A trigram is a group of three consecutive characters taken from a string. We can measure the similarity of two strings by counting the number of trigrams they share. This simple idea turns out to be very effective for measuring the similarity of words in many natural languages. トライグラムは文字列から3つの連続する文字を取り出したグループです。 共有するトライグラムの個数を数えることで、２つの文字列の類似度を測定することができます。 この単純な考えが、多くの自然言語における単語の類似度を測定する際に非常に効率的であることが判明しています。

The functions provided by the <filename>pg_trgm</filename> module are shown in <xref linkend="pgtrgm-func-table"/>, the operators in <xref linkend="pgtrgm-op-table"/>. pg_trgmモジュールで提供される関数を表 F.25に、演算子を表 F.26に示します。

Consider the following example: 以下の例を考えます。

# SELECT word_similarity('word', 'two words');
 word_similarity
-----------------
             0.8
(1 row)

In the first string, the set of trigrams is <literal>{" w"," wo","wor","ord","rd "}</literal>. In the second string, the ordered set of trigrams is <literal>{" t"," tw","two","wo "," w"," wo","wor","ord","rds","ds "}</literal>. The most similar extent of an ordered set of trigrams in the second string is <literal>{" w"," wo","wor","ord"}</literal>, and the similarity is <literal>0.8</literal>. 最初の文字列では、トライグラムの集合は{" w"," wo","wor","ord","rd "}です。 二番目の文字列では、順序付きトライグラムの集合は{" t"," tw",two,"wo "," w"," wo","wor","ord","rds", "ds "}です。 二番目の文字列中の順序付きトライグラムの集合の中で最も類似度の高い範囲は、{" w"," wo","wor","ord"}で、類似度は0.8となります。

This function returns a value that can be approximately understood as the greatest similarity between the first string and any substring of the second string. However, this function does not add padding to the boundaries of the extent. Thus, the number of additional characters present in the second string is not considered, except for the mismatched word boundaries. この関数が返す値は、最初の文字列と、二番目の文字列の部分文字列の間の最大の類似度を表す値であると、概ね解釈できます。 しかし、この関数は範囲の境界に対してパディングを行いません。 ですから、一致しない語の境界を除くと、二番目の文字列中に存在する追加文字数は考慮されません。

At the same time, <function>strict_word_similarity</function> selects an extent of words in the second string. In the example above, <function>strict_word_similarity</function> would select the extent of a single word <literal>'words'</literal>, whose set of trigrams is <literal>{" w"," wo","wor","ord","rds","ds "}</literal>. 一方で、strict_word_similarityは二番目の文字列の単語の範囲を選択します。 上記の例でstrict_word_similarityは単語'words'の範囲を選択して、そのトライグラム集合は{" w"," wo","wor","ord","rds","ds "}になるでしょう。

# SELECT strict_word_similarity('word', 'two words'), similarity('word', 'words');
 strict_word_similarity | similarity
------------------------+------------
               0.571429 |   0.571429
(1 row)

Thus, the <function>strict_word_similarity</function> function is useful for finding the similarity to whole words, while <function>word_similarity</function> is more suitable for finding the similarity for parts of words. このようにstrict_word_similarity関数は単語の並び全体の類似度を求めるのに有益で、対して、word_similarityは単語の並びの一部の類似度を求めるのにより適しています。

The <filename>pg_trgm</filename> module provides GiST and GIN index operator classes that allow you to create an index over a text column for the purpose of very fast similarity searches. These index types support the above-described similarity operators, and additionally support trigram-based index searches for <literal>LIKE</literal>, <literal>ILIKE</literal>, <literal>~</literal>, <literal>~*</literal> and <literal>=</literal> queries. The similarity comparisons are case-insensitive in a default build of <filename>pg_trgm</filename>. Inequality operators are not supported. Note that those indexes may not be as efficient as regular B-tree indexes for equality operator. pg_trgmモジュールは、テキスト列全体に非常に高速な類似度検索を行うためのインデックスを作成できるように、GiSTおよびGINインデックス演算子クラスを提供します。 これらのインデックス種類は上記類似度演算子をサポートし、さらにLIKE、ILIKE、~、~*および=問い合わせにおけるトライグラムを基にしたインデックス検索をサポートします。 pg_trgmのデフォルトのビルドでは、類似度比較は大文字と小文字を区別しません。 非等価演算子はサポートされていません。 これらのインデックスは、等価演算子に対する通常のB-treeインデックスほど効率的ではないかもしれないことに注意してください。

Example: 例：

CREATE TABLE test_trgm (t text);
CREATE INDEX trgm_idx ON test_trgm USING GIST (t gist_trgm_ops);

or または

CREATE INDEX trgm_idx ON test_trgm USING GIN (t gin_trgm_ops);

<literal>gist_trgm_ops</literal> GiST opclass approximates a set of trigrams as a bitmap signature. Its optional integer parameter <literal>siglen</literal> determines the signature length in bytes. The default length is 12 bytes. Valid values of signature length are between 1 and 2024 bytes. Longer signatures lead to a more precise search (scanning a smaller fraction of the index and fewer heap pages), at the cost of a larger index. gist_trgm_ops GiST演算子クラスはトライグラムの集合をビットマップ署名として近似します。 オプションの整数パラメータsiglenは、署名の長さをバイト単位で決定します。 デフォルトの署名の長さは12バイトです。 署名の長さの有効な値は1から2024バイトまでです。 長い署名では、インデックスはより大きくなってしまいますが、(インデックスのより小さな部分とより少ないヒープページをスキャンすることで)検索がより正確になります。

Example of creating such an index with a signature length of 32 bytes: 署名の長さが32バイトのインデックスを作成する例

CREATE INDEX trgm_idx ON test_trgm USING GIST (t gist_trgm_ops(siglen=32));

At this point, you will have an index on the <structfield>t</structfield> column that you can use for similarity searching. A typical query is この段階で、テキスト列tに類似度検索で使用可能なインデックスがあります。 典型的な問い合わせを以下に示します。

SELECT t, similarity(t, 'word') AS sml
  FROM test_trgm
  WHERE t % 'word'
  ORDER BY sml DESC, t;

This will return all values in the text column that are sufficiently similar to <replaceable>word</replaceable>, sorted from best match to worst. The index will be used to make this a fast operation even over very large data sets. これは、wordに十分似たテキスト列の値をすべて、類似度の高い順番に返します。 インデックスは非常に大規模なデータ群に対する高速操作を行うために使用されます。

A variant of the above query is 上の問い合わせを変形させた

SELECT t, t <-> 'word' AS dist
  FROM test_trgm
  ORDER BY dist LIMIT 10;

This can be implemented quite efficiently by GiST indexes, but not by GIN indexes. It will usually beat the first formulation when only a small number of the closest matches is wanted. は、GINインデックスではなくGiSTインデックスにより非常に効率的に実装することができます。 通常、類似度が高いものの中から少ない個数のみを必要とする場合、1番目の式よりも効率的です。

Also you can use an index on the <structfield>t</structfield> column for word similarity or strict word similarity. Typical queries are: また、単語の類似度あるいは厳密な単語の類似度に対してt列のインデックスを使うことができます。 典型的な問い合わせ例を示します。

SELECT t, word_similarity('word', t) AS sml
  FROM test_trgm
  WHERE 'word' <% t
  ORDER BY sml DESC, t;

and と

SELECT t, strict_word_similarity('word', t) AS sml
  FROM test_trgm
  WHERE 'word' <<% t
  ORDER BY sml DESC, t;

This will return all values in the text column for which there is a continuous extent in the corresponding ordered trigram set that is sufficiently similar to the trigram set of <replaceable>word</replaceable>, sorted from best match to worst. The index will be used to make this a fast operation even over very large data sets. これは、wordのトライグラム集合に十分似ている順序付きトライグラム集合に対応する連続した領域が存在するテキスト列中のすべての値を返します。 結果は、最も似ているものから、最も似ていないものへの順にソートされます。 インデックスは、非常に大きなデータ集合に対しても高速な操作ができるようにするために使われます。

Possible variants of the above queries are: いくつか例を示します。

SELECT t, 'word' <<-> t AS dist
  FROM test_trgm
  ORDER BY dist LIMIT 10;

and と

SELECT t, 'word' <<<-> t AS dist
  FROM test_trgm
  ORDER BY dist LIMIT 10;

This can be implemented quite efficiently by GiST indexes, but not by GIN indexes. は、GINインデックスではなくGiSTインデックスによって非常に効率的に実装できます。

Beginning in <productname>PostgreSQL</productname> 9.1, these index types also support index searches for <literal>LIKE</literal> and <literal>ILIKE</literal>, for example PostgreSQL 9.1から、これらのインデックス種類はLIKEおよびILIKEにおけるインデックス検索をサポートします。 以下に例を示します。

SELECT * FROM test_trgm WHERE t LIKE '%foo%bar';

The index search works by extracting trigrams from the search string and then looking these up in the index. The more trigrams in the search string, the more effective the index search is. Unlike B-tree based searches, the search string need not be left-anchored. インデックス検索は、検索文字列からトライグラムを抽出し、それらをインデックスから検索することによって動作します。 検索文字列内のトライグラムが多ければ、よりインデックス検索が効率的になります。 B-treeを基にした検索とは異なり、検索文字列の左側が固定されている必要はありません。

Beginning in <productname>PostgreSQL</productname> 9.3, these index types also support index searches for regular-expression matches (<literal>~</literal> and <literal>~*</literal> operators), for example PostgreSQL 9.3から、これらの種類のインデックスは正規表現一致（~および~*演算子）に対するインデックス検索もサポートします。 以下に例を示します。

SELECT * FROM test_trgm WHERE t ~ '(foo|bar)';

The index search works by extracting trigrams from the regular expression and then looking these up in the index. The more trigrams that can be extracted from the regular expression, the more effective the index search is. Unlike B-tree based searches, the search string need not be left-anchored. インデックス検索は、正規表現からトライグラムを抽出し、それらをインデックスから検索することで動作します。 より多くのトライグラムが正規表現から抽出される場合、インデックス検索はより効率的になります。 B-treeを基にした検索と異なり、検索文字列は先頭一致である必要はありません。

For both <literal>LIKE</literal> and regular-expression searches, keep in mind that a pattern with no extractable trigrams will degenerate to a full-index scan. LIKEおよび正規表現検索の両方で、トライグラムが抽出されないパターンでは完全インデックススキャンより性能が落ちることに注意してください。

The choice between GiST and GIN indexing depends on the relative performance characteristics of GiST and GIN, which are discussed elsewhere. GiSTまたはGINインデックスの選択は、GiSTとGINの相対的な性能特性に依存します。 これについては、別途説明されています。

Trigram matching is a very useful tool when used in conjunction with a full text index. In particular it can help to recognize misspelled input words that will not be matched directly by the full text search mechanism. トライグラム一致は全文テキストインデックスと一緒に使用する時、非常に有用なツールです。 特に、全文検索機構では直接一致しない、ミススペルがある入力単語の認識を行うために役に立ちます。

The first step is to generate an auxiliary table containing all the unique words in the documents: 第一段階は文書内で一意な単語からなる補助テーブルを生成することです。

CREATE TABLE words AS SELECT word FROM
        ts_stat('SELECT to_tsvector(''simple'', bodytext) FROM documents');

where <structname>documents</structname> is a table that has a text field <structfield>bodytext</structfield> that we wish to search. The reason for using the <literal>simple</literal> configuration with the <function>to_tsvector</function> function, instead of using a language-specific configuration, is that we want a list of the original (unstemmed) words. ここでdocumentsは、検索対象のbodytextテキストフィールドを持つテーブルです。 言語固有の設定を使用するのではなく、to_tsvector関数でsimple設定を使用する理由は、元の（語幹抽出されていない）単語のリストが欲しいためです。

Next, create a trigram index on the word column: 次にword列にトライグラムインデックスを作成します。

CREATE INDEX words_idx ON words USING GIN (word gin_trgm_ops);

Now, a <command>SELECT</command> query similar to the previous example can be used to suggest spellings for misspelled words in user search terms. A useful extra test is to require that the selected words are also of similar length to the misspelled word. これで、上の例に似たSELECT問い合わせを使用して、ユーザの検索語内でミススペルのある単語を提示できるようになります。 有用な追加された試験は、選択された単語の長さがミススペルのある単語の長さとほぼ同じになることを要求するものです。

GiST Development Site GiST開発サイト http://www.sai.msu.su/~megera/postgres/gist/

Tsearch2 Development Site Tsearch2開発サイト http://www.sai.msu.su/~megera/postgres/gist/tsearch/V2/

Oleg Bartunov <oleg@sai.msu.su>, Moscow, Moscow University, Russia

Teodor Sigaev <teodor@sigaev.ru>, Moscow, Delta-Soft Ltd.,Russia

Alexander Korotkov <a.korotkov@postgrespro.ru>, Moscow, Postgres Professional, Russia

Documentation: Christopher Kings-Lynne 文書作成: Christopher Kings-Lynne

This module is sponsored by Delta-Soft Ltd., Moscow, Russia. 本モジュールはロシアモスクワのDelta-Soft Ltd.による後援です。