JP2553266B2

JP2553266B2 - データベースに問合せする方法及び装置

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Publication number: JP2553266B2
Application number: JP3242486A
Authority: JP
Inventors: イバン・ポール・ブレタン
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1990-09-21
Filing date: 1991-08-29
Publication date: 1996-11-13
Anticipated expiration: 2011-11-13
Also published as: JPH04340659A; EP0477152A3; EP0477152A2; SE9003004D0; CA2050160A1

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コンピユータ・システ
ムに自然語をインターフエースすること、より詳細に言
えば、関係データベースに対して問合せすることのでき
るシステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】コンピユータに対する自然語のインター
フエース・システムは幾つかのものが知られており、そ
の内の１つは、ヨーロツパ特許第０３８７２２６号に記
載されているものである。このような自然語のインター
フエースの他のシステムは、米国特許第４６８８１９５
号に開示されており、これは、自然語のインターフエー
ス、ＩＮＴＥＬＬＥＣＴ（部分的で、非文法的な文章を
取り扱うことのできるキーボード・ベースのシステ
ム）、ＮａｔｕｒａｌＬａｎｇａｕｇｅ（文法ベース
の技術を含んでおり、文脈及び文法によるアプローチで
補足するための意味的な情報を用いるシステム）、Ｅａ
ｓｙｔａｌｋ（自然語／専門家用のシステム・ハイブリ
ツドと称されているシステム）システムである。

【０００３】上述のヨーロツパ特許第０３８７２２６号
に従つたシステムは、ユーザの話し言葉か、もしくは、
ユーザの希望する言語で構成され、システムに入力する
ように形成された問合せを翻訳すると言う観点から見れ
ば、このシステムは「真の」自然語インターフエースで
ある。このシステムにおいては、辞書及びデータベース
の内容について受ける制限が唯一の欠点である。このシ
ステムは、若し、データベースが鉄の製造の情報を含ん
でいるならば、農業の問題に関する問合せを「理解」す
るように設計されることはない。

【０００４】ヨーロツパ特許第０３８７２２６号に開示
されたシステムの１つの基本的な特徴は、所謂「概念的
な輪郭」（Conceptual Schema）であつて、この特徴
は、適当な文法を与えることによつて、任意の言語に適
用することのできるシステムを作る基礎的な部分であ
る。この概念的な輪郭は、データベースにあり、言語と
は無関係のオブジエクトの表現であるエンテイテイと、
上記オブジエクトの間の関係とによつて作られている。

【０００５】更に、上記のシステムは、自然語の入力を
言語学的に分析する分析手段と、言語とは無関係の論理
フオーマツトにその入力をマツプする手段と、上記論理
フオーマツトをＳＱＬ(Structured Query Langauge)の
ような形式化された問合せ言語に変換する手段とを含ん
でいる。

【０００６】ＣＬＦは、「概念的な輪郭」の中のエンテ
イテイに対する参照子を含み、そして、ＳＱＬの問合せ
を作るために、ＣＬＦの中のエンテイテイはデータベー
スに対するリンクによつて置き換えられる。この置き換
えは、ＳＱＬの表現（expression）を作るのに必要なす
べての情報を含む他の論理形式、ＤＢＬＦ(Data BaseLo
gical Form)を生じる。

【０００７】この処理方法の詳細はヨーロツパ特許第０
３８７２２６号に記載されている。

【０００８】また、上記のシステムは論理形式のパラフ
レーズを作成する手段を持つており、このパラフレーズ
は正確さを検査するために、ユーザに対して表示され
る。このパラフレーズを作成する方法及び装置は継続中
のヨーロツパ特許出願第９０８５０２９５．８号に記載
されている。

【０００９】このシステムの欠点は、自然語に固有な性
質からきている。不幸なことには、自然語は、データベ
ースに対して複雑な問合せをするのに最適ではなく、多
くの場合、自然語はその意味が曖昧である。自然語には
同義語及び同音異義語の両方があり、システムを設計す
る時に、これらの語を考慮に入れなければならない。

【００１０】この特有の曖昧さは分析問題を惹起するこ
とになり、非常に複雑な問合せの場合、非常に多くのパ
ラフレーズを生じて、仮にそれらのパラフレーズを発生
させたとしても、実用には全く向かない。また、この分
析に要する処理時間も極めて長時間を必要とする。

【００１１】他方、「真の」自然語インターフエース
は、ユーザがトレーニングを受けることなく、実用に供
することができるという大きな利点を持つている。若
し、コンピユータに導入された自然語を、そのコンピユ
ータのユーザが熟知しているならば、そのユーザはその
コンピユータに問合せを直接に入力することができる。
この場合、ユーザがそのデータベースについて十分な知
識を持つていれば、その問合せは正しく翻訳され、そし
て、満足する回答が与えられるであろう。

【００１２】ヨーロツパ特許第０３５１２３３号には、
データベースにストアされたデータを図形的に表現し
て、操作するシステムが開示されている。

【００１３】このシステム中の端末装置は入力用のスク
リーン及び出力用のスクリーンを発生する。入力用スク
リーンがデータを選択する基準値及び識別子をユーザに
表示している時に、ユーザは、必要なデータと、データ
を処理するための機能とを特定するために、基準値及び
識別子を選択することができる。出力用スクリーンは処
理されたデータを表示する。

【００１４】然しながら、上述のシステムは、複雑な問
合せを作成することのできる本発明の能力を持つていな
い。更に、ヨーロツパ特許第０３５１２３３号に開示さ
れたシステムは、データベースの概念的なモデルを使用
することは考えておらず、むしろ、このシステムは、デ
ータベースを直接の対象としたシステムである。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】自然語インターフエー
スの有する曖昧さに関する上述の欠点を克服するため
に、実務上の仕事の分野のオブジエクトを直接に操作す
ることが望まれている。この目的を達成するために、本
発明は、オブジエクトを表現する映像的な表示、つまり
アイコンと、アイコンに遂行することができる操作とを
利用する。本発明は、自然語に関する上述の曖昧さの問
題を完全には解決しないけれども、この曖昧さの問題の
発生を顕著に減少する。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上述の問題を解決するた
めに、本発明は、入力手段、処理手段、図形デイスプレ
ー手段及びストレージ手段を含むコンピユータ・システ
ム中のデータベースにおいて、上記データベースは、特
定され、限られた知識の領域に関するオブジエクトを含
むことと、上記オブジエクトの図形的表現を直接に操作
することにより上記図形的表現をメモリにストアするこ
とと、これにより、各図形的表現は概念的な輪郭中のエ
ンテイテイに対して独特のリンクを持つようにすること
と、上記概念的な輪郭は、データベース中のオブジエク
トの表現の言語とは関係のないデータ（エンテイテイ）
記録のの第１の組を含み、更に、上記オブジエクトの間
の関係を表わすデータの記録を含むこととからなるデー
タベースに問合せをする方法を与える。上述の方法は、
更に、上記オブジエクトの上記図形的表現を上記図形デ
イスプレー手段にデイスプレーすることと、作成される
問合せに関係するデータのオブジエクトを表わす表現
を、デイスプレーされた表示から選択することと、図形
的表現に遂行することのできる操作（作成される問合せ
に適合する操作）の選択を上記デイスプレー手段にデイ
スプレーすることと、所望の問合せの図形的表現を作成
するために、オブジエクトの選択された表現と選択され
た適合する操作とを、図形デイスプレー手段で組み合わ
せ、組み合わされた図形的表現及び操作が上記問合せの
図形的な論理形式を表わすことと、上記図形的な論理形
式を、適当な問合せ言語の公式な問合せに変換すること
とを特徴とする方法である。

【００１７】更に、本発明においては、データ処理装置
及びデータベースにストアされたデータ項目の図形的表
現を操作するための操作領域を有するデイスプレー装置
を含み、そして、データベースにストアされ形式化され
た表現は、ストレージに蓄えられ、かつ、データベース
中の項目を表現するデータ記録を含むこととからなるデ
ータベースから情報を検索するために適する問合せの組
み合わせ装置が与えられる。また、この問合せの組み合
わせ装置は、データベース中の項目を表わす図形的にデ
イスプレー可能な記号のストアされた組を含むことと、
上記記号はデータベースの形式化された記述のデータ記
録と関連されていることと、上記記号をデイスプレーす
る手段と、所望の問合せに適する記号を選択する手段
と、所望の問合せを表わす記号の集合を作成するため
に、オブジエクトを相互に組み合わせる手段と、問合せ
を実行する手段とを具備することを特徴とする装置であ
る。

【００１８】

【実施例】図１に示したシステムのブロツク図は上述の
ヨーロツパ特許第０３８７２２６号に開示されている
「自然語」の問合せシステムを示している。このシステ
ムは３つの主要な要素、つまり、入力を解釈し、それを
「論理形式」に翻訳する分析要素と、その解釈を自然語
の表現に戻すよう翻訳するためのパラフレーズ化要素
と、問題の関係データベースの様式化されたモデルであ
り、かつ、データベース中のデータについてすべての事
実を含む概念的な輪郭との３つの要素を持つている。

【００１９】このシステムの４番目の要素は、例えばＳ
ＱＬ(Structured Query Langauge)（構造化された問合
せ言語）である。

【００２０】図２のシステムは、自然語（ＮＬ）の入力
インターフエースの代わりに、本発明が用いられた構成
を示している。図２から理解できるように直接操作イン
ターフエース(Direct Manipulation Interface−ＤＭ
Ｉ)が提供され、これによれば問合せの特徴を分析する
必要が無い。それは、図形的論理フオーム、ＰＬＦ(Pic
torial Logical Form)、の形式の問合せがスクリーン上
に直接作成され、スクリーン上に、問合せの項目を表現
するアイコンが表示され、かつ組み合わされ、そして、
基礎になつている「論理フオーム」がＰＬＦと直接に対
応するからである。

【００２１】図３は２つのアプローチを統合した場合を
示す図２のシステムと同様なシステムの図である。

【００２２】以下に、本発明のシステムにおいて、ユー
ザとのインターフエースの細部を説明する。

【００２３】インターフエースの中に２つの中心的なメ
ニユーがある。それらのメニユーは、使用するデータベ
ースについて作成された概念的な輪郭の中に含まれたす
べてのエンテイテイを含む「エンテイテイ」メニユー
と、概念的な輪郭についてのすべての事実を明確にリス
トした「状態」(Condition)メニユーとの２つである。

【００２４】これらの「状態」は「大陸は国を持つ」、
「国は大陸中にある」、「国は製品を輸出する」等の形
式に含まれたものである。つまり、「状態」とは、概念
的な輪郭の中のエンテイテイ間の関係の表現(represent
ation)である。この概念的モデルの細部については、上
述ヨーロツパ特許第０３８７２２６号を参照されたい。

【００２５】ユーザは、ユーザが構成しようとしている
問合せに適合する表示を「状態」メニユーから選択す
る。

【００２６】図４乃至図６を参照して、本発明の実施例
を以下に説明する。

【００２７】この例において、ユーザは、自然語で表現
して「どこの国が魚を輸出するか？」と言う問合せに対
する回答を得ようとしているものと仮定する。

【００２８】従つて、ユーザはメニユー「国は製品を輸
出する」を選び、そして、図４に示した図形的な表現が
スクリーン上に表示される。

【００２９】ユーザが作ろうとしている問合せは、輸出
している国の製品及びその国に関心がある。若し、ユー
ザがこの問合せを作成しようとするならば、図４に示さ
れた表現には２つのことが欠けている。第１に、ユーザ
は、「製品」エンテイテイの下位概念である「魚」にユ
ーザの関心があることを特定しなければならない（図５
を参照）。

【００３０】各エンテイテイ・アイコンは３重の構成を
有しており、この３重の構成は、エンテイテイと、発生
したそのエンテイテイを他のエンテイテイとは区別する
ための番号と、その発生したエンテイテイの名前（例え
ば、「国」はフランスと名付けることができる）との３
つの要素を含む。この種類のアイコンはエンテイテイ・
バリアブル・アイコン(Entity-Variable-Icon)または、
ＥＶＩと称する。

【００３１】発生したエンテイテイを区別する番号を除
いて、ＥＶＩによつて与えられた情報は、例えば、マウ
スによりアイコンを２回クリツクする（マウスのボタン
を押すこと）ことによつて編集することができる。図示
の実施例において、ユーザが「製品」のアイコンをマウ
スにより２回クリツクしたと仮定すると、スクリーン上
に図７に示したパネルが示される。

【００３２】階層構造にされたすべてのエンテイテイが
示されるようになつており、ユーザは、ユーザが探して
いるエンテイテイが表示されるまで、小さなウインドウ
を介してスクロールすることができる。エンテイテイの
上部に示された小さな丸印をクリツクすることによつ
て、ユーザは、問題のアイコンのエンテイテイを所望の
ように変更することができる。

【００３３】「名前」フイールド中に名前の文字を入力
することによつてアイコンに名前を与えることができ
る。ユーザはアイコンの名前を入力した時、確認のため
に、「ＯＫボタン」をクリツクしなければならない。

【００３４】上述の操作とは異なつて、古いエンテイテ
イを「エンテイテイ」メニユーから置き換えるために、
マウスのポインタでスクリーン上のエンテイテイ・アイ
コンを選択することにより、エンテイテイの変更をする
ことができる。更にエンテイテイを変更する他の方法
は、スクリーン上に表示された小さな矢印（図７を参
照）をクリツクする方法がある。適当な矢印をクリツク
することによつて、エンテイテイは、チヤート上で矢印
で示された方向に移動される。

【００３５】インターフエースに関する上述の説明は、
プログラミングの分野におけるプログラム作成そのもの
の事柄だから本発明には直接の関係はないのでこれ以上
の説明はしない。

【００３６】図形的な表現が完全な問合せを形成する前
に、もう１つの情報が欠除している。それは、どこの国
が魚を輸出しているかということ、どんな魚がどこの国
によつて輸出されているかということ、或は、それらの
両方を含む情報をユーザが求めているか否かと言うこと
である。この細部の仕様(specification)は、エンテイ
テイの１つをマーク付けすることによつて行なわれ、こ
のマーク付けの１例は、例えばアイコンの映像を輝度反
転（図６を参照）して表示することである。この方法
は、マウスによりエンテイテイをクリツクすることによ
つて容易に実行することができる。

【００３７】このようにして作成された問合せは、例え
ば、メニユー上に表示されたコマンドをクリツクする
か、またはコマンド・ライン上にコマンドをタイプする
かによつて「実行」コマンドを発生することにより実行
することができる。デフオルトの結果は、「すべての」
国についての情報と、それらの国が輸出している魚につ
いての情報である。通常、この情報はユーザが知ろうと
欲したものよりも多くの情報を含む場合があるから、デ
フオルトは書き直すことができる。

【００３８】上述したような問合せを作成する方法は、
自然語を用いた方法よりも煩わしいように見える。然し
ながら、例示した問合せを作成するために取り扱われた
ものは、３つの原始的な動作にあつたこと、つまり、そ
れらの動作は、（１）状態を選択すること、（２）エン
テイテイを変更すること（３）エンテイテイを選択する
ことに集約されることには注意を払う必要がある。

【００３９】関連する演算子と、汎用性の計量子(unive
rsal quantifier)と、分離(disjunction)と、否定(nega
tion)と、＝、≠、＜、＞、＋、-、*、／、ＯＲ（オ
ア）、Ｎｏｔ（否定）、Ａｖｅｒａｇｅ（平均）、Ｃｏ
ｕｎｔ（係数）、Ｍａｘ（最大）、Ｍｉｎ（最小）、Ｓ
ｕｍ（合計）等の幾つかの有用なフアンクシヨンを表わ
す項目を含む「演算子」メニユーを使用可能にすること
が必要である。

【００４０】次に、以下に示す図形的な論理フオーム、
ＰＬＦ(Pictorial Logical Form)の細部について説明す
る。

【００４１】ＤＭＩ(Direct Manipulation Interface)
において用いられているシンボリツク・アイコン式言語
はＰＬＦと呼ばれている。ＰＬＦの図形的なすべての表
現は、「基礎になつている(underlying)」論理形式の言
語の表現と直接に対応するので、ＰＬＦはＰＬＦ言語に
ついてのその国の別語と同じである。

【００４２】式（論理式）のロジツクについての知識を
殆ど持たないユーザがこれらの式を作ることができるよ
うに、概念を基にした式を図形的に表現することができ
るということが、ＰＬＦの背後にある狙いである。エン
テイテイはアイコンとして表示するのに適していること
は容易に考えられる。また、エンテイテイの間の関係
は、図形的に確実に表現することができるけれども、本
発明においては、ある１つの関係の複数のエンテイテイ
をリンクした「図形的な複数の演算子」としてのワード
を使用することを選んでいる。他方、本発明において
は、図形的表現に用いる計量子とか、暗示的な否定子な
どは、容易に見い出せないと言う弱点がある。

【００４３】ここに記載されたＰＬＦの説明は、正式な
ものではないけれども、ＰＬＦについて一般的な理解を
与えるためには十分なものである。論理形式の言語の原
理的なカテゴリーについて、対応したＰＬＦの表現が、
どのようにしてスクリーン上に現われるかを以下に説明
する。ＰＬＦのこれらの図形は明確に定義されている別
々のエレメントに分解することができ、そして、図解す
ることなく、文字で記載することができるが、このこと
についての説明は省略する。

【００４４】開始時において、ＰＬＦの問合せは順番に
配置する必要はないけれども、その代わりに、基礎とな
るシステムが理解できる複数の問合せを、ＤＭＩの問合
せウインドウの中に特定することができる。問合せは、
ＹＥＳ／ＮＯの問合せを除いて、組の表現として作成さ
れ、組の表現は以下の「式」で示されている。＜組＞：：＝ λ（＜変数＞，＜組＞）｜ λ（＜変数＞，＜式＞）

【００４５】組の表現は問合せを構成するための中心と
なる表現である。組の表現は＜式＞が含むエレメント＜
変数＞の組を表わす。組の表現はｎ組を特定するために
入れ子にすることができる。組の表現の「内容」は、＜
式＞の中に含まれているので、どの＜変数＞がλ抄録子
(λ-abstractor)によつて拘束されるかをどのようにし
て特定するかを記載することが必要なだけである。ＰＬ
Ｆにおいて重要な概念は、大部分の変数に対する図形的
な表現である上述のＥＶＩである。ＥＶＩは、マウスの
１回のクリツクによつて、図６に示したように反転され
た形で、組で計量されたもの(set-quantified)」（ユー
ザは単一のオブジエクトではなく、すべてのオブジエク
トの組に関心があることを表現する）としてマークされ
る。ＥＶＩの詳細は後述する。

【００４６】

【数１】

【００４７】ＰＬＦでは式の連結は黙示的に示される。
若し、２つのＰＬＦ式が共通の変数を持つているなら
ば、連結が想定される。然しながら、分離は明示的であ
り（図８を参照）、分離は、「演算子」メニユーから
「オア」を選択することにより、または、キーボードか
ら対応する分離コマンドを発生することにより行なわれ
る。

【００４８】否定式は、ＰＬＦ式表現上の交差した２本
の線で表わされ（図９を参照）、これは、＜オプシヨン
＞Ｎを押し、同時に、式(formula)のボツクスをクリツ
クするか、または「演算子」メニユーから「Ｎｏｔ」を
選ぶことによつて特定される。図９は、「製品を輸出す
る国はない（Ｎｏｃｏｕｎｔｒｉｅｓｅｘｐｏｒｔ
ｐｒｏｄｕｃｔｓ）」という表現を示している。

【００４９】複数の国が複数の製品を輸出するという表
現を、概念的な輪郭が示した時、それは、何が可能であ
るかについての事実として解釈されるべきである。従つ
て、上述の式は概念的な輪郭とは矛盾しない。勿論、こ
のような表現は、「或る製品を輸出しない或る国があ
る」というような狭い範囲の否定を与えることができる
ので有用である。このことは図１０に示されている。

【００５０】一般的に計量化された(quantified)式は、
良好で、かつ直感的に理解できる図形表現を見い出すこ
とが難しい少数のＰＬＦ表現のうちの１つである。ＰＬ
Ｆにおいて、汎用性の計量化された式について実際上２
つの表記法があり、一方の表記法は包括的な表記法であ
り、他方の表記法は、共通するが、特別の場合にのみ適
用される表記法である。図１１は、「全ての国は製品を
輸出するか？」と言う包括的なＰＬＦの表現を示してい
る。

【００５１】図１１において、式のボツクスの左側（こ
れは、ウインドウの現レイアウトにもよるが、上半分と
なることもある）は、黙示に含まれた前提を含んでお
り、矢印の右側（または、式のボツクスの下部）もこれ
と同様である。一般的に計量化された式の包括的な表現
は「演算子」メニユーから「全て」を選択することによ
つて付勢される。そのように選択されると、式の「スケ
ルトン」（図１２を参照）がスクリーン上に現われ、ユ
ーザはこれに情報を書き込むことができる。

【００５２】このような方法は、汎用性の計量子につい
て知識を持たないユーザが学ぶのには簡単ではないかも
しれないが、このようなシステムを直接に操作する環境
を与えて実験した結果によると、ユーザはこのようなシ
ステムで実習することによつて、良好に学習することが
できる。然しながら、汎用的に計量化された問合せを表
現する簡単な方法の必要があるので、１つのエンテイテ
イが前置する表記法、(one-entity-antecedent-notatio
n−ＯＥＡ)によつて包括的表記法を補てんする。黙示的
に含まれた意味の前提が単一のＥＶＩである場合には、
ＯＥＡ表記法を使用することができる。これは、図１１
に示されたように極めて共通的に使用することができる
ものである。図１１に示した問合せは図１３のようにＯ
ＥＡ表記法によつて表現することができる。

【００５３】この表現は、隠された黙示であるために採
用するので簡単であるばかりでなく、作成するのが簡単
である。ユーザは、問題とする表現の周りに式のボツク
スを描き、１回のクリツクによつてエンテイテイを選択
し、そして、上述したように、「演算子」メニユーから
同じ「全て」項目を選択する。このタイプの問合せは、
自然語を用いれば多分もっと良い形に表せるであろう。
然しながら、自然語を分析する場合には計量子の割り当
てが複雑であり、曖昧さが生じる。

【００５４】存在する計量子は、上述の例で示されたよ
うに、黙示的である。エンテイテイ変数が発生した時
に、何も特定されなければ、計量子が取り出される。然
しながら、或る場合には、ユーザは存在する黙示的な計
量子の範囲を変更したいと思うことがあり、これはＤＭ
Ｉにおいて、普通の方法で行なうことができる。ここ
で、図１３を参照して上述の１例を説明すると、「製
品」ＥＶＩについて存在する計量子が汎用性の計量子よ
りも広い範囲を持つている場合に、ユーザが「全ての国
が或る製品を輸出するか？」という問合せに、ＰＬＦを
変更したいものと仮定する。これは、マウスのポインタ
を使用して式のボツクスを狭めることによつて効果的に
達成される（図１４を参照）。

【００５５】いま、「製品」ＥＶＩは、図形的な式のボ
ツクスの外側にあるから、それは、「国」ＥＶＩの計量
子よりも広い範囲を与えられている。

【００５６】汎用性の計量子は、目視できるＰＬＦの言
語の中で最も問題のある構成であるかもしれないが、図
示されたように、残りのＤＭＩと円滑に一体化される態
様でこれらの構成を表現する方法を得ることは、他の方
法では不可能である。

【００５７】述語(predicate)：＜述語＞：：＝インスタンス（＜変数＞，＜エンテイテイ＞）｜名前（＜変数＞，＜ストリング＞）｜＜動詞の役割＞｜所有格（＜エンテイテイ＞，＜エンテイテイ＞，＜変数＞，＜変数＞）｜＜ｌｏｃｔｉｍｅ＞（＜エンテイテイ＞，＜エンテイテイ＞，＜変数＞，＜変数＞）｜前置詞の役割(preprole)（＜エンテイテイ＞，＜エンテイテイ＞，＜変数＞，＜変数＞）｜＜条件(term)＞＜ｒｅｌｏｐ＞＜条件＞ ─────────────────────────────────── ＜動詞の役割＞：：＝動詞（＜エンテイテイ＞，＜エンテイテイ＞，＜変数＞，＜変数＞）｜動詞（＜エンテイテイ＞，＜エンテイテイ＞，＜エンテイテイ＞，＜変数＞，＜変数＞，＜変数＞）｜動詞（＜エンテイテイ＞，＜エンテイテイ＞，＜エンテイテイ＞，＜エンテイテイ＞，＜変数＞，＜変数＞，＜変数＞，＜変数＞） ─────────────────────────────────── ＜ｌｏｃｔｉｍｅ＞：：＝ｌｏｃｐｏｓ｜ｔｉｍｅｐｏｓ ─────────────────────────────────── ＜ｒｅｌｏｐ＞：：＝＝｜≠｜＞｜＜｜≧｜≦

【００５８】述語はＰＬＦを積み木のように積み重ねた
ものである。この述語は、基本的には４つのグループに
分割することができる。それらは、インスタンス(insta
nce)、名前、役割の関係、そして比較の述語である。

【００５９】インスタンスの関係：エンテイテイは一組
のオブジエクトであり、そして、このインスタンス（＜
変数＞，＜エンテイテイ＞）の述語は、＜変数＞を表わ
すエレメントが組＜エンテイテイ＞のエレメントである
ことを述べるだけである。インスタンス関係のＰＬＦ表
現は単純に１つのＥＶＩである。図１５はインスタンス
（変数１、自動車）のためのＥＶＩを示す。

【００６０】加えて、ＥＶＩは、変数１について存在す
る計量子をエンコードするので、インスタンスの述語
と、ＰＬＦの図形的表現との間に絶対的な対応はない。

【００６１】名前の関係（図１６を参照）：エンテイテ
イのインスタンスは名前（または名称）を持つことがで
きる。名前は、与えられた変数を或る範囲にまで区切る
ことによつて、特定のインスタンスを単一のデータ値に
分けることができる。若し、留保されたワイルド・カー
ド文字が用いられたならば、名前は部分的に分けること
ができる。文字「＊」は任意の文字数にマツチし、
「？」はただ１つの文字にマツチする。

【００６２】役割の関係：すべての役割関係は概念的な
輪郭内にそれらの片割れを持つている。概念的な輪郭か
らの役割関係は、エンテイテイの間にどのような関係が
その領域内で可能であるかを特定するのに反して、ＰＬ
Ｆの問合せ内の役割関係は、エンテイテイに対してばか
りでなく、役割中の＜変数＞であるエンテイテイのイン
スタンスに対しても有効化されねばならない。このこと
は、概念的な輪郭中の役割に対する＜エンテイテイ＞引
数の数に比べて、ＰＬＦ中の役割が何故、常に１つの余
分な引数を持つているかの理由である。

【００６３】動詞の関係は、複雑なサーチの基準を特定
するために別々のエンテイテイをリンクする主な関係で
ある。第１の＜エンテイテイ＞引数は動詞エンテイテイ
を表わし、第２の＜エンテイテイ＞引数は述部エンテイ
テイを表わし、第３の引数は直接目的のエンテイテイを
表わし、第４の引数は間接目的のエンテイテイを表わ
す。変数は類似のものが割り当てられる。図１７に示し
た例は、動詞関係のＰＬＦ表現、「ｉｎｆｉｘ」を、主
語ＥＶＩ及び直接目的ＥＶ２の間で、自然語の動詞エン
テイテイで表わすように選ばれた例である。若し、間接
目的のＥＶＩがあれば、これは直接目的のＥＶＩに続
く。ＥＶＩとして動詞エンテイテイを表現しないという
主たる理由は、動詞エンテイテイはしばしば、名詞エン
テイテイ及び形容詞エンテイテイよりも、より抽象的で
あることと、ユーザはここで説明している実施例におい
て、動詞変数を明示的に参照する必要がないという事実
がその理由である。

【００６４】従つて、この実施例のモデルは明示的な可
変参照子を通じて動詞エンテイテイを修正する可能性を
ユーザに与えていない。インスタンスの動詞エンテイテ
イを修正する前置詞の役割（preprole）、または、位置
的／時的(locative/temporal)役割（＜ｌｏｃｔｉｍｅ
＞）は、動詞エンテイテイの変数への参照子を含んでい
る。この参照子はインスタンスによつて維持されている
ので、動詞エンテイテイの変数はＰＬＦ図形中には示さ
れていない。図示の実施例において、可能な場合、動詞
と同じ「ライン」にある或る動詞エンテイテイに関係す
るすべての補語及び修飾を示すことによつて、これを行
なうように選んである。このことが可能でない場合に
は、エンテイテイの順序は、ウインドウの次の「ライ
ン」に続く。

【００６５】所有格の関係は、「国の首都」、または
「国は首都を持つ」のように、英語の「ｏｆ」または
「ｈａｖｅ」によつて表現されるような所有にエンコー
ドするのに使用される。第１のエンテイテイは第２のエ
ンテイテイを所有する。ＰＬＦ表現は、「国は人口を持
つ」というＰＬＦを示した図１８のような所有の関係を
表現するために、「ｈａｖｅ（持つ）」を用いると、＜
動詞の役割＞の表現と同等になる。

【００６６】この実施例においては、位置的／時的関係
は、たつた２つしかない。それらは、ｌｏｃｐｏｓ（例
えば、「複数の国が複数の大陸中にある」）及びｔｉｍ
ｅｐｏｓ（例えば、「輸出年月日は輸出が行なわれた日
付である」）である。位置的／時的関係の数は、この実
施例においては十分であるが、勿論、必要に応じてこれ
以上の数に増加することができる。これらの役割は、＜
動詞の役割＞が含まれている場合に、通常、副詞的な修
正に用いられるが、「複数の国が複数の大陸中にある
（ｃｏｕｎｔｒｉｅｓａｒｅｉｎｃｏｎｔｉｎｅ
ｎｔｓ）」のような場合にも用いられる。他方、前置詞
の役割（ｐｒｅｐｒｏｌｅ）は、補語のような機能を行
ない、＜動詞の役割＞を伴うことなく生じることはでき
ない。図１９は前置詞の役割で修正した図１７のＰＬＦ
表現であり、これは、「アメリカと言う国へ自動車を輸
出する国がある」という自然語の表現に対応している。

【００６７】ＰＬＦの役割のために、第２のフオーマツ
ト、即ち「垂直ボツクス」（図２０を参照）がある。こ
のボツクスの中に、関連するエレメントが左右でなく、
上下に配列されている。

【００６８】垂直ボツクスは、自然語とＰＬＦの表現と
を同じボツクス内に混合する場合に、「混合用ボツク
ス」として特に適している。混合用ボツクスの詳細は以
下に説明される。比較の述語は、通常用いられている演
算記号、＝、≠、＜、＞、＜及び＞である。

【００６９】条件：＜条件＞：：＝＜算術的表現＞｜＜機能的表現＞｜＜数＞｜＜ストリング＞｜＜時的な条件＞｜＜変数＞

【００７０】コメント：条件は、コンテクスト、つまり、関連演算子に対する引
数として常に生じる。「＝」のような関連演算子は「演
算子」メニユーから選択され、図２１のＰＬＦ表現がデ
イスプレーされる。

【００７１】図２１において、数字１及び２は新しい変
数である。これらの数字は、数字を直接に編集すること
によつて、または、現在使用可能な変数（「マクロの」
メニユー内）の組から変数を選ぶことによつて変更する
ことができる。規約に従つて、ストリングとは１つの引
用文内に書かれたものを意味する。

【００７２】比較の述語を作成する通常の方法は、先
ず、表現の一部としてＥＶＩの１つを選択し、次に、キ
ーボードで演算子をタイプするか、または「演算子」メ
ニユーから演算子を選択して、第２のＥＶＩを選択する
ことである。図２１に示したように、同じタイプの表現
が作成される。

【００７３】機能：＜機能的表現＞：：＝＜機能＞（＜組＞） ─────────────────────────────────── ＜機能＞：：＝最大｜最小｜合計｜計数｜平均

【００７４】コメント：条件はＰＬＦのセツトに、上述の機能の１つを適用した
結果であるとすることができる。例えば、若し、合計の
機能が組（３０、９０、１０）に適用されたならば、結
果の数値的な条件は１３０である。この情報を図形的に
表わすためのＰＬＦの方法は、機能の適用の結果を符合
化する「機能ボツクス」を持つことである。「石油を輸
出する国を数えよ」という表現は図２２に示されてい
る。

【００７５】機能ボツクスの下部の小さな矩形は、どの
変数にどの機能が適用されるかの情報を含んでいる。ま
た、ＥＶＩのような変数（図２２の数字３）を含む小さ
なボツクスがある。この変数は、例えば、石油輸出国が
５０か国以上あるか否かを見い出すために、「変数３＞
５０」のような、より複雑な条件を特定するために使用
することができる。機能ボツクスが表現のどの部分を含
んでいるかに応じて、機能の範囲を変更することができ
る。図２３の表現は、基本的には図２２と同じタイプの
表現であるけれども、異なつた範囲の機能を持つてい
る。図２３の表現に対応する自然語の文章は、「各製品
に対して、その製品を輸出する国を数えよ」である。

【００７６】＜算術的表現＞：：＝＜算術的な条件＞＜算術的演算＞＜算術的な条件＞ ─────────────────────────────────── ＜算術的な条件＞：：＝＜算術的表現＞｜＜機能的表現＞｜＜数字＞｜＜変数＞ ─────────────────────────────────── ＜算術演算＞：：＝＋｜−｜＊｜／

【００７７】算術的表現は、比較の述語の仕様と同様な
方法、即ち、ＥＶＩを選択し、動作を選択し、他のＥＶ
Ｉを選択する方法で入力される。例えば、関連する表現
にある条件を特定する時、ユーザは先ず、キーボードで
「５０」をタイプし、次に、「＋」を打鍵し、次に「マ
クロ」メニユーから「変数２」を選択することにより、
デイスプレーに図２４の内容を表示する。

【００７８】また、Ｎが可変数である場合、変数は、＜
オプシヨン＞Ｎを打鍵してキーボードから入力すること
ができる。＜時的な条件＞：：＝＜変数＞｜時間（＜年＞，＜月＞，＜日＞，＜時間＞，＜分＞，＜秒＞）

【００７９】コメント：或る種の日付、または時間を表記するＰＬＦ表現は、時
間／日付アイコン（図２５）の例示で特定される。

【００８０】図２６の流れ図は本発明に従つた問合せを
含む「アルゴリズム」を示す。

【００８１】本発明に従つて直接に操作を行なう１つの
アプリケーシヨンは、例えば、漢字を使用する中国語、
日本語のようなアルフアベツト以外の文字による他の形
式を持つ言語に適用することができる。

【００８２】漢字は言語の概念を表現するアイコンと近
似する関係にあるから、本発明を適用して、上述の実施
例のシステムに使用したアイコンの代わりに漢字を使用
して、これを直接に操作することによつて自然語インタ
ーフエースを作ることができる。

【００８３】

【発明の効果】本発明は、デイスプレー装置に表示した
アイコンを対話的に使用することにより、従来よりも曖
昧さが遥かに少ない問合せを形成し、コンピユータ・シ
ステム中のデータベースに対して直接に問合せすること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の自然語のインターフエースを示す図であ
る。

【図２】データベースに直接問合せを入力するための直
接操作インターフエース（ｄｍｉ）を示す図である。

【図３】２つのアプローチを統合した図に示したシステ
ムと同様なシステムを示す図である。

【図４】単純な問合せが何のようにしてデイスプレー装
置のスクリーン上に作成されるかを示す図である。

【図５】単純な問合せが何のようにしてデイスプレー装
置のスクリーン上に作成されるかを示す図である。

【図６】単純な問合せが何のようにしてデイスプレー装
置のスクリーン上に作成されるかを示す図である。

【図７】エンテイテイの階層がデイスプレーされている
スクリーン上のウインドウを示す図である。

【図８】本発明に従つて表現された図形的表示の例を示
す図である。

【図９】本発明に従つて表現された図形的表示の例を示
す図である。

【図１０】本発明に従つて表現された図形的表示の例を
示す図である。

【図１１】本発明に従つて表現された図形的表示の例を
示す図である。

【図１２】本発明に従つて表現された図形的表示の例を
示す図である。

【図１３】本発明に従つて表現された図形的表示の例を
示す図である。

【図１４】本発明に従つて表現された図形的表示の例を
示す図である。

【図１５】本発明に従つて表現された図形的表示の例を
示す図である。

【図１６】本発明に従つて表現された図形的表示の例を
示す図である。

【図１７】本発明に従つて表現された図形的表示の例を
示す図である。

【図１８】本発明に従つて表現された図形的表示の例を
示す図である。

【図１９】本発明に従つて表現された図形的表示の例を
示す図である。

【図２０】本発明に従つて表現された図形的表示の例を
示す図である。

【図２１】本発明に従つて表現された図形的表示の例を
示す図である。

【図２２】本発明に従つて表現された図形的表示の例を
示す図である。

【図２３】本発明に従つて表現された図形的表示の例を
示す図である。

【図２４】本発明に従つて表現された図形的表示の例を
示す図である。

【図２５】本発明に従つて表現された図形的表示の例を
示す図である。

【図２６】スクリーン上の「アイコン」を操作すること
によつて対話的に問合せを作るプロセスを示す流れ図で
ある。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】入力手段、処理手段、図形デイスプレー手
段及びストレージ手段を含むコンピユータ・システム中
のデータベースであって、上記データベースは、特定さ
れ、限られた知識の領域に関するオブジエクトを含むこ
とと、上記オブジエクトの図形的表現を直接に操作する
ことにより上記図形的表現をメモリにストアすること
と、これにより、各図形的表現は概念的な輪郭中のエン
テイテイに対して独特のリンクを持つようにすること
と、上記概念的な輪郭は、データベース中のオブジエク
トの表現の言語とは関係のないデータのエンテイテイの
第１の組を含み、更に、上記オブジエクトの間の関係を
表わすデータの記録を含むこととからなるデータベース
に問合せをする方法において、上記オブジエクトの上記図形的表現のメニュを上記図形
デイスプレー手段にデイスプレーするステップと、作成される問合せに関係するデータのオブジエクトを表
わす上記図形的表現を、デイスプレーされたメニュから
選択できるようにするステップと、選択されたオブジェクトの間の関係及び選択されたオブ
ジェクト間の演算子の図形的表現のメニュを上記デイス
プレー手段にデイスプレーするステップと、作成される問合せに適合する上記関係または演算子を、
上記デイスプレーされたメニュから選択できるようにす
るステップと、所望の問合せの図形的表現を作成するために、選択され
たオブジェクトの図形的表現と選択された関係及び演算
子の図形的表現とを組み合わせて、図形デイスプレー手
段にデイスプレイし、選択されたオブジェクト及び関係
または演算子の図形的表現が上記問合せの図形的な論理
形式を表わすようにするステップと、上記図形的な論理形式を、所与の問合せ言語の公式な問
合せに変換するステップと、を含むデータベースに問い合わせする方法。
【請求項２】上記図形的表示は相互に関係するオブジエ
クトのグループでデイスプレーされることを特徴とする
請求項１に記載のデータベースに問合せする方法。
【請求項３】上記図形的な論理形式は該図形的な論理フ
オームと平行して作成される概念的論理フオームの目視
できる図形的表現であり、上記概念的論理フオームはフ
オーマルな問合せ言語の問合せを作成するために必要な
すべての情報を含んでいることを特徴とする請求項１、
または２に記載のデータベースに問合せする方法。
【請求項４】入力手段、処理手段、図形デイスプレー手
段及びストレージ手段を含むコンピユータ・システム中
のデータベースであって、上記データベースは、特定さ
れ、限られた知識の領域に関するオブジエクトを含むこ
とと、上記オブジエクトの図形的表現を直接に操作する
ことにより上記図形的表現をメモリにストアすること
と、これにより、各図形的表現は概念的な輪郭中のエン
テイテイに対して独特のリンクを持つようにすること
と、上記概念的な輪郭は、データベース中のオブジエク
トの表現の言語とは関係のないデータのエンテイテイの
第１の組を含み、更に、上記オブジエクトの間の関係を
表わすデータの記録を含むこととからなるデータベース
に問合せをする装置において、上記オブジエクトの上記図形的表現のメニュを上記図形
デイスプレー手段にデイスプレーし、作成される問合せ
に関係するデータのオブジエクトを表わす上記図形的表
現を、デイスプレーされたメニュから選択できるように
する手段と、選択されたオブジェクトの間の関係及び選択されたオブ
ジェクト間の演算子の図形的表現のメニュを上記デイス
プレー手段にデイスプレーし、作成される問合せに適合
する上記関係または演算子を、上記デイスプレーされた
メニュから選択できるようにする手段と、所望の問合せの図形的表現を作成するために、選択され
たオブジェクトの図形的表現と選択された関係及び演算
子の図形的表現とを組み合わせて、図形デイスプレー手
段にデイスプレイし、選択されたオブジェクト及び関係
または演算子の図形的表現が上記問合せの図形的な論理
形式を表わすようにする手段と、上記図形的な論理形式を、所与の問合せ言語の公式な問
合せに変換する手段とを含むデータベースに問い合わせ
する装置。
【請求項５】上記図形的表示は相互に関係するオブジエ
クトのグループでデイスプレーされることを特徴とする
請求項４に記載のデータベースに問合せする装置。
【請求項６】上記図形的な論理形式は該図形的な論理フ
オームと平行して作成される概念的論理フオームの目視
できる図形的表現であり、上記概念的論理フオームはフ
オーマルな問合せ言語の問合せを作成するために必要な
すべての情報を含んでいることを特徴とする請求項４、
または５に記載のデータベースに問合せする装置。