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Google LangExtractを試してみる

1.はじめに

  • Google提供のライブラリLangExtractを使ってみました。長文でも構造抽出にも強い、とのこと。

  • 通常のLLMを使った構造化抽出との違い・特徴は、抽出部分と根拠(参照)箇所を対応して参照できるUIと思います。


2.LangExtractとは

  • こんな感じです。これは課題や解決手段の抽出に使えそう!

LangExtractとは? - LLMを活用した次世代の情報抽出ライブラリ
LangExtractは、一言で言えば「LLMを利用して、自由記述のテキストから特定の情報を構造化された形式で抽出するためのPythonライブラリ」です。Googleによって開発され、GitHub上でオープンソースとして公開されています。

例えば、以下のような顧客レビュー(非構造化テキスト)があったとします。

「昨日届いたXXモデルのカメラ、画質は素晴らしいけど、バッテリーの持ちが思ったより短いかな。サポートの対応は迅速で助かりました。」

このテキストから、LangExtractを使うと以下のような構造化データを得ることができます。

JSON

{
  "product_name": "XXモデル カメラ",
  "positive_points": [
    {"topic": "画質", "content": "素晴らしい"},
    {"topic": "サポート対応", "content": "迅速で助かった"}
  ],
  "negative_points": [
    {"topic": "バッテリー", "content": "持ちが思ったより短い"}
  ]
}
このように、単なるキーワード抽出に留まらず、情報の意味や文脈を理解し、定義したスキーマ(構造)に沿ってデータを整理できるのが大きな特徴です。

LangExtractの際立った5つの特徴
LangExtractが他の多くの自然言語処理ライブラリと一線を画すのは、そのユニークで強力な機能にあります。

1. 正確無比な「ソース追跡(Source Grounding)」機能
LangExtractの最も革新的な機能の一つが、この「ソース追跡」です。抽出した情報が、元のテキストのどの部分から得られたのかを正確にマッピングします。これにより、出力された情報の信頼性をいつでも検証でき、AIが「なぜこの結果を出力したのか」という根拠を明確に追跡できます。これは、特に情報の正確性が求められる医療や法務などの分野で絶大な効果を発揮します。

2. わずかな例で学習する「Few-shot学習」
通常、AIに特定のタスクを学習させるには大量の教師データとモデルのファインチューニングが必要でした。しかし、LangExtractは「Few-shot学習」のアプローチを採用。開発者は、抽出したい情報の形式を数個の例として示すだけで、LLMにタスクを理解させることができます。これにより、導入のハードルが劇的に下がり、迅速なプロトタイピングが可能になります。

3. 直感的な「対話型ビジュアライゼーション」
抽出結果は、単なるテキストやJSONファイルとして出力されるだけではありません。LangExtractは、抽出されたエンティティを元のテキスト上でハイライト表示する、インタラクティブなHTMLファイルを自動生成します。これにより、開発者や分析者は直感的に結果をレビューし、評価することができます。

4. 柔軟な「LLMサポート」
GoogleのGeminiファミリーのような高性能なクラウドベースのLLMはもちろん、Ollamaインターフェースを介してローカル環境で動作するオープンソースのLLMまで、幅広いモデルをサポートしています。これにより、プロジェクトの要件やコスト、セキュリティポリシーに応じて最適なLLMを選択できる高い柔軟性を実現しています。

5. 長文テキストもおまかせ
数千、数万ワードに及ぶ長文ドキュメントから特定の情報を見つけ出すのは、LLMにとっても困難な課題でした。LangExtractは、テキストのチャンク化(分割)、並列処理、複数回のパスといった最適化戦略を内部で実行することで、この「干し草の山から針を探す」ような問題を効率的に解決します。


3.試してみる

この特許文献を題材に、明細書全文をコピペして使いました。

【課題】電源を備えた車両と家屋間のプラグイン及びプラグアウトの電力供給の態様を、より有効に制御することができる車両と家屋間の電力供給システムを提供する。
【解決手段】燃料電池車両1aのプラグ差込口10と家屋の電源コンセント71とが、電源ケーブル100により接続された状態にあるときに、車両電源状態検出手段61により検出される燃料電池20及びバッテリ21の状態と、家屋電源状態検出手段81により検出される家屋70における商用電源75の状態とに基づいて、燃料電池20又はバッテリ21から家屋70に電力を供給するプラグアウト電力供給と、商用電源75から燃料電池車両1aに電力を供給するプラグイン電力供給とを切換える電力供給制御手段62を備える。

こんな感じでコードは短いです。Exampleが大事なようですが適当です。

Colaboratoryで実行しているのでapi_key=部分を追加しています。

#@title 抽出関数
import textwrap
import langextract as lx

# 1. Define a concise prompt
prompt = textwrap.dedent("入力した特許文章から、課題とその解決手段、作用効果を抽出してください。")

# 2. Provide a high-quality example to guide the model
examples = [
    lx.data.ExampleData(
        text=(
            "化合物Aを主成分とした混合物および化合物Bを添加したイナゴの駆除薬品"
        ),
        extractions=[
            lx.data.Extraction(
                extraction_class="課題",
                extraction_text="駆除効果の長時間維持",
                attributes={"problem": "駆除効果維持"},
            ),
            lx.data.Extraction(
                extraction_class="解決手段",
                extraction_text="化合物Bを添加",
                attributes={"solution": "gentle awe"},
            ),
            lx.data.Extraction(
                extraction_class="作用効果",
                extraction_text="効果の維持",
                attributes={"effect": "効果の維持"},
            ),
        ],
    )
]



# Process Romeo & Juliet directly from Project Gutenberg
result = lx.extract(
    text_or_documents=input_text,
    prompt_description=prompt,
    examples=examples,
    model_id="gemini-2.5-flash",
    extraction_passes=3,    # Improves recall through multiple passes
    max_workers=20,         # Parallel processing for speed
    max_char_buffer=1000,   # Smaller contexts for better accuracy
    api_key=GEMINI_API_KEY
)

  • 動いてくれてます。1〜2分で処理完了。結構かかりますね。

ree


  • 出力

# Save the results to a JSONL file
lx.io.save_annotated_documents([result], output_name="extraction_results.jsonl")

# Generate the interactive visualization from the file
html_content = lx.visualize("test_output/extraction_results.jsonl")
html_content

#下記は公式だが現状(2025-08-08時点)エラーで出力できないので注意
#with open("visualization.html", "w") as f:
#    f.write(html_content)

4.出力結果

  • htmlでダイナミックに抽出結果が見えるのが目玉と思われるので、出力してみました。

  • 公式のスクリプトではhtml出力がエラーになってしまうため下記のスクリプトで出しました。

output_filename = 'preview_and_save.html'
try:
    with open(output_filename, 'w', encoding='utf-8') as f:
        # html_previewオブジェクトの.data属性に元の文字列が格納されています。
        f.write(html_content.data)
    print(f"\n--- ファイルへの保存 ---\n'{output_filename}' として書き込みが完了しました。")
except Exception as e:
    print(f"ファイルの書き込み中にエラーが発生しました: {e}")
  • htmlファイルを開くといい感じに出ていました。

  • 「課題」欄に燃料電池の〜コストアップが載っており、その根拠部分(【0010】段落)が同時に出てくれています。対応関係がわかりやすいUIです。

  • が「Play」ボタンを始め動かない。日本語のせいかもと思いましたが、同じようなエラーがgithubのissueにも載っているので、そのうち解消されるでしょう。エラー解消を待とうと思います。

ree


  • なお、この元データは以下のようにきちんと出してくれています。

作成されるjsonデータ

[
  {
    "extractions": [
      {
        "extraction_class": "課題",
        "extraction_text": "プラグイン電力供給システムとプラグアウト電力供給システムを組み合わせた構成が未開示であり、電源の温度管理と電力の有効制御が課題。",
        "char_interval": null,
        "alignment_status": null,
        "extraction_index": 1,
        "group_index": 0,
        "description": null,
        "attributes": {
          "problem": "プラグイン・プラグアウト電力供給システムの統合、電源の温度管理、電力の有効制御"
        }
      },
      {
        "extraction_class": "解決手段",
        "extraction_text": "",
        "char_interval": null,
        "alignment_status": null,
        "extraction_index": 2,
        "group_index": 0,
        "description": null,
        "attributes": null
      },
      {
        "extraction_class": "作用効果",
        "extraction_text": "",
        "char_interval": null,
        "alignment_status": null,
        "extraction_index": 3,
        "group_index": 0,
        "description": null,
        "attributes": null
      },
      {
        "extraction_class": "課題",
        "extraction_text": "",
        "char_interval": null,
        "alignment_status": null,
        "extraction_index": 4,
        "group_index": 1,
        "description": null,
        "attributes": null
      },
      {
        "extraction_class": "解決手段",
        "extraction_text": "",
        "char_interval": null,
        "alignment_status": null,
        "extraction_index": 5,
        "group_index": 1,
        "description": null,
        "attributes": null
      },
      {
        "extraction_class": "作用効果",
        "extraction_text": "",
        "char_interval": null,
        "alignment_status": null,
        "extraction_index": 6,
        "group_index": 1,
        "description": null,
        "attributes": null
      },
      {
        "extraction_class": "課題",
        "extraction_text": "",
        "char_interval": null,
        "alignment_status": null,
        "extraction_index": 7,
        "group_index": 2,
        "description": null,
        "attributes": null
      },
      {
        "extraction_class": "解決手段",
        "extraction_text": "",
        "char_interval": null,
        "alignment_status": null,
        "extraction_index": 8,
        "group_index": 2,
        "description": null,
        "attributes": null
      },
      {
        "extraction_class": "作用効果",
        "extraction_text": "",
        "char_interval": null,
        "alignment_status": null,
        "extraction_index": 9,
        "group_index": 2,
        "description": null,
        "attributes": null
      },
      {
        "extraction_class": "課題",
        "extraction_text": "燃料電池の暖気運転時に発生する発電電力を消費する必要があり、車両の電装機器で消費できない場合は大きな抵抗器で熱に変える必要があり、電力の無駄な消費、体積増加、コストアップが生じる。",
        "char_interval": null,
        "alignment_status": null,
        "extraction_index": 1,
        "group_index": 0,
        "description": null,
        "attributes": {
          "problem": "燃料電池暖気運転時の発電電力消費問題"
        }
      },
      {
        "extraction_class": "解決手段",
        "extraction_text": "車両と家屋間で双方向の電力供給を可能とし、車両・家屋の電源状態に基づいてプラグアウト電力供給とプラグイン電力供給を切換える電力供給制御手段を備える。",
        "char_interval": null,
        "alignment_status": null,
        "extraction_index": 2,
        "group_index": 1,
        "description": null,
        "attributes": {
          "solution": "車両と家屋間の双方向電力供給制御"
        }
      },
      {
        "extraction_class": "解決手段",
        "extraction_text": "燃料電池が暖気運転を行なっていることが検出されたときに、プラグアウト電力供給を行って、燃料電池の発電電力を家屋側で消費させる。",
        "char_interval": null,
        "alignment_status": null,
        "extraction_index": 3,
        "group_index": 2,
        "description": null,
        "attributes": {
          "solution": "燃料電池発電電力の家屋側消費"
        }
      },
      {
        "extraction_class": "作用効果",
        "extraction_text": "車両用電源と家屋用電源の能力を相互に補完し、供給される電力を有効に活用できる。",
        "char_interval": null,
        "alignment_status": null,
        "extraction_index": 4,
        "group_index": 3,
        "description": null,
        "attributes": {
          "effect": "電力の有効活用"
        }
      },
      {
        "extraction_class": "作用効果",
        "extraction_text": "車両用電源の温度を適正として、車両用電源の性能を安定化できる。",
        "char_interval": null,
        "alignment_status": null,
        "extraction_index": 5,
        "group_index": 4,
        "description": null,
        "attributes": {
          "effect": "車両電源性能の安定化"
        }
      },
      {
        "extraction_class": "課題",
        "extraction_text": "前記蓄電手段の暖気運転を行なう際には、暖機運転に伴なって発生する放電電力を消費する必要があるが、該放電電力を前記車両に備えられた電装機器で消費することができないときには、該放電電力を熱に変えるための大きな抵抗器を前記車両に備えて、該放電電力を該抵抗器で消費させる必要があり、この場合は、前記蓄電手段から放電される電力が無駄に消費されると共に、大きな抵抗器を備えることによる体積増加とコストアップが必須となる。",
        "char_interval": null,
        "alignment_status": null,
        "extraction_index": 1,
        "group_index": 0,
        "description": null,
        "attributes": {
          "problem": "蓄電手段の放電電力の無駄な消費、および抵抗器の大型化による体積増加とコストアップ"
        }
      },
      {
        "extraction_class": "解決手段",
        "extraction_text": "前記電力供給制御手段は、前記蓄電手段の放電電力を前記家屋に供給して、前記家屋側で消費させる。",
        "char_interval": null,
        "alignment_status": null,
        "extraction_index": 2,
        "group_index": 1,
        "description": null,
        "attributes": {
          "solution": "蓄電手段の放電電力を家屋に供給し消費させる"
        }
      },
      {
        "extraction_class": "作用効果",
        "extraction_text": "これにより、前記蓄電手段の放電電力により前記家屋内の家電製品等の電気負荷を作動させたり該放電電力を電力会社に売却等して、前記蓄電手段の放電電力を有効に利用することができる。また、前記蓄電手段の放電電力を消費させるために前記車両に備えられる抵抗器を小型化してコストダウンを図ることができる。",
        "char_interval": null,
        "alignment_status": null,
        "extraction_index": 3,
        "group_index": 2,
        "description": null,
        "attributes": {
          "effect": "放電電力の有効利用、抵抗器の小型化とコストダウン"
        }
      },
      {
        "extraction_class": "課題",
        "extraction_text": "暖機運転に伴って発生する電力の無駄な消費、及び大型抵抗器による体積増加とコストアップ",
        "char_interval": null,
        "alignment_status": null,
        "extraction_index": 1,
        "group_index": 0,
        "description": null,
        "attributes": {
          "problem": "暖機運転時の余剰電力消費とそれに伴う抵抗器の大型化・コスト増"
        }
      },
      {
        "extraction_class": "解決手段",
        "extraction_text": "暖機運転時に発生する余剰電力を家屋に供給して消費させる",
        "char_interval": null,
        "alignment_status": null,
        "extraction_index": 2,
        "group_index": 1,
        "description": null,
        "attributes": {
          "solution": "余剰電力の家屋供給"
        }
      },
      {
        "extraction_class": "作用効果",
        "extraction_text": "蓄電手段の放電電力とモータの発電電力を有効利用できる。抵抗器の小型化とコストダウンが可能となる。",
        "char_interval": null,
        "alignment_status": null,
        "extraction_index": 3,
        "group_index": 2,
        "description": null,
        "attributes": {
          "effect": "電力の有効利用と抵抗器の小型化・コストダウン"
        }
      },
      {
        "extraction_class": "課題",
        "extraction_text": "前記家屋における電力消費の増加や停電等により、前記家屋用電源の出力電圧が低下したとき",
        "char_interval": null,
        "alignment_status": null,
        "extraction_index": 1,
        "group_index": 0,
        "description": null,
        "attributes": {
          "problem": "家屋用電源の出力電圧低下"
        }
      },
      {
        "extraction_class": "解決手段",
        "extraction_text": "前記プラグアウト電力供給を行うこと",
        "char_interval": null,
        "alignment_status": null,
        "extraction_index": 2,
        "group_index": 0,
        "description": null,
        "attributes": {
          "solution": "プラグアウト電力供給"
        }
      },
      {
        "extraction_class": "作用効果",
        "extraction_text": "前記家屋用電源からの出力電力の不足を補うことができる",
        "char_interval": null,
        "alignment_status": null,
        "extraction_index": 3,
        "group_index": 0,
        "description": null,
        "attributes": {
          "effect": "出力電力不足の補完"
        }
      },
      {
        "extraction_class": "課題",
        "extraction_text": "前記車両が誤発進すること",
        "char_interval": null,
        "alignment_status": null,
        "extraction_index": 4,
        "group_index": 1,
        "description": null,
        "attributes": {
          "problem": "車両の誤発進"
        }
      },
      {
        "extraction_class": "解決手段",
        "extraction_text": "前記電源接続許可手段により、前記車両を発進させることができない状態であることを条件として、前記電源接続手段による前記車両と前記家屋との接続を許可すること",
        "char_interval": null,
        "alignment_status": null,
        "extraction_index": 5,
        "group_index": 1,
        "description": null,
        "attributes": {
          "solution": "誤発進防止のための接続許可条件"
        }
      },
      {
        "extraction_class": "作用効果",
        "extraction_text": "前記車両が誤発進することを確実に防止することができる",
        "char_interval": null,
        "alignment_status": null,
        "extraction_index": 6,
        "group_index": 1,
        "description": null,
        "attributes": {
          "effect": "誤発進防止"
        }
      },
      {
        "extraction_class": "解決手段",
        "extraction_text": "PDU40への電力供給を遮断するためのモータスイッチ35",
        "char_interval": null,
        "alignment_status": null,
        "extraction_index": 1,
        "group_index": 0,
        "description": null,
        "attributes": {
          "solution": "PDU40への電力供給を遮断するためのモータスイッチ"
        }
      },
      {
        "extraction_class": "解決手段",
        "extraction_text": "燃料電池車両1aと家屋70との間の電力供給を制御するコントローラ60",
        "char_interval": null,
        "alignment_status": null,
        "extraction_index": 2,
        "group_index": 1,
        "description": null,
        "attributes": {
          "solution": "燃料電池車両と家屋間の電力供給を制御するコントローラ"
        }
      },
      {
        "extraction_class": "解決手段",
        "extraction_text": "該マイクロコンピュータが燃料電池車両1aと家屋70間の電力供給用の制御プログラムを実行すること",
        "char_interval": null,
        "alignment_status": null,
        "extraction_index": 3,
        "group_index": 2,
        "description": null,
        "attributes": {
          "solution": "マイクロコンピュータによる電力供給制御プログラムの実行"
        }
      },
      {
        "extraction_class": "作用効果",
        "extraction_text": "コントローラ60は、車両電源状態検出手段61a、電力供給制御手段62a、PLC(Power Line Carrier、高速電力線通信)通信手段63、及び電源接続許可手段64として機能する",
        "char_interval": null,
        "alignment_status": null,
        "extraction_index": 4,
        "group_index": 3,
        "description": null,
        "attributes": {
          "effect": "コントローラが各種制御手段として機能"
        }
      },
      {
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        "extraction_text": "エンジン90を始動してモータ41を発電機として動作させ、モータ41の発電電力によりバッテリ21を充電すると共に、モータ41の発電電力の一部をプラグアウト電力供給によって家屋70に供給する",
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        }
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      {
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        "extraction_text": "従来は、前記燃料電池が暖気運転を行なう際には、暖機運転に伴なって発生する発電電力を消費する必要があった。そして、該発電電力を前記車両に備えられた電装機器で消費することができないときには、該発電電力を熱に変えるための大きな抵抗器を前記車両に備えて、該発電電力を該抵抗器で消費させる必要があった。そして、この場合は、前記燃料電池で発電された電力が無駄に消費されると共に、大きな抵抗器を備えることによる体積増加とコストアップが必須となる。",
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        }
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      {
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        "extraction_text": "本発明の上記目的を達成するためになされたものであり、車両用電源を有する車両と、家屋用電源を有する家屋との間を、双方向の電力供給を可能とし、且つ、着脱自在に接続する電源接続手段と、前記車両用電源の状態を検出する車両電源状態検出手段と、前記家屋用電源の状態を検出する家屋電源状態検出手段と、前記電源接続手段により、前記車両と前記家屋とが、双方向の電力供給を可能として接続された状態にあるときに、前記車両電源状態検出手段により検出される前記車両用電源の状態と、前記家屋状態検出手段により検出される前記家屋用電源の状態とに基づいて、前記車両用電源から前記家屋に電力を供給するプラグアウト電力供給と、前記家屋用電源から前記車両に電力を供給するプラグイン電力供給とを切換える電力供給制御手段とを備えたことを特徴とする。また、前記電力供給制御手段は、前記車両電源状態検出手段により、前記燃料電池が発電により自己の温度を上昇させる暖気運転を行なっていることが検出されたときに、前記プラグアウト電力供給を行って、前記燃料電池の発電電力を前記家屋側で消費させることを特徴とする。",
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        }
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        "extraction_text": "かかる本発明によれば、前記電力供給制御手段により、前記車両用電源の状態と前記家屋用電源の状態とに基づいて、前記車両用電源から前記家屋に電力を供給するプラグアウト電力供給と、前記家屋用電源から前記車両に電力を供給するプラグイン電力供給とを切換えることによって、前記車両用電源と前記家屋用電源の能力を相互に補完して、前記車両用電源と前記家屋用電源から供給される電力を有効に活用することができる。また、前記車両用電源の温度を適正として、前記車両用電源の性能を安定化することができる。燃料電池の暖気運転時に発生する発電電力を無駄なく消費でき、大きな抵抗器が不要となることで体積増加とコストアップを回避できる。",
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          "effect": "車両と家屋の電力相互補完、電力の有効活用、車両電源性能の安定化、燃料電池暖気運転時の電力無駄消費と抵抗器不要化による体積・コスト削減"
        }
      },
      {
        "extraction_class": "課題",
        "extraction_text": "前記蓄電手段から放電される電力が無駄に消費されると共に、大きな抵抗器を備えることによる体積増加とコストアップが必須となる。",
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        }
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        "extraction_text": "前記電力供給制御手段は、前記蓄電手段の放電電力を前記家屋に供給して、前記家屋側で消費させる。",
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        }
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        "extraction_text": "前記シフト位置検出手段によりシフト位置がパーキングであることが検出され、且つ、前記モータスイッチにより前記モータへの電力供給が不能な状態となっていることを条件として、前記電源接続手段により、前記車両と前記家屋間を双方向の電力供給を可能として接続することを許可する電源接続許可手段を備えること",
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        "extraction_text": "車両と家屋間の電力接続時における安全性の確保",
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      {
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        "extraction_text": "電源接続許可手段が、シフトレバーの位置がPであったときにモータスイッチをOFFしてPDUへの電力供給を遮断する",
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        "extraction_text": "電力供給制御手段62cは、エンジン90を始動してモータ41を発電機として動作させる。そして、電力供給制御手段62cは、モータ41の発電電力によりバッテリ21を充電すると共に、モータ41の発電電力の一部をプラグアウト電力供給によって家屋70に供給する",
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        "extraction_text": "電力供給制御手段により、燃料電池が暖気運転を行なっていることが検出されたときに、プラグアウト電力供給を行って、燃料電池の発電電力を家屋側で消費させる。",
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        "extraction_text": "前記蓄電手段の暖気運転に伴って発生する放電電力を消費する必要がある。該放電電力を車両に備えられた電装機器で消費できない場合、熱に変えるための大きな抵抗器を備える必要があり、電力が無駄に消費されると共に、大きな抵抗器を備えることによる体積増加とコストアップが必須となる。",
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        "extraction_text": "前記蓄電手段の放電電力により前記家屋内の家電製品等の電気負荷を作動させたり該放電電力を電力会社に売却等して、前記蓄電手段の放電電力を有効に利用することができる。",
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        }
      },
      {
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        "extraction_text": "バッテリ21のSOCが低いために放電によるバッテリ21の暖気ができず、且つ、家屋70における電力供給に余裕がないためにプラグイン電力によりバッテリ21を充電することができないとき",
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        "extraction_text": "エンジン90を始動してモータ41を発電機として動作させ、モータ41の発電電力によりバッテリ21を充電すると共に、モータ41の発電電力の一部をプラグアウト電力供給によって家屋70に供給する",
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    "text": "〜〜元データのテキストなので略",
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