分子シミュレーション＆インフォマティクス 用語解説

グラフ構造  [ぐらふこうぞう] [Graph Data Structure]

グラフ構造とは、データをノード（頂点）とエッジ（辺）によって表現するデータ構造であり、もともとは数学のグラフ理論に基づく概念である。ノード同士の接続関係を直接的に表せるため、複雑なネットワークや多対多の関係を扱う場面で特に有効である。表形式データでは捉えにくい関係性を自然にモデル化でき、構造全体を対象とした解析や最適化にも適している点が特徴である。

データをグラフ構造としてモデル化することで、関係性を重み、距離、中心性など数値的な指標として扱えるようになり、データの性質を定量的に評価できる。典型例として地図アプリが挙げられ、交差点をノード、道路をエッジとして表現し、所要時間などを重みとして付与することで、最短経路探索を数学的最適化問題として解くことが可能になる。さらに、SNSでの友人推薦、検索エンジンのランキング算出、知識グラフに基づくAI推論など、グラフ構造は現代の情報処理において不可欠な基盤技術となっている。