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公開番号2024086028
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-06-27
出願番号2022200881
出願日2022-12-16
発明の名称グラフ検索装置、グラフ検索システム及びグラフ検索方法
出願人株式会社日立製作所
代理人弁理士法人第一国際特許事務所
主分類G06F 16/43 20190101AFI20240620BHJP(計算;計数)
要約【課題】確実な検索結果が提供可能な、高精度のグラフ装置、グラフ検索システム及びグラフ検索方法を提供する。
【解決手段】グラフ検索装置210は、既存プロセスグラフのセットと、既存プロセステーブルのセットとを含む既存情報を格納する既存情報データベース232と、クエリグラフ及びクエリテーブルを含むクエリデータを取得するクエリデータ管理部222と、既存プロセスグラフのセットの中から、クエリグラフに対する所定の構造的類似度閾値を満たす既存プロセスグラフを第1の検索候補として判定する構造比較部224と、既存プロセステーブルのセットの中から、クエリテーブルに対する所定の内容類似度閾値を満たす既存プロセステーブルに関連付けられている既存プロセスグラフを第2の検索候補として判定する内容比較部226と、第1の検索候補及び第2の検索候補の内、クエリデータに対する検索結果データを判定する結果管理部228と、を含む。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
グラフ検索装置であって、
プロセッサとメモリと記憶部とを備え、
前記記憶部は、
プロセスの流れをグラフ形式で示す既存プロセスグラフのセットと、前記既存プロセスグラフのセットに関連付けられており、前記既存プロセスグラフのセットに関する情報を表形式で格納する既存プロセステーブルのセットとを含む既存情報を格納する既存情報データベースを含み、
前記メモリは、
前記既存情報に対する検索クエリであり、クエリグラフ及びクエリテーブルを含むクエリデータを取得するクエリデータ管理部と、
前記クエリデータに含まれる前記クエリグラフと、前記既存プロセスグラフのセットとを比較することで、前記クエリグラフと前記既存プロセスグラフのセットとの構造的類似度を計算し、前記既存プロセスグラフのセットの中から、前記クエリグラフに対する所定の構造的類似度閾値を満たす既存プロセスグラフを第１の検索候補として判定する構造比較部と、
前記クエリデータに含まれる前記クエリテーブルと前記既存プロセステーブルのセットとを比較することで、前記クエリグラフと前記既存プロセステーブルのセットとの内容類似度を計算し、前記既存プロセステーブルのセットの中から、前記クエリテーブルに対する所定の内容類似度閾値を満たす既存プロセステーブルに関連付けられている既存プロセスグラフを第２の検索候補として判定する内容比較部と、
所定の総合評価基準に基づいて、前記第１の検索候補及び前記第２の検索候補の内、前記クエリデータに対する検索結果データを判定し、出力する結果管理部、
として前記プロセッサを機能させるための処理命令を含むことを特徴とするグラフ検索装置。
続きを表示（約 3,800 文字）【請求項２】
前記構造比較部は、
所定のグラフ分析手法を用いて前記既存プロセスグラフのセットを解析することで、前記既存プロセスグラフのセットに含まれる各既存プロセスグラフに存在する経路のセットを判定し、
所定の自然言語プロセス手法を用いることで、判定した前記経路のセットに含まれる経路毎に、当該経路に含まれる各ノードのノード名を示す第１のノード名情報を各既存プロセスグラフについて判定し、
所定の自然言語プロセス手法を用いることで、前記クエリグラフに含まれる各ノードのノード名を示す第２のノード名情報を判定し、
各既存プロセスグラフについて判定した前記第１のノード名情報と、前記第２のノード名情報とを所定の自然言語処理手法によって比較することで、前記クエリグラフと前記既存プロセスグラフのセットとの前記構造的類似度を計算し、前記既存プロセスグラフのセットの中から、前記クエリグラフに対する所定の構造的類似度閾値を満たす既存プロセスグラフを前記第１の検索候補として判定する、
ことを特徴とする、請求項１に記載のグラフ検索装置。
【請求項３】
前記内容比較部は、
所定の自然言語処理手法を用いることで、前記既存プロセステーブルのセットに含まれる各既存プロセステーブルに存在する列の列名を示す第１の列名情報を各既存プロセステーブルについて判定し、
所定の自然言語処理手法を用いることで、前記クエリテーブルに含まれる列の列名を示す第２の列名情報を判定し、
各既存プロセステーブルについて判定した前記第１の列名情報と、前記第２の列名情報とを所定の自然言語処理手法によって比較することで、前記第１の列名情報と、前記第２の列名情報との内容類似度を計算し、各既存プロセステーブルの中から、前記クエリテーブルに含まれる第２の列のセットに対する所定の内容類似度閾値を満たす第１の列のセットを特定し、
各既存プロセステーブルの中から特定した前記第１の列のセットに格納される第１のテーブル情報と、前記クエリテーブルに含まれる第２の列のセットに格納される第２のテーブル情報とを比較することで、前記第１のテーブル情報と、前記第２のテーブル情報との内容類似度を各既存プロセステーブルについて判定し、前記既存プロセステーブルのセットの中から、前記第２のテーブル情報に対する所定の内容類似度閾値を満たす第１のテーブル情報を含む既存プロセステーブルに関連付けられている既存プロセスグラフを前記第２の検索候補として判定する、
ことを特徴とする、請求項１に記載のグラフ検索装置。
【請求項４】
前記結果管理部は、
前記第１の検索候補について計算した前記構造的類似度と、前記第２の検索候補について計算した内容類似度とを比較し、前記総合評価基準を満たす検索候補を前記検索結果データとして判定する、
ことを特徴とする、請求項１に記載のグラフ検索装置。
【請求項５】
前記結果管理部は、
前記第１の検索候補及び前記第２の検索候補の内、時間、コスト、又は品質に関する所定の効率基準を満たす検索候補を前記検索結果データとして判定する、
ことを特徴とする、請求項１に記載のグラフ検索装置。
【請求項６】
前記結果管理部は、
前記総合評価基準を満たす検索候補となる特定の既存プロセスグラフを識別するグラフＩＤと、前記特定の既存プロセスグラフに関連付けられている既存プロセステーブルを識別するテーブルＩＤと、前記特定の既存プロセスグラフに含まれるノードを識別するノードＩＤと、前記特定の既存プロセスグラフについて計算した前記構造的類似度と、前記特定の既存プロセスグラフについて計算した前記内容類似度とを前記検索結果データとしてユーザインターフェース画面に表示する、
ことを特徴とする、請求項１に記載のグラフ検索装置。
【請求項７】
グラフ検索を行うグラフ検索装置と、
ユーザ端末とが通信ネットワークを介して接続されているグラフ検索システムにおいて、
前記グラフ検索装置は、
プロセッサとメモリと記憶部とを備え、
前記記憶部は、
プロセスの流れをグラフ形式で示す既存プロセスグラフのセットと、前記既存プロセスグラフのセットに関連付けられており、前記既存プロセスグラフのセットに関する情報を表形式で格納する既存プロセステーブルのセットとを含む既存情報を格納する既存情報データベースを含み、
前記メモリは、
前記既存情報に対する検索クエリであり、クエリグラフ及びクエリテーブルを含むクエリデータを前記ユーザ端末から取得するクエリデータ管理部と、
前記クエリデータに含まれる前記クエリグラフと、前記既存プロセスグラフのセットとを比較することで、前記クエリグラフと前記既存プロセスグラフのセットとの構造的類似度を計算し、前記既存プロセスグラフのセットの中から、前記クエリグラフに対する所定の構造的類似度閾値を満たす既存プロセスグラフを第１の検索候補として判定する構造比較部と、
前記クエリデータに含まれる前記クエリテーブルと前記既存プロセステーブルのセットとを比較することで、前記クエリグラフと前記既存プロセステーブルのセットとの内容類似度を計算し、前記既存プロセステーブルのセットの中から、前記クエリテーブルに対する所定の内容類似度閾値を満たす既存プロセステーブルに関連付けられている既存プロセスグラフを第２の検索候補として判定する内容比較部と、
所定の総合評価基準に基づいて、前記第１の検索候補及び前記第２の検索候補の内、前記クエリデータに対する検索結果データを判定し、前記ユーザ端末に送信する結果管理部、
として前記プロセッサを機能させるための処理命令を含むことを特徴とするグラフ検索システム。
【請求項８】
グラフ検索方法であって、
プロセスの流れをグラフ形式で示す既存プロセスグラフのセットと、前記既存プロセスグラフのセットに関連付けられており、前記既存プロセスグラフのセットに関する情報を表形式で格納する既存プロセステーブルのセットとを含む既存情報を格納する既存情報データベースを構成する工程と、
前記既存情報に対する検索クエリであり、クエリグラフ及びクエリテーブルを含むクエリデータを取得する工程と、
所定のグラフ分析手法を用いて前記既存プロセスグラフのセットを解析することで、前記既存プロセスグラフのセットに含まれる各既存プロセスグラフに存在する経路のセットを判定する工程と、
所定の自然言語プロセス手法を用いることで、判定した前記経路のセットに含まれる経路毎に、当該経路に含まれる各ノードのノード名を示す第１のノード名情報を各既存プロセスグラフについて判定する工程と、
所定の自然言語プロセス手法を用いることで、前記クエリグラフに含まれる各ノードのノード名を示す第２のノード名情報を判定する工程と、
各既存プロセスグラフについて判定した前記第１のノード名情報と、前記第２のノード名情報とを所定の自然言語処理手法によって比較することで、前記クエリグラフと前記既存プロセスグラフのセットとの構造的類似度を計算し、前記既存プロセスグラフのセットの中から、前記クエリグラフに対する所定の構造的類似度閾値を満たす既存プロセスグラフを第１の検索候補として判定する工程と、
所定の自然言語処理手法を用いることで、前記既存プロセステーブルのセットに含まれる各既存プロセステーブルに存在する列の列名を示す第１の列名情報を各既存プロセステーブルについて判定する工程と、
所定の自然言語処理手法を用いることで、前記クエリテーブルに含まれる列の列名を示す第２の列名情報を判定する工程と、
各既存プロセステーブルについて判定した前記第１の列名情報と、前記第２の列名情報とを所定の自然言語処理手法によって比較することで、前記第１の列名情報と、前記第２の列名情報との内容類似度を計算し、各既存プロセステーブルの中から、前記クエリテーブルに含まれる第２の列のセットに対する所定の内容類似度閾値を満たす第１の列のセットを特定する工程と、
各既存プロセステーブルの中から特定した前記第１の列のセットに格納される第１のテーブル情報と、前記クエリテーブルに含まれる第２の列のセットに格納される第２のテーブル情報とを比較することで、前記第１のテーブル情報と、前記第２のテーブル情報との内容類似度を各既存プロセステーブルについて判定し、前記既存プロセステーブルのセットの中から、前記第２のテーブル情報に対する所定の内容類似度閾値を満たす第１のテーブル情報を含む既存プロセステーブルに関連付けられている既存プロセスグラフを第２の検索候補として判定する工程と、
所定の総合評価基準に基づいて、前記第１の検索候補及び前記第２の検索候補の内、前記クエリデータに対する検索結果データを判定し、出力する工程と、
を含むことを特徴とするグラフ検索方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、グラフ検索装置、グラフ検索システム及びグラフ検索方法に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
製造業において、製造物は、様々な製造工程から構成されているプロセスによって製造されている。一例として、化学プラントで製造される化学薬品は、例えば原料の加工、混成、加熱などの製造工程からなるプロセスによって製造されることがある。
【０００３】
このようなプロセスを可視化し、管理するためには、グラフ表現は有用なツールである。製造物のグラフ表現において、当該製造物を製造するための各工程を一連の接続されているノードとして表すことができる。また、このようなグラフ表現は、グラフにおける各ノードに関する情報を格納するテーブルに関連付けられてもよい。
【０００４】
上述したグラフやテーブルを用いて製造物の製造工程を管理することで、様々な製造物の製造工程の全体の流れや、製造工程における各プロセスに関する情報を容易に把握することができる。更に、このようなグラフを解析することで、グラフにおけるノード間の関係に関する新たな洞察を得ることができる。
【０００５】
グラフを解析する手段の一つとして、例えば米国特許出願公開第２０２２／０２４７６６２号明細書（特許文献１）が存在する。
特許文献１には、「ネットワークデータセットのグラフから予測を決定するための技術が開示される。ネットワークデータセットのグラフには、エンティティを表すノードと、エンティティ間の接続またはリンクを表すエッジが含まれてもよい。ノード接続性とノードトポロジの両方を考慮するデュアルパス畳み込みネットワークを用いることで、予測を行うことができる。ノードトポロジには、グラフの異なる部分に存在するノードについても、グラフ内のノード間のトポロジロールの類似性の評価が含まれる。マルチヘッドアテンションネットワークを用いることで、デュアルパス畳み込みにおけるノード接続性とノードトポロジを整合させることができる。マルチヘッドアテンションネットワークの前のレイヤーからの出力は、整合に向けて、ノードの接続性及びノードトポロジーを判定する畳み込みを相互に強化するために、デュアルパス畳み込みの後続のレイヤーへの入力として提供されてもよい。」との技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
米国特許出願公開第２０２２／０２４７６６２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述した製造業において、新たな製造物の製造工程を設計するに当たって、既存の製造物の製造プロセスを参照することが望ましい場合がある。設計中の新たな製造物との製造プロセスが類似している既存の製造物が特定できれば、当該既存の製造物の製造プロセスを用いることで、新たな製造物の製造プロセスの設計を効率良く進めることができる。
このため、例えばグラフ形式として格納されている、既存の製造物の製造プロセスを検索する手段が求められている。
【０００８】
上記の特許文献１は、コンピュータ実装サービスに関するネットワークデータセットのグラフに基づいて予測を行うことに関する。一例として、グラフは取引関係にあるバイヤーやセラーの関係を示す場合、特許文献１に記載のグラフ解析手段を用いることで、収益損失のリスクが高いセラーを予測することができるとされている。また、特許文献１に記載のグラフ解析手法では、グラフの類似度が評価される。
【０００９】
グラフの類似度を高精度に計算するためには、グラフに関する様々な特徴を考慮することが望ましい。しかし、特許文献１に記載のグラフ解析手法では、グラフにおけるノード間の接続性や、グラフのトポロジー（構造）を考慮したグラフ類似度が用いられるものの、グラフにおける各ノードに関する情報（例えば、グラフに関連付けられているテーブルに格納されているテーブル情報）の類似度を考慮したグラフ検索が想定されていない。
【００１０】
このため、例えば製造物の製造プロセスに関する様々な情報に関連付けられている、複雑性の高いグラフについては、特許文献１に記載のグラフ解析やグラフ類似度の手法の精度が限定され、確実な検索結果が得られない可能性がある。
（【００１１】以降は省略されています）

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