非構造化データと構造化データ

非構造化データとは?

非構造化データとは、事前に定義されたモデルや形式を持たない情報のことです。非構造化データは通常エンドユーザーによって生成され、検索や分析が容易になるように整理されたりタグ付けされたりしていません。言い換えると、非構造化データは自然な形のデータであり、主に人間によって生成されます。

データは現代のあらゆる組織にとって貴重な資源であり、インターネットの普及に伴いデータ管理ビジネスも急速に拡大しています。データには多様な形式が存在し、これらを適切に活用・管理できる組織は大きなメリットを得ることができます。

データの分類方法は数千通りありますが、ここでは特によく使われる3種類――非構造化データ、半構造化データ、構造化データ――の違いにフォーカスします。

ビッグデータとは?

企業に日々流入する、構造化されたデータと非構造化データを合わせた膨大なデータ量をビッグデータと呼びます。

2020年の世界ビッグデータ分析市場規模は2,069億5千万ドルであり、市場規模は2028年には5,497億3千万ドルまで成長する見込みです。

データ種類の違いを理解することがなぜ重要か

現代のデジタル経済で成長・生き残るためには、企業は全てのデータを活用して競争力を維持する必要があります。人やプロセス、接続されたデバイスなどによって、毎日膨大な量の構造化・非構造化・半構造化データが作成されています。この情報へ迅速にアクセス・分析できれば、企業に競争上の優位性をもたらす可能性があります。

非構造化データは組織内データの約80%を占めます。 - Merrill Lynch

非構造化データの例

主な非構造化データには以下があります:

  • 書籍
  • 手書きメール
  • チャットメッセージ
  • ソーシャルメディア
  • テキストメッセージ
  • 履歴書
  • 医療記録
  • アナログデータ

非構造化データのスクリーンキャプチャ
チャットの会話は非構造化データの例です

非構造化データの処理

非構造化データはその自由形式ゆえに取り扱いが難しいですが、整理や分析を支援する各種専門ツールが存在します。

  • データマイニング: 非構造化データマイニングは、データを分解し、特定の識別子を抽出してより洗練されたデータセットを作成するのに役立ちます
  • 自然言語処理(NLP): NLPはAI(人工知能)を活用し、非構造化データを処理します。医療業界では、NLPは医療データの80%(診療、バイタル、医療記録など)を分析するための重要な技術です。
  • 光学式文字認識: OCRはスキャンあるいは手書き文書を読み取り、認識したテキストを抽出します。
  • テキスト解析: 感情分析や意図分類などのツールで、パターンを抽出しデータを分類します。

半構造化データとは?

半構造化データ、または自己記述型データとも呼ばれるデータは、構造化と非構造化の中間に存在します。構造化データ同様ある程度のデータモデルを持ちますが、リレーショナルデータベースほど厳格ではありません。意味要素の区切りや階層・関連性を強制するためにタグやその他のマーカーが含まれています。

半構造化データには大きく2つのタイプがあります:

  • マシン生成文書: 機械が人間向けに作成したファイル(例:PDF請求書)。情報は構造化された形式で視覚的にフォーマットされていますが、基礎となるデータはすぐには利用できません。
  • NoSQLデータベース内のデータ: 必要なデータがすぐ取得できるものの、ドキュメントごとに異なる可能性のある緩やかな構造に従っています。

半構造化データの例

半構造化データは次のような種類のファイルに見られます:

  • 自動生成メール
  • PDF請求書
  • ECサイトの注文確認書
  • システム通知

半構造化データのスクリーンキャプチャ
PDF請求書は半構造化データの一例です。この仕入先の全ての請求書は見た目は似ていますが、機械はPDFパーサーを使わないとデータにすぐアクセスできません

半構造化データの分析方法

半構造化データの管理は難しい場合もありますが、適切なツールを使えば不可能ではありません。

  • パターンマッチング: 特定パターンに合うデータ(IPアドレス、数値、日付、電話番号、名前、URL等)を抽出します。
  • ゾーンOCRとダイナミックOCR: ドキュメントの画像内の特定領域からテキストを抽出します。
  • ドキュメントパース: 視覚的テンプレートや解析ルールを使用して、PDFパーサーメールパーサーなどを用いてドキュメントからデータを抽出します。

ちょっと休憩:Parseurをご存知ですか?

Parseurは、PDFやメール、スプレッドシートなどの半構造化ドキュメントからデータを抽出できる強力なドキュメント処理ソフトウェアです。

そのテンプレートベースのエンジンはコーディング知識不要で、数分で使い始めることができます。特定のドキュメントから抽出したいデータをParseurに教えるだけです。Parseurはすぐに学習し、毎回同じタイプのドキュメントを自動的に処理します。

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主なParseurの機能の一部を以下に示します:

構造化データとは?

構造化データは、機械にとって容易に読み取り・理解できるように組織化されたデータです。明確な構造を持ち、固定スキーマを伴う特定のデータモデルに準拠しています。

構造化データの例

構造化データには次のようなフォーマットがあります:

  • リレーショナルデータベース
  • JSON
  • XML
  • CSV

構造化データのスクリーンキャプチャ
前述の請求書と同じ内容ですが、今回はJSONとして構造化され、機械がすぐ利用できます

構造化データの分析

明確な構造を持つため、データ分析は容易です。業界ごとに使用できるデータ分析ツールがいくつかあります。以下にその一部を挙げます:

  • PostgreSQLやMySQLなどのリレーショナルデータベース
  • JSON、CSV、XML読み取り用の標準パーサライブラリ
  • Tableauのようなデータ可視化ツール
  • Microsoft ExcelGoogleスプレッドシートのような表計算ソフト
  • Microsoft Power BIなどのビジネスインテリジェンスプラットフォーム
  • RapidMinerなどのデータ分析ソフトウェア

まとめ:非構造化データ、半構造化データ、構造化データの違い

3種類のデータの主な違いを以下の表にまとめます:

非構造化データ 半構造化データ 構造化データ
主なコンテキスト 人が人向けに作成するデータ 機械が人間消費用に生成/人が機械消費用に生成するデータ 機械が機械消費用に生成するデータ
構造 完全な自由形式 ある程度の構造があるが変動も。もしくはデータが直ちに機械利用不可 事前定義された固定構造
柔軟性 非常に柔軟 柔軟性は低く、生成ルールに準拠する必要がある 柔軟性なし
用途例 書籍、研究論文、ドキュメント、手書きメール、チャットメッセージ 機械生成文書、メールやPDF、NoSQLデータベース、HTML リレーショナルSQLデータベース内のデータ、構造化JSON、XML、CSV内のデータ
解析アプローチ データマイニング、OCR、自然言語処理 パターンマッチング、テンプレートマッチング、ゾーンOCR、ダイナミックOCR SQL、JSON、XML、CSV用の標準パースライブラリ

コスト効率よくデータを管理・分析するには

ほとんどの組織でデータ収集量は毎年30%増という高いペースで増加しています。多くの組織が非構造化データを大量に保存するものの、実際にはすべてを分析できていません。そのため、高額なストレージスペースを増やす必要があります。

さまざまなデータ型やフォーマット、その最適な活用方法をよりよく理解すれば、会社の業務工数を大幅に削減できます。適切なプロセスと技術的ツールがあれば、誰でも現在のデータのより良い分析を行うことができます。この詳細な分析は、競争力の獲得と顧客の維持に役立ちます。

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よくある質問

非構造化データ、半構造化データ、構造化データの違いと、各データタイプの取り扱い方法に関するよくある質問。

構造化データは、リレーショナルデータベースの行のように、機械が簡単に読み取って分析できる固定スキーマに編成された情報です。非構造化データは、事前に定義されたモデルやフォーマットを持たず、電子メール、チャットメッセージ、ドキュメントなど、通常は人間によって自然な形で生成されます。主な違いは、構造化データはすぐに機械で読み取れるのに対し、非構造化データは分析する前に処理が必要であることです。

非構造化データには、書籍、手書きの電子メール、チャットメッセージ、ソーシャルメディアの投稿、テキストメッセージ、履歴書、医療記録、アナログデータなどがあります。これらのフォーマットは、人間が人間向けに消費するために生成されるため、機械が直接読み取れる一貫した構造を持っていません。非構造化データは、組織が保有するデータの約80%を占めると推定されています。

ビッグデータとは、組織化された情報と非構造化情報の両方を含む、企業に日々流入する膨大な情報量を指します。世界のビッグデータ分析市場は2020年に2,069億5,000万ドルと評価され、2028年までに5,497億3,000万ドルに成長すると予測されています。ビッグデータは構造化、半構造化、非構造化タイプにまたがっており、その価値は、競争上の優位性を得るために十分な速度で分析することから生まれます。

PDFの請求書や電子メールなどの半構造化データは、パターンマッチング、ゾーンOCR、ダイナミックOCR、ドキュメントパースを使用して構造化フォーマットに変換できます。Parseurは、PDF、電子メール、スプレッドシートなどの半構造化ドキュメントからデータを抽出し、ダウンストリームツールですぐに利用できる構造化データとして出力するドキュメント処理ツールです。組み込みのAIにより、あらゆるレイアウトから要求したフィールドが抽出されるため、ドキュメントフォーマットごとに別々のテンプレートを用意する必要はありません。

Parseurは、コーディングなしでPDF、電子メール、スプレッドシートなどの半構造化ドキュメントから構造化データを抽出します。キャプチャするフィールドを指示すると、AIがさまざまなレイアウト間で同じタイプの新しいドキュメントを自動的に処理します。ParseurはGDPRに準拠しており、抽出されたデータを送信する前に人が確認して修正できる、オプションの手動レビュー機能を提供しています。

半構造化データは、構造化データと非構造化データの中間に位置し、自己記述型データと呼ばれることもあります。定義されたモデルはありますが、リレーショナルデータベースほど厳格ではなく、要素を分離し階層を強制するためにタグやマーカーを使用します。一般的な例としては、PDFの請求書、機械生成された電子メール、NoSQLデータベースに保存されたデータなどがあります。

構造化データは、リレーショナルデータベース、JSON、XML、CSVなどのフォーマットで提供されます。これらはそれぞれ、データがどのように構成されているかを正確に定義する固定スキーマに準拠しているため、機械が簡単に読み取って分析できます。この定義された構造により、構造化データはSQL、スプレッドシート、ビジネスインテリジェンスプラットフォームなどの標準ツールでクエリを実行できます。

非構造化データは、データマイニング、自然言語処理、光学式文字認識(OCR)、テキスト分析を使用して処理できます。これらの技術は、自由形式のコンテンツを分解し、識別子を探してより洗練されたデータセットを作成します。ドキュメントベースのデータの場合、OCRはスキャンされたテキストや手書きのテキストを読み取り、機械が読み取れる出力に変換します。

非構造化データ、半構造化データ、構造化データの違いを理解することで、企業は情報を活用するための適切なツールとプロセスを選択できます。人、プロセス、接続されたデバイスによって、これら3つのタイプすべてが毎日大量に生成されており、それに迅速にアクセスして分析できる企業は競争上の優位性を獲得します。各フォーマットを知ることで、多くの組織が非構造化データを分析せずに保存しているため、無駄なストレージコストも削減できます。