JP2000003244A - 視覚的多次元パラメータ入力装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 多次元のパラメータ入力における、複雑な値
設定・調整をインタフェース画面上での直感的な視覚的
図形操作で行えるようにする。 【解決手段】 ユーザからの要求を入力する入力装置
と、データ・情報を格納するデータベースと、インタフ
ェース画面上に情報ノードの特徴の関連度にもとづいて
配置して表示する画面表示装置と、各情報の多次元の特
徴指標データと情報ノードのインタフェース画面上の位
置とスコープ状のインタフェース画面の中心で示される
注目点の位置に基づいてインタフェース画面上での情報
の２次元特徴指標空間と情報がもつ多次元特徴指標空間
とを対応付けする多次元視点パラメータを求めるパラメ
ータ計算手段と、画面表示装置上への情報ノードやスコ
ープ状インタフェースの表示を制御する表示制御手段を
有するコンピュータを備えた構成にした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、グラフィカルユー
ザインタフェースの分野に関するものであり、特に複数
の指標からなる多次元のパラメータをユーザが２次元イ
ンタフェース画面上での対話的かつ視覚的図形操作によ
って直感的に与えるためのインタフェースに関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】情報検索に代表されるように、グラフィ
カルユーザインタフェースによってパラメータを入力す
る場合、通常は明示的にパラメータ値を入力することに
なる。ユーザインタフェースとしてよく見受けられる図
９のようなスライダー９０１などで逐一値を設定して与
えることは煩雑であり、パラメータの数が増えるにした
がってますます煩雑となる。これについて、視覚的にパ
ラメータを与えるという研究がいくつかなされている。

【０００３】図１０は日本ソフトウェア科学会インタラ
クティブシステムとソフトウェアに関するワークショッ
プ（ＷＩＳＳ’９５）において提案された、従来手法の
キーワードの２次元配置により検索要求を与えるインタ
フェース画面を示す図である。質問長方形と呼ばれるイ
ンタフェース１００１内では横軸１００２が「正確
さ」、縦軸１００３が「優先度」に対応しており、キー
ワード１００４を配置するとその位置に対応した正確さ
と優先度が求められるものである。これによりユーザは
直感的に検索式(パラメータ)を入力するものである。

【０００４】また、図１１は特開平９−４４５２０号公
報に示された従来手法のインタフェース画面を示す図で
あり、図形による情報検索装置のインタフェースの例を
示している。この図では、ベン図形Ｗ２０１，Ｗ２０
２，Ｗ２０３がそれぞれ検索語に対応しており、それぞ
れのベン図形を交差させることによって対応する検索語
のＡＮＤによる検索式を作るというものである。この例
では「留守電」という検索語にヒットしたデータが６０
件、「電話」かつ「携帯」にヒットしたデータが２０
件、「電話」のみにヒットしたのが５０件、「携帯」の
みにヒットしたのが３０件あることを示している。この
方法により複雑な検索式の調整が視覚的にかつ直感的に
行えるようにしたものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来のパラメータ入力
インタフェースは以上のように構成されているので、多
数の（多次元の）パラメータを与える場合には軸の数に
制限があったり、図形が複雑になったり、容易には与え
ることができないという問題点があった。

【０００６】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたものであり、多次元のパラメータの値を
２次元インタフェース画面上で直感的にしかも視覚的・
対話的に与えることができる視覚的多次元パラメータ入
力装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明の第１の構成に
係る視覚的多次元パラメータ入力装置は、ユーザからの
要求を入力する入力装置と、データ・情報を格納するデ
ータベースと、インタフェース画面上に情報ノードの特
徴の関連度にもとづいて配置して表示する画面表示装置
と、各情報の多次元の特徴指標データと情報ノードのイ
ンタフェース画面上の位置とスコープ状のインタフェー
ス画面の中心で示される注目点の位置に基づいてインタ
フェース画面上での情報の２次元特徴指標空間と情報が
もつ多次元特徴指標空間とを対応付けする多次元視点パ
ラメータを求めるパラメータ計算手段と、画面表示装置
上への情報ノードやスコープ状インタフェースの表示を
制御する表示制御手段を有するコンピュータを備えたも
のである。

【０００８】また、この発明の第２の構成に係る視覚的
多次元パラメータ入力装置は、第１の構成において、注
目点の位置をユーザが画面表示装置上で任意に移動して
設定するものである。

【０００９】また、この発明の第３の構成に係る視覚的
多次元パラメータ入力装置は、第１または第２の構成に
おいて、注目点の位置から考慮すべき情報ノードまでの
距離の影響範囲をユーザが任意に設定する手段を備えた
ものである。

【００１０】また、この発明の第４の構成に係る視覚的
多次元パラメータ入力装置は、第１〜第３のいずれかの
構成において、注目点の位置と情報ノードの画面上での
距離を非線形関数で定義するものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】実施の形態１．以下、この発明の
実施の形態１を図について説明する。図１はこの発明の
実施の形態１に係る視覚的多次元パラメータ入力装置を
示すブロック構成図である。図において、１０１はユー
ザからの入力を受け付ける入力装置、１０２はデータ・
情報を格納するデータベース、１０３はインタフェース
画面と情報ノードを表示する画面表示装置、１０４は画
面表示装置上のインタフェース画面と情報ノードの表示
を制御する表示制御手段１０５および多次元視点パラメ
ータを計算するパラメータ計算手段１０６を有するコン
ピュータである。

【００１２】次に、図２を用いて実際の動作について説
明する。図２はこの発明の実施の形態１に係る多次元視
点パラメータ計算手段のフローチャートである。ステッ
プ２０１で、コンピュータ１０４はデータベース１０２
から事例となるプロトタイプ情報を読み込む。ステップ
２０２で読み込んだ情報の数だけ乱数を発生させる。ス
テップ２０３で、スコープ状のインタフェース画面の同
心円の中心を座標原点として、乱数データに従ってプロ
トタイプ情報を配置する。図３はこの発明の実施の形態
１に係るインタフェース画面を示す図である。インタフ
ェース画面は、各情報ノードの持つ多次元の特徴指標を
近似的に表示する２次元空間であり、ユーザが注目する
特徴指標がスコープ状画面の同心円の中心として表示さ
れる。同心円の中心を注目点と呼ぶ。注目点からの距離
は、各情報ノードの特徴と注目点の特徴との関連度に対
応している。図中の３０１のＰｒｏｔｏ０〜Ｐｒｏｔｏ
９はプロトタイプ情報を示すノードである。３０２は注
目点の位置を示すものである。３０３の同心円は注目点
からの距離を示すものである。

【００１３】次に、ステップ２０４で情報ノードの再配
置が必要かどうかをユーザに問う。ユーザは、各情報ノ
ードの配置が、自身が考えている特徴の関連度により良
く一致するように、関連度の高い情報ノード同志を互い
に近い位置に再配置する。ステップ２０２，２０３の乱
数による情報ノードの初期配置に替えて、ユーザが明示
的に入力した注目点の特徴指標と各情報ノードの特徴指
標との相関距離にもとづいてデフォルトによる初期配置
を行なってもよい。この場合は、ユーザは自身の持つ視
点からの関連度評価と、デフォルト表示された一般的な
関連度評価との違いのみを修正する再配置を行なえばよ
い。ステップ２０６では配置後の各ノードと注目点の平
面上での位置座標を抽出する。図４を用いて、ここでの
情報の位置抽出について説明する。図４はこの発明の実
施の形態１に係るインタフェース画面上の情報ノードの
位置を求める手段の説明図である。各情報ノード４０１
の位置は注目点４０２の位置を原点 （０，０）とし
て、４０３の距離ｒとＸ軸４０４となす角度θ４０５に
よって式（１）のように表現する。

【００１４】

【数１】

【００１５】次に、ステップ２０７でコンピュータ１０
４のパラメータ計算手段１０６は多次元の視点パラメー
タを計算し、画面表示装置に結果を出力する。さらにス
テップ２０８で動作を終了するか判定し、終了しない場
合は再びステップ２０４に戻る。

【００１６】以下、ステップ２０７における、パラメー
タ計算手段１０６の機能について説明する。まず、各情
報の特徴指標データを多次元のベクトルで表す（式
（２））。

【００１７】

【数２】

【００１８】情報ノード間の画面上での距離を例えば式
（３）で表す。これはユークリッド距離である。

【００１９】

【数３】

【００２０】求める多次元視点パラメータυを式（４）
で表す。

【００２１】

【数４】

【００２２】多次元視点パラメータυは、インタフェー
ス画面に表示されたノード情報の２次元の特徴指標空間
と、ノード情報が内包する多次元の特徴指標空間とを対
応付けるための係数ベクトルであり、２つの空間上での
各情報ノードの関連度を一致させることを目的とし、以
下に説明する手順で計算される。この関連度は、ユーザ
が各情報のどの特徴を重要視するかという視点（観点）
に基づいたものとなるように計算される。多次元視点パ
ラメータがυのときの、情報ｉとｊの特徴指標に基づく
関連度を式（５）で表す。

【００２３】

【数５】

【００２４】さらに、注目点と各情報ノードとの平面上
での距離を式（６）で表す。

【００２５】

【数６】

【００２６】多次元視点パラメータと情報ｉとの特徴指
標に基づく関連度を式（７）で表す。

【００２７】

【数７】

【００２８】以上の定義の基で最終的に、式（８）の評
価関数Ｅが最小になるように多次元視点パラメータυを
求めるものである。

【００２９】

【数８】

【００３０】式（８）の第１項は、各情報ノード相互間
の関連度の２次元空間と多次元空間での相関性を表わ
し、第２項は各情報の注目点（原点）に対する関連度の
相関性を表わしている。定数αは両者の相関性の優先度
を決める係数である。

【００３１】ここでυを求める場合は、例えば式（９）
となるようなυを非線形最適化手法である最急降下法な
どで求めればよい。

【００３２】

【数９】

【００３３】以上のようにして求められた多次元視点パ
ラメータυは、２次元の表示画面をインタフェースとす
るユーザに多次元パラメータの入力を可能にするもので
あり、２次元の特徴指標空間での位置指定を、多次元空
間上での位置指定に変換する機能を有するものである。
また、２次元のインタフェース画面上での操作を通じて
データの諸特徴に対するユーザの重要度評価（視点また
は観点）を多次元空間へ伝達するものでもある。

【００３４】以上説明した多次元視点パラメータυの生
成過程では、表示画面は入力インタフェースとして使わ
れたが、多次元視点パラメータυが生成された後は、任
意のプロトタイプを読み込み、このプロトタイプ情報の
多次元特徴指標を多次元視点パラメータによって２次元
特徴指標に逆変換し、２次元表示画面上に配置して表示
することもできる。

【００３５】また、多次元視点パラメータの生成は１回
の操作で独立に求めるものとしてもよいし、複数回の操
作の結果の平均値等を求めるようにして、生成用情報の
母集団を大きくするようにしてもよい。

【００３６】実施の形態２．次に、この発明の実施の形
態２を図について説明する。図５はこの発明の実施の形
態２に係るフローチャートの追加の部分を示す図であ
る。この実施の形態は図３における注目点の位置３０２
をインタフェース上でユーザが任意に移動できるように
したものである。この場合の動作は図２におけるステッ
プ２０９に、図５の処理を追加したものである。ステッ
プ５０１で注目点の移動が必要な場合は、ユーザはステ
ップ５０２で画面上における注目点の位置を任意に移動
するものである。図６はこの発明の実施の形態２に係る
注目点のユーザによる任意移動に関する説明図である。
図３における注目点３０２を平面上で（Δｘ，−Δｙ）
だけ移動し、６０１のようにした例である。注目点をイ
ンタフェース上で移動することにより各情報ノードとの
画面上での距離と位置座標はｒ’６０２とθ’６０３の
ように変化するが、多次元視点パラメータの求め方は実
施の形態１と同様である。

【００３７】実施の形態３．次に、この発明の実施の形
態３を図について説明する。図７はこの発明の実施の形
態３に係るフローチャートの追加部分を示す図である。
この実施の形態は、注目点の位置から距離Ｒを画面表示
装置上で任意に指定し、その距離以内に入る情報ノード
のみに基づいて多次元視点パラメータυを求めるように
したものである。この場合の動作は図２におけるステッ
プ２１０に、図７の処理を追加したものである。ステッ
プ７０１で範囲の指定が必要な場合は、ステップ７０２
でユーザは画面上で影響範囲を注目点からの距離Ｒで指
定する。図８はこの発明の実施の形態３に係る注目点の
位置からの影響範囲の設定に関する説明図であり、８０
１が指定された距離Ｒに基づく影響範囲で、８０２のＰ
ｒｏｔｏ５と８０３のＰｒｏｔｏ７は、パラメータ計算
の際に対象外とされるものである。多次元視点パラメー
タの求め方は同様である。

【００３８】実施の形態４．次に、この発明の実施の形
態４について説明する。この実施の形態は、式（６）で
示される注目点と情報ノードとの平面上での線形距離を
非線形の単調増加関数で計算するようにしたものであ
る。非線形関数としては、例えばユークリッド距離のべ
き関数などを用いることができる。この設定によって情
報ノードの注目点からの距離に応じて影響度を制御でき
るようになる。多次元視点パラメータの求め方は同様で
ある。

【００３９】実施の形態５．求められた多次元視点パラ
メータを用い、ベクトルの内積やユークリッド距離に基
づいて、データベース１０２から情報を検索することが
可能である。

【００４０】実施の形態６．プロトタイプの情報が、計
算機上で生成されるコンテンツ情報である場合は、ユー
ザが生成しようとするコンテンツ情報を２次元表示画面
から入力した多次元特徴指標に対応したコンテンツ情報
として、ユーザが希望する特徴を持ったものを生成する
ことができる。

【００４１】

【発明の効果】この発明の第１の構成に係る視覚的多次
元パラメータ入力装置よれば、ユーザからの要求を入力
する入力装置と、データ・情報を格納するデータベース
と、インタフェース画面上に情報ノードの特徴の関連度
にもとづいて配置して表示する画面表示装置と、各情報
の多次元の特徴指標データと情報ノードのインタフェー
ス画面上の位置とスコープ状のインタフェース画面の中
心で示される注目点の位置に基づいてインタフェース画
面上での情報の２次元特徴指標空間と情報がもつ多次元
特徴指標空間とを対応付けする多次元視点パラメータを
求めるパラメータ計算手段と、画面表示装置上への情報
ノードやスコープ状インタフェースの表示を制御する表
示制御手段を有するコンピュータを備えたので、多次元
のパラメータを一つ一つ細かく与えることなしに、事例
となる情報の配置に基づいた２次元インタフェース画面
上での視覚的かつ直感的な方法によって多次元のパラメ
ータを入力することができるという効果がある。

【００４２】また、この発明の第２の構成に係る視覚的
多次元パラメータ入力装置よれば、注目点の位置をユー
ザが画面表示装置上で任意に移動して設定するので、同
じ情報ノードの配置上で様々な多次元視点パラメータを
求めることができるという効果がある。

【００４３】また、この発明の第３の構成に係る視覚的
多次元パラメータ入力装置よれば、注目点の位置から考
慮すべき情報ノードまでの距離の影響範囲をユーザが任
意に設定する手段を備えたので、表示されていても考慮
したくない情報ノードを容易に排除したりあるいは、考
慮したい情報ノードのみから多次元視点パラメータを求
めることができるという効果がある。

【００４４】また、この発明の第４の構成に係る視覚的
多次元パラメータ入力装置よれば、注目点の位置と情報
ノードの画面上での距離を非線形関数で定義するので、
情報ノードの注目点からの距離の影響度を制御して多次
元視点パラメータを求めることができるという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１に係る視覚的多次元
パラメータ入力装置を示すブロック構成図である。

【図２】 この発明の実施の形態１に係る多次元視点パ
ラメータ計算手段のフローチャートである。

【図３】 この発明の実施の形態１に係るインタフェー
ス画面を示す図である。

【図４】 この発明の実施の形態１に係るインタフェー
ス画面上の情報ノードの位置を求める手段の説明図であ
る。

【図５】 この発明の実施の形態２に係るフローチャー
トの追加部分を示す図である。

【図６】 この発明の実施の形態２に係る注目点のユー
ザによる任意移動に関する説明図である。

【図７】 この発明の実施の形態３に係るフローチャー
トの追加部分を示す図である。

【図８】 この発明の実施の形態３に係る注目点の位置
からの影響範囲の設定に関する説明図である。

【図９】 従来のスライダーを用いたインタフェースを
示す図である。

【図１０】 従来手法のキーワードの２次元配置により
検索要求を与えるインタフェース画面を示す図である。

【図１１】 従来手法のインタフェース画面を示す図で
ある。

【符号の説明】 １０１ 入力装置、１０２ データベース、１０３ 画
面表示装置、１０４コンピュータ、１０５ 表示制御手
段、１０６ パラメータ計算手段、３０１情報ノード、
３０２ 注目点の位置、８０１ 影響範囲、９０１ ス
ライダー、１００１ 質問長方形、１００２ 質問長方
形１００１上のＸ軸、１００３ 質問長方形１００１上
のＹ軸、１００４ キーワード、Ｗ２０１，Ｗ２０２，
Ｗ２０３ 検索用語に対応するベン図。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ユーザからの要求を入力する入力装置
   と、データ・情報を格納するデータベースと、インタフ
   ェース画面上に情報ノードの特徴の関連度にもとづいて
   配置して表示する画面表示装置と、各情報の多次元の特
   徴指標データと情報ノードのインタフェース画面上の位
   置とスコープ状のインタフェース画面の中心で示される
   注目点の位置に基づいてインタフェース画面上での情報
   の２次元特徴指標空間と情報がもつ多次元特徴指標空間
   とを対応付けする多次元視点パラメータを求めるパラメ
   ータ計算手段と、画面表示装置上への情報ノードやスコ
   ープ状インタフェースの表示を制御する表示制御手段を
   有するコンピュータを備えた視覚的多次元パラメータ入
   力装置。
2. 【請求項２】 前記注目点の位置をユーザが画面表示装
   置上で任意に移動して設定することを特徴とする請求項
   １記載の視覚的多次元パラメータ入力装置。
3. 【請求項３】 前記注目点の位置から考慮すべき情報ノ
   ードまでの距離の影響範囲をユーザが任意に設定する手
   段を備えたことを特徴とする請求項１または請求項２記
   載の視覚的多次元パラメータ入力装置。
4. 【請求項４】 前記注目点の位置と情報ノードの画面上
   での距離を非線形関数で定義することを特徴とする請求
   項１〜請求項３のいずれかに記載の視覚的多次元パラメ
   ータ入力装置。