СПОСОБ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО АНАЛИЗА ТЕКСТОВЫХ ДОКУМЕНТОВ Российский патент 2013 года по МПК G06F17/00 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к автоматизированному анализу текстовых документов и может быть использовано при разработке новых и совершенствовании существующих систем проверки текстовых документов на наличие в них фраз или частей текста из других документов.

Уровень техники

В настоящее время весьма остро стоит проблема так называемого перехвата данных. Такая проблема может встретиться в случае отслеживания документов, проходящих по сети компании, на предмет наличия в них конфиденциальной информации.

В настоящее время известно несколько систем или способов, позволяющих решить эту проблему.

Например, в патенте России №2420800 (опубл. 10.06.2011) раскрыт способ поиска похожих по смысловому содержимому электронных документов, в котором задают правила формирования уникальных слов, взвешивают уникальные слова и связи между ними, строят на основе этого семантическую сеть и сравнивают семантические сети документов. Этот способ достаточно трудоемок и пригоден лишь в ограниченной области.

В заявке на патент РФ №2007141666 (опубл. 20.05.2009) предложен способ сбора, обработки и каталогизации целевой информации из неструктурированных источников, в котором сравнивают лексические признаки документов с контрольными информационными признаками. Сходное решение представлено в заявке на патент Японии № 2008-257444 (опубл. 23.10.2008), которая описывает устройство, способ и программу для менеджмента сходных файлов. В этой заявке выделяют в файле особенности за счет использования предписанных выражений и вычисляют сходство между файлами путем сравнения этих особенностей. Эти способы также имеют лишь ограниченное применение.

В заявке на патент США №2010/0205525 (опубл. 12.08.2010) описан способ для автоматической классификации текста с помощью компьютерной системы, в котором определяют качественные характеристики слова и частоту появления этих характеристик в классифицируемом тексте. Этот способ также имеет ограниченное применение.

Патент США №6810375 (опубл. 26.10.2004), который можно считать ближайшим аналогом настоящего изобретения, раскрывает способ сегментации текста, в котором сегментируют проверяемый текст на клаузы из заранее заданного числа элементов и проверяют их сопряжение с паттернами, составленными по заранее заданным правилам. При этом на каждом шаге проверки перемещаются по строке элементов на одну или несколько позиций. Этот способ требует длительного времени на обработку и имеет ограниченное применение.

Раскрытие изобретения

Таким образом, существует потребность в расширении арсенала технических средств за счет создания сравнительно быстрого и универсального способа, который позволил бы выявлять в каком-либо документе выражения, фразы или даже текстовые отрывки из других документов и который бы преодолевал недостатки известных решений.

Для решения этой задачи и получения указанного технического результата в настоящем изобретении предложен способ автоматизированного анализа текстовых документов, заключающийся в том, что: преобразуют в заранее заданный формат все электронные файлы эталонных документов, выделяя в каждом из них осмысленные фрагменты, именуемые клаузами; сохраняют преобразованные электронные файлы эталонных документов в базе данных; преобразуют каждый электронный файл анализируемого документа в заранее заданный формат; выявляют совпадение выделенных клауз в электронном файле анализируемого документа с выделенными клаузами в электронных файлах эталонных документов; подсчитывают относительное число клауз в электронном файле анализируемого документа, совпавших с соответствующими клаузами каждого из электронных файлов эталонных документов; сравнивают найденные относительные числа совпадений с заранее заданным пороговым значением для выявления наличия в электронном файле анализируемого документа отрывков текста какого-либо из эталонных документов.

Особенность способа по настоящему изобретению состоит в том, что файл текстового документа может быть предварительно преобразован в бинарный поток, байты которого соответствуют значащим символам или знакам препинания используемого в упомянутом текстовом документе естественного языка.

Еще одна особенность способа по настоящему изобретению состоит в том, что преобразование электронного файла текстового документа в упомянутый заранее заданный формат могут осуществлять за счет того, что: заранее выделяют в каждом из используемых естественных языков множество его значащих символов, а также знаков препинания; выделяют из текста преобразуемого документа клаузы; удаляют из каждой клаузы незначащие символы; преобразуют все оставшиеся значащие символы каждой клаузы в нижний регистр, получая так называемый шингл; подсчитывают хэш-значение каждого шингла; помещают пару из подсчитанного хэш-значения каждого шингла и позиции этого шингла в документе в инвертированный индекс соответствующего документа, представляющий собой отсортированный список пар с идентификатором данного документа.

Еще одна особенность способа по настоящему изобретению состоит в том, что преобразование бинарного потока в упомянутый заранее заданный формат могут осуществлять за счет того, что: заранее выделяют в каждом из используемых естественных языков множество его значащих символов, а также знаков препинания; выделяют из текста преобразуемого документа клаузы; удаляют из каждой клаузы незначащие символы; преобразуют все оставшиеся значащие символы каждой клаузы в нижний регистр, получая так называемый шингл; подсчитывают хэш-значение каждого шингла; выбирают случайным образом из заранее заданного промежутка в каждом бинарном документе шинглы и их хэш-значения; помещают пару из подсчитанного хэш-значения каждого выбранного шингла и позиции этого шингла в документе в инвертированный индекс соответствующего документа, представляющий собой отсортированный список пар с идентификатором данного документа.

Наконец, еще одна особенность способа по настоящему изобретению состоит в том, что подсчет относительного числа совпадений, именуемого коэффициентом схожести, выполняют в соответствии с выражением:

,

где D_d - эталонный документ, D_e - анализируемый документ, |D| - количество найденных шинглов в документе D, r(D_d, D_e) - коэффициент схожести.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 представлен пример текстового документа, к которому применяется способ по настоящему изобретению.

На фиг.2 представлена последовательность шинглов, полученных из документа по фиг.1.

Подробное описание изобретения

Настоящее изобретение может быть реализовано в любой вычислительной системе, например в персональном компьютере, на сервере и т.п. Для осуществления изобретения необходимо также наличие соответствующей базы данных, в которой хранятся электронные файлы текстовых документов.

Способ автоматизированного анализа текстовых документов по настоящему изобретению предназначен для осуществления так называемого копирайтного анализа (английский аналог - fingerprint detection), задачей которого является установление схожести бинарных и (или) текстовых документов документам, переданным ранее в базу данных (библиотеку) в качестве эталонных. Бинарные документы рассматриваются как поток байтов (бинарный поток), поэтому для документов этого класса определяется только мера схожести, выраженная как мера доли оцениваемого документа в эталонном документе (число от нуля до единицы). Для текстовых документов находятся также все общие для оцениваемого и эталонного документов фрагменты текстов с указанием их позиций в эталонном документе. Алгоритм работает с точностью до 80 значимых символов, за которые считаются символы алфавита и цифры. Согласно требованиям безопасности, тексты эталонных документов не сохраняются, что позволяет избежать их несанкционированного чтения.

Как правило, электронный файл текстового документа предварительно преобразуется в бинарный поток, байты которого соответствуют значащим символам или знакам препинания используемого в упомянутом текстовом документе естественного языка. Этот этап не является обязательным, поскольку при анализе документа, поступающего, скажем, по сети в виде уже сформированного потока байтов такого преобразования не потребуется.

Однако бинарный поток в способе по настоящему изобретению сначала трансформируется в специализированный формат для дальнейшей обработки. Предпочтительно такое преобразование бинарного потока в заранее заданный формат осуществляют следующим образом.

Поскольку в качестве языка анализируемого текстового документа могут использоваться разные естественные языки, сначала заранее в каждом из используемых естественных языков выделяют множество его значащих символов, а также знаков препинания. Например, в японском языке знаком окончания предложения является символ «_o», а в испанском языке встречается знак «¿» в начале предложения. Всем таким значащим символам и знакам препинания конкретного языка ставят в соответствие определенные байты, совокупность которых образует основу для дальнейшей обработки текста на данном естественном языке. Этот предварительный этап осуществляют специалисты в автоматизированном режиме.

При поступлении документа на конкретном естественном языке на обработку по заявленному способу из этого текста выделяют так называемые клаузы, т.е. осмысленные фрагменты текста. Этот этап также осуществляют специалисты в автоматизированном режиме. Все дальнейшие этапы могут выполняться автоматически без участия операторов.

Из каждой выделенной клаузы удаляют все незначащие символы, например пробелы. Оставшиеся значащие символы каждой клаузы преобразуют в нижний регистр, т.е. заменяют заглавные буквы строчными, в результате чего получается так называемый шингл, т.е. байтовая строка. Для каждого шингла подсчитывают его хэш-значение с помощью заранее заданной хэш-функции, как это известно специалистам.

В каждом бинарном документе выбирают случайным образом из заранее заданного промежутка шинглы и их хэш-значения. Если же документ поступает на обработку уже в виде бинарного потока, этап этого выбора опускают. Затем помещают пару из подсчитанного хэш-значения каждого шингла и позиции этого шингла в документе в инвертированный индекс соответствующего документа, представляющий собой отсортированный список упомянутых пар с идентификатором данного документа. В данном описании под позицией шингла понимается указание на начало данного шимгла, отсчитанное от его конца. Именно поэтому индекс документа именуется инвертированным индексом.

Пример преобразования документа в такой формат приведен на фиг.1 и 2. На фиг.1 приведен отрывок примерного документа, а на фиг.2 показаны сформированные из этого документа шинглы.

Приведенный пример преобразования в заранее заданный формат служит лишь иллюстративным целям, и любые иные форматы также могут использоваться для преобразования клауз в шинглы. К примеру, клаузы могут иметь равную длину, либо в шинглах могут отмечаться особые признаки символов (заглавные буквы, пробелы и т.п.).

Рассмотренное выше (или любое иное возможное) преобразование выполняется над так называемыми эталонными документами. Это могут быть как заранее установленные документы, так и новые, поступающие на анализ уже в процессе работы, документы, которым присвоен статус эталонных. Сведения о таких эталонных документах, т.е. их инвертированные индексы, сохраняются в базе данных.

Когда поступает электронный файл любого анализируемого документа, его преобразуют в тот же заранее заданный формат. Далее выявляют совпадение выделенных клауз анализируемого документа с выделенными клаузами эталонных документов. Это можно осуществлять по совпадению рассмотренных выше шинглов с соответствующими шинглами эталонных документов, либо любым иным известным специалистам образом, например, так, как это делается в упомянутом патенте США №6810375.

При этом выявлении совпадений подсчитывают относительное число клауз в анализируемом документе, совпавших с соответствующими клаузами каждого из эталонных документов. Этот подсчет относительного числа совпадений, который именуется коэффициентом схожести, выполняют, например, в соответствии с выражением:

,

где D_d - эталонный документ, D_e - анализируемый документ, |D| - количество найденных шинглов в документе D, r(D_d, D_e) - коэффициент схожести. Специалистам понятно, что такой подсчет можно проводить и иным способом, например, так, как в упомянутой заявке на патент США №2010/0205525.

После подсчета совпадений осуществляют сравнение найденных относительных чисел совпадений с заранее заданным пороговым значением для выявления наличия в анализируемом документе отрывков текста какого-либо из эталонных документов. При этом получают статистическую меру релевантности анализируемого документа с имеющимися эталонными документами.

При необходимости позицию клаузы в анализируемом документе, совпавшей с аналогичной клаузой в каком-либо эталонном документе, можно найти по ее инвертированному индексу.

Следует подчеркнуть, что сами эталонные документы хранятся в базе данных в виде упомянутых инвертированных индексов, что позволяет избежать их несанкционированного прочтения.

Таким образом, способ автоматизированного анализа текстовых документов по настоящему изобретению обеспечивает расширение арсенала технических средств и позволяет сравнительно быстро выявлять в каком-либо документе выражения, фразы или даже текстовые отрывки из других документов, преодолевая тем самым недостатки известных решений в виде ограниченности их применения.

Изобретение относится к автоматизированному анализу текстовых документов. Техническим результатом является расширение арсенала технических средств за счет создания сравнительно быстрого и универсального способа, который позволяет выявлять в документе выражения, фразы или даже текстовые отрывки из других документов. Способ автоматизированного анализа текстовых документов заключается в том, что сначала преобразуют в заранее заданный формат все электронные файлы эталонных документов, выделяя в каждом из них осмысленные фрагменты, именуемые клаузами, и сохраняют преобразованные электронные файлы эталонных документов в базе данных. Преобразуют каждый электронный файл анализируемого документа в заранее заданный формат. Выявляют совпадение выделенных клауз в электронном файле анализируемого документа с выделенными клаузами в электронных файлах эталонных документов. Затем подсчитывают относительное число клауз в электронном файле анализируемого документа, совпавших с соответствующими клаузами каждого из электронных файлов эталонных документов. После чего сравнивают найденные относительные числа совпадений с заранее заданным пороговым значением для выявления наличия в электронном файле анализируемого документа отрывков текста какого-либо из эталонных документов. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Способ автоматизированного анализа текстовых документов, заключающийся в том, что:
- преобразуют в заранее заданный формат все электронные файлы эталонных документов, выделяя в каждом из них осмысленные фрагменты, именуемые клаузами;
- сохраняют преобразованные электронные файлы эталонных документов в базе данных;
- преобразуют каждый электронный файл анализируемого документа в упомянутый заранее заданный формат;
- выявляют совпадение выделенных клауз в электронном файле анализируемого документа с выделенными клаузами в электронных файлах эталонных документов;
- подсчитывают относительное число клауз в электронном файле анализируемого документа, совпавших с соответствующими клаузами каждого из электронных файлов эталонных документов;
- сравнивают найденные относительные числа совпадений с заранее заданным пороговым значением для выявления наличия в электронном файле анализируемого документа отрывков текста какого-либо из эталонных документов.

2. Способ по п.1, в котором предварительно преобразуют файл текстового документа в бинарный поток, байты которого соответствуют значащим символам или знакам препинания используемого в упомянутом текстовом документе естественного языка.

3. Способ по п.2, в котором упомянутое преобразование электронного файла текстового документа в упомянутый заранее заданный формат осуществляют за счет того, что:
- заранее выделяют в каждом из используемых естественных языков множество его значащих символов, а также знаков препинания;
- выделяют из текста преобразуемого документа клаузы;
- удаляют из каждой клаузы незначащие символы;
- преобразуют все оставшиеся значащие символы каждой клаузы в нижний регистр, получая так называемый шингл;
- подсчитывают хэш-значение каждого шингла;
- помещают пару из подсчитанного хэш-значения каждого шингла и позиции этого шингла в документе в инвертированный индекс соответствующего документа, представляющий собой отсортированный список упомянутых пар с идентификатором данного документа.

4. Способ по п.1, в котором упомянутое преобразование бинарного потока в упомянутый заранее заданный формат осуществляют за счет того, что:
- заранее выделяют в каждом из используемых естественных языков множество его значащих символов, а также знаков препинания;
- выделяют из текста преобразуемого документа клаузы;
- удаляют из каждой клаузы незначащие символы;
- преобразуют все оставшиеся значащие символы каждой клаузы в нижний регистр, получая так называемый шингл;
- подсчитывают хэш-значение каждого шингла;
- выбирают случайным образом из заранее заданного промежутка в каждом бинарном документе шинглы и их хэш-значения;
- помещают пару из подсчитанного хэш-значения каждого выбранного шингла и позиции этого шингла в документе в инвертированный индекс соответствующего документа, представляющий собой отсортированный список упомянутых пар с идентификатором данного документа.

5. Способ по п.3 или 4, в котором упомянутый подсчет относительного числа совпадений, именуемого коэффициентом схожести, выполняют в соответствии с выражением:
,
где D_d - эталонный документ, D_e - анализируемый документ, |D| - количество найденных шинглов в документе D, r(D_d, D_e) - коэффициент схожести.