JP2007141059A - 読書支援システム及びプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電子書物を表示する表示装置1と、ユーザの視線が電子書物のどこにあるかを特定する視線認識部2と、ユーザの視線が送られた周辺範囲を取り出し、その範囲にあった単語を抽出し、単語ごとにユーザの視線が送られた回数又は合計時間を計測する回数または時間計測部4と、前記単語ごとのユーザの視線が送られた回数又は合計時間によりユーザの読書を支援する処理手段5とを備える。
【選択図】図1
Description
キーワード強調部を使用する読書支援は、ユーザが興味を持っている単語を特定し、その単語をより多く含む文章の範囲を強調表示し、その部分を読むとよいことをユーザに知らせるものである。
図3はキーワード強調部を使用する処理フローチャート(1)である。以下、図3のキーワード強調部を使用する読書支援システムの処理をS1〜S5に従って説明する。
抽出単語群表示部を使用する読書支援は、ユーザが興味を持っている単語を特定し、それらの単語群を表示し、ユーザがどの単語に興味をもっていたかをユーザ自身に再認識させるものである。
図5は抽出単語群表示部を使用する処理フローチャートである。以下、図5の抽出単語群表示部を使用する読書支援システムの処理をS11〜S15に従って説明する。
このキーワード強調部を使用する読書支援(2) は、ユーザが視線を送って過去に見た単語を記憶し、見た回数に応じて単語を、色を変えて表示し、ユーザがあまり見たことのない単語を強調表示し、自分があまり見たことのない単語を認識させるものである。
図6はキーワード強調部を使用する処理フローチャート(2)である。以下、図6の処理をS21〜S25に従って説明する。
情報検索装置を使用する読書支援は、ユーザが興味を持っている単語を特定し、その単語に関連する記事を検索して提示するものである。
図8は情報検索装置を使用する処理フローチャートである。以下、図8の処理をS31〜S35に従って説明する。
情報検索システムとしての参考資料として、例えば、“位置情報と分野情報を用いた情報検索”村田真樹,馬青,内元清貴,小作浩美,内山将夫,井佐原均、自然言語処理(言語処理学会誌) 2000 年 4月,7 巻,2 号, p.141 〜 p.160がある。
質問応答装置を使用する読書支援は、ユーザが興味を持っている単語を特定し、それに関する情報を、自動質問応答技術を利用して自動獲得し、ユーザに提示するものである。
図10は質問応答装置を使用する処理フローチャートである。以下、図10の処理をS41〜S45に従って説明する。
質問応答用テンプレートとは、
は何ですか。
はいつですか。
はどこですか。
は誰ですか。
回数、または、合計時間が所定の値よりも大きい単語として、「日本」が得られた場合、
日本は何ですか。
日本はいつですか。
日本はどこですか。
日本は誰ですか。
日本は何ですか。に対しては、国です。と答える。
日本はいつですか。に対しては、1945年。など間違った答えをおそらく答える。
日本はどこですか。に対しては、アジアです。と答える。
など。
この質問文と解答を表示する質問応答システムについて、次のものがある。
“質問応答システムにおける逓減加点法に基づく複数記事情報の利用”村田真樹,井佐原均 情報処理学会自然言語処理研究会 2004-NL-160 2004 年.九州大学.
上記の質問応答システムとは、与えられた質問に対してその答えを出力するシステムのことで、例えば、「日本の首都はどこですか」という質問文が与えられると「東京は日本の首都で、その国の最も大きく重要な都市であり、東京は日本の47都道府県のうちの一つである。」という文をウェブや新聞記事などの電子テキストから探し出し、「東京」と答える。質問応答システムは情報検索の代りとして重要になるだろうし、また将来の人工知能システムの基本要素にもなるであろう重要なものである。
システムは疑問代名詞の表現などに基づいて解表現(解がどのような言語表現か)を推定する。例えば、入力の質問文が「日本の面積はどのくらいですか」だとすると「どのくらい」という表現から解表現は数値表現であろうと推測する。
システムは質問文からキーワードを取り出し、これらのキーワードを用いて文書を検索する。この検索により、解が書いてありそうな文書群を集めることになる。例えば、入力の質問文が「日本の面積はどのくらいですか」だとすると、「日本」「面積」がキーワードとして抽出され、これらを含む文書を検索することになる。
システムは解が書いてありそうな文書群から、推定した解表現に適合する言語表現を抽出し、それを解として出力する。例えば、入力の質問文が「日本の面積はどのくらいですか」だとすると、文書検索で検索した「日本」「面積」を含む文書群から、解表現として推定した数値表現にあたる言語表現を解として抽出する。
連想単語抽出装置を使用する読書支援は、ユーザが興味を持っている単語を特定し、それに関するもの、または、連想されるものを提示し、ユーザの発想支援をするものである。
図12は連想単語抽出装置を使用する処理フローチャートである。以下、図12の処理をS51〜S55に従って説明する。
単語W1とよく共起する単語W2の特定は、あるコーパス(言語テキストのデータ、数年分の新聞記事や、ウェブデータなど)で、単語W1と同一文、または、あらかじめ定めた値だけの文字数以内の距離にある単語を取り出し、その単語の中で、単語W1と同一文、または、あらかじめ定めた値だけの文字数以内の距離に現れた回数が、所定の値よりも多いものを取り出し、それらをよく共起する単語W2とする。
単語W1と同一文、または、あらかじめ定めた値だけの文字数以内の距離に現れた回数が大きいものから順に所定の値の個数まで大きいものを取り出し、それらをよく共起する単語W2とする。
文抽出装置を使用する読書支援は、ユーザが視線を送った箇所を認識し、逆に電子書物においてユーザが視線を送っていない箇所を特定して、そこから、重要な文章、概念を抽出し、ユーザにあまり見ていない箇所においてどのような重要な文章や概念が出ていたかを知らせるものである。
(1) 図14は文抽出装置を使用する処理フローチャート(1) である。以下、図14の文抽出装置を使用する読書支援システム(1) の処理をS61〜S65に従って説明する。
前記(7)の文抽出装置11の各処理において、(回数、または、合計時間が所定の値よりも小さい単語を抽出するに変えて)ユーザが視線を送った回数、または、合計時間が所定の値よりも大きい単語を抽出するようにできる。
図22は重要文強調を行う処理フローチャートである。以下、図22の処理をS141〜S146に従って説明する。
文ごとにスコアをもとめる。
このスコアは、抽出した単語をその文で含む個数とする。
または、スコアは、抽出した単語の種類をその文で含む個数とする。
図23は重要文を別ウィンドウで表示する処理フローチャートである。以下、図23の処理をS151〜S156に従って説明する。
図24は連想単語から重要文強調を行う処理フローチャートである。以下、図24の処理をS161〜S166に従って説明する。
図25は連想単語から重要文を別ウィンドウで表示する処理フローチャートである。以下、図25の処理をS171〜S176に従って説明する。
形態素解析システムについて、ここでは ChaSen について説明する。奈良先端大で開発されている形態素解析システム茶筌 http://chasen.aist-nara.ac.jp/index.html.jaで公開されている。
例えば、「学校へ行く」を入力すると以下の結果をえる。
学校 ガッコウ 学校 名詞- 一般
へ ヘ へ 助詞- 格助詞- 一般
行く イク 行く 動詞- 自立 五段・カ行促音便 基本形
EOS
このように、各行に一個の単語が入るように分割され、各単語に読みや品詞の情報が付与される。
英語の品詞タグつけシステムとしては Brillのものが有名である。
Eric Brill,
Transformation-Based Error-Driven Learning and
Natural Language Processing: A Case Study in Part-of-Speech Tagging,
Computational Linguistics, Vol. 21, No. 4, p.543-565, 1995.
これは、英語文の各単語の品詞を推定してくれるものである。
重要キーワードの自動抽出には TF/IDF 法が主に用いられる。ここで、
TF --- その文書でのその語の出現回数。
IDF --- その語があらかじめ持っている多数の文書のうち,何個の文書に
出現するかのその個数の逆数。
例えば、複数の本を持ってきて、その一つひとつを文書と思ってIDF を求める方法が考えられる。また、IDF は本のデータ以外のデータで求めて、それを今回の本のデータに使う手もある。すなわち、本に限らず文書データを集めて、それぞれの文書を一つ一つの文書と考えてIDF を求める。そこで求めた IDFを今回の IDFに使うということである。
前記実施の形態では、ユーザの視線が送られた周辺範囲を取り出し、その範囲にあった単語を抽出している。この視線の先の単語の認識の詳細については、
視線があるとされた部分を頻度1とするとき、
その視線のあったところから、離れるにつれて、小さくなるような重みを頻度につけて、視線の送られた回数、時間を計測する。
1/r, 1/r^2, .., 1/r^n や C^(-r)
などの式が一般的であるがこれに限らない。
r は視線から単語までの距離。
^は指数を意味する記号(例:2 ^2 は、2 の二乗)
C は定数
音声認識部を使用する読書支援は、ユーザがつぶやいた単語を音声認識装置で認識し、その単語をユーザの興味を持っている単語と特定し、その単語をより多く含む文章の範囲を強調表示し、その部分を読むとよいことをユーザに知らせるものである。
図27はキーワード強調部を使用する処理フローチャートである。以下、図27のキーワード強調部を使用する読書支援システムの処理をS181〜S184に従って説明する。
前記実施の形態の(2)〜(8)において、「視線認識部2」の代わりに「音声認識部12」を使用することにより、回数または時間計測部4でユーザが単語をつぶやいた回数を計測することにより、音声認識部を使用する読書支援システムを構成することができる。
この抽出単語群表示部を使用する読書支援は、ユーザが興味を持っている単語を特定し、それらの単語群を表示し、ユーザがどの単語に興味をもっていたかをユーザ自身に再認識させるものである。
図28は抽出単語群表示部を使用する処理フローチャートである。以下、図28の抽出単語群表示部を使用する読書支援システムの処理をS191〜S194に従って説明する。
このキーワード強調部を使用する読書支援(2) は、ユーザが過去につぶやいた単語を記憶し、つぶやいた回数に応じて単語の色を変えて表示し、ユーザがあまりつぶやいたことのない単語を強調表示し、自分があまりつぶやいたことのない単語を認識させるものである。
図29はキーワード強調部を使用する処理フローチャート(2) である。以下、図29のキーワード強調部を使用する読書支援(2) システムの処理をS201〜S204に従って説明する。
情報検索装置を使用する読書支援は、ユーザが興味を持っている単語を特定し、その単語に関連する記事を検索して提示するものである。
図30は情報検索装置を使用する処理フローチャートである。以下、図30の情報検索装置を使用する読書支援システムの処理をS211〜S214に従って説明する。
質問応答装置を使用する読書支援は、ユーザが興味を持っている単語を特定し、それに関する情報を、自動質問応答技術を利用して自動獲得し、ユーザに提示するものである。
図31は質問応答装置を使用する処理フローチャートである。以下、図31の質問応答装置を使用する読書支援システムの処理をS221〜S224に従って説明する。
連想単語抽出装置を使用する読書支援は、ユーザが興味を持っている単語を特定し、それに関するもの、または、連想されるものを提示し、ユーザの発想支援をするものである。
図32は連想単語抽出装置を使用する処理フローチャートである。以下、図32の連想単語抽出装置を使用する読書支援システムの処理をS231〜S234に従って説明する。
文抽出装置を使用する読書支援は、ユーザがつぶやいた箇所を認識し、逆に電子書物においてユーザがつぶやいていない、すなわち読んでいない(視線を送っていない)箇所を特定して、そこから、重要な文章、概念を抽出し、ユーザにあまり見ていない箇所においてどのような重要な文章や概念が出ていたかを知らせるものである。
(1) 図33は文抽出装置を使用する処理フローチャート(1) である。以下、図33の文抽出装置を使用する読書支援システム(1) の処理をS241〜S244に従って説明する。
だいぶ前に視線を送った箇所については小さくなるような重みをつけて回数や時間を計算することができる。または、だいぶ前に視線を送った箇所については計測しないなどとすることもできる。
最近 10 分以内は赤
最近 60 分以内は黄
最近 1日以内は 緑
最近 1月以内は 青
と決めておき、その期間だけで、上述のアルゴリズムを実行し、強調表示する際に、それぞれの期間だけで実行した結果については、それぞれの期間に対応する色で表示することができる。複数の色を出せる場合は、期間の短い方の色を選択するようにできる。また、キーワード強調でなく、単語群を示す場合は、右軸に時間軸をとって単語群を示す。例えば、
10分以内 60分以内 1日以内 1月以内
単語1 単語1 単語1 単語1
単語2 ... ... ...
...
などの表示にする。
単語の頻度は、異なる場所に出現した単語を見た回数、時間であり、例えば、次のように単純に加算する他にもいろいろな方法がある。
単語Aが 3箇所に出現
一つ目の単語Aを 3秒
二つ目の単語Aを 30 秒
三つ目の単語Aを 20 秒
それぞれ見た場合、単語Aの見た時間は 53 秒とする。
単語Aが 3箇所に出現
一つ目の単語Aを 3秒
二つ目の単語Aを 30 秒
三つ目の単語Aを 20 秒
それぞれ見た場合、単語Aの見た時間は 30 秒として扱う。
単語Aが 3箇所に出現
一つ目の単語Aを 3秒
二つ目の単語Aを 30 秒
三つ目の単語Aを 20 秒
それぞれ見た場合、単語Aの見た時間は 3秒として扱う。
単語Aが 3箇所に出現
一つ目の単語Aを 3秒
二つ目の単語Aを 30 秒
三つ目の単語Aを 20 秒
それぞれ見た場合、単語Aの見た時間は 53/3 = 17.7秒として扱う。
単語Aが 3箇所に出現
一つ目の単語Aを 3秒
二つ目の単語Aを 30 秒
三つ目の単語Aを 20 秒
それぞれ見た場合、まず時間の大きい順に並べかえて
二つ目の単語Aを 30 秒
三つ目の単語Aを 20 秒
一つ目の単語Aを 3秒
そして、二個目を k倍 (k は1 より小さい) して加算、三個目を k^2 倍 (k は1 より小さい) して加算、n 個目を k^(n-1) 倍 (k は1 より小さい) して加算する。
30 + 20×0.3 + 3 ×0.3 ×0.3 = 36.27 秒
このように、単語の頻度は、単純に加算する他にもいろいろな方法をとることができる。
ある一定時間内に、視線のいった、回数、時間が多い単語をまず数個取り出し、表示する。次にそれら単語から連想される単語を表示する。
これを繰り返すようにする。
単語の類似性の情報としては、分類語彙表が便利である。例えば、分類語彙表だと単語に10桁の数字が振られ、この数字の一致の割合で類似度を求められる。
日本 12590 01 012
ソ連 12590 04 192
最初の5 桁が一致するので、類似度5
母校 12630 13 015
学校 12630 10 012
最初の5 桁が一致するので、類似度5
学校 12630 10 012
学園 12630 10 015
最初の5 桁が一致するので、類似度7
学校 12630 10 012
ソ連 12590 04 192
最初の2 桁が一致するので、類似度2
になる。分類語彙表は 6,7桁、 8,9,10 桁をくっつけて考えることになるため、上記のようになる。
“意味ソートmsort --- 意味的並べかえ手法による辞書の構築例とタグつきコーパスの作成例と情報提示システム例 ---”村田真樹,神崎享子,内元清貴,馬青,井佐原均、自然言語処理( 言語処理学会誌) 、 2000 年 1月,7 巻,1 号,p.51〜 p.66
これで類似度を求めて類似しているものを近くに配置するようにしてもよい。例えば、分類語彙表の分類番号の数字の順に並べるなど。
自己組織化型神経回路網モデルである自己組織化マップ(Self-Organizing Map,略してSOM)がある。SOMは高次元入力を持つ2次元配列のノードで構成され、自己組織化によって、高次元データをその特徴を反映するように2次元空間にマッピングすることができる。ここで用語(ノード)間の意味的に近い単語どうしは近いところに、意味的に遠い単語どうしは離れたところに配置されるような、単言語の意味マップの自動構築手法がある。そして、可視化の方法として、次の発表論文がある。
この論文の可視化の方法で上下方向に配置するという手があり、SOMの次元を上下だけ大きな値にして、左右を次元1にすれば縦方向にならべるということができる。
表示装置1、視線認識部2、回数または時間計測部4、処理手段5、キーワード強調部6、抽出単語群表示部7、情報検索装置8、質問応答装置9、連想単語抽出装置10、文抽出装置11、音声認識部12等は、プログラムで構成でき、主制御部(CPU)が実行するものであり、主記憶に格納されているものである。このプログラムは、一般的な、コンピュータで処理されるものである。このコンピュータは、主制御部、主記憶、ファイル装置、表示装置、キーボード等の入力手段である入力装置などのハードウェアで構成されている。
2 視線認識部
3 電子書物記憶部
4 回数または時間計測部
5 処理手段
Claims (21)
- 電子化された文章を表示する表示装置と、
ユーザの視線が電子化された文章のどこにあるかを特定する視線認識部と、
ユーザの視線が送られた周辺範囲を取り出し、その範囲にあった単語を抽出し、単語ごとにユーザの視線が送られた回数又は合計時間を計測する回数または時間計測部と、
前記単語ごとのユーザの視線が送られた回数又は合計時間によりユーザの読書を支援する処理手段とを備えることを特徴とした読書支援システム。 - 前記処理手段は、前記ユーザの視線が送られた回数又は時間が所定の値よりも、大きい単語を前記電子化された文章において強調表示するキーワード強調部を備えることを特徴とした請求項1記載の読書支援システム。
- 前記処理手段は、前記表示装置の画面上で、電子化された文章とは別の箇所に、前記ユーザの視線が送られた単語とその回数又は合計時間を付けて表示する抽出単語群表示部を備えることを特徴とした請求項1記載の読書支援システム。
- 前記処理手段は、前記ユーザの視線が送られた回数又は合計時間が所定の値よりも大きい単語について、その単語を情報検索システムのキーワードとして利用して検索し、その検索結果を、前記表示装置の画面の電子化された文章とは別の箇所に表示する情報検索装置を備えることを特徴とした請求項1記載の読書支援システム。
- 前記処理手段は、前記ユーザの視線が送られた回数又は合計時間が所定の値よりも大きい単語について、その単語と、あらかじめ用意した質問応答用テンプレートを利用して、質問文を生成し、生成した質問文を質問応答システムに入力しその検索結果を、前記表示装置の画面の電子化された文章とは別の箇所に表示する質問応答装置を備えることを特徴とした請求項1記載の読書支援システム。
- 前記処理手段は、前記ユーザの視線が送られた回数又は合計時間が所定の値よりも大きい単語とよく共起する単語を、電子化された文章とは異なる場所に前記表示装置の画面上で表示する連想単語抽出装置を備えることを特徴とした請求項1記載の読書支援システム。
- 前記処理手段は、前記ユーザの視線が送られた回数又は合計時間が所定の値よりも大きい単語とよく共起する単語を、電子化された文章で強調表示する連想単語抽出装置を備えることを特徴とした請求項1記載の読書支援システム。
- 前記処理手段は、前記単語を表示する場合、前記ユーザが視線を送った期間ごとにわけて表示することを特徴とした請求項2又は3又は6又は7記載の読書支援システム。
- 前記処理手段は、前記単語を表示する場合、前記単語の類似度を求めて、良く似た単語を近くに配置することを特徴とした請求項3又は6記載の読書支援システム。
- 前記処理手段は、前記ユーザの視線が一定時間内に送られた回数又は合計時間が所定の値よりも大きい単語とよく共起する単語を抽出し、該抽出した単語を情報検索システムのキーワードとして利用して検索し、その検索結果を、前記表示装置の画面の電子化された文章とは別の箇所に表示する情報検索装置を備えることを特徴とした請求項1記載の読書支援システム。
- 前記処理手段は、前記ユーザの視線が一定時間内に送られた回数又は合計時間が所定の値よりも大きい単語とよく共起する単語を抽出し、該抽出した単語と、あらかじめ用意した質問応答用テンプレートを利用して、質問文を生成し、生成した質問文を質問応答システムに入力しその検索結果を、前記表示装置の画面の電子化された文章とは別の箇所に表示する質問応答装置を備えることを特徴とした請求項1記載の読書支援システム。
- 前記処理手段は、前記ユーザの視線が送られた回数又は合計時間が所定の値よりも大きい単語を認識し、そこから、重要な文章、概念を抽出し、ユーザに読んだ箇所においてどのような重要な文章や概念が出ていたかを前記表示装置の画面上で表示する文抽出装置を備えることを特徴とした請求項1記載の読書支援システム。
- 前記処理手段は、前記ユーザの視線が送られた回数又は合計時間が所定の値よりも大きい単語を認識し、該認識した単語が多く現れる文を重要な文として抽出し、該抽出した文を強調表示する文抽出装置とを備えることを特徴とした請求項12記載の読書支援システム。
- 前記処理手段は、前記ユーザの視線が送られた回数又は合計時間が所定の値よりも大きい単語を認識し、該認識した単語が多く現れる文を重要な文として抽出し、該抽出した文を前記表示装置の画面の電子化された文章とは別の箇所に表示する文抽出装置とを備えることを特徴とした請求項12記載の読書支援システム。
- 前記処理手段は、前記ユーザの視線が送られた回数又は合計時間が所定の値よりも大きい単語とよく共起する単語を抽出し、該抽出した単語を多く含む文を重要な文として抽出し、該抽出した文を強調表示する文抽出装置とを備えることを特徴とした請求項12記載の読書支援システム。
- 前記処理手段は、前記ユーザの視線が送られた回数又は合計時間が所定の値よりも大きい単語とよく共起する単語を抽出し、該抽出した単語を多く含む文を重要な文として抽出し、該抽出した文を前記表示装置の画面の電子化された文章とは別の箇所に表示する文抽出装置とを備えることを特徴とした請求項12記載の読書支援システム。
- 前記処理手段は、前記計測した単語ごとにユーザの視線が送られた回数又は合計時間から、前記ユーザの視線が送られた回数又は合計時間が所定の値よりも小さい単語を抽出し、該抽出した単語を用いることを特徴とした請求項1〜16記載の読書支援システム。
- 前記処理手段は、前記計測した単語ごとにユーザの視線が送られた回数又は合計時間から、前記ユーザの視線が送られた回数又は合計時間が所定の値よりも小さい単語を抽出し、そこから、重要な文章、概念を抽出し、ユーザにあまり見ていない箇所においてどのような重要な文章や概念が出ていたかを前記表示装置の画面上に表示する文抽出装置を備えることを特徴とした請求項1記載の読書支援システム。
- 前記回数または時間計測部は、ユーザの視線がだいぶ前に送られた箇所については小さくなるような重みを付けて、前記回数又は合計時間を計測することを特徴とした請求項1〜18のいずれかに記載の読書支援システム。
- 前記視線認識部の代わりに音声認識部を使用し、
前記音声認識部でユーザのつぶやいた単語を特定し、
前記回数または時間計測部で前記ユーザのつぶやいた単語を、該単語ごとの回数として計測することを特徴とした請求項1〜19のいずれかに記載の読書支援システム。 - 電子化された文章を表示する表示装置と、
ユーザの視線が電子化された文章のどこにあるかを特定する視線認識部と、
ユーザの視線が送られた周辺範囲を取り出し、その範囲にあった単語を抽出し、単語ごとにユーザの視線が送られた回数又は合計時間を計測する回数または時間計測部と、
前記単語ごとのユーザの視線が送られた回数又は合計時間によりユーザの読書を支援する処理手段として、
コンピュータを機能させるためのプログラム。
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