JPH09212522A - 文書情報検索装置 - Google Patents

文書情報検索装置

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JPH09212522A
JPH09212522A JP8021470A JP2147096A JPH09212522A JP H09212522 A JPH09212522 A JP H09212522A JP 8021470 A JP8021470 A JP 8021470A JP 2147096 A JP2147096 A JP 2147096A JP H09212522 A JPH09212522 A JP H09212522A
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Hiroshi Masuichi
博 増市
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 情報単位間の距離関係を検索するとともに、
得られた情報単位内で特徴的距離関係を持つ下位階層の
情報単位、および得られた情報単位を含みかつ特徴的距
離関係を持つ上位階層の情報単位を検索することが可能
な文書情報検索装置を提供する。 【解決手段】 ある階層である情報単位が指定される
と、特徴距離検索部3は文書内容格納部1内の指定され
た階層の各情報単位と指定された情報単位との距離を情
報単位間距離格納部2から得て、距離が上限よりも大き
いあるいは下限よりも小さい情報単位を検索する。特徴
情報単位検索部4は検索された情報単位を含む上位階層
の情報単位および下位に展開される情報単位を得る。得
られた情報単位のうち、同じ階層で特に距離の近いある
いは遠い情報単位の組を検索する。検索された情報単位
の組は、検索結果表示部5によってユーザに表示され
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、文書情報を、例え
ば、単語、文書、文書グループといった階層構造として
保持し、検索を行なう文書情報検索装置に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】これまで、単語(キーワード)間、文書
間、および文書グループ間に類似度に応じた「距離」を
設定することによって、類似単語(キーワード)や類似
文書の検索を行なう研究が多くなされている。
【0003】この明細書では、単語、文書、文書グルー
プといった距離の設定対象となりうる文書情報の単位を
情報単位と呼ぶものとする。また、距離の設定された情
報単位の集合を、情報単位の種類に応じて、単語階層、
文書階層、文書グループ階層などと呼ぶ。各階層の上下
関係は、単語階層を最下位の階層とし、文書、文書グル
ープの順に、より上位の階層と呼ぶこととする。
【0004】単語階層における単語間の距離について
は、例えば、情報処理,Vol.34,No.10,1
993,斉藤,野上,「日本語ワードプロセッサにおけ
る自然言語処理」,pp.1241−1248で述べら
れているように、同一文章中あるいは同一段落中で共起
する頻度をもとに距離を決定する方法が広く用いられて
いる。また、単語を階層構造(木構造)で表現する概念
辞書を用いて単語間の距離を設定する方法も実現されて
いる。
【0005】文書階層における文書間の距離について
は、例えば、Salton,g.and McGil
l,N.J.,“Introduction to m
odern information retriev
al”,1983,New York,McGraw−
Hillで述べられているように、各文書に付与された
キーワードに従って文書ベクトルを作成し、文書ベクト
ル間の角度によって文書間の距離を表現する手法が提案
されている。
【0006】また、この文献には、あらかじめグループ
化された文書集合を表現する文書ベクトルの作成手法も
提案されており、これにより文書グループ階層上での文
書グループ間の距離の決定も可能である。
【0007】このような情報単位間の距離計算により、
まず、単語間の距離を利用することによって、かな漢字
変換の際の同音語判定を行なうことができる。例えば、
「こうちゃがあつい」という入力に対して、「暑い」
「厚い」「熱い」といった変換候補の中から「紅茶」と
もっとも距離の近い「熱い」を選択することができる。
さらに、文書間の距離を利用することによって、ある文
書と類似する文書を検索する連想検索を行なうことがで
きる。
【0008】連想検索の観点から、情報単位間の距離を
知ることが重要であるのと同様に、距離の近いあるいは
遠い情報単位に含まれる下位階層、あるいは、距離の近
いあるいは遠い情報単位を含む上位階層の情報単位のい
ずれが特徴的距離を持っているかを知ることは重要であ
る。しかし、上述の機能は、単語階層や文書階層といっ
た単一の階層上で距離の近いあるいは遠い情報単位を検
索しているにすぎない。従って、これらの従来の技術で
は、各階層内で距離の近いあるいは遠い情報単位を得る
ことは可能であるが、例えば、検索の結果得られた情報
単位内に含まれる下位階層の情報単位のいずれが特に近
いあるいは遠いものであるか、また、特徴的に遠いある
いは近い距離にある下位階層の情報単位が存在するか、
あるいは、検索の結果得られた情報単位を含む上位階層
の情報単位のいずれが特に近いあるいは遠いものである
か、また、特徴的に遠いあるいは近い距離にある上位階
層の情報単位が存在するか、といった他の階層上での特
徴的情報単位を検索することは実現できない。
【0009】従来の距離を用いた検索の最大の利点は、
その検索結果を検索条件と距離の近い順(ユーザにとっ
て検索結果として有効性が高い順)に並べて出力するこ
とが可能であるという点にあった。これは、確率的順位
付け原理(probability ranking
principle;PRP)と呼ばれるもので、この
原理に従った研究が多くなされてきた。例えば、Dav
id Ellis,細野訳,“New Horizon
s in Information Retrieva
l”(「情報検索論」),丸善株式会社,1994など
に記載されている。距離検索においてPRP出力が利用
できるだけでなく、得られた検索結果が他の階層上でど
のような特徴を持っているのかをユーザに提示できれ
ば、検索の精度をさらに向上させることが可能である
が、そのような技術は開発されていない。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した事
情に鑑みてなされたもので、情報単位間の距離関係を検
索するのみならず、得られた情報単位内で特徴的距離関
係を持つ下位階層の情報単位、および得られた情報単位
を含みかつ特徴的距離関係を持つ上位階層の情報単位を
検索することが可能な文書情報検索装置を提供すること
を目的とするものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は、文書情報検索
装置において、文書情報を階層構造に分類して保持する
文書内容格納手段と、前記各階層上の情報単位間の距離
を保持する情報単位間距離格納手段と、前記各階層のあ
る1層について予め設定された上限を示す閾値よりも大
きいあるいは下限を示す閾値よりも小さい距離を持つ情
報単位の2項組を検索する特徴距離検索手段と、前記各
階層のある2層に注目し前記特徴距離検索手段の検索結
果として得られる情報単位の2項組のそれぞれを含む階
層より上位の階層における情報単位の組のうち予め設定
された上限を示す閾値よりも大きいあるいは下限を示す
閾値よりも小さい距離を持つ情報単位の2項組を検索す
る特徴情報単位検索手段と、該特徴情報単位検索手段に
よって検索された情報単位を表示する検索結果表示手段
を具備することを特徴とするものである。
【0012】
【発明の実施の形態】図1は、本発明の文書情報検索装
置の実施の一形態を示すブロック図である。図中、1は
文書内容格納部、2は情報単位間距離格納部、3は特徴
距離検索部、4は特徴情報単位検索部、5は検索結果表
示部である。文書内容格納部1には、単語、文書、文書
グループ等の文書単位が階層的に分類されて格納されて
いる。また、情報単位間距離格納部2には、各階層ごと
にその階層に含まれる2つの文書単位の間の距離が格納
されている。特徴距離検索部3は、検索条件に従って指
定された階層内で距離の検索を行ない、指定された情報
単位と距離の近いあるいは遠い情報単位を得る。特徴情
報単位検索部4は、入力された情報単位と特徴距離検索
部3の検索結果として得られる情報単位のそれぞれに含
まれる下位階層の情報単位と、それぞれを含む上位階層
の情報単位を得る。得られた情報単位のうち、同一階層
に存在する情報単位の2項間の距離のうち、特に距離の
近いあるいは遠い情報単位の組を検索する。検索結果表
示部5は、特徴情報単位検索部4から得られる情報単位
の組をユーザに対して表示する。
【0013】例えば、文書階層においてある文書aが指
定されると、特徴距離検索部3は文書内容格納部1内の
文書階層の各文書と文書aとの距離を情報単位間距離格
納部2から得る。そして、距離が予め設定された上限を
示す閾値よりも大きい、あるいは、予め設定された下限
を示す閾値よりも小さい文書を検索する。
【0014】次に、特徴情報単位検索部4は、特徴距離
検索部3で検索された文書の下位に展開される単語を得
ると共に、特徴距離検索部3で検索された文書を含む文
書グループを得る。得られた単語のうち、特に距離の近
いあるいは遠い単語の組を検索する。また、得られた文
書グループのうち、特に距離の近いあるいは遠い文書グ
ループの組を検索する。このようにして検索された単語
の組および文書グループの組は、検索結果表示部5によ
ってユーザに対して表示される。このとき、特徴距離検
索部3で検索された文書も表示するようにしてもよい。
【0015】図2は、本発明の情報検索装置の実施の一
形態を実現する一構成例を示すブロック図である。図
中、11はグループ格納部、12は著者格納部、13は
文書格納部、14は単語格納部、15はグループ間距離
格納部、16は著者間距離格納部、17は文書間距離格
納部、18は単語間距離格納部、19は検索条件入力
部、20は距離検索部、21は階層関係検索部、22は
情報単位検索部、23は検索結果表示部である。この例
では、文書情報の階層関係を具体的に単語階層、文書階
層、著者階層、グループ階層の4階層としている。
【0016】グループ格納部11は、同一の作業目的を
持つグループの名前を複数格納する。各グループに属す
る人物名が決定できるように、各グループから著者格納
部12中の人物名へのポインタ(下位階層ID)を持
つ。また、各グループの2項間距離が決定できるように
グループ間距離格納部15へのポインタ(ID)をも
つ。
【0017】著者格納部12は、グループ格納部11中
に名前の存在するグループに属する人物の名前を格納す
る。各人物が作成した文書が決定できるように、各人物
から文書格納部13中の文書名へのポインタ(下位階層
ID)を持つ。また、各人物が属するグループ名が決定
できるように、各人物からグループ格納部11中のグル
ープ名へのポインタ(上位階層ID)を持つ。さらに、
各人物の2項間距離が決定できるように著者間距離格納
部16へのポインタ(ID)を持つ。
【0018】文書格納部13は、著者格納部12中に名
前の存在する人物の作成した文書の名前及びその内容を
格納する。各文書中に存在する単語が決定できるよう
に、各文書名から単語格納部14中の単語へのポインタ
(下位階層ID)を持つ。また、各文書を作成した人物
名が決定できるように、各文書名から著者格納部12中
の人物名へのポインタ(上位階層ID)を持つ。さら
に、各文書の2項間距離が決定できるように、文書間距
離格納部17へのポインタ(ID)を持つ。
【0019】単語格納部14は、文書格納部13中に存
在する文書に含まれる全単語(自立語、キーワード)を
格納する。各単語(自立語、キーワード)を含む文書が
決定できるように、各単語から文書格納部13中の文書
名へのポインタ(上位階層ID)を持つ。また、各単語
(自立語、キーワード)の2項間距離が決定できるよう
に単語間距離格納部18へのポインタ(ID)を持つ。
【0020】グループ間距離格納部15は、グループ格
納部11中に名前が格納されている各グループの2項間
距離(類似度)を格納する。著者間距離格納部16は、
著者格納部12中に名前が格納されている各人物の2項
間距離(類似度)を格納する。文書間距離格納部17
は、文書格納部13中に格納されている各文書の2項間
距離(類似度)を格納する。単語間距離格納部18は、
単語格納部14中に格納されている各単語(自立語、キ
ーワード)の2項間距離(類似度)を格納する。
【0021】検索条件入力部19は、情報単位(単語、
文書、人物、グループ)間の距離の検索を行なうための
検索条件をユーザが入力するためのユーザインタフェー
スを有する。ここでは、ユーザが、単語、文書、著者、
グループのいずれの階層での検索を行なうかの指定と、
指定した階層の情報単位を1つ指定するものとする。例
えば、単語階層で、単語「モザイク」に関する特徴を検
索するという検索条件や、著者階層で、著者「田中」に
関する特徴を検索するといった検索条件を入力すること
ができる。
【0022】距離検索部20は、検索条件入力部19か
らの検索条件に従って指定された階層内で距離の検索を
行ない、指定された情報単位と距離の近いあるいは遠い
情報単位を得る。例えば、検索条件として、単語階層で
単語「モザイク」が指定されると、単語階層内で単語
「モザイク」と距離の近いあるいは遠い単語を検索す
る。距離の近いあるいは遠いの判定は、予め設定されて
いる下限を示す閾値あるいは上限を示す閾値と距離を比
較することによって行なうことができる。
【0023】階層関係検索部21は、検索条件入力部1
9に入力された情報単位と、距離検索部20の検索結果
として得られる情報単位のそれぞれに含まれる(最下位
階層に至るまでのすべての)下位階層の情報単位と、そ
れぞれを含む(最上位階層に至るまでのすべての)上位
階層の情報単位を得る。
【0024】情報単位検索部22は、階層関係検索部2
1から得られる情報単位のうち、同一階層に存在する情
報単位の2項間の距離のうち、特に距離の近いあるいは
遠い情報単位の組を検索する。距離の近いあるいは遠い
の判定は、予め設定されている下限を示す閾値あるいは
上限を示す閾値と距離を比較することによって行なうこ
とができる。
【0025】検索結果表示部23は、情報単位検索部2
2から得られる情報単位の組をユーザに対して表示する
ユーザインタフェースを有する。
【0026】図3は、グループ、著者、文書、単語(キ
ーワード)の階層に分類した情報単位の一例の説明図で
ある。図中の線分は、情報単位間の包含関係を表わして
いる。例えば、著者「池城」は文書「形態素解析概説」
および文書「形態素解析の応用」の著者であって、情報
処理研究グループの一員である。また、文書「形態素解
析概説」は単語「有限オートマトン」および単語「形態
素解析」を含んでいる。逆に、単語「形態素解析」は文
書「形態素解析概説」、「形態素解析の応用」、「自然
言語処理と検索」、「活字文字認識技術」に含まれてい
る。
【0027】図4〜図7は、それぞれグループ格納部1
1、著者格納部12、文書格納部13、単語格納部14
に格納されるデータの一例の説明図である。ここでは、
図3に示したように階層に分類された情報単位を対象と
した例を示している。表中の1行が1つの情報単位に対
応している。
【0028】各表は、情報単位名とID、上位階層I
D、下位階層IDの4つのフィールドから構成されてい
る。上位階層IDは、直上の階層でその情報単位を含む
情報単位のIDを指定している。最上位階層であるグル
ープ階層については、図4に示すように上位階層IDを
nullにしている。下位階層IDは、直下の階層でそ
の情報単位が含む情報単位のIDを指定している。最下
位階層である単語階層については、図7に示すように下
位階層IDをnullにしている。上位階層ID、下位
階層IDとも、複数のIDが格納されることもある。な
お、実際の文書内容は、文書格納部13中に、表中の各
文書名に関係づけられて格納されている。
【0029】例えば、図5に示す著者格納部12の表に
おいて、著者「池城」のIDは「1」であり、上位階層
IDは「1」、下位階層IDは「1、2」である。上位
階層ID「1」から図4に示したグループ格納部11の
表を参照することによって、ID「1」を有するグルー
プ名「情報処理研究」が得られる。すなわち、著者「池
城」は「情報処理研究」グループに属していることがわ
かる。また、下位階層ID「1、2」をもとに、図6に
示した文書格納部13の表を参照することによって、I
D「1」を有する文書「形態素解析概説」とID「2」
を有する文書「形態素解析の応用」が得られる。すなわ
ち、著者「池城」は文書「形態素解析概説」および「形
態素解析の応用」を含むことがわかる。このように、上
位階層IDおよび下位階層IDによって、図3に示した
ような階層構造の包含関係を構成している。
【0030】図8は、グループ間距離格納部15に格納
されているグループ間距離の一例の説明図である。図4
中のグループに対応するIDを2つ指定することによっ
て、IDに対応する2つのグループ間の距離を表から得
ることができる。距離は各階層内のすべての距離を0以
上100以下の実数に正規化したものであるとする。
【0031】例えば、図4から「電子デバイスグルー
プ」と「デバイス開発グループ」のIDがそれぞれ
「2」および「4」と得られ、図8から両グループ間の
距離が11であることがわかる。
【0032】著者間距離格納部16、文書間距離格納部
17、単語間距離格納部18においても、同様の形式で
各階層の情報単位間の距離を格納することができる。各
階層での情報端移管の距離の値は、上述した従来の技術
を用いて予め設定しておくことができる。
【0033】図9は、本発明の文書情報検索装置の実施
の一形態の一構成例における検索処理の一例を示すフロ
ーチャートである。この例では、検索条件として階層を
指定し、その階層内の情報単位を1つ指定するものであ
る。図中のH1,H2は0から100の間の実数定数で
り、上限の閾値を示す。下限の閾値は(100−H1)
あるいは(100−H2)により決定される。下限の閾
値より小さい距離を近いとし、上限の閾値より大きい距
離を遠いとしている。
【0034】S31において、検索条件入力部21から
検索条件を受け取る。指定された階層をL,情報単位を
aとする。距離検索部20は、S32において、階層L
中で情報単位aとの距離が(100−H1)を越えない
情報単位のうち、距離が最小のものから順にG個を集合
Pの要素とする。(100−H1)を越えない情報単位
がG個に満たない場合、それらすべての情報単位を集合
Pの要素とする。同様に、S33において、階層L中で
情報単位aとの距離がH1を越える情報単位のうち、距
離が最大のものから順にG個を集合Qの要素とする。H
1を越える情報単位がG個に満たない場合、それらすべ
ての情報単位を集合Qの要素とする。
【0035】S34において、階層Lの上位階層が存在
するか否かを判断する。この判断は、上位階層IDがn
ullか否かを判断すればよい。上位階層IDがnul
lではなく、上位階層が存在する場合には、S35にお
いて、階層関係検索部21は、階層Lの最上位にいたる
までのすべての上位階層において、情報単位aを含む情
報単位と集合Pの各要素を含む情報単位の組をすべて検
索し、得られた組の集合をRとする。情報単位aを含む
情報単位と集合Qの各要素を含む情報単位の組をすべて
検索し、得られた組の集合をSとする。
【0036】S36において、階層Lの下位階層が存在
するか否かを判断する。この判断は、下位階層IDがn
ullか否かを判断すればよい。下位階層IDがnul
lではなく、下位階層が存在する場合には、S37にお
いて、階層関係検索部21は、階層Lの最下位にいたる
までのすべての下位階層において、情報単位aに含まれ
る情報単位と集合Pの各要素に含まれる情報単位の組を
すべて検索し、得られた組の集合をTとする。情報単位
aに含まれる情報単位と集合Qの各要素に含まれる情報
単位の組をすべて検索し、得られた組の集合をUとす
る。
【0037】S38において、情報単位検索手段は、集
合R,S,T,Uの各要素(情報単位の組)のうち、情
報単位間の距離がH2を越える組及び(100−H2)
を超えない組を検索し、得られた結果を集合Pおよび集
合Qとともに検索結果表示部23によって利用者に提示
する。
【0038】この例では、検索条件として階層を指定
し、その階層内の情報単位を1つ指定する場合について
示したが、階層内の情報単位が複数指定された場合で
も、例えば、特願平7−116599号公報に記載され
ている「類似度付きデータ検索装置」の検索方法を用い
ることにより、距離の近いあるいは遠い情報単位を検索
することが可能となり、得られた検索結果を図9中の集
合Pあるいは集合Qとすることによって、この例と同様
に特徴検索を実現することができる。
【0039】図10は、本発明の文書情報検索装置の実
施の一形態の一構成例における画面イメージの一例の説
明図である。ウィンドウ上部のセレクトアイテムとテキ
ストアイテムが検索条件入力部19に対応するものであ
り、階層をセレクトアイテムによって指定し、階層内の
情報単位をテキストアイテム中に記入することによって
指定する。検索条件の入力後、ウィンドウ右上の「検
索」ボタンをクリックすることによって、図9に示した
アルゴリズムで検索を行ない、検索結果表示部23に対
応するウィンドウ下部のテキストサブウィンドウ中に検
索結果を表示する。
【0040】左上のウィンドウの例では、「文書」階層
を指定するとともに、文書「走査トンネル顕微鏡の実現
方式」を指定している。この検索条件による検索によっ
て文書「走査トンネル顕微鏡の実現方式」と遠い距離に
ある文書と、距離の近いキーワードを有する文書などが
検索され、表示されている。遠い距離にある文書は、文
書間の距離が遠いとともに、その上層であるグループ階
層において、「電子デバイス研究グループ」と「化学材
料研究グループ」の距離が遠いことから検索され、表示
されている。また、距離の近いキーワードは、文書間の
距離が近いとともに、それらの文書に含まれているキー
ワードの距離も近いことから検索されて表示されたもの
である。
【0041】また、右下のウィンドウの例では、「グル
ープ」階層を指定するとともに、「電子デバイス研究グ
ループ」を指定している。この場合には、上位の階層は
ないので、この「グループ」階層とその下位階層につい
ての検索を行なう。この例では、遠い距離にあるグルー
プと共通のキーワードを有し、また、近い距離の文書を
有していることが検索され、表示されている。また、近
いグループが存在し、別のグループの著者と特に近い距
離にいる著者が存在することが表示されている。
【0042】このようにして、異なった作業分野におけ
る共通点を発見したり、類似性の高い2つの作業分野で
特に類似する度合いの高い要素が何であるか、あるいは
その2つの作業分野の差を特徴づける要素が何であるか
を判断する、などが可能になり、文書の距離情報をより
効果的に利用することができる。
【0043】上述の例では、情報単位間の距離の近いも
のおよび遠いものの両方を提示する場合を示したが、必
要に応じて、近いものあるいは遠いもののいずれかのみ
を提示する構成とすることも容易に実現可能である。
【0044】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、通常の距離検索によって得られる検索結果
(検索条件と距離の近いあるいは遠い情報単位)に加
え、得られた情報単位内で特徴的距離関係を持つ下位階
層の情報単位、および得られた情報単位を含みかつ特徴
的距離関係を持つ上位階層の情報単位を検索することが
可能となるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の文書情報検索装置の実施の一形態を
示すブロック図である。
【図2】 本発明の情報検索装置の実施の一形態を実現
する一構成例を示すブロック図である。
【図3】 グループ、著者、文書、単語(キーワード)
の階層に分類した情報単位の一例の説明図である。
【図4】 グループ格納部11に格納されるデータの一
例の説明図である。
【図5】 著者格納部12に格納されるデータの一例の
説明図である。
【図6】 文書格納部13に格納されるデータの一例の
説明図である。
【図7】 単語格納部14に格納されるデータの一例の
説明図である。
【図8】 グループ間距離格納部15に格納されている
グループ間距離の一例の説明図である。
【図9】 本発明の文書情報検索装置の実施の一形態の
一構成例における検索処理の一例を示すフローチャート
である。
【図10】 本発明の文書情報検索装置の実施の一形態
の一構成例における画面イメージの一例の説明図であ
る。
【符号の説明】
1…文書内容格納部、2…情報単位間距離格納部、3…
特徴距離検索部、4…特徴情報単位検索部、5…検索結
果表示部、11…グループ格納部、12…著者格納部、
13…文書格納部、14…単語格納部、15…グループ
間距離格納部、16…著者間距離格納部、17…文書間
距離格納部、18…単語間距離格納部、19…検索条件
入力部、20…距離検索部、21…階層関係検索部、2
2…情報単位検索部、23…検索結果表示部。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 文書情報を階層構造に分類して保持する
    文書内容格納手段と、前記各階層上の情報単位間の距離
    を保持する情報単位間距離格納手段と、前記各階層のあ
    る1層について予め設定された上限を示す閾値よりも大
    きいあるいは下限を示す閾値よりも小さい距離を持つ情
    報単位の2項組を検索する特徴距離検索手段と、前記各
    階層のある2層に注目し前記特徴距離検索手段の検索結
    果として得られる情報単位の2項組のそれぞれを含む階
    層より上位の階層における情報単位の組のうち予め設定
    された上限を示す閾値よりも大きいあるいは下限を示す
    閾値よりも小さい距離を持つ情報単位の2項組を検索す
    る特徴情報単位検索手段と、該特徴情報単位検索手段に
    よって検索された情報単位を表示する検索結果表示手段
    を具備することを特徴とする文書情報検索装置。
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