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Mroonga9.12 全文検索の構成

Version 9.12 (MariaDB 10.4.12)

y2sunlight 2020-11-06

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本編では、Mroonga公式サイトのチュートリアルを参考にしてMroongaの全文検索の構成について、トークナイザー(Tokenizer)、ノーマラーザー(Normalizer)、トークンフィルタ―(Token Filter) について説明したいと思います。



全文検索の仕組み

全文検索とは、複数の文書から特定の文字列を検索することを意味し、ここでは特に「インデックス(索引)型」の全文検索を指すものとします。インデックス型の全文検索は大きく分けて次の2つの部分から構成されています。

  • 検索対象の文書登録
  • キワードによる文書検索

Mroongaにおける文書検索については本編の「検索チュートリアル」を参照して下さい。本章では、文書登録について説明します。全文検索における文書登録はおおよそ次の流れで行われます:

  1. ノーマライズ (正規化)
  2. トーカナイズ (トークン化)
  3. トークンフィルタリング
  4. トークンを索引に登録する

Mroongaでは、これらの構成のほとんどをSQLのcreate文によって行います。以下ではノーマライズ、トーカナイズ、トークンフィルターについて説明します。


ノーマライズ

ノーマライズ(Normalize)とは、日本語の場合、大文字と小文字、全角と半角、カタカナとひらがななどを統一して正規化する処理を指します。ノーマライズはトーカナイズの前処理として行われます。以下に正規化の例を挙げておきます。

正規化
AppleAPPLE小文字 => 大文字
ブラックブラック半角 => 全角
リンゴりんごカタカナ => ひらがな

結論から先に言うと、ノーマライザーとして NormalizerAuto をべきです。以下、チュートリアルに従ってその理由を説明します。


日本語の文字セットと照合順序

日本語の文字セットは UTF8 を使用することを前提にします。UTF8 の文字コードは次の2種類があります。

  • utf8 — 文字ごとに最大3バイトを使用しBMP(基本多言語面)のみを含みます。
  • utf8mb4 — 文字ごとに最大4バイトを使用しBMP(基本多言語面)に加え補助文字をサポートしています。

utf8は、utf8mb3と呼ばれることもあります。utf8mb4の補助文字としては絵文字が有名で、au、docomo、SoftBankなどそれぞれの機種によって絵文字がサポートされています。

UTF8 の代表的な照合順序には、以下のものがあります。

  • utf8_bin — バイナリ照合。文字コードが一致した場合のみマッチ。
  • utf8_general_ci — 大文字・小文字を区別しない(半角同士 及び 全角同士)
  • utf8_unicode_ci — 大文字・小文字、半角・全角、ひらがな・カタカナ、拗音/促音/濁音/半濁音と清音を区別しない
  • utf8mb4_general_ci — utf8_general_ci と同じ。
  • utf8mb4_unicode_ci — utf8_unicode_ci と同じ。
_binbinary_cicase insensitive(大文字・小文字を区別しない) の略として照合順序の名称に使用される接尾語です。


デフォルトのノーマライザー

Mroongaは、テーブルの照合順序に応じたノーマライザーを使用します。

照合順序ノーマライザー
utf8_bin指定無し
utf8_general_ciNormalizerMySQLGeneralCI
utf8mb4_general_ci
utf8_unicode_ciNormalizerMySQLUnicodeCI
utf8mb4_unicode_ci


NormalizerMySQLUnicodeCI

以下の例では、utf8_unicode_ci の照合順序を指定することによって、デフォルトのノーマライザー(NormalizerMySQLUnicodeCI)を使用しています。

CREATE TABLE diaries_ci (
  id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
  content VARCHAR(255),
  FULLTEXT INDEX (content)
) Engine=Mroonga DEFAULT CHARSET=utf8 COLLATE=utf8_unicode_ci;
 
INSERT INTO diaries_ci (content) VALUES ("びょういんの朝食はブラックコーヒーとパンです。");

どのようにノーマライズされるかは、Groonga の normalize コマンドで確認できます。

SELECT mroonga_command('normalize NormalizerMySQLUnicodeCI "びょういんの朝食はブラックコーヒーとパンです。"');

結果は以下のようになります:

{"normalized":"ひよういんの朝食はふらつくこーひーとはんてす。","types":[],"checks":[]}

拗音、促音、濁音、半濁音が全て清音に変換されています。従って以下の検索は全てヒットします。

SELECT * FROM diaries_ci WHERE MATCH (content) AGAINST ("+びよういん" IN BOOLEAN MODE);
SELECT * FROM diaries_ci WHERE MATCH (content) AGAINST ("+ふらつく" IN BOOLEAN MODE);
SELECT * FROM diaries_ci WHERE MATCH (content) AGAINST ("+はん" IN BOOLEAN MODE);

また、utf8_unicode_ci では半角・全角を区別しないので以下の検索もヒットします。

SELECT * FROM diaries_ci WHERE MATCH (content) AGAINST ("+ブラック" IN BOOLEAN MODE);

半角・全角の区別は良いとしても、「病院」と「美容院」、「ふらつく」と「ブラック」など拗音、促音、濁音、半濁音が清音と同じになるのは、言語的に「音」も「意味」も違うので問題が残る結果となっています。


ノーマライザーの指定

CREATE TABLE 文の中でノーマライザーを指定するには、COMMENT を使用した以下の構文に従います:

FULLTEXT [INDEX] [インデックス名] (カラム1,...) COMMENT 'normalizer "ノーマライザー名"'

Mrrongaに組み込まれているノーマライザーについては、以下のGroongaのドキュメントを参照して下さい:


NormalizerAuto

以下は、ノーマラーザーとして NormalizerAuto を使用した例です:

CREATE TABLE diaries_auto (
  id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
  content VARCHAR(255),
  FULLTEXT INDEX (content) COMMENT 'normalizer "NormalizerAuto"'
) Engine=Mroonga DEFAULT CHARSET=utf8 COLLATE=utf8_unicode_ci;
 
INSERT INTO diaries_auto (content) VALUES ("びょういんの朝食はブラックコーヒーとパンです。");

どのようにノーマライズされるかは、Groonga の normalize コマンドで確認できます。

SELECT mroonga_command('normalize NormalizerAuto "びょういんの朝食はブラックコーヒーとパンです。"');

結果は以下のようになります:

{"normalized":"びょういんの朝食はブラックコーヒーとパンです。","types":[],"checks":[]}

拗音、促音、濁音、半濁音はそのまま保存さえれて清音のままです。従って、NormalizerMySQLUnicodeCI とは異なり以下の検索は全てヒットしません。

SELECT * FROM diaries_auto WHERE MATCH (content) AGAINST ("+びよういん" IN BOOLEAN MODE);
SELECT * FROM diaries_auto WHERE MATCH (content) AGAINST ("+ふらつく" IN BOOLEAN MODE);
SELECT * FROM diaries_auto WHERE MATCH (content) AGAINST ("+はん" IN BOOLEAN MODE);

但し、NormalizerAuto は半角・全角を区別しないので以下の検索はヒットします。

SELECT * FROM diaries_auto WHERE MATCH (content) AGAINST ("+ブラック" IN BOOLEAN MODE);

このように、NormalizerAuto では、半角・全角の区別をしないだけで、拗音、促音、濁音、半濁音と清音は区別されており、NormalizerMySQLUnicodeCI よりは自然な検索結果になっているのが分かります。

NormalizerAuto についての詳細は以下の Groonga のドキュメントをご覧ください:


トークナイザー(パーサ)

CREATE TABLE 文の中でトークナイザーを指定するには、COMMENT を使用した以下の構文に従います:

FULLTEXT [INDEX] [インデックス名] (カラム1,...) COMMENT 'tokenizer "トークナイザー名"'

トークナイザーは、MySQL(mariaDB) ではパーサと呼ばれています。MySQLでは、パーサの指定に別の構文( WITH PARSER )がありますが、Mroongaでは、利便性のために上記の構文が採用されています。

トークナイザーに指定できる主なものを以下に示します。

トークナイザー説明
noneトークナイズしません。
TokenDelimit空白区切りでトークナイズします。
TokenUnigramユニグラム(1-Gram)でトークナイズします。
TokenBigramバイグラム(2-Gram)でトークナイズします。
TokenTrigramトリグラム(3-Gram)でトークナイズします。
TokenMecabMeCabを用いてトークナイズします。

全てのリストは、Mroongaのドキュメントを参照して下さい。


トークンフィルタ―

TODO


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test110.82.137.23, 2023/03/18 17:21

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mroonga/10.7/config.1604966081.txt.gz · 最終更新: 2020/11/10 08:54 by y2sunlight