アーキテクチャ

モジュール構成

lindera-dictionary/src/
├── lib.rs               # パブリックAPI
├── dictionary.rs        # Dictionary, UserDictionary
├── builder.rs           # DictionaryBuilder
├── loader.rs            # DictionaryLoader trait, FSDictionaryLoader
├── viterbi.rs           # Lattice, Edge, Viterbiセグメンテーション
├── nbest.rs             # NBestGenerator (Forward-DP Backward-A*)
├── mode.rs              # Mode (Normal/Decompose), Penalty
├── error.rs             # LinderaError, LinderaErrorKind
├── assets.rs            # ダウンロードとファイル管理
├── macros.rs            # 辞書クレート共通の embedded_dictionary! マクロ
├── dictionary/
│   ├── character_definition.rs    # 文字種定義
│   ├── connection_cost_matrix.rs  # 連接コスト行列
│   ├── context_id_map.rs          # ContextIdMap(連接コストのコンテキストID再割り当て)
│   ├── prefix_dictionary.rs       # 前方一致辞書(crawdad トライをバイト列上で直接走査)
│   ├── unknown_dictionary.rs      # 未知語処理
│   ├── metadata.rs                # 辞書メタデータ
│   └── schema.rs                  # スキーマ定義

主要コンポーネント

Dictionary / UserDictionary

コンパイル済み辞書データを保持する主要データ構造です。Dictionaryは文字種定義、連接コスト行列、前方一致辞書(文字単位のダブル配列トライ)、および未知語辞書を含みます。システム辞書のトライはビルド時にcrawdadで構築され、実行時はdict.trieのシリアライズ済みバイト列上を直接走査します(デシリアライズなしのゼロコピー。ロードは O(1) のヘッダ検査のみ)。UserDictionaryを使用すると、システム辞書の上にカスタム語彙を追加できます。ユーザー辞書の前方一致検索は従来どおり rkyv アーカイブ内のdaachorseオートマトンを使用します。

DictionaryBuilder

ソースCSVファイルから辞書をビルドするためのFluent APIです。MeCab形式の辞書ソースを、実行時に使用されるバイナリ形式にコンパイルします。4つのビルドステージ(メタデータ、未知語辞書、前方一致辞書、連接コスト行列)は、wasm以外のターゲットではスコープ付きスレッド上で並行実行され、OSスレッドを持たないwasmでは逐次ビルドにフォールバックします。並行実行パスでは4ステージすべての作業データを同時に保持するため、ピークメモリ使用量が大きくなります。

DictionaryLoader / FSDictionaryLoader

DictionaryLoaderはコンパイル済み辞書を読み込むためのtraitです。FSDictionaryLoaderはファイルシステムベースの実装で、ディレクトリから辞書ファイルを読み込みます。オプションでメモリマップドファイルをサポートします。

埋め込み辞書マクロ

embedded_dictionary!マクロ(lindera-dictionary/src/macros.rs#[macro_export])は、各辞書クレートがコンパイル済み辞書をバイナリに埋め込むために必要なボイラープレートを生成します。具体的には、include_bytes!経由で辞書コンポーネントを読み込むload()関数と、DictionaryLoaderを実装するローダー構造体です。各辞書クレート(lindera-ipadiclindera-ipadic-neologdlindera-unidiclindera-ko-diclindera-cc-cedictlindera-jieba)のembedded.rsは、読み込みロジックを重複実装する代わりにこのマクロを呼び出します。

Viterbi (Lattice, Edge)

入力テキストから候補トークンのラティスを構築し、Viterbiアルゴリズムを使用して最適なセグメンテーションパスを探索します。ラティス内の各Edgeは、関連するコスト(単語コスト + 連接コスト)を持つ候補トークンを表します。

NBestGenerator

Forward-DP Backward-A*アルゴリズムを使用してN-bestセグメンテーションパスを生成します。これにより、アプリケーションは単一の最適パスを超えた代替セグメンテーションを検討できます。

Mode

トークナイゼーションの動作を制御します:

  • Normal: 最適なViterbiパスを使用した標準的なトークナイゼーション
  • Decompose: 設定可能なPenalty閾値に基づいて複合名詞をさらに分割

辞書フォーマットバージョン

ビルド済み辞書ディレクトリは、自身が書かれたオンディスクレイアウトを metadata.jsonformat_version として記録します。値は DictionaryBuilder::build_metadataDICTIONARY_FORMAT_VERSIONlindera-dictionary/src/dictionary/metadata.rs)から刻印します。いま何を書いたのかを正しく主張できるのはビルダだけなので、ソース metadata.json 側の値は無視されます。辞書ディレクトリのロード時には記録されたバージョンを検証し、一致しなければ対処方法を含むエラーを返します。

この検証が重要なのは、ほとんどの成果物が自前のヘッダを持たないためです。matrix.mtxdict.valsdict.words は生の配列なので、古いレイアウトの辞書でも長さが辻褄の合う範囲ならエラーにならず異常な値として解釈されます。各辞書クレートに手書きでチェックインされているソース metadata.json はビルドの入力を記述するもので、format_version を持たず、フォーマット検証の対象にもなりません。

ビルド済み成果物のバイト列が変わる変更では必ず DICTIONARY_FORMAT_VERSION を上げてください。シリアライズ形式をそのまま書き出している依存クレートの更新(dict.triecrawdadchar_def.bin / unk.binrkyv、ユーザー辞書 .bin 内の daachorse)も対象で、本クレートのコードが 1 行も変わらないため見落としやすい箇所です。ビルドキャッシュがフォーマットバージョンをキーに含めているのは、まさにこのためです。

現在のフォーマットバージョンは 2 です。バージョン 2 では、システム前方一致辞書のバイト単位 daachorse Aho-Corasick オートマトン(dict.da)が、文字単位のダブル配列トライ(dict.trie)と u32 の累積和インデックス(dict.valsidx)に置き換えられました。バージョン 1 以前の辞書はロード時に対処方法を含むエラーで拒否されます。ユーザー辞書の .binこの変更の影響を受けませんが、daachorse によって書き出されているため daachorse の更新では無効化されます。上記のリストに daachorse が含まれているのはそのためです。

コンテキストIDリマッピング

辞書メタデータ(lindera-dictionary/src/dictionary/metadata.rs)は、connection_id_mapping: boolフラグとオプションのcontext_id_map: Option<ContextIdMap>を持ちます。辞書クレート(例: lindera-unidic)がconnection_id_mappingを有効にすると、DictionaryBuilderはビルド時にアクセス頻度に基づいて連接行列の左右コンテキストIDを再割り当てし、頻繁に使用される連接コストのセルが近くに集まるようにしてキャッシュ局所性を高めます。DictionaryBuilder::with_context_id_freqは、IDのランク付けに使用するバンドル済み頻度ヒストグラムを(任意で)アタッチするためのメソッドで、再割り当て自体はlindera-dictionary/src/builder/context_id_remap.rsで計算されます。ContextIdMaplindera-dictionary/src/dictionary/context_id_map.rs)は結果として得られるleft/rightの置換を保持し、同じマッピングを後から再適用できるようにビルド済みのmetadata.jsonに永続化されます。ユーザー辞書は常に元の(再割り当てされていない)ID空間でコンパイルされるため、UserDictionary::remap_context_idslindera-dictionary/src/dictionary.rs)は永続化されたContextIdMapを使って、ユーザー辞書のコンテキストIDを、それが紐付くシステム辞書と同じ空間に再割り当てします。この再割り当ては全単射(bijective)な付け替えであるため、トークナイゼーションの出力は変わらず、ルックアップの局所性のみが変化します。

学習

CRFベースの辞書学習パイプラインは、本クレートのランタイム型の上に構築された独立クレート lindera-trainer に含まれます。詳細は学習パイプラインのドキュメントを参照してください。

Featureフラグ

Feature説明デフォルト
mmapファイルシステム辞書読み込みのためのメモリマップドファイルサポート(トライ・単語リストファイル・接続コスト行列はいずれもマップしたバイト列上で直接参照され、遅延読み込みされる。ロード時に全体展開されるコンポーネントはない)Yes
build_rs辞書ソースのHTTPダウンロードNo
ctxfreq実験的機能: 連接行列のアクセス頻度プロファイリングを計測し、コンテキストID頻度リマップの構築に使用No