2012 後半開発

BodyPartsデータ登録管理系の改善と呼応したデータ提供系の改変

仕様書　　平成24年11月

大学共同利用機関法人情報・システム研究機構 1.目的 本仕様書は、大学共同利用機関法人情報・システム研究機構ライフサイエンス統合データベースセンターにおいて研究開発中のサービス「BodyParts3D」について、データ更新コストの低減とデータ利用促進を企図する開発である.

2．背景 現在BodyPartsアートデータは約1000を数えるが、これまではそれぞれに概念名称のファイル名が与えられ、ファイル名の関係で作った便宜的な木構造にまとめられ「データセット」単位でデータブラウザやanatomographyおよび全データダウンロードに提供されてきた. このセット単位のバージョンアップ過程では以下のような等多岐にわたる専門的な作業が行われている.
 * 利用者から寄せられた指摘を修正反映したデータの概念名称の訂正変更およびデータ組みあわせ表現の変更
 * 追加データの確認と概念名称への対応付けとリネーム
 * データ組み合わせ表現とデータ閲覧のためのデータ関係木構造(conventional tree)のアップデイト

これは作業の無謬性と作業者の解剖知識を前提としたパイロット実験期にはもっとも能率の高い手法であったが、データ追加と訂正が日常化した現在は不透明かつ、コスト高な律速過程となっている.

３．開発概要 データ更新過程を人的依存が少なく、エラー訂正が容易な過程へと変更するための開発を行う.

これまで管理者の記憶や記録の域を出なかったデータと概念の関係、概念間の関係、データ間の関係の人的宣言等によるデータ更新過程を廃し、オントロジーなどの外部専門知識源の利用による規則化を進め、データ更新プロセス情報を整理明示することで、構築管理者にも利用者にも透明で再現性や追跡可能性のある過程とする. 要素としては以下の４項目の開発を行う.

１）平行移動や部分修正などを個別パーツ単位のバージョンとして管理するデータ管理系の新設 ２）複合データ作成と提供の為の便宜的木構造作成の廃止と外部解剖オントロジーによる自動化へのリプレイス ３）専門家による外部概念とデータの直接対応付けとオントロジーによる自動的組み合わせ拡張過程の管理と明示 特に２）で廃止する独自の木構造は、外部オントロジーがノード数や階層深度などにおいて利用者によるデータ検索や組み合わせ表現に不向きであるとの判断で導入された方法である. したがって今回の開発では、 ４）利用者のデータ検索および閲覧の利便性を犠牲にしない新たなデータ閲覧提供法が同時に用意されなければならない.

４．開発内容

（１）概念管理（外部オントロジー）、　データバージョン管理、データと概念の対応付けの管理　の３つを独立させる. それによってデータ管理や修正だけでなく利用者のデータ利用を容易にする. 便宜的な木構造とファイル名による概念対応を廃するとデータによる概念の表現はこれまでどおり宣言されるデータ・概念の一対一対応（変遷しない）と、それを元に外部オントロジーを使っての上位概念への自動的対応付け（データ増加で変遷する）で生じる一対多の二種が生じる. ３種の管理系を用いて管理者や利用者に混乱なく表象の背景を伝えるための基盤として機能させる.

（２）データ追加で変遷する概念のデータ表現について、対応付けの管理で常に算出可能になるポリゴンデータ組の物理特徴を概念やデータの索引に利用した検索系を開発し、求める概念のおおよその大きさと位置を使って利用者がシングルアクションで検索対象を絞り込み可能とする. （物理メニュー）

（３）絞りこみ結果を容易に一望しセカンドアクションで検索対象に到達可能にする為にポリゴン自身と周囲の関係（体内での位置）がよりわかりやすいデータアイコン表現（Larger Context Image）を与える仕組みを開発する.

（４）同じ系統の上位下位概念が同一の形状表現を持つ外部オントロジー利用の副作用による混乱を排するため、表現単位に対応概念と利用データのIDを与え、さらに表現行為に表現密度（下位に含む全概念数と表現に利用されている概念数の比）を算出し、索引としての利用とアイコン表現で提示を行う.

xx
1.目的 本仕様書は、大学共同利用機関法人 情報・システム研究機構ライフサイエンス統合データベースセンターにおいて研究開発中のサービス「BodyParts3D」について、データ更新コストの低減とデータ利用促進を企図する開発である.

2．背景 現在BodyPartsアートデータは約1000を数えるが、これまではそれぞれに概念名称のファイル名が与えられ、ファイル名の関係で作った便宜的な木構造にまとめられ「データセット」単位でデータブラウザやanatomographyおよび全データダウンロードに提供されてきた. このセット単位のバージョンアップ過程では以下のような等多岐にわたる専門的な作業が行われている.
 * 利用者から寄せられた指摘を修正反映したデータの概念名称の訂正変更およびデータ組みあわせ表現の変更
 * 追加データの確認と概念名称への対応付けとリネーム
 * データ組み合わせ表現とデータ閲覧のためのデータ関係木構造(conventional tree)のアップデイト

これは作業の無謬性と作業者の解剖知識を前提としたパイロット実験期にはもっとも能率の高い手法であったが、データ追加と訂正が日常化した現在は不透明かつ、コスト高な律速過程となっている. 3．開発概要 データ更新過程を人的依存が少なく、エラー訂正が容易な過程へと変更するための開発を行う.

これまで管理者の記憶や記録の域を出なかったデータと概念の関係、概念間の関係、データ間の関係の人的宣言等によるデータ更新過程を廃し、オントロジーなどの外部専門知識源の利用による規則化を進め、データ更新プロセス情報を整理明示することで、構築管理者にも利用者にも透明で再現性や追跡可能性のある過程とする. 要素としては以下の４項目の開発を行う.

１）平行移動や部分修正などを個別パーツ単位のバージョンとして管理するデータ管理系の新設 ２）複合データ作成と提供の為の便宜的木構造作成の廃止と外部解剖オントロジーによる自動化へのリプレイス ３）専門家による外部概念とデータの直接対応付けとオントロジーによる自動的組み合わせ拡張過程の管理と明示 特に２）で廃止する独自の木構造は、外部オントロジーがノード数や階層深度などにおいて利用者によるデータ検索や組み合わせ表現に不向きであるとの判断で導入された方法である. したがって今回の開発では、 ４）利用者のデータ検索および閲覧の利便性を犠牲にしない新たなデータ閲覧提供法が同時に用意されなければならない. -- 1.目的 本仕様書は、大学共同利用機関法人情報・システム研究機構ライフサイエンス統合データベースセンターにおいて研究開発中のサービス「BodyParts3D」について、ポリゴンファイルの形状や相互関係を専門家が確認して適当な解剖概念にアサインするファイル名概念関係キュレーション為の環境を作るための開発作業を定めるものである.

2．背景 これまで　BodyParts3D -anatomographyではデータ形状の絶対的な正当さの存在を前提に造形早期においてポリゴンファイルに概念名称をファイル名として与え管理を行ってきた. しかし現実にはこれまでも思い違いや作業ミスによりファイル概念名と形状が食い違うことが頻繁に生じており　 さらに総概念数が1000を超えて、局所局所で一層の詳細化を行うようになると 部品新設に伴い周辺の既存部品に対しても頻繁に位置や形状の微修正が行われようになっている. すなわち部品の形状の正当さはコンテキスト（他の部品の位置や形状)に依存する相対的なものとなっている. この為、データの増加はあらゆるデータ間での整合性をとってそう入れ替えを行うメジャーバージョンアップの機会に限定され未公開データが蓄積するなどの弊害を生んでいる. この現状を改善するために１概念に複数のポリゴンファイルが自由に適宜対応付けでき、 描画呼び出しに際して、バージョンを自由に選んで取り出せる管理法公開法への変更が必要である. そこで部品ファイルの管理部分をサービス描画用とは別にパーツ管理ウエブサーバーとして独立させ、 部品形状の確認と概念対応を　確認根拠や確認履歴等の情報と一括して管理可能にする計画である.  これによって造形者がメモ書きで行っているデータ概念対応の管理やバージョン管理の労を解消することになり 同過程で生じる誤りを防ぐことにもつながると期待できる.

3．開発概要 造形者が登録するオブジェファイルおよび 過去の登録ファイル（公開ファイル）のデータを自在に呼び出し組み合わせてレンダリングイメージを作成可能な環境をwebGLを用いて作成する. （注意）現在公開されているアナトモグラフィーサーバーのレンダリングエンジンは高速であるが、 回転や移動に際して毎回サーバで作成するレンダリングイメージを繰り返し送信する設計になっているために、 ウェブブラウザ経由では描画が極めて遅い問題がある. （ウエブ上のレンダリングサーバの限界） 今回のパーツ管理環境では医学専門家による集中的な利用が必須であるのでこのようなストレスは避けねばならない. 一方で作成画像の保存やアノテーション等の必要な局面は考えられないのでアナトモグラフィーに近い ファイル名の閲覧選択と描画環境をクライアント側で高速に行えるWebGLを用いて作成する.

・	参考：BodyParts3D（http://lifesciencedb.jp/bp3d） ・	参考：生命科学系データベースアーカイブサービス（http://dbarchive.lifesciencedb.jp/jp/bodyparts3d/dl.html） ・	参考：FMA:Foundational Model of Anatomy Ontology（解剖学オントロジー） ・	参考：TA: Terminologia Anatomica（解剖学用語集） ・	参考：WebGL 1.0（https://www.khronos.org/registry/webgl/specs/1.0/）

--