JPH07105234A

JPH07105234A - データベース検索装置

Info

Publication number: JPH07105234A
Application number: JP5250482A
Authority: JP
Inventors: Kenji Mizutani; 研治水谷; Makoto Hirai; 誠平井; Koji Matsushima; 宏司松島
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1993-10-06
Filing date: 1993-10-06
Publication date: 1995-04-21

Abstract

(57)【要約】【目的】ユーザの検索意図を反映するデータの集合を
選択するデータベース検索装置を提供すること。【構成】ユーザの発話を認識して対話の文脈を出力
し、かつデータベース１０４から選択されたデータを対
話の文脈を参照しながらユーザに対する応答文の形式で
出力する対話管理装置１０１をユーザに対するインタフ
ェースとする。データベース構造記述装置１０５はデー
タベース１０４の部分集合を定義し、各データに数値情
報を記述する。データ選択装置１０２は対話管理装置１
０１の出力からユーザに提供すべきデータの選択を行
い、さらにデータベース構造記述装置１０５に記述され
た各データに対する数値情報を参照してユーザが興味を
示すと推論されるデータを選択する。構造記述更新装置
１０３はデータ選択装置１０２が指定したデータについ
てデータベース構造記述装置１０５の数値情報を更新す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はユーザの要求に対して情
報を提供する装置に関するものであり、特にデータベー
ス検索装置とコンサルテーションシステムに関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】近年、データベースの規模は著しく増加
する傾向にあり、それに伴ってユーザの検索意図を可能
な限り反映するデータ検索技術の必要性が高まってきて
いる。例えば、新聞データベースのフルテキスト検索や
図書館における文献検索においては、ユーザが検索シス
テムに検索キーとなる文字列、数値、それらを組み合わ
せた条件式、あるいはそれらを意味する自然言語の文を
入力すると、システムはデータに付属するインデックス
あるいはデータの内容との比較を行ってデータベースか
らデータの集合を提供する。しかし、一般にそのデータ
の数はユーザが期待していた数を越える膨大なものにな
ったり、あるいは大幅に下回る数になることが多い。そ
のような場合、ユーザは自分が処理できる数だけの、あ
るいは必要とする数だけのデータが提供されるように検
索キーを設定し直すが、ユーザの要求を満足するような
内容を持つデータがその集合に十分含まれていない場合
には、さらに検索キーを検討して再入力する。現在のと
ころ、このような検索キーのプランニングはユーザにと
って大きな負担となっている。特に検索を開始した段階
などで、ユーザが自分が獲得したいデータに対して具体
的なイメージを持っていない場合にこの負担は大きくな
る。

【０００３】前述の問題を解決する手法として、クラス
タリングの手法を応用したものがある（例えば、１９９
２年度電子情報通信学会ヒューマンインタフェース研究
会報告書４３−６）。この手法では対話型で検索結果を
表示しながらユーザの判断を仰ぐことで、動的にクラス
タを変化させてユーザの要求する範囲まで提供するデー
タの集合を絞り込む。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前述の手法には２つの
問題点がある。第１の問題点は個々のデータに属性値が
ないデータベースについては、何らかの属性を定義して
その値を決めなければ検索が行えないことである。異質
なデータで構成されるデータベースを検索対象とする
と、一貫した属性の定義は難しくなるので、データベー
スの作成者にとって大きな負担となる。第２の問題点
は、ユーザに提供するデータの集合を、幾何学的距離を
利用してクラスタの重心から一定の距離以下にあるデー
タで構成するので、クラスタ内のデータとクラスタの外
側の近傍のデータの内容が均質になる傾向が強い。した
がって、システムが提供したデータがユーザの要求を満
足しない場合にクラスタを拡大しても、増加分のデータ
はユーザの検索意図を満足しない場合が多い。

【０００５】本発明は、データベース内の各データに対
する属性値の設定を不要とし、さらにユーザが興味を示
す可能性のあるデータを推論してシステム側から提案
し、ユーザの検索意図を反映したデータ検索技術を提供
することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のデータベース検索装置は、データベース内
のデータの構造を記述するためのデータベース構造記述
装置を設け、それが保持する情報を参照してユーザに提
供すべきデータの選択を行うデータ選択装置を設ける。
また、ユーザの発話を対話の文脈を参照して解釈し、デ
ータベースから選択されたデータをユーザに提示して対
話の文脈から応答文を生成するための対話管理装置を設
ける。そして、データ選択装置によって指定されたデー
タとそれに対するユーザの興味の度合いを入力としてデ
ータベース構造記述装置を更新するための構造記述更新
装置を設ける。

【０００７】

【作用】データ選択装置は、対話管理装置が出力するユ
ーザの発話の解釈を、データベース内のデータに付属す
るインデックスあるいはデータの内容そのものと比較し
てユーザに提供するデータの集合を作成する。ユーザの
発話が検索キーを明言している場合は、データ選択装置
はデータベース構造記述装置が持つ数値情報をデータの
集合の絞り込みに利用する。検索キーが得られずにデー
タの集合が作成できない場合は、データ選択装置は数値
情報の値の大きいデータを検索して提供する。構造記述
更新装置はユーザとの対話を通じてデータベース構造記
述装置の数値情報の更新を繰り返す。したがって、各デ
ータの数値情報に差が生じ、システム側から順次提供さ
れるデータには均質性が減少するので、ユーザの検索意
図を反映したデータの集合を提供することができる。

【０００８】

【実施例】本発明の一実施例のデータベース検索装置の
全体の構成を表すブロック図を図１に示す。ユーザの発
話は対話管理装置１０１に入力され、形態素解析、構文
解析、意味解析、語用論解析がなされて発話の解釈が出
力される。データ選択装置１０２はその発話の解釈と、
データベース構造記述装置１０５が記述している各デー
タに対する数値情報を利用してデータベース１０４から
データを取り出して対話管理装置１０１に出力する。デ
ータベース１０４から検索されたデータは対話管理装置
１０１がユーザに提供し、それに対するユーザの意見と
新たな検索要求を知るために応答文の生成を同時に行
う。データ選択装置１０２は、取り出したデータに対す
るユーザの興味の度合いをユーザの発話の解釈から計算
し、構造記述更新装置１０３に出力する。構造記述更新
装置１０３は、データベース構造記述装置１０５が保持
している数値情報の更新を行う。

【０００９】次に本発明の動作例を説明する。データベ
ース構造記述装置１０５は、データベース１０４をデー
タの全集合U={di}とみなす。Uの部分集合Sjは何らかの
意味でその内容が互いに近いデータの集合であり、これ
らは以下の２つの条件、条件１．∪Sj=U 条件２．任意のSjについてSj∩Sk≠φなるSk(j≠k)が存
在する。を満たすように定義されている。ただし、Sj⊆SkなるSk
(j≠k)は存在しないとする。図２にデータベース構造記
述装置１０５の内部構成を示す。部分集合定義装置２０
１は、すべてのdiについてそれが所属する部分集合を記
述する。また数値情報記述装置２０２はすべてのdiにつ
いてその数値情報を格納する。例えば、以下の贈答品の
データベースにおいて、データ={靴下,ハンカチ,文房具,テレホンカード,図書
券,商品券,置き時計,砂糖,貴金属類,骨董品,洋酒,キャ
ビア,メロン,ビール,ジュース,コーヒー,和菓子,スモー
クサーモン,ハム} において、以下の４つの部分集合を定義した場合、、実用的={靴下,ハンカチ,文房具,テレホンカード,図書
券,商品券,置時計,砂糖} 高価={貴金属類,骨董品,商品券,置き時計,洋酒,メロン,
キャビア} 生もの={キャビア,メロン,スモークサーモン,ハム,和菓
子} 量感がある={砂糖,置き時計,洋酒,メロン,和菓子,ビー
ル,ジュース,コーヒー} 部分集合定義装置２０１の内部記述を図３に、数値情報
記述装置２０２の内部記述を図４に示す。

【００１０】対話管理装置１０１はユーザに対して対話
を行い、省略語の補充、代名詞の同定などを対話の文脈
から行い、ユーザの発話を解釈してデータ選択装置１０
２に出力する。

【００１１】データ選択装置１０２は対話管理装置１０
１が出力したユーザの発話の解析結果を受け取り、デー
タベース１０４からデータを選択して対話管理装置１０
１に出力する。図５にデータ選択装置１０２の内部構成
を示す。発話の解釈はまずインデックス検索装置５０１
に入力される。インデックス検索装置５０１は発話の解
釈とデータベース１０４内の各データが持つキーワー
ド、属性名、属性値、データの内容自身などとを比較し
てデータの検索を行ってデータ集合推論装置５０２に出
力する。データ集合推論装置５０２はデータベース構造
記述装置１０５が保持する各データについての数値情報
と部分集合定義、およびインデックス検索装置５０１が
検索したデータの集合から以下のルールに従ってデータ
の再検索を行う。ルール１．ユーザの発話から検索のしたいデータのイメ
ージが明確であると推論され、インデックス検索装置５
０１が検索したデータの数が多い場合は、数値情報の大
きいものを残してデータの集合を絞り込む。ルール２．ユーザの発話から検索の意図が不明確、すな
わち獲得したいデータに対して具体的なイメージを持っ
ていないと推論される場合、あるいはインデックス検索
装置５０１が選択したデータの数がきわめて少ない場合
は、そのデータの集合を棄却して数値情報の値の大きい
データの検索を行う。ルール３．数値情報が利用できるほど十分な対話がユー
ザとシステムの間でなされていない段階では、部分集合
の定義を参照して最も多くの部分集合に属するデータを
選択する。

【００１２】選択されたデータは対話管理装置１０１に
出力され、対話管理装置１０１はそれをユーザに提示し
てそれに対する興味の度合いを知るために質問文を生成
し、同時に新たな要求をユーザに聞く。興味度計算装置
５０４はユーザの発話の解釈と遅延装置５０３が保持し
ている最も最近選択したデータを入力として、そのデー
タに対するユーザの興味の度合いを計算して構造記述更
新装置１０３に出力する。

【００１３】構造記述更新装置１０３はデータ選択装置
１０２によって指定されたデータdiについて、数値情報
記述装置２０２を以下のように更新する。α,β,γは興
味度計算装置５０４によって計算されたdiに対するユー
ザの興味の度合いを反映する値に設定される。diは部分
集合{Sj}に所属するとし、|A|は集合Aの要素の数を、B+
CはB∩C=φなる集合BとCの連結を表す記号とする。１．diおよび{Sj}に所属するデータの数値情報にα(α>
0)を加える。２．{Sk}≠φなる{Sj}+{Sk}に所属するデータにβ(β>
0)を加える。ただし、|{Sk}|の値の大きいデータほどβ
の値を大きく設定する。３．{Sl}⊂{Sj}+∪{Sk}なる{Sl}に所属するデータで、
α,βを加えられていないデータについてγ(0<γ≦β)
を加える。ただし、|{Sl}|の値の大きいデータほどγの
値を大きく設定する。また、|{Sl}|の値が等しいデータ
が複数ある場合は、|{Sj}∩{Sl}|の値の大きいデータほ
どγの値を大きく設定する。

【００１４】構造記述更新装置１０３の内部構成を図６
示す。α値計算装置６０１、β値計算装置６０２、γ値
計算装置６０３は、上記の３つの計算を高速に行うため
に並列化したものである。

【００１５】実施例として贈答品のコンサルテーション
・システムの動作例を示す。データベースは前述したも
のを利用する。システム(S)とユーザ(U)の対話が進むに
つれてシステムはユーザの検索意図を推論するので、ユ
ーザに対してデータの提案を行うことがある。 S1: どのような品物をお考えですか。 U2: 甘いものを。 S3: メロンはいかがでしょうか。 U4: そうですねえ、他には何か。 S5: 和菓子はいかがですか。 U6: じゃあそれにしますか．．．、でもそれ以外には。 S7: 洋酒はいかがでしょう。

【００１６】・・・発話U2が入力された時点では数値情報記述装置２０２が
図４に示すような状態であるので、インデックス検索装
置５０１が「甘い」をキーにして検索したデータの集合
{和菓子,ジュース,メロン,砂糖}の中からデータ集合推
論装置５０２は部分集合定義装置２０１の定義を利用し
て最も多くの部分集合に所属するデータ「メロン」をユ
ーザに提供し、応答文S3を生成する。

【００１７】発話U4が入力されると、興味度計算装置５
０４には対話管理装置１０１からユーザは「メロン」に
対してあまり興味を示していないという解釈が入力され
るので、α,β,γの値を小さく設定して構造記述更新装
置１０３に数値情報記述装置２０２の内容を更新させ
る。図７にα=0.5,β=γ=1で数値情報を更新した結果を
示す。インデックス検索装置５０１はデータ検索に使用
可能なキーを発話の解釈から抽出することができないの
で、データ集合推論装置５０２は数値情報を利用して
「メロン」の次に値の大きい「和菓子」を選択し、応答
文S5を生成する。

【００１８】発話U6が入力されると、興味度計算装置５
０４には対話管理装置１０１からユーザは「和菓子」に
対してある程度興味を示しているという解釈が入力され
るので、α,β,γの値を大きく設定して構造記述更新装
置１０３に数値情報記述装置２０２の内容を更新させ
る。図８にα=2,β=γ=1で数値情報を更新した結果を示
す。インデックス検索装置５０１は再びデータ検索に使
用可能なキーを発話の解釈から抽出することができない
ので、データ集合推論装置５０２は数値情報を利用して
「和菓子」の次に値の大きい「洋酒」を選択し、応答文
S7を生成する。

【００１９】このような対話を繰り返すことでユーザの
獲得したいデータのイメージが高められ、システムがそ
れが十分に高まったと判断した時点、もしくは提供した
データに対してユーザが満足を示していると判断した時
点で、数値情報の値の大きいデータから収集して、最終
的なデータ集合としてユーザに提供する。

【００２０】なお、部分集合定義装置２０１の記述に
は、データベース作成者と対話的に、定義の一貫性を検
査しながら部分集合の記述を行う装置の利用が考えられ
るが、データベース１０４の内容に関して記述された知
識を利用すれば、部分集合定義装置２０１の定義を自動
生成することが可能になる。また、対話管理装置１０１
は本発明においてユーザとのインタフェースを司る装置
であり、その内部仕様には依存しない。したがって同様
な他の方式による装置と置き換えることができる。ま
た、データ集合推論装置５０２がデータの検索に使用し
ているルールは、データベースの性質やユーザの注視物
に関する情報を動的に取り入れるルールに書き換えるこ
とで、よりユーザの意図を反映するデータの集合を収集
することができる。また、構造記述更新装置１０３は、
ユーザの興味の度合いをα,β,γの値に符号付きで反映
させることで、より詳細に数値情報記述装置２０２にユ
ーザの興味の度合いを反映させることができ、数値情報
記述装置２０２の更新だけでなく、部分集合定義装置２
０１の定義をも書き換えることで、ユーザの興味の対象
をより厳密に限定することができる。さらに、データベ
ース構造記述装置１０５が記述するデータの構造は位相
空間と見ることができる。数値情報が各データのポテン
シャルを示すものとみなせば、山登り法などの探索手法
を利用してデータの検索を行うことが可能になる。

【００２１】

【発明の効果】データベース作成者は、データベースの
各データに属性や属性値を記述する必要がなく、部分集
合に対する所属を定義するだけでよい。各データに数値
情報を記述し、データに対するユーザの興味の度合いを
計算して数値情報の更新を繰り返すことで、獲得したい
データに対するユーザのイメージが明確でない場合で
も、システムはユーザの検索意図を推論してそれを満足
するデータの集合を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のデータベース検索装置の全
体の構成を表すブロック図

【図２】同じくその図１のデータベース構造記述装置１
０５の内部構成を表すブロック図

【図３】同じくその図２の部分集合定義装置２０１の内
部記述の一例を示すテーブル図

【図４】同じくその図２の数値情報記述装置２０２の内
部記述の一例を示すテーブル図

【図５】同じくその図１のデータ選択装置１０２の内部
構成を表すブロック図

【図６】同じくその図１の構造記述更新装置１０３の内
部構成を表すブロック図

【図７】同じく構造記述更新装置１０３がα=0.5,β=γ
=1で図４の数値情報を更新した結果を示すテーブル図

【図８】同じく構造記述更新装置１０３がα=2,β=γ=1
で図４の数値情報を更新した結果を示すテーブル図

【符号の説明】

１０１対話管理装置１０２データ選択装置１０３構造記述更新装置１０４データベース１０５データベース構造記述装置２０１部分集合定義装置２０２数値情報記述装置５０１インデックス検索装置５０２データ集合推論装置５０３遅延装置５０４興味度計算装置６０１ α値計算装置６０２ β値計算装置６０３ γ値計算装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】データベースの構造を記述したデータベー
ス構造記述装置と、ユーザの発話を対話の文脈を参照し
て解釈して出力し、かつ前記データベースから選択され
たデータを提示しながら対話の文脈を参照して応答文を
生成する対話管理装置と、前記対話管理装置の出力と前
記データベース構造記述装置に記述された情報を利用し
てユーザの意図するデータを選択するデータ選択装置
と、前記データ選択装置が指定した前記データベース中
のデータを入力として前記データベース構造記述装置の
記述を更新する構造記述更新装置とを有することを特徴
とするデータベース検索装置。
【請求項２】データベース構造記述装置はデータベース
の部分集合を定義し、かつ前記データベース内の全デー
タについて前記部分集合に対する所属を定義する部分集
合定義装置と、前記データベース内の全データについて
データ選択装置が参照する数値情報を格納する数値情報
記述装置とを有することを特徴とする請求項１記載のデ
ータベース検索装置。
【請求項３】部分集合定義装置が扱う部分集合は、任意
の前記部分集合が少なくとも１つの他の前記部分集合と
１つ以上のデータを共有し、かつすべての前記部分集合
の和集合がデータベース内のすべてのデータの集合と一
致することを特徴とする請求項１記載のデータベース検
索装置。
【請求項４】データ選択装置は、ユーザの発話の解釈と
データに付属するインデックスとを比較して、または前
記ユーザの発話の解釈と前記データの内容とを比較して
データベースからデータを選択するインデックス検索装
置と、前記インデックス検索装置が選択したデータとデ
ータベース構造記述手段の部分集合定義装置の内容と数
値情報記述装置の内容を参照して再度前記データベース
内のデータを選択するデータ集合推論装置と、前記デー
タ集合推論装置が選択したデータに対するユーザの興味
の度合いを次発話の解釈を参照して計算する興味度計算
装置を有することを特徴とする請求項１記載のデータベ
ース検索装置。
【請求項５】構造記述更新装置は、データ選択装置が出
力するデータベース内のデータと前記データに対するユ
ーザの興味の度合いを入力として、データベース構造記
述装置内の数値情報記述装置の内容をユーザの興味の度
合いを反映した内容に更新する計算装置を有することを
特徴とする請求項１記載のデータベース検索装置。