われた語句を使って、検索文に照
合する可能性のある知識を言明表現系の知識から抽出す
る。

（２）（１）で抽出した知識が実際に検索文に照合する
か調べる。

検索文に照合する可能性のある知識を言明表現系の知識
から抽出する処理について、″会社が開発したワークス
テーション″の検索を例にして説明する。

まず、検索を行なうためには、検索文用のテンプレート
を作成する必要がある。そのためには。

検索文で使われている「開発する」、ｒ会社」、「ワー
クステーション」のどれかのノードのテンプレートを表
示させる。そうすると、そのノードに関係したテンプレ
ートが表示される。その中から、“会社が開発したハー
ドウェア”と言う検索文を作るのに適するテンプレート
を選ぶ。例えば、第２図のテンプレートを選ぶ。なお、
下位ノードでは、上位のノードで作られたテンプレート
も表示される。次に、テンプレートの開いているフィー
ルドに必要な語句を代入する。第２図のテンプレートの
最初のフィールド２０５には１１開発する”、２番目の
フィールド２０６には″会社”、３番目のフィールド２
０７には“ワークステーション”を入力する。その結果
、第４図のような検索用のテンプレートが作成される。

テンプレートを検索文作成用に使うときは、動詞を表す
「作る」のフイールドが巨的語を示す（物）の連体修飾
になるめ、″会社が開発したワークステーション″と読
むことができる。

作成されたテンプレートを使って、そのテンプレートに
照合する可能性のある知識を言明表現系の知識から抽出
する処理について説明する。まず、第４図の検索文の中
から１つの語句を選ぶ。ここでは、「会社」を選んだと
する。これは、検索文に含まれるフィールドの語句の中
で、もっとも言明表現系の知識を使っていないものを選
ぶのが効率的である。例えば、「会社」以下のノードを
使った言明表現系の知識が１００で、「開発するｊ以下
のノードを使った言明表現系の知識が５００、「ワーク
ステーション」以下のノードを使った言明表現系の知識
が２００であるとすると、ｒ会社」を最初に選んで、テ
ンプレートに照合する可能性のある知識を言明表現系の
知識から抽呂する方が、一般的に効率的である。つぎに
、選ばれた語句であるｒ会社Ｊからその下位のノードの
概念を使っている言明表現系の知識をすべて選び出す。

この処理を第１１図に示す。

最初に、ステップ１１０２で最初に選択したノードの下
位ノードリストを取り出し、次にステップ１１０３で、
その下位ノードリストに含まれる下位ノードを使ってい
る言明表現系の知識を取り出す。各ノードに下位ノード
リストを作成してお（と、あるノード以下のノードのノ
ード番号を階層本をたどらなくてもそのノード自身の下
位ノードリストを見ればわかるために、そのノードおよ
びその下位のノードの概念を使っている言明表現系の知
識を簡単に取り出すことができる。第１図に示した知識
ベースを例にすると、 ″日立が２０５０を開発する″ “′日立が電気釜を開発する′″ と言う２つの知識が候補となることがわかる。この２つ
の知識が候補となるのは、この２つの知識とも「会社」
の下位ノードである「日立」というノードを使っている
ためである。

次に、言明表現系から選び出した知識が検索文に照合す
るかどうかを調べる処理について第１２図を用いて説明
する。照合は、検索文に現われた概念が照合を行なって
いる言語表現系の知識の語句の概念と同じかより上位の
概念であれば、成功する。

まず、検索文に現われている概念１つの概念の下位ノー
ドリスを取り出す。ここでは、「ワークステーション」
を選ぶとする。ステップ１２０１で選んだ概念に対応す
るノードの下位ノードリストを取り出す。ステップ１２
０３で、下位ノードリストの最初のノード番号対の第１
引き数のノード番号と、下位ノードリストの最後のノー
ド番号対の第２引き数のノード番号を取り出す。第５図
を参考にすると、「ワークステーション」の下位ノード
リストは、［（１５，１６）、（１８，１８）コ５７２
となっているため、ここでは、Ｘに１５が、Ｙに１８が
格納される。次に、ステップ１２ｏ４で照合を行なって
いる知識の語句の概念のノード番号を取り出す。これは
、実際に知識として格納されているのは、語句ではなく
て、概念に対応するノード番号を格納しているため、容
易に行なうことができる。これを、Ａに代入する。Ａが
ＸとＹの間になければ、下位ノードリストの他のノード
番号対を調べることなく、調べている知識が検索文と照
合しないことがステップ１２０５の処理でわかる。Ｘと
Ｙの間に入っているならば、下位ノードリストに含まれ
ているすべてのノード番号対が示す範囲に入っているか
調べる。ステップ１２０６で、下位ノードリストから最
初のノード番号対を取り出し、ステップ１２０７でＸと
Ｙをそのノード番号対の第１引数と第２引数を代入する
。ステップ１２０８でＡがＸより大きくＹより小さけれ
ば、現在、照合するかどうか調べている知識に現われて
いる概念と検索文の想念との照合は成功とする。逆に、
下位ノードリストのすべてのノード番号対の範囲に入っ
ていなければ、照合は失敗とする。下位ノードリストは
ソートされているため、Ａがノード番号対の第１引き数
より大きくなった時点で失敗とわかる。第１２図に示し
た処理を検索文に現われているすべての概念に対して処
理を行ない、すべての概念での照合が成功すれば、候補
となっている知識と検索文が照合したと見なす。先の例
で、検索文中の「ワークステーションノ５６６に対応す
る候補の語句は。

ｒ２０５０Ｊ　５５４と「電気釜」５３８である。

ｒ２０５０Ｊ　５５４のノード番号は１４　（５５５）
で、これは、ｒワークステーション」の下位ノード番号
のノード番号対の範囲に入っているため、照合は成功す
る。しかし、「電気釜」はノード番号が１０　（５３９
）であるため、ステップ１２０５ですぐに照合しないこ
とがわかる。

一方、特開昭６０−６０６７８号では、具体関係のノー
ドから検索文の対応する概念が上位のノードにあるかど
うかを調べていた。この例では、「電気釜」５３８が「
ワークステーション」５５０の下位のノードでないこと
がわかるためには、「家電製品」５３４から「物事」５
０１間での４つのノードを調べる必要があった。また、
ｒ２０５０Ｊ　５５４が「ワークステーション」５６６
の下位のノードであるか調べるためには、もし、探索を
左側優先で行なっていたならば、ｒＵＮＩＸワークステ
ーション」５５０、ｒＵＮＩＸ計算機Ｊ５４６からｒ物
事Ｊ　５０１＊でを調べ、つぎにｒＵＮＩＸワークステ
ーション」５５０の別な上位ノードである「ワークステ
ーション」５６６を調べて始めてわかる。この処理は、
階層本におけるノードの深さに処理量が比例することに
なる。一方、本特許の方法の処理量は、検索文に現われ
た概念の下位ノードリストの要素の数に比例する。この
数は、多重継承の程度にもよるが、一般的に階層木にお
けるノートの深さより少なく、照合処理が高速化される
。

次に、階層本に対するノードの追加に関する処理につい
て、第１３図を用いて説明する。追加するノードのノー
ド番号は、階層本に付けられたノードのもっとも大きな
ノード番号の次の値が使われる。追加するノードが、最
下位のノードかどうかをステップ１３０５で調べ、そう
であれば、ステップ１３０９で追加したノードの下位ノ
ードリストには、自分のノード番号しか含まないノード
番号対を登録する。最下位のノードでなければ、追加す
るノードの下位ノードリストには、追加するノードの１
つ下のノードの下位ノードリストに対して追加するノー
ドのノード番号をマージする。

そして、それを追加するノードの下位ノードリストとす
る。マージの方法は、第１０図に示したノード番号を付
けるときの方法と同じである。そして、追加したノード
の番号対を、処理１３１０で上位のノードの登録する。

ステップ１３１１で追加するノードがすでに登録されい
るか調べ、登録されていれば処理を終了する。登録され
ていなければ、ステップ１３１２で下位ノードリストに
追加する。追加するノードのノード番号が、下位ノード
リストのあるノード番号対とマージできるならば（ある
ノード番号対の第１引き数か第２引き数と連続している
ならば）、マージする。そうでなければ、ステップ１３
１４で追加するノードのノード番号の対であるノード番
号対をその下位ノードリストに追加する１次に、ステッ
プ１３１５で上位のノードがあるか調べる。もし、上位
のノードがなければ、処理を終了する。上位のノードが
複数あれば、すべての上位のノードに対して再処理１３
１０を再帰的に行なう。

階層木からノードの削除する方法を第１４図を用いて説
明する。まず、ステップ１４０２で削除するノードが下
位ノードを持っているか調べる。

もし、下位ノードを持っていなければ、ステップ１４０
７で削除するノードの下位ノードリストを削除する。も
し、下位ノードを持っていれば、削除する下位ノードの
下位ノードリストを上位のノードの下位ノードリストと
マージする。もし、削除するノードが複数の上位のノー
ドを持っていれば、すべての上位のノードに対して、ス
テップ１４０３を行なう。ステップ１４０４で削除する
ノードのノード番号をＸとし、処理１４０８で削除する
ノードの上位のすべてのノードから削除するノードのノ
ード番号を削除する。上位のノードでは、ステップ１４
０９で、下位ノードリストに削除するノード番号を含ま
ないか調べる。もし、含まなければ、処理を終了する。

含めば、ステンプ１４１０で下位ノートリストの中に含
まれるノード番号対が削除するノード番号しか含まない
かどうかを調べる。そのノード番号対しか含まなければ
、ステップ１４１６で下位ノードリストからそのノード
番号対を削除する。そうでなければ、ステップ１４１１
でノード番号対のノードを示す番号か調べる。ノードを
示す番号であれば、ステップ１４１７でノード番号を含
まないようにノード番号対を書き直す。そうでなければ
、ステップ１４１２でノード番号対を、削除するノード
番号の１つ下のノード番号と１つ上のノード番号とで２
つに分ける。次に、ステップ１４１３で上位のノードが
あるか調べる。もし、上位のノードがなければ、処理を
終了する。上位のノードが複数あれば、すべての上位の
ノードに対して処理１４０８を行なう。

これまで、グラフ構造のノードレ二ノード番号を付けて
、具体的な事実の語句が対応している概念のノード番号
を使って、照合やノード番号の追加削除を行なう方法に
ついて説明した。言明表現系での具体的な事実の中の語
句からの概念への参照がノード番号を使っているのであ
れば、概念の追加削除が行なわれた後に、第９図で説明
したノード番号を付ける方法でノード番号を付は直した
場合、語句の中のノード番号を変更する必要がある。

第２１図は、第１図の部分的な知識ベースに概念階層知
識表現系のノードと言語表現系の語句にノード番号を付
加したものである。例えば、「日立」２１１３はノード
番号５　（２１１４）を持ち、言明表現系の中の「日立
」という概念に対応する語句［日立Ｊ　２１２１と「日
立Ｊ　２１２７はそれぞれノード番号５（２１２２と２
１２８）を持っているとする。言明表現系のほかの語句
のノード番号については省略しである。このような知識
ベースにおいて、「会社Ｊ　２１０７の下に「メーカ」
という概念を追加し、ノード番号を付は直すと、第２２
図のようになる。「日立」のノード番号は５から６（２
２１７）に変更になっている。これに従い、言明表現系
の具体的な事実の「日立」に対応する語句のノード番号
も６　（２２２５と２２３１）にそれぞれ変更する必要
がある。概念階層知識表現系の概念のノード番号が変更
したならば、言明表現系の語句のノード番号も変更する
必要がでてくる。一般に、具体的な事実の数は、極めて
多くなるので、ノード番号を付は直す場合、言明表現系
の語句のノード番号も変更することは処理時間がかかる
ことになる。照合を行なうために使うノード番号と概念
の固有の識別子を分けると、言明表現系の語句からの概
念への参照を変更する必要がなくなる。すなわち、概念
階層知識表現系の概念は、概念階層木における場所の情
報に相当するノード番号と概念を区別する識別子である
概念別子をもつことにして、言明表現系の語句から概念
を参照するには概念識別子を使い、照合の場合だけ、ノ
ード番号を使うことにする。第２２図の知識ベースは第
２３図のように、各概念には、概念識別子（概念の左下
に示されている）とノード番号（概念の右下に示されて
いる）が付けられる。［日立Ｊ　２３２３の概念識別子
は２３２５でノード番号は２３２４である。そして、言
明表現系の語句には、概念識別子が付けられる。

「日立」という語句２３３３と２３３９にはそれぞれ５
　（２３３４と２３４０）という概念識別子が付けられ
る。そして、概念識別子からノード番号への対応および
ノード番号から概念識別子の対応には、第２４図に示す
ように、ノード番号から概念識別子へ変換を行なうため
のノード番号概念識別子対応表２４０２と、概念識別子
からノード番号へ変換を行なうための概念識別子ノード
番号対応表２４０４を用いる。ノード番号概念識別子対
応表２４０２は１次元の配列であり、ノード番号に相当
する配列要素の内容に概念識別子が格納される。第２４
図のノード番号概念識別子対応表２４０２では、第２３
図の知識ベースのノード番号から概念識別子に変換する
ものであり、概念識別子ノード番号対応表２４０４は概
念識別子からノード番号に変換するものである。この２
つの変換表は、第９図のノード番号をノードに付ける際
に同時にこの変換表も作成されたり更新される。

また、ノード番号から概念識別子に変換する操作が必要
な場合は変換表が使われる。第１２図の１２０４の処理
において、知識の語句のノード番号は、語句には概念識
別子が書かれているため、概念識別子ノード番号対応表
２４０４を使って概念識別子からノード番号への変換が
行なわれる。

概念が追加されたときは、ノード番号概念識別子対応表
２４０２に新しいノード番号の要素として概念識別子が
格納され、概念識別子ノード番号対応表２４０４とに新
しい概念識別子の要素としてノード番号が格納される。

概念の削除は、それぞれの変換表の削除されたノード番
号と概念識別子の要素としてＯを代入しておく。

次に、テンプレートの追加処理について説明する前に、
物事や関係のノード及びテンプレートなどのデータ構造
を第２０図を用いて説明する。

第２０図において、：：＝”は左辺が右辺のデータ構造
で定義されていることを示す。ノードは、物事と関係の
ノードにそれぞれユニークに付けられた概念識別子と、
照合を高速に行なうためのノード番号を持ち、ノードの
タイプと名称を持つ。ノードタイプは、物事か関係かを
示す。名称は一般にその物事や関係に対応する語句であ
る。

各ノードは、そのノードにつながっているすぐ上位とす
ぐ下位のノードのノート番号をリスト形式でもっている
。その法に、テンプレート番号リスト、下位ノードリス
ト、言明番号のリストを持っている。テンプレート番号
リストの各要素はテンプレート番号と、テンプレートで
どのフィールドを継承しているかを示す格番号を持つ。

例えば、第２図では、「作る」が格番号Ｏで、「（組識
・機関）」が格番号１である。右のフィールドに行くほ
ど格番号が１つづつ増える。テンプレート番号リストに
は、このノードで定義されたテンプレートも上位のノー
ドから継承されたテンプレートも一緒に格納される。第
１図の「計算機メーカ」１１２のノードのテンプレート
番号リストには、第３図のテンプレートを表示するため
に以下のような要素が格納されている。

（１０，１） ここで、第１引き数の“１０″は第２図のテンプレート
に与えられたテンプレート番号である。第２引き数の１
”は格番号を示しており、テンプレートの関係を示す格
を０番に割り当てているため、２番目のフィールドに対
応する格番号は１である。

テンプレートには、テンプレートに付けられたユニーク
な番号とこのテンプレートを定義した関係“の概念識別
子、そしてテンプレートのフィールドごとにどのような
助詞を付けるかを指定した助詞指定付き物事概念識別子
リストがある。第２の２０３及び２０４のフィールドは
テンプレート２０１の助詞指定付き物事概念識別子リス
トに［（１，２、″が″）、（２，７、′を″）］と格
納されていることによる。リストの最初の要素である（
１．２、″が″）の最初の要素の１は格番号であり、２
番目の要素の２は概念識別子である。３番目の要素は助
詞を示゛している。第５図の場合は、概念の追加削除が
行なわれていないため、ノード番号と概念識別子が同じ
番号になっているものとする。第３図のテンプレートの
表示は、ユーザが「計算機メーカ」のテンプレートの中
で、テンプレート番号リストの中の要素である（１０．
１）に相当するテンプレートを選んだとする。そうする
と、まず、テンプレート番号１０番のテンプレートに関
する情報をとりだす。そして、その情報の格番号１に相
当するフィールドを自分のノードの名称である″計算機
メーカ′　（概念識別子４（５１４））で置き換える。

これは、第２図のテンプレート２０１の助詞指定付き概
念識別子リストが ［（１，４、″が”）、（２，７、“を”）］変わった
ことに対応する。

言明表現系に格納されて′いる具体的な事実に関する情
報は、事実に与えられたユニークな番号である言明番号
と具体的な事実を作ったテンプレート番号、そして実際
にユーザが入力した関係の概念識別子を格納する関係概
念識別子と、実際に入力された語句に対応する物事を格
番号との組が要素である格納する物事概念識別子リスト
からなる。

このデータ構造かられかるように、具体的な事実で使わ
れている語句はノートではなく、ノードに対応する語句
（名称）を参照しているだけである。そのため、言明で
使っている語句の情報として２００１のような上下のノ
ード番号のリストやテンプレート番号のリストなどのデ
ータ構造を保持する必要がなくなり、必要な記憶容量を
減らすことができる。

最後に、テンプレートの登録処理について示す。

テンプレートを登録する際は、第２図のテンプレートで
なにもフィールドに記述されていない枠組みだけを表示
する。利用者は各フィールドに関係や概念の名称及び助
詞を登録する。ステップ１９０２で、新しくテンプレー
ト番号を設定し、テンプレート用の記憶領域を確保し、
テンプレート番号に設定したテンプレート番号を格納す
る。

指定された名称から、概念識別子を検索し、テンプレー
トの関係概念識別子や助詞指定付き物事概念識別子リス
トに概念識別子や助詞を登録する。

次に、このテンプレートで使った関係や物事の概念に作
成したテンプレート番号を登録する。そして、処理１９
０５でそれらの関係や物事の下位の概念にテンプレート
番号を登録する。ステップ１９０６で現概念に下位ノー
ドがあるかどうかを調べる。下位概念がなければ、処理
を中断する。

下位概念があれば、ステップ１９０７でテンプレート番
号にテンプレート番号と継承した概念の格番号を対にし
て格納する。現処理概念の下位概念のすべてに対して処
理１９０５を行なう。

〔発明の効果〕

以上説明したごとく、本発明によれば、多重継承を許す
概念階層木において下位のノードの集合に保持する下位
ノードリストを各ノードに設けることにより、あるノー
ドの下位のノードの列挙や、あるノードが指定されたノ
ードの下位のノードであるかの照合をノードの階層関係
を辿らなくても行なうことができるようになる。また、
ノードの追加削除を行なっても、ノード番号を振り直す
ことなく下位ノードリストを修正するだけで、下位のノ
ードの集合を維持することができるようになる。さらに
、概念の階層関係に関する知識と具体的な事実とを分け
て格納することにより、具体的な事実の語句を表す仮想
的な概念を作る必要がなくなり、具体的な事実の格納に
必要な記憶容量を減らすことができるようになる。また
、概念階層木のノードにおいて照合を行なうために使う
ノード番号と概念を識別するための固有の識別子を持た
せることにより、概念の追加削除が行なわれた場合でも
、言明表現系の語句からの概念への参照を変更する必要
がないよう１こ拡張できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、概念階層知識表現系と言明表現系を使った知
識ベースの例を示す図、第２図は、検索文を作成したり
、知識を登録したりする際に使うテンプレートを示す図
、第３図は、テンプレートを使って″日立が２０５０を
開発する′″という知識を登録することを示す図、第４
図は、テンプレートを使ってパ会社が開発したハードウ
ェア″′を検索する検索文を作ることを示す図、第５図
は、第１図に示した概念階層知識表現系の物事の階層木
に対して、ノード番号と下位ノードリストを付けた図、
第６図は、「ワークステーション」の下位概念として、
「Ａ」という概念を登録した図、第７図は、第１図に示
した概念階層知識表現系の階層木より、ｒＵＮＩＸワー
クステーション」の下位概念であるｒ　Ｘ　Ｊを削除し
た図、第８図は、本発明のシステム構成図、第９図は、
階層木のノードに対してノード番号を付ける処理を示し
た図、第１０図は、ノードに下位ノードリストを作成す
る処理を示す図、第１１図は、照合の候補となる知識を
選び出す処理を示した図、第１２図は、検索文の概念と
知識の語句の概念が照合するか調べる処理を示した図、
第１３図は、階層木にノードを追加する処理を示した図
、第１４図は、階層本からノードを削除する処理を示し
た図。第１５図は、時開６０−６０６７８号の知識ベー
スを示している図、第１６図は、時開６０−６０６７８
号の方法にしたがって関係もノードとして独立させた図
、第１７図は、第１６図の具体関係で結ばれている事実
を１つの関係にまとめた図、第１８図は、第１７図の知
識に１２社がワクチンを開発する」という事実を追加し
た図、第１９図は、テンプレートを登録する処理を示し
た図。第２０図は、ノードやテンプレート、言明のデー
タ構造を示した図、第２１図は、第１図の部分的な知識
ベースに対して概念階層知識表現系の概念と言明表現系
の語句にノード番号を付加した図、第２２図は、第２１
図に示した知識ベースに概念を追加した図、第２３図は
、第２２図に示した知識ベースに概念識別子とノード番
号を付加した図、第２４図は、ノード番号概念識別子対
応表と概念識別子ノード番号対応表を示した図、第２５
図は、第１図の知識ベースに於て多重継承をしないよう
に変更した知識ベースに対して、ノード番号と下位のノ
ードの個数を付加した図である。　８０１・・・制御装
置。 ８０２・・・ＣＲＴ、８０３・・・キーボード、８０４
・・・主メモリ、８０５・・・磁気ディスク装置、９０
１〜９１３・・・ノード番号を付する処理を表わす各ス
テップ・

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、概念の階層関係と概念間の結合で知識を表現するネ
   ットワーク・モデルを用いた概念階層木として情報を記
   憶する情報記憶方法において、上記概念階層木の知識を
   グラフ構造と見なし、概念に対応するノードの階層木上
   の位置に相当する番号であるノード番号を左側、上位優
   先の先行順で付けることを特徴とする情報記憶方法。 ２、第１項記載の情報記憶方法において、あるノードの
   下位ノードのノード番号を、ノード番号が連続している
   ときは、連続しているノード番号の最も小さい番号と最
   も大きい番号の範囲で示し、連続していないものは、分
   けて別の範囲として示したものを集合として下位のノー
   ドのノード番号を保持することを特徴とする情報記憶方
   法。 ３、第１項記載の情報記憶方法において、概念の階層関
   係を表す概念階層表現系と、概念に対応する語句を使っ
   た具体的な事実とを格納する言明表現系に分けて知識を
   格納し、概念階層表現系の概念には固有の識別子である
   概念識別子と照合を行なうためのノード番号を付けるこ
   とを特徴とする情報記憶方法。 ４、第３項記載の情報記憶方法において、ノードの階層
   構係はノード番号を使って照合し、具体的な事実におけ
   るノードの識別はノード番号を使わずに概念識別子を使
   って行ない、ノード番号と概念識別子との対応をノード
   番号・概念識別子対応表を使って行ない、概念階層木で
   のノード番号の振り直しが具体的な事実における概念階
   層木へのノードの参照に変更を与えないことを特徴とす
   る情報記憶方法。 ５、第１項記載の情報記憶方法において、概念に対応す
   る語句を使っている具体的な事実を下位のノード番号の
   範囲の集合を参照するだけでとりだすことを特徴とする
   情報記憶方法。 ６、第１項記載の情報記憶方法において、検索文を具体
   的な事実と照合する場合に、具体的な事実に現われた語
   句と対応する概念のノード番号が、検索文中の概念の下
   位のノード番号の範囲に入っているかを調べることによ
   り照合を行なうことを特徴とする情報記憶方法。 ７、第４項記載の情報記憶方法において、ノードが追加
   削除されたときにそのノードの上位のすべてのノードに
   おける下位のノードの範囲を示す集合を変更することに
   より、下位のノードのノード番号を管理することを特徴
   とする情報記憶方法。