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データ圧縮と高速文字列照合アルゴリズムを用いた知的全文検索システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 13558029
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 計算機科学
研究機関九州大学

研究代表者

篠原 歩  九州大学, 大学院・システム情報科学研究院, 助教授 (00226151)

研究分担者 喜田 拓也  九州大学, 附属図書館, 講師 (70343316)
坂本 比呂志  九州工業大学, 情報工学部, 助教授 (50315123)
竹田 正幸  九州大学, 大学院・システム情報科学研究院, 助教授 (50216909)
下薗 真一  九州工業大学, 情報工学部, 助教授 (70243988)
研究期間 (年度) 2001 – 2003
研究課題ステータス 完了 (2003年度)
配分額 *注記
11,200千円 (直接経費: 11,200千円)
2003年度: 2,600千円 (直接経費: 2,600千円)
2002年度: 4,000千円 (直接経費: 4,000千円)
2001年度: 4,600千円 (直接経費: 4,600千円)
キーワード文字列照合アルゴリズム / データ圧縮 / 全文検索システム / 知識発見 / 最適パターン発見 / 接尾辞木 / インデックス構造 / 機械学習
研究概要

文字列に対する索引構造として,接尾辞木(suffix tree)や有向無閉路文字列グラフ(DAWG)がよく知られているが,我々はその両方の性質を持つ,よりコンパクトなデータ構造であるコンパクト有向無閉路文字列(CDAWG)に着目し,そのためのオンライン構築アルゴリズムを示した.また,文字列のすべての接頭辞に対するDAWGを合わせた構造に対する構築アルゴリズムを示し,与えられた文字列のすべての部分列を受理するオートマトン(部分列オートマトン)の状態数の下限の証明も行った.これらの結果はいずれも,アプリケーションの高速化の基盤技術として用いられている.また,日本語テキストなど,アルファベットサイズが大きい場合に有効なDAWGの実装技術として,三分木構造を活用したデータ構造を提唱し,その有効性を実証した.
一方,これら文字列に対するデータ構造の性質をより探求するために,グラフ構造からそれに適合する文字列を推論するという逆問題を新たに提案し,DAWG,部分列オートマトン,そして接尾辞配列に対する線形時間アルゴリズムの開発した.さらに,文字列の代数的な性質として,1変数の文字列方程式の解の長さの上限を初めて明示的に証明することに成功した.
データ圧縮に関しては,まず我々はテキストに対応したコンパクトな文脈自由文法を出力する枠組みにおいて,出力される文法のサイズの近似率を保証した,領域効率もよいアルゴリズムの開発とその解析に成功した.また,長さ優先で置換を行っていくヒューリスティクスに関しても,全行程を線形時間で行うことを可能にするアルゴリズムを与えた.
また、大量のデータから現実的な時間内に有用な規則を抽出しようとするパターン発見アルゴリズムに関しても,より一般化したさまざまなパターンについてそれぞれ独自の高速ナルゴリズムを開発することに成功した.特に,誤りを許した近似パターンについても,効率のよいアルゴリズムを与え,その効果を計算機実験によって検証した.

報告書

(4件)
  • 2003 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2002 実績報告書
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (95件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (95件)

  • [文献書誌] Zdenek Tronicek et al.: "The Size of Subsequence Automaton"Lecture Notes in Computer Science. 2857. 304-310 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shunsuke Inenaga et al.: "Linear-Time Off-Line Text Compression by Longest First Substitution"Lecture Notes in Computer Science. 2857. 137-152 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masayuki Takeda et al.: "Discovering Most Classificatory Patterns for Very Expressive Pattern Classes"Lecture Notes in Computer Science. 2843. 486-493 (2003)

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  • [文献書誌] Makoto Toyomasu et al.: "Developing Dynamic Gaits for Four Legged Robots"Proc.International Symposium on Information Science and Electrical Engineering 2003. 577-580 (2003)

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  • [文献書誌] Hideo Bannai et al.: "Inferring Strings from Graphs and Arrays"Lecture Notes in Computer Science. 2747. 208-217 (2003)

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  • [文献書誌] Kensuke Baba et al.: "On the Length of the Minimum Solution of Word Equations in One Variable"Lecture Notes in Computer Science. 2747. 189-197 (2003)

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  • [文献書誌] Satoru Miyamoto et al.: "Ternary Directed Acyclic Word Graphs"Lecture Notes in Computer Science. 2843. 486-493 (2003)

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  • [文献書誌] Hiroshi Sakamoto: "A Fully Linear-Time Approximation Algorithm for Grammar-Based Compression"Proc.14th Annual Symposium on Combinatorial Pattern Matching (CPM 2003). 348-360 (2003)

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  • [文献書誌] Kensuke Baba et al.: "A Note on Randomized Algorithm for String Matching with Mismatches"Nordic Journal of Computing. Vol.10. 2-10 (2003)

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  • [文献書誌] Takuya Kida et al.: "Collage system : A unifying framework for compressed pattern matching"Theoretical Computer Science. Vol.298. 253-272 (2003)

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  • [文献書誌] Masahiro Hirao et al.: "A practical algorithm to find the best subsequences patterns"Theoretical Computer Science. Vol.292. 465-479 (2003)

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  • [文献書誌] Hideo Bannai et al.: "A String Pattern Regression Algorithm and Its Application to Pattern Discovery in Long Introns"In Genome Informatics (GIW2002). Vol.13. 3-11 (2002)

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  • [文献書誌] Shunsuke Inenaga et al.: "Discovering Best Variable-Length-Don't-Care Patterns"Lecture Notes in Computer Science. 2534. 86-97 (2002)

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  • [文献書誌] Kensuke Baba et al.: "A Note on Randomized Algorithm for String Matching with Mismatches"Proc.The Prague Stringology Conference '02 (PSC'02). 29-30 (2002)

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  • [文献書誌] Shunsuke Inenaga et al.: "Compact Directed Acyclic Word Graphs for a Sliding Window"Lecture Notes in Computer Science. 2476. 310-324 (2002)

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  • [文献書誌] Masayuki Takeda et al.: "Processing Text Files as Is : Pattern Matching over Compressed Texts, Multi-Byte Character Texts, and Semi-Structured Texts"Lecture Notes in Computer Science. 2476. 170-186 (2002)

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  • [文献書誌] Shunsuke Inenaga et al.: "Space-Economical Construction of Index Structures for All Suffixes of a String"Lecture Notes in Computer Science. 2420. 341-352 (2002)

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  • [文献書誌] Shunsuke Inenaga et al.: "The Minimum DAWG for All Suffixes of a String and its Applications"Lecture Notes in Computer Science. 2373. 153-167 (2002)

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  • [文献書誌] Ayumi Shinohara et al.: "Finding Best Patterns Practically"Lecture Notes in Artificial Intelligence. 2281. 307-317 (2002)

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  • [文献書誌] Hideo Bannai et al.: "More Speed and More Pattern Variations for Knowledge Discovery System BONSAI"In Genome Informatics (GIW2001). Vol.12. 454-455 (2001)

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  • [文献書誌] Hideaki Hori et al.: "Fragmentary Pattern Matching : Complexity, Algorithms and Applications for Analyzing Classic Literary Works"Lecture Notes in Computer Science. 2223. 719-730 (2001)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Koichiro Yamamoto et al.: "Discovering repetitive expressions and affinities from anthologies of classical Japanese poems"Lecture Notes in Artificial Intelligence. 2226. 416-428 (2001)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masahiro Hirao et al.: "A practical algorithm to find the best episode patterns"Lecture Notes in Artificial Intelligence. 2226. 435-440 (2001)

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  • [文献書誌] T.Kadota et al.: "Musical Sequence Comparison for Melodic and Rhythmic Similarities"Proc.8th Symposium on String Processing and Information Retrieval (SPIRE2001). 111-122 (2001)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shunsuke Inenaga et al.: "On-Line Construction of Symmetric Compact Directed Acyclic Word Graphs"Proc.8th Symposium on String Processing and Information Retrieval (SPIRE2001). 96-110 (2001)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shunsuke Inenaga et al.: "Construction of the CDAWG for a Trie"Proc.the Prague Stringology Conference '01 (PSC'01). 37-48 (2001)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shunsuke Inenaga et al.: "On-Line Construction of Compact Directed Acyclic Word Graphs"Lecture Notes in Computer Science. 2089. 169-180 (2001)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takuya Kida et al.: "multiple Pattern Matching Algorithms on Collage System"Lecture Notes in Computer Science. 2089. 193-206 (2001)

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  • [文献書誌] Hiroshi Sakamoto et al.: "Extracting Partial Structures from HTML Documents"Proc.14th International FLAIRS Conference : Knowledge Discovery and Data Mining. 264-268 (2001)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Katsuaki Taniguchi et al.: "Mining Semi-Structured Data by Path Expressions"Lecture Notes in Artificial Intelligence. 2226. 378-388 (2001)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroki Arimura et al.: "Efficient Discovery of Proximity Patterns with Suffix Arrays"Lecture Notes in Computer Science. 2089. 152-156 (2001)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Zdenek Tronicek, Ayumi Shinohara: "The Size of Subsequence Automaton"Lecture Notes in Computer Science. 2857(SPIRE 2003). 304-310 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shunsuke Inenaga, Takashi Funamotp, Masayuki Takeda, Ayumi Shinohara: "Linear-Time Off-Line Text Compression by Longest-First Substitution"Lecture Notes in Computer Science. 2857(SPIRE 2003). 137-152 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masayuki Takeda, Shunsuke Inenaga, Hideo Bannai, Ayumi Shinohara, Setsuo Arikawa: "Discovering Most Classificatory Patterns for Very Expressive Pattern Glasses"Lecture Notes in Computer Science. 2843(DS 2003). 486-493 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Makoto Toyomasu, Ayumi Shinohara: "Developing Dynamic Gaits for Four Legged Robots"Proc.International Symposium on Information Science and Electrical Engineering. 2003. 577-580 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hideo Bannai, Shunsuke Inenaga, Ayumi Shinohara, Masayuki Takeda: "Inferring Strings from Graphs and Arrays"Lecture Notes in Computer Science. 2747(MFCS2003). 208-217 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kensuke Baba, Satoshi Tsuruta, Ayumi Shinohara, Masayuki Takeda: "On the Length of the Minimum Solution of Word Equations in One Variable"Lecture Notes in Computer Science. 2747(MFCS2003). 189-197 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Satoru Miyamoto, Shunsuke Inenaga, Masayuki Takeda, Ayumi Shinohara: "Ternary Directed Acyclic Word Graphs"Lecture Notes in Computer Science. 2843(CIAA2003). 486-493 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroshi Sakamoto: "A Fully Linear-Time Approximation Algorithm for Grammar-Based Compression"Proc.14th Annual Symposium on Combinatorial Pattern Matching. (CPM 2003). 348-360 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kensuke Babai, Ayumi Shinohara, Masayuki Takeda, Shunsuke Inenaga, Setsuo Arikawa: "A Note on Randomized Algorithm for String Matching with Mismatches"Nordic Journal of Computing. Vol.10. 2-10 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takuya Kida, Tetsuya Matsumoto, Y.Shibata, Masayuki Takeda, Ayumi Shinohara, Setsuo Arikawa: "Collage system : A unifying framework for compressed pattern matching"Theoretical Computer Science. Vol.298, Isse 1. 253-272 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masahiro Hirao, Hiromasa Hoshino, Ayumi Shinohara, Masayuki Takeda, Setsuo Arikawa: "A practical algorithm to find the best subsequences patterns"Theoretical Computer Science. Vol.292, Isse 2. 465-479 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hideo Bannai, Shunsuke Inenaga, Ayumi Shinohara, Masayuki Takeda, Satoru Miyano: "A String Pattern Regression Algorithm and Its Application to Pattern Discovery in Long Introns"In Genome Informatics. Vol.13, (GIW2002). 3-11 (2002)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shunsuke Inenaga, Hideo Bannai, Ayumi Shinohara, Masayuki Takeda, Setsuo Arikawa: "Discovering Best Variable-Length-Don't-Care Patterns"Lecture Notes in Computer Science. 2534(DS2002). 86-97 (2002)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kensuke Baba, Ayumi Shinohara, Masayuki Takeda, Shunsuke Inenaga, Setsuo Arikawa: "A Note on Randomized Algorithm for String Matching with Mismatches"Proc.The Prague Stringology Conference '02. (PSC'02). 29-30 (2002)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shunsuke Inenaga, Ayumi Shinohara, Masayuki Takeda, Setsuo Arikawa: "Compact Directed Acyclic Word Graphs for a Sliding Window"Lecture Notes in Computer Science. 2476(SPIRE2002). 310-324 (2002)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masayuki Takeda, Satoru Miyamoto, Takuya Kida, Ayumi Shinohara, Shuichi Fukamachi, Takeshi Shinohara, Setsuo Arikawa: "Processing Text Files as Is : Pattern Matching over Compressed Texts, Multi-Byte Character Texts, and Semi-Structured Texts"Lecture Notes in Computer Science. 2476(SPIRE2002). 170-186 (2002)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shunsuke Inenaga, Ayumi Shinohara, Masayuki Takeda, Hideo Bannai, Setsuo Arikawa: "Space-Economical Construction of Index Structures for All Suffixes of a String"Lecture Notes in Computer Science. 2420(MFCS2002). 341-352 (2002)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shunsuke Inenaga, Masayuki Takeda, Ayumi Shinohara, Hiromasa Hoshino, Setsuo Arikawa: "The Minimum DAWG for All Suffixes of a String and its Applications"Lecture Notes in Computer Science. 2373(CPM2002). 153-167 (2002)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ayumi Shinohara, Masayuki Takeda, Setsuo Arikawa, Masahiro Hirao, Hiromasa Hoshino, Shunsuke Inenaga: "Finding Best Patterns Practically"Lecture Notes in Artificial Intelligence(Final Report of the Japanese Discovery Science Project). 2281. 307-317 (2002)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hideo Bannai, Keisuke Iida, Ayumi Shinohara, Masayuki Takeda, Satoru Miyano: "More Speed and More Pattern Variations for Knowledge Discovery System BONSA"In Genome Informatics. Vol.12(GIW2001). 454-455 (2001)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hideaki Hori, Shinichi Shimozono, Masayuki Takeda, Ayumi Shinohara: "Fragmentary Pattern Matching : Complexity, Algorithms and Applications for Analyzing Classic Literary Works"Lecture Notes in Computer Science. 2223(ISAAC'01). 719-730 (2001)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Koichiro Yamamoto, Masayuki Takeda, Ayumi Shinohara, Tomoko Fukuda, Ichiro Nanri: "Discovering repetitive expressions and affinities from anthologies of classical Japanese poems"Lecture Notes in Artificial Intelligence. 2226(DS2001). 416-428 (2001)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masahiro Hirao, Shunsuke Inenaga, Ayumi Shinohara, Masayuki Takeda, Setsuo Arikawa: "A practical algorithm to find the best episode patterns"Lecture Notes in Artificial Intelligence. 2226(DS2001). 435-440 (2001)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Kadota, Masahiro Hirao, A.Ishino, Masayuki Takeda, Ayumi Shinohara, F.Matsuo: "Musical Sequence Comparison for Melodic and Rhythmic Similarities"Proc.8th Symposium on String Processing and Information Retrieval. (SPIRE2001). 111-122 (2001)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shunsuke Inenaga, Hiromasa Hoshino, Ayumi Shinohara, Masayuki Takeda, Setsuo Arikawa, Giancarlo Mauri, Giulio Pavesi: "On-Line Construction of Symmetric Compact Directed Acyclic Word Graphs"Proc.8th Symposium on String Processing and Information Retrieval. (SPIRE2001). 96-110 (2001)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shunsuke Inenaga, Hiromasa Hoshino, Ayumi Shinohara, Masayuki Takeda, Setsuo Arikawa: "Construction of the CDAWG for a Trie"Proc.the Prague Stringology Conference '01. (PSC'01). 37-48 (2001)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shunsuke Inenaga, Hiromasa Hoshino, Ayumi Shinohara, Masayuki Takeda, Setsuo Arikawa: "On-Line Construction of Compact Directed Acyclic Word Graphs"Lecture Notes in Computer Science. 2089(CPM2001). 169-180 (2001)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takuya Kida, Tetsuya Matsumoto, Masayuki Takeda, Ayumi Shinohara, Setsuo Arikawa: "Multiple Pattern Matching Algorithms on Collage System"Lecture Notes in Computer Science. 2089(CPM2001). 193-206 (2001)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroshi Sakamoto, Hiroki Arimura, Setsuo Arikawa: "Extracting Partial Structures from HTML Documents"Proc.14th International FLAIRS Conference : Knowledge Discovery and Data Mining. 264-268 (2001)

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2016-04-21  

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