JPH0520002A - メタフア環境制御方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 設計者の主観によらないユーザ手動の操作を
可能とし、操作文法をユーザ毎に容易にカスタマイズで
きるようにする。 【構成】 利用者の操作情報を格納する操作モデル４
と、操作対象である複数のメタファの内部状態を格納す
る世界モデル７と、複数のメタファの表示状態を格納す
る表示モデル９と、操作モデル４及び表示モデル９の変
化に応じてメタファの表示を適宜変更する操作／表示制
御部１、２と、その変更をきっかけに世界モデル７及び
表示モデル９の適切な部分の書き換えを行う操作モデル
ー世界モデル変換ルール５と、１つの世界モデル７によ
って複数のルールが起動要求されることを許す因果ルー
ル８と、複数の因果ルール８が起動された場合にそのう
ちの１つの選択を行う競合解消部１１とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、計算機の任意の応用プ
ログラムのヒューマンインタフェースのうち、応用プロ
グラムの様々な機能を表象する複数のメタファを表示
し、利用者の操作にしたがって適切な機能を提示するメ
タファ環境制御方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】計算機システムのヒューマンインタフェ
ースでは、ユーザにとって理解しやすいシステムイメー
ジの構築が重要である。近年、このシステムイメージの
構築におけるメタファの有効性が多く指摘され、メタフ
ァの実現が試みられている。

【０００３】しかし、一般にメタファインタフェースに
対する次のような問題点も指摘されている。

【０００４】 アプリケーションが提供する機能群と
メタファのマッピングが不完全にしか行われない。

【０００５】 単一のメタファでは、多くの機能をカ
バーできない。

【０００６】 設計者が適切と思うメタファがユーザ
にとっては不適切と感じられることがある。

【０００７】 新しい機能は、既知のメタファだけで
は表現できない。

【０００８】このようなメタファインタフェースにおけ
る問題が生じる主たる原因として、従来のメタファイン
タフェースが人間のメタファ理解の機構を考慮に入れな
いまま実現されているからであると考えられる。

【０００９】一般に、人間のメタファ理解の機構は、Ｇ
entnerの構造マッピング理論に代表されるように、構造
的にモデリングされた認知対象の部分マッピングでモデ
ル化される。

【００１０】メタファインタフェースの場合、この部分
マッピングは、アプリケーションが提供するタスクドメ
インとメタファインタフェースとして表示するオブジェ
クト間のマッピングである。このマッピングを行う主体
として、設計者とユーザの２つが存在し、両者のマッピ
ングする部分が食い違うとき、上記のような問題が生じ
ると考えられる。

【００１１】本出願人は、テレビジョンメタファ環境に
よりテレビのニュース番組を見ているような感覚で情報
の提示を受ける装置を提案した（特願平２ー１５４７２
４号、特願平２ー１５４７２５号）。その構成概要を示
したのが図５である。

【００１２】テレビジョンメタファ環境の情報提示装置
は、図５（イ）に示すようにハードウェアをコンピュー
タ（例えばＮＥＣ社製パーソナルコンピュータＰＣ９８
０１ＲＸ）２１、電子音声発声装置２２、マウス２３、
モデム２４、電話回線２５で構成し、この中のソフトウ
ェアを例えばＭＳ−ＤＯＳ上で動作するスクリプトイン
タプリタと、これに対して指示を与えるスクリプト記述
のファイルで構成したものである。そして、電子音声発
声装置２２とディスプレイ２６を通してテレビを操作し
ニュース番組を見るという形態でユーザが使用できる環
境を実現している。データとしては、例えばＮＩＦＴＹ
−Ｓｅｒｖｅの「毎日新聞オンラインニュース速報」、
「毎日新聞オンライン地域ニュース」、「全国都市天気
予報」、その他のパソコンネットワークより取り込むこ
とができるデータだけでなく、一般のデータでもよい。
情報提示の画面の例を示したのが同図（ロ）である。

【００１３】上記情報提示装置で全体として必要となる
機能は、テレビジョンメタファ環境を構成する部分と通
信機能に大別される。

【００１４】テレビジョンメタファは、ＴＶセット、Ｖ
ＴＲコントローラ、ニュース番組、番組紹介の４つのメ
タファから構成され、各メタファに対応したスクリプト
を記述する。

【００１５】ＴＶセットスクリプト、ＶＴＲコントロー
ラスクリプトは、各メタファへの操作に対して、テレビ
受像機および番組がどのような状態変化を起こすかを記
述したものである。例えば電源スイッチや音量ボタン、
チャンネルが押された場合にどのような状態変化を起こ
すか、ＶＴＲコントローラの各ボタンが押された場合に
どのような状態変化を起こすか等を記述したものであ
る。ニュース番組スクリプトは、入力したデータをどの
ように加工して提示するか等、ニュース番組の進行と例
えばＮＩＦＴＹ−Ｓｅｒｖｅ等のパソコンネットワーク
のデータをニュース番組に構成し提示する規則について
記述したものであり、番組紹介スクリプトは、番組紹介
の構成規則について記述したものである。これらメタフ
ァに関する記述がスクリプトというファイルになってい
て、これをスクリプトインタプリタが読み取って動作す
る。

【００１６】通信機能は、スクリプトインタプリタのコ
ミュニケーション機能（ＲＳ２３２Ｃからの指定したデ
ータ入力をイベントとして扱う機能およびデータを発信
する機能）と例えばＮＩＦＴＹ−Ｓｅｒｖｅ等のパソコ
ンネットワークとの通信方法をスクリプトとして記述す
ることで実現する。

【００１７】情報提示装置では、同図（ロ）に示すよう
にディスプレイにテレビ受像機３１、ＶＴＲコントロー
ラ３２が常に表示されている。そして、いくつかの例外
を除いて、すべての場面でテレビ受像機３１の電源スイ
ッチ３３、チャンネルボタン３４、音量ボタン３５、Ｖ
ＴＲコントローラ３２の各ボタン（３６〜４１）が操作
可能であり、これらへの操作を基本操作と呼ぶ。さらに
場面に応じてブラウン管４２に表示されたいくつかのメ
タファが操作できる。

【００１８】上記のようなテレビジョンメタファ環境を
考えた場合、パッケージ化された情報をブラウジングに
適している新聞形式で表示するように設計することも可
能であり、また、グレージングに適しているテレビ番組
形式で表示するように設計することもできる。このと
き、ユーザの操作を解釈するための規則は設計者に委ね
られているが、複数のユーザ及び様々な利用状況を考慮
すると、その解釈規則を一意に定めることは困難とな
る。例えば、ＶＴＲの早送りボタンを押すという操作
は、ユーザが新聞形式の表示を行っているというコンテ
クストでは新聞のページをめくるというアクションを引
き起こすものと理解でき、ユーザがテレビ番組形式で表
示を行っているというコンテクストでは画面の早送りと
いうアクションを引き起こすものと理解できる。さら
に、ユーザが新聞のある記事の写真に着目しているとい
うコンテクストの元で、ＶＴＲの再生ボタンが押された
場合には、静止画である写真を動画化するという要求に
相当していると理解できる。また、時計のメタファを用
いて動画像の早送りや巻戻しを行うことも考えられる。
このようにＶＴＲの早送りボタンは、「新聞のページを
めくる」という意味と「テレビの画面早送り」という意
味の複数の意味に対応しており、これを「多義的メタフ
ァ」とよぶ。また、テレビ画面の早送りは、「ＶＴＲの
早送りボタン」というメタファと「時計」というメタフ
ァの複数のメタファに対応しており、これを「同義的な
メタファ」とよぶ。多義的および同義的なメタファに内
在する曖昧性は、ユーザのコンテクスト、知識、意図、
嗜好などにあうように解消されなくてはならない。

【００１９】そこで、本出願人は、同じ条件、同じイベ
ントから個人の嗜好にあった動作を実現可能にしたメタ
ファ環境制御機構についても提案している（特願平２ー
１５４２６０号参照）。

【００２０】図６は先の発明に係るメタファ環境制御機
構の１実施例構成を示す図、図７はテレビジョンメタフ
ァ環境の例を示す図、図８はテレビジョンメタファ環境
の集合化階層の構成例を示す図である。

【００２１】図６において、ルールベース５１ー１〜５
１ーｎは、各メタファ毎に状態遷移のルールを書いたも
のであり、ワーキングメモリ５４は、各メタファの関係
や状態遷移その他の状態に関する情報を格納しておくも
のである。入出力制御手段５３は、ディスプレイ、マウ
ス、音声発声装置との間の入出力を制御するものであ
り、機能呼び出し手段５５は、アプリケーションのある
機能の呼び出しを行うものである。ルールベース制御手
段５２は、ルールベース５１ー１〜５１ーｎを参照して
ワーキングメモリ５４の格納情報の書き替え、機能呼び
出し手段５５の制御を行い、入出力制御手段５３を制御
してメタファの状態遷移を実現するものである。

【００２２】まず、メタファ環境の構成及び制御を説明
すると、１つのメタファは、いくつかの状態を持つ１つ
のプロダクションシステムとして構成し、プロダクショ
ンシステムのルールは、状態、イベントを左辺とし、ア
クションを右辺とする。イベントは、ユーザの操作、他
のメタファからのメッセージ、タイムアウトなどが含ま
れる。アクションには、状態制御、画面制御、機能呼び
出しの３つの種類があり、状態制御はメタファ自身の状
態の変化を起こし、画面制御はメタファの表示の変化を
起こし、機能呼び出しはアプリケーションのある機能の
呼び出しを行う。各メタファは互いに集合化階層を持っ
ており、階層の親をマスター、子をスレーブという。

【００２３】例えば図７に示す画面で構成されるテレビ
ジョンメタファ環境は、ＴＶセットメタファ、新聞メタ
ファ、ＶＴＲコントローラメタファ等から構成され、ユ
ーザに提示されるオブジェクトには、テレビ受像機、キ
ャスタ、ＶＴＲコントロールパネル、新聞、時計などが
含まれる。これらは、図８に示すようなオブジェクトの
集合化階層で構成される。そして、これらのオブジェク
トは、ユーザの好みに応じて組み替えられることは勿論
のこと、ユーザのコンテクストに応じてオブジェクトに
対する操作を解釈し、機能の呼出しを柔軟に行うことが
できる。

【００２４】次に、各メタファに関し常識知識のルール
として書かれる情報の例を示す。

【００２５】例えばＴＶセットメタファでは、スレーブ
となるメタファとして、チャンネル、音量ボタン、電源
スイッチ、番組などの各メタファがある。ＴＶセットメ
タファの取り得る状態は、アイコン状態とオープン状態
があり、オープン状態のとき、オン状態とオフ状態、さ
らにオン状態のとき、表示されている番組、チャンネル
番号、音量レベルで表される多次元の状態を持つ。そし
て、書かれるルールは、例えば ユーザがあるチャンネルボタンを指示したという報
告をチャンネル（スレーブ）から受けるとマスターに番
組を問い合わせる マスターからある番組の表示の要求を受けると番組
（スレーブ）へ表示を要求する ユーザが電源を入れたという報告を電源（スレー
ブ）から受けるとデフォルトのチャンネル番号のセット
をチャンネル（スレーブ）に要求する ユーザが電源を入れたという報告を電源（スレー
ブ）から受けるとデフォルトの番組を表示する 等がある。ワーキングメモリは、各メタファのマスタ
ー、スレーブの階層構造を持っている。

【００２６】メタファ環境上のユーザの操作はいくつも
の意味に解釈され得る場合が多い。例えば上記の例のよ
うなテレビジョンメタファ環境において、ユーザがアイ
コン化されている新聞メタファをマウスカーソルによっ
てオープンしようとしている場合、ユーザが新聞メタフ
ァのオープンによって何を行おうとしているかというタ
スク意図に関して、次のようないくつかの可能性があ
る。

【００２７】（ア）ＴＶセットメタファとは独立に、新
聞によるニュースの検索を行おうとしている場合 （イ）ＴＶセットメタファ上で番組を切り替えるため
に、新聞のテレビ棚を利用しようとしている場合 （ウ）ＴＶセットメタファ上の番組で現在表示している
ニュースに関して新聞メタファの形式で見直そうとして
いる場合 これらの多義性は、ユーザのタスク遂行のコンテクスト
およびユーザ個人の嗜好に基づいて解消されなくてはな
らない。以下に、先の発明の可変ＣＦ値および活性化値
に基づく競合解消によって、この多義性を解消する実施
例を示す。

【００２８】図９はワーキングメモリの状態の例を示す
図である。

【００２９】ワーキングメモリの各メタファのＳｔａｔ
ｕｓスロットの領域には、テレビジョンメタファ環境に
活性化値、ＴＶセットメタファに活性化値とアイコン化
とチャンネル、ディスプレイメタファに活性化値と表示
／非表示とニュース名、新聞メタファに活性化値とアイ
コン化と表示面の各情報が設定される。

【００３０】先の発明は、ルールベース５１ー１〜５１
ーｎの１つのメタファに書かれている常識知識のルール
に、同じ条件、同じイベントに対して発火するものが複
数存在することを許すようにするものである。例えば新
聞メタファの場合、新聞メタファがオープンされたとき
に表示される紙面では、新聞メタファがスレーブとして
持つ政治欄、経済欄、生活欄、テレビ欄の全てが候補に
なりうる。このとき、各ルールにＣＦ値を設定し、それ
が個人に適用して変化するようなメカニズムを導入する
ことによって、各メタファの動作が個人の嗜好に適応で
きるようにする。このような個人適応は、１つのメタフ
ァ内で発火するルールの優先順位における個人適応であ
るが、ユーザがメタファ環境上でタスクを遂行している
ときには、メタファ間に存在する意味的な関係を積極的
に利用すると考えられる。例えば新聞メタファのオープ
ンの際に現れるべき紙面は、同一のメタファ環境上にあ
るＴＶセットメタファの状態に影響されてくる。

【００３１】このような、メタファ間の関係において生
じる影響は、各メタファに活性化値を導入し、あるメタ
ファの活性化値が他のメタファのルールの競合解消に影
響を及ぼすように作ることによって実現できる。例え
ば、ＴＶセットメタファの電源を入れたばかりの時の新
聞メタファのオープンは、ＴＶセットメタファの活性化
値を高めておいて、その活性化値の情報が、テレビ欄の
表示に関与するルールの選択を促すようにすればよい。

【００３２】このとき、ユーザの操作があるメタファの
活性化値に及ぼす影響は、個人によって異なることがあ
り、その度合を適応させることによって個人適応の効果
が得られる。

【００３３】上記のように先の発明のメタファ環境制御
機構では、ルールベースに各メタファのルールを書き、
ワーキングメモリに各メタファの状態に関する状態制御
情報を格納してメタファの状態遷移を制御するので、ル
ール、ワーキングメモリに個人の嗜好に応じて設定でき
るＣＦ値や各メタファの活性化値を導入することにより
個人の嗜好にあった動作を実現することができる。

【００３４】

【発明が解決しようとする課題】上記のメタファ環境制
御機構では、表示オブジェクトの動きをルールで書き、
その動きに関してユーザのオペレーションによってルー
ルを発火するようにし、それが複数通りある場合には、
活性化値で解消できるようにしている。しかし、競合が
生じた場合にルールの中でどれを選ぶかは、個々のメタ
ファのルール中に書き込んであるので、どれが発火する
かはそのルールについている優先順位で決まってしま
い、ユーザの操作を行っていく内に動的に適応させるこ
とはできない。すなわち、個人差に応じた優先順位を与
えることができないという問題点がある。また、多くの
ユーザは、ある日常的に用いるアプリケーションに関し
てはあるタスクの流れを個人毎にパターン化していく傾
向にあるため、タスクの流れ（タスクコンテクスト）を
陽に利用しない上記の方法では、多義性の解消の精度に
限界があるという問題点もある。

【００３５】本発明は、上記の課題を解決するものであ
って、設計者の主観によらないユーザ手動の操作を可能
とし、操作文法をユーザ毎にその操作から自動的にカス
タマイズすることができるメタファ環境制御方式を提供
することを目的とするものである。

【００３６】

【課題を解決するための手段】そのために本発明は、計
算機の任意の応用プログラムのヒューマンインタフェー
スのうち、応用プログラムの様々な機能を表象する複数
のメタファを表示し、利用者の操作にしたがって適切な
機能を提示するメタファ環境制御方式において、利用者
の操作情報を格納する操作モデルと、操作対象である複
数のメタファの内部状態を格納する世界モデルと、複数
のメタファの表示状態を格納する表示モデルと、利用者
の操作によって操作モデルを書き替え、また、表示モデ
ルの変化に応じてメタファの表示を適宜変更する操作／
表示制御部と、操作モデルの操作／表示制御部による変
更をきっかけに世界モデル及び表示モデルの適切な部分
の書き換えを行う操作モデルー世界モデル変換ルール
と、世界モデルの書き換えをきっかけに世界モデルの他
の部分と表示モデルの適切な部分の書き換えを行い、１
つの世界モデルによって複数のルールが起動要求される
ことを許す因果ルールと、複数の因果ルールが起動され
た場合にそのうちの１つの選択を行う競合解消部とを備
えたことを特徴とする。

【００３７】さらに、競合解消部は、利用者の操作に対
応したタスク名を階層構造に配置したタスク意図階層を
有し、そのタスク意図階層には、タスク名で表したタス
クの遷移を制約するタスク遷移制約情報が付加されてお
り、利用者の操作にしたがって常に利用者が現在行って
いるタスクを同定する、利用者の操作により因果ルール
の起動要求が複数出されたとき、このうちの１つの選択
を現在のタスク意図階層上のユーザのタスクと遷移制約
情報から、ある確からしさで判定できるとき解消を行
い、そうでない利用者に解消のための問い合わせを行
う、或いは、ある確からしさで判定できると判断して解
消を行った結果について、利用者が自らの予測と反した
ときに、利用者がある特定の操作によってやり直しを命
ずることを許し、やり直しが命じられたときには、再び
因果ルールの競合が生じている状態に戻して利用者に競
合解消のための問い合わせを行うことを特徴とし、タス
ク意図階層に付加されているタスク遷移制約情報を、競
合の解消のための問い合わせに対して利用者が返答した
結果にしたがって変更する個人適応部を備え、競合解消
部が行う競合の解消が除々に個人に適合していくように
することを特徴とする。

【００３８】

【作用】本発明のメタファ環境制御方式では、利用者の
操作情報を格納する操作モデル、操作対象である複数の
メタファの内部状態を格納する世界モデル、複数のメタ
ファの表示状態を格納する表示モデル、利用者の操作に
よって操作モデルを書き替え、また、表示モデルの変化
に応じてメタファの表示を適宜変更する操作／表示制御
部、操作モデルの操作／表示制御部による変更をきっか
けに世界モデル及び表示モデルの適切な部分の書き換え
を行う操作モデルー世界モデル変換ルール、世界モデル
の書き換えをきっかけに世界モデルの他の部分と表示モ
デルの適切な部分の書き換えを行い、１つの世界モデル
によって複数のルールが起動要求されることを許す因果
ルール、及び複数の因果ルールが起動された場合にその
うちの１つの選択を行う競合解消部を備えることによ
り、因果ルールにおいて、あるメタファが１つのイベン
トによって引き起こされる動作を複数通り記述すること
を許容し、競合解消部がユーザのタスク意図の同定に基
づき複数の因果ルールの中から１つを選択するというよ
うにタスクコンテクストに基づいた多義性の解消を行
う。

【００３９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図１は本発明のメタファ環境制御方式の１実施例
を示す図であり、１はグラフィックマネジャ、２はマク
ロ解釈部、３はメインルーチン、４はマウス、５はＯ．
Ｍ．ｔｏ Ｗ．Ｍ．ルール、６はＷ．Ｍ．ｔｏ Ｆ．
Ｍ．ルール、７は世界モデルオブジェクト、８は因果ル
ール、９は表示モデルオブジェクト、１０はマクロＧコ
マンドジェネレータ、１１は競合解消部、１２はタスク
意図木を示す。

【００４０】図１において、グラフィックマネジャ１及
びマクロ解釈部２は、メタファの「絵」に関する部分を
扱うモジュールであり、個々のメタファの絵は、例えば
ＧＭＲ−３Ｄというグラフィックライブラリを用いて描
かれ、これらの絵としての動作はグラフィック制御用の
独自のコマンド（Ｇコマンド／イベント：ＧＣ／ＧＥ及
びマクロコマンド／イベント：ＭＧＣ／ＭＧＥ）を用い
て行われる。

【００４１】メインルーチン３は、例えばネクスパート
を呼び出すためのプロセスであり、マクロ解釈部２から
マクロＧイベント（ＭＧＥ）を受け、ネクスパートに制
御を渡すことを繰り返す。

【００４２】ネクスパートオブジェクトモジュールは、
メタファに対するユーザの操作及びそのときの動作をオ
ブジェクトとルールによりモデル化したものである。

【００４３】マウス４は、マクロ解釈部２からのマクロ
Ｇイベントの情報を格納する操作モデルオブジェクトで
ある。例えば （＠ＯＢＪＥＣＴ＝ ＯＭ ｍｏｕｓｅ （＠ＰＲＯＰＥＲＴＩＥＳ＝ ｂｕｔｔｏｎ …押されたマウスのボタン
（右，中，左） ｄｉｓｃｒｉｍｉｎａｔｅｒ…マウスの表示オブジェク
トに対する操作 （ｏｎ，ｏｆｆ，ｉｎ，ｏｕｔなど） ｏｂｊ ｎａｍｅ …表示オブジェクトの名前 ｏｂｊ ｏｗｎ ｎａｍｅ …表示オブジェクトの固有
名 ｐａｔｈ …表示オブジェクトのパス
名 ｅｔｃ …その他の情報 ） ） と記述される。

【００４４】世界モデルオブジェクト７は、例えば新
聞、ニュース番組、テレビ受像機、コントロールパネル
についての各メタファの状態をモデル化するオブジェク
トであり、ここで、個々のメタファの分離設計と協調動
作の実現を行う。各々のメタファは、ｐａｒｔ−ｏｆ階
層における子オブジェクトをサブオブジェクトとして持
っている。また、ニュース番組のカット、新聞のページ
等のように複数の同質のオブジェクトがある場合は、ｉ
ｓ−ａ階層における親オブジェクトをクラスオブジェク
トとしてもっている。例えばテレビ受像機メタファは、 （＠ＯＢＪＥＣＴ＝ ＴＶ ｓｅｔ ｍｅｔａｐｈｏｒ （＠ＳＵＢＯＢＪＥＣＴＳ＝ …Ｐａｒｔ−ｏｆ階層における子オブジェクトを定義 Ｃｈａｎｎｅｌ ｍｅｔａｐｈｏｒ Ｖｏｌ ｓｗ ） （＠ＰＲＯＰＥＲＴＩＥＳ＝ ｐｒｏｇｒａｍ …現在表示されている番組名 ｓｔａｔｕｓ …テレビ受像器メタファの状態 （ｏｐｅｎ，ｃｌｏｓｅ） ｖｏｌｕｍｅ …音量ボリュームの値（０から１０まで
の整数値） ） ） と記述される。

【００４５】表示モデルオブジェクト９は、表示オブジ
ェクトに関する情報を格納するオブジェクトであり、格
納されている情報はマクロＧコマンドジェネレータ１０
が生成するマクロＧコマンドの引数となる。例えばテレ
ビ受像機では、 （＠ＯＢＪＥＣＴ＝ ＤＭ ｔｖ ｓｅｔ （＠ＰＲＯＰＥＲＴＩＥＳ＝ ｖｏｌ ｂｕｔｔｏｎ …音量ボタンが押された様子
を示すためのパラメータ ｖｏｌ ｖａｒ …音量表示バーの表示を指示
するためのパラメータ ｃｈａｎｎｅｌ …チャンネルが押された様子
を示すためのパラメータ ｃｈａｎｎｅｌ ｎａｍｅ…チャンネル番号をチャンネ
ルボタンに割り付ける ｄｉｓｐｌａｙ …表示／非表示を指示するパ
ラメータ ｉｃｏｎｉｆｙ …アイコン化を指示するパラ
メータ ｎａｍｅ …固有名を指示するパラメー
タ ｖｏｌ ｂｕｔｔｏｎ ｎａｍｅ…音量ボタン固有名を
指示するパラメータ ｄｅｆａｕｌｔ ｎｏ …制御のための番号 ） ） と記述される。

【００４６】Ｏ．Ｍ．ｔｏ Ｗ．Ｍ．ルール５は、操作
モデルオブジェクト（マウス）４の内容を世界モデルオ
ブジェクト７に反映するためのルールであり、操作モデ
ルオブジェクト４から世界モデルオブジェクト７まで２
から３段のルールが前向きに発火されることによって伝
わる。また、右辺のアクションの一部は表示モデルオブ
ジェクト９のプロパティの内容の変更も行う。第１段
は、操作モデル上のイベントを各メタファに振り分ける
役割を果たし、操作モデルオブジェクトのＯＭ ｍｏｕｓ
ｅ．ｏｂ ｎａｍｅスロットの情報から、そのイベント
がどのメタファの上のイベントかを判定する。そして、
最終段では、操作モデルオブジェクト上のイブントの内
容に応じて世界モデルオブジェクト及び一部の表示モデ
ルオブジェクトのスロット内容を書き換えることを行
う。また、次のユーザからの操作により再び繰り返して
使用しれるため、仮説のリセットを行っておく必要があ
る。もし、リセットが行わなければ、ネクスパートは、
前回のユーザの操作によって決定された仮説の真理値状
態をそのまま保持するため、適切なルールの発火が行わ
れない。

【００４７】Ｗ．Ｍ．ｔｏ Ｆ．Ｍ．ルール６は、世界
モデルオブジェクト７の内容からファンクションモジュ
ールの呼び出しを行うためのルールであり、ここで、機
能とメタファの分離の実現を行う。

【００４８】因果ルール８は、世界モデルオブジェクト
７の各プロパティの内容の因果関係を記述するルールで
あり、また、右辺のアクションの一部は表示モデルオブ
ジェクト９のプロパティの内容の変更も行う。そして、
ユーザの１つの操作に応じて発火される因果関係を複数
用意することで、メタファの動作の多義性の実現を行
い、その解消を競合解消部１１で行う。

【００４９】因果ルール８において、複数のルールが発
火可能である場合、競合解消部１１は次の動作を行う。

【００５０】 もし、現在の競合について、タスク意
図木１２による予測が過去にある確率以上の正解を導き
出しているならば、その予測にしたがって競合を解消す
る。

【００５１】 そうでなければ、現在競合している候
補をユーザにメニューで示し、選択を促す。そして、ユ
ーザの選択に基づき、タスク意図木１２を生成または修
正する。

【００５２】 予測にしたがって解消した結果に対し
てユーザがやり直しを命じたとき、世界モデルオブジェ
クト６を元の状態に戻し、と同じことを行う。

【００５３】このようにユーザのメタファに対する多義
的な解釈を実現するために、因果ルール７において、或
るメタファが１つのイベントによって引き起こされる動
作を複数通り記述することを許容している。そして、競
合解消部１１がユーザのタスク意図の同定に基づき複数
の因果ルールの中から１つを選択するというようにタス
クコンテクストに基づいた多義性の解消を行う。

【００５４】ファンクションモジュールは、実際にオン
ラインデータベースから情報を検索したり、検索したデ
ータをローカルなファイルとして保存するタスクを行う
機能群であり、例えばＡｒｔｉｃｌｅ Ｓｅｌｅｃｔｏ
ｒ１４、Ａｒｔｉｃｌｅ Ｃｏｌｌｅｃｔｏｒ１５、Ａ
ｒｔｉｃｌｅ Ｓｔｏｒｅｒ／Ｒｅｔｒｉｅｖｅｒ１
６、Ｍａｐｐｅｒ１３等の各機能モジュールがある。

【００５５】Ａｒｔｉｃｌｅ Ｓｅｌｅｃｔｏｒ１４
は、ニュース番組起動時及び新聞呼び出し時に、オンラ
インデータベースに問い合わせるためのＱｕｅｒｙ文を
生成、発信し、Ａｎｓｗｅｒを受け取るものである。Ａ
ｒｔｉｃｌｅ Ｃｏｌｌｅｃｔｏｒ１５は、Ａｒｔｉｃ
ｌｅ Ｓｅｌｅｃｔｏｒ１４によって検索された記事を
あるフォーマットでメモリ上に管理するものであり、ま
た、過去にユーザに提示された記事を記憶しておき、そ
の差分だけを集めることもできる。Ａｒｔｉｃｌｅ Ｓ
ｔｏｒｅｒ／Ｒｅｔｒｉｅｖｅｒ１６は、Ａｒｔｉｃｌ
ｅ Ｓｅｌｅｃｔｏｒ１４に集められている記事の内容
をローカルなファイルに保存したり、取り出したりする
ものである。Ｍａｐｐｅｒ１３は、Ａｒｔｉｃｌｅ Ｃ
ｏｌｌｅｃｔｏｒ１５に集められている記事をメタファ
上に割り当てるものである。

【００５６】因果ルールでは、世界モデルオブジェクト
のスロットの書き替えに連鎖して生じるアクションを書
き、これらのアクションは、世界モデルオブジェクトの
他のスロットの変更、表示モデルオブジェクトのスロッ
トの変更、ファンクションモジュールの呼び出しなどで
ある。

【００５７】Ｏ．Ｍ．ｔｏ Ｗ．Ｍ．ルールの最終段に
よって引き起こされるアクションには多義性があり、例
えばテレビセットメタファについて多義性のリストを以
下に示す。

【００５８】（ＨＹＰＯ＝ Ｏｐｅｎ ＴＶ ｓｅｔ） （＠ＲＨＳ＝ （Ｌｅｔ （ＴＶ ｓｅｔ ｍｅｔａｐｈｏｒ．ｓｔａ
ｔｕｓ） （”ｏｐｅｎ”）） ） → ・ 新しいニュースを見る ＯＰＥＮ ＴＶ ＳＥＴ ＳＨＯＷ （a new ＮＥＷＳ ＰＲＯＧＲＡＭ） ・ 同じニュースを最初から見る ＯＰＥＮ ＴＶ ＳＥＴ ＳＨＯＷ （the new ＮＥＷＳ ＰＲＯＧＲＡＭ） ((at the beginning)) ・ 直前に見ていた所から見る ＯＰＥＮ ＴＶ ＳＥＴ ＳＨＯＷ （the new ＮＥＷＳ ＰＲＯＧＲＡＭ） ((at the previousiplace)) ・ まだ見ていないニュースを見る ＯＰＥＮ ＴＶ ＳＥＴ ＳＨＯＷ （the new ＮＥＷＳ ＰＲＯＧＲＡＭ） ((at yet un-watched)) Ｏ．Ｍ．ｔｏ Ｗ．Ｍ．ルールでは、その終端におい
て、ＲＨＳでオブジェクトのスロットを書き換える起動
操作と、ＨＹＰＯ：Ｓelect objectnameのままの選択操
作の2 つがある。

【００５９】起動操作の場合は、まず、オブジェクトの
スロットのＩf Ｃhange メタスロットにおいてＨＹＰ
Ｏ：ＩＣ object slotを叩く。これは、スロットがど
のように書き換えられたかによって、発火すべきルール
が異なる場合があるため、Ｃonditional ＩＣにする必
要があるからである。次に、ＨＹＰＯ：ＩＣ object sl
otのルールはＨＹＰＯ：ＣＲ conflictrules を引数と
して競合解消部を呼び出した後、ＨＹＰＯ：ＣＲ conf
lictrules を発火させる。競合解消部は、引数として与
えられたＨＹＰＯ：ＣＲ conflictrules を検索し、ル
ールが１つだけなら終了し、そうでなければ、ＣＯＭＭ
ＥＮＴＳの情報を引出し、ユーザにメニューを出すか、
もしくは自ら競合解消を行う、選択されたもの以外のＣ
Ｒ conflictrules は、そのカテゴリーアトムを-20000
以下に設定する。

【００６０】選択操作の場合は、直前の推論サイクルで
同じ、オブジェクトが選択されている場合とそうでない
場合を分けたいため（なぜならば、２回続けて同じオブ
ジェクトを選択する場合は、選択のリセットとした
い）、Ｏ．Ｍ．ｔｏ Ｗ．Ｍ．ルールのＨＹＰＯ：Ｓel
ect objectnameは、２つ容易することにする。直前の推
論サイクルで選択されたオブジェクトはＳelect Ｓlo
t という変数に蓄えておく。

【００６１】次に、タスク意図階層の自動獲得について
説明する。図２はタスク意図階層の例を示す図、図３は
集計テーブルの構成例を示す図、図４は繰り返しゴール
セットの抽出を説明するための図である。

【００６２】タスク意図階層は、ノードをタスク名、リ
ンクをゴール／サブゴール関係とする図２に示すような
木構造として表現する。このとき、あるゴールの下には
通常複数のサブゴールが置かれるが、このようなゴール
間の関係には、次の５種類がある。

【００６３】 Ｓｅａｕｅｎｔｉａｌ ｄｅｐｅｎｄ
ｅｎｃｙ：２つのゴール間にある順序関係がある（図２
に示すＳ） Ｇｏａｌ ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｃｅ：順序関係に
依存しない（図２に示すＩ） Ｃｈｏｉｃｅ：いくつかのゴールの中から、唯１つ
だけのゴールが選択される（図２に示すＣｈ） Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎａｌ ｇｏａｌｓ：いくつかの
ゴールを順次実行していき、最初に成功したところで終
了する Ｒｅｐｅｔｉｔｉｖｅ ｇｏａｌｓ：いくつかのゴ
ールを順次実行していき、あるゴールが失敗するまで繰
り返し続ける（図２に示すＲ） そこで、本発明では、個人適応のため以下のことを行
う。

【００６４】まず、ステップ１としてＳｅｑｕｅｎｔｉ
ａｌ Ｇｏａｌｓの発見を行う。そのためには、知識に
書かれているＣＲで始まるルールについて、競合解消部
で図３に示すようなテーブルを用意し、ＣＲルールが連
続して使用される回数と確率を集計する。そして、回数
があらかじめ定めた最小有効回数以上で、確率があらか
じめ定めた最小確率以上ならそのペアをＳｅｑｕｅｎｔ
ｉａｌ Ｇｏａｌｓと見做す。

【００６５】次に、ステップ２としてＲｅｐｅｔｉｔｉ
ｖｅ Ｇｏａｌｓ、Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎａｌ Ｇｏａｌ
ｓの発見を行う。両者とも複数のゴールの繰り返しとい
う点で共通し、Ｒｅｐｅｔｉｔｉｖｅが「ゴールが成功
したなら次を行い、失敗したら停止する」というのに対
して、Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎａｌが「失敗している間は継
続し、成功したら停止する」という点で相違するが、こ
れらの２つは単純には区別できない。しかも、ゴールの
成功／失敗は、ユーザの自己判定によるものが少なくな
いため、プログラムのように客観的に決定できない場合
が多い。

【００６６】そこで、ここでは、両者の区別をせず、更
に、繰り返しの停止を陽に扱わないことにする。繰り返
しからの脱出は全てのこれに含まれるゴールにおいて均
等にその可能性があるとする。

【００６７】具体的には、ステップ１で求められたＳｅ
ｑｕｅｎｔｉａｌ Ｇｏａｌｓの内、図４に示すように
そのｃｈａｉｎが繰り返しになっているものを「繰り返
しゴールセット」として抽出する。さらに繰り返しゴー
ルセットをまとめて上位ゴールを設定する。このとき繰
り返しゴールセットの要素となっているＣＲは、図３に
示すテーブル中で全てゴールと置き換える。置き換えの
時、ＣＲ−ｓｕｐｅｒ→ＣＲ−ｓｕｐｅｒとなっている
ものを削除する。

【００６８】さらに、ステップ３としてＣｈｏｉｃｅの
発見を行う。図３に示すテーブルにおいて、一つのＣＲ
（例えば、ＣＲ−ｉ）に続くＣＲが複数あり（例えば、
ＣＲ−１，ＣＲ−ｍ，ＣＲ−ｎ）かつ、それらのどれも
Ｓｅｑｕｅｎｔｉａｌとしての確率頻度に達しない場
合、ＣＲ−１，ＣＲ−ｍ，ＣＲ−ｎなどはＣｈｏｉｃｅ
かＩｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔである可能性がある。

【００６９】ＣｈｏｉｃｅとＩｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔの
違いは、例えば、 ＣＲ−１→ＣＲ−ｍ，ＣＲ−ｍ→ＣＲ−１ ＣＲ−１→ＣＲ−ｎ，ＣＲ−ｎ→ＣＲ−１ ＣＲ−ｍ→ＣＲ−ｎ，ＣＲ−ｎ→ＣＲ−ｍ などの確率頻度が十分高いか、低いかによる。高けれ
ば、Ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ、低ければ、Ｃｈｏｉｃｅ
と見做すことができる。Ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ、Ｃｈ
ｏｉｃｅと見做せるゴールセットがあれば、これらをま
とめて上位ゴールを設定する。このとき、ステップ２と
同様にゴールセットの要素となっているＣＲは、図３に
示すテーブル中で全て上位ゴールと置き換える。

【００７０】上記の方式をアルゴリズムとしてまとめる
と以下のようになる。

【００７１】まず、初期化を行う。この初期化では、
〜の処理を行う。

【００７２】 メタウェアのルールの中でＣＲで始ま
るルールの総数をＣＲ ＭＡＸとする Ｓｅｑｕｎｅｉａｌ Ｇｏａｌｓと認めるための確
率頻度の最小値をＳＥＱ ＭＩＮとする Ｃｈｏｉｃｅと認めるための確率頻度の最小値をＣ
ＨＯ ＭＩＮとする Ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔと認めるための確率頻度の
最大値をＩＮＤ ＭＡＸとする テーブルの宣言： ＣＲ ＴＡＢＬＥ［ＣＲ ＭＡＸ］｛ ＮＥＸＴ ＣＲ［ＣＲ ＭＡＸ］， ＴＩＭＥＳ［ＣＲ ＭＡＸ］， ＰＲＯＢＡＢＩＬＩＴＹ［ＣＲ ＭＡＸ］ ｝ 前回実行したＣＲを保存する変数をＣＲ ＰＲＥＶ
とする上記初期化の後、推論部で競合（Ａｍｂｉｇｕｉ
ｔｙ）が発生する毎に、次の処理を実行する。

【００７３】競合が発生しているＣＲのセット（Ａｍｂ
ｉｇｕｉｔｙセットと呼ぶ）を調べる（ステップＳ
１）。

【００７４】Ａｍｂｉｇｕｉｔｙセットの各ＣＲについ
て次をステップＳ２〜Ｓ７の処理を順次行い、成功すれ
ばステップＳ９へ移る。失敗すれば、ステップＳ８によ
りユーザにＡｍｂｉｇｕｉｔｙセットの内１つを選択す
るためのメニューを提示してステップＳ９へ移る。

【００７５】ＣＲ ＰＲＥＶとＳｅｑｕｅｎｔｉａｌリ
ンクが結ばれているものがあれば、それを実行する（ス
テップＳ２）。

【００７６】ＣＲ ＰＲＥＶを含むＣｙｃｌｉｃセット
においてＣＲ ＰＲＥＶの次のものがあれば、それを実
行する（ステップＳ３）。

【００７７】ＣＲ ＰＲＥＶを含むＩｎｄｅｐｅｎｄｅ
ｎｔセットに含まれるものがあれば、それを実行する
（ステップＳ４）。

【００７８】ＣＲ ＰＲＥＶを含むＣｙｃｌｉｃセッ
ト、Ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔセット、Ｃｈｏｉｃｅセッ
トの上位ゴールとＳｅｑｕｅｎｔｉａｌリンクが結ばれ
ているものがあれば、それを実行する（ステップＳ
５）。

【００７９】ＣＲ ＰＲＥＶを含むＣｙｃｌｉｃセッ
ト、Ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔセット、Ｃｈｏｉｃｅセッ
トの上位ゴールを含むＣｙｃｌｉｃセットにおいてその
上位ゴールの次のものがあれば、それを実行する（ステ
ップＳ６）。

【００８０】ＣＲ ＰＲＥＶを含むＣｙｃｌｉｃセッ
ト、Ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔセット、Ｃｈｉｃｅセット
の上位ゴールを含むＩｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔセットに含
まれるものがあれば、それを実行する（ステップＳ
７）。

【００８１】ＣＲが全Ｃｙｃｌｉｃセット、Ｉｎｄｅｐ
ｅｎｄｅｎｔセット、Ｃｈｏｉｃｅセットの中のどれか
に含まれていれば自分のＩＤをその上位ゴールのものに
置き換え、ＣＲ ＴＡＢＬＥの中でＣＲ ＴＡＢＬＥ
［ＩＤ ｏｆ ＣＲ ＰＲＥＶ］のＮＥＸＴ ＣＲの中
に自分のＩＤが既にあれば、ＴＩＭＥＳ，ＰＲＯＢＡＢ
ＩＬＩＴＹを計算して書き直す。まだなければ、あらた
に登録する（ステップＳ９）。

【００８２】そして、Ｓｅｑｕｅｎｔｉａｌペア、Ｃｙ
ｃｌｉｃセット、Ｃｈｏｉｃｅセット、Ｉｎｄｅｐｅｎ
ｄｅｎｔセットの発見および登録を行う（ステップＳ１
０）。

【００８３】Ｓｅｑｕｅｎｔｉａｌペアは、ステップ１
に従って、ＰＲＯＢＡＢＩＬＩＴＹがＳＥＱ ＭＩＮ以
上のものについて登録を行う。Ｃｙｃｌｉｃセットは、
ステップ２にしたがって、Ｓｅｑｕｅｎｔｉａｌペアの
中から抽出し、また、Ｃｈｏｉｃｅセット、Ｉｎｄｅｐ
ｅｎｄｅｎｔセットは、ステップ３に従って抽出し、そ
れぞれ上位ゴールをあるユニークなＩＤで設定し、テー
ブルを書き換える。

【００８４】本発明では、上記のようにユーザのメタフ
ァに対する多義的な解釈を実現するために、因果ルール
において、あるメタファが１つのイベントによって引き
起こされる動作を複数通り記述することを許し、競合解
消部がユーザのタスク意図の同定に基づき複数の因果ル
ールの中から１つを選択するというように多義性の解消
を行っている。この場合、１つのユーザが異なったコン
テクストの下では、同一のメタファに対して異なる操作
意図を持つ。そして、ユーザのタスクコンテクストの流
れは、ゴール／サブゴールの形式で表現されたタスク意
図階層上のトレースとして表現でき、特定のユーザが行
うタスクのタスクコンテクストの流れは、ある決まった
パターンに落ち着くことから、まず、標準的なタスク意
図階層を用意し、操作の元となっているタスク意図を同
定し、さらに、最初に用意した標準的なタスク意図階層
に付加情報を付け加えタスク意図階層の個人適応を行っ
ている。

【００８５】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、以下の効果を得ることができる。

【００８６】（１）表現と知識の分離 メタファ環境において、ディスプレイに表示しされてい
る「絵」としての部分と、その動作をシンボリックに定
義している「知識」としての部分を分離することを行う
ので、これにより、メタファの動作を用意にカスタマイ
ズしたり、また、システムが自動的に個人適応させたり
することが可能となる。

【００８７】（２）機能とメタファの分離 メタファの動作をシンボリックに定義している「知
識」、実際の処理を行う「機能」を分離することを行う
ので、これにより、タスクコンテクストに基づいた機能
の呼び出しが可能となる。

【００８８】（３）メタファの分離設計と協調動作 個々のメタファを分離して設計し、また、それぞれのメ
タファが任意の組み合わせでメタファ環境に呼び込める
ようにすることを行うので、これにより、コンポジット
メタファや多重メタファ環境の実現が可能となる。

【００８９】（４）メタファ動作の多義性の実現と解消 メタファの動作は、（１）における「知識」でシンボリ
ックに定義されるが、ユーザが期待するメタファの動作
には、本質的に多義性があると考えられているが、この
多義性を残したメタファの定義を行い、更に、タスクコ
ンテクストに応じて多義性を解消することができる。

【００９０】（５）個人適応の実現 （４）における多義性の解消は、タスクコンテクストに
応じて行われるが、全てのユーザについてタスクコンテ
クストが同一とは考えにくい。このような問題に対して
個人個人の仕事のやり方にシステムが適応させることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のメタファ環境制御方式の１実施例を
示す図である。

【図２】 タスク意図階層の例を示す図である。

【図３】 集計テーブルの構成例を示す図である。

【図４】 繰り返しゴールセットの抽出を説明するため
の図である。

【図５】 テレビジョンメタファ環境の情報提示装置の
構成概要を説明するための図である。

【図６】 先の発明に係るメタファ環境制御機構の１実
施例構成を示す図である。

【図７】 テレビジョンメタファ環境の例を示す図であ
る。

【図８】 テレビジョンメタファ環境の集合化階層の構
成例を示す図である。

【図９】 ワーキングメモリの状態の例を示す図であ
る。

【符号の説明】

１…グラフィックマネジャ、２…マクロ解釈部、３…メ
インルーチン、４…マウス、５…Ｏ．Ｍ．ｔｏ Ｗ．
Ｍ．ルール、６…Ｗ．Ｍ．ｔｏ Ｆ．Ｍ．ルール、７…
ワールドモデルオブジェクト、８…因果ルール、９…表
示モデルオブジェクト、１０…マクロＧコマンドジェネ
レータ、１１…競合解消部、１２…タスク意図木

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 計算機の任意の応用プログラムのヒュー
   マンインタフェースのうち、応用プログラムの各種機能
   を表象する複数のメタファを表示し、利用者の操作にし
   たがって適切な機能を提示するメタファ環境制御方式に
   おいて、 利用者の操作情報を格納する操作モデルと、 操作対象である複数のメタファの内部状態を格納する世
   界モデルと、 複数のメタファの表示状態を格納する表示モデルと、 利用者の操作によって操作モデルを書き替え、また、表
   示モデルの変化に応じてメタファの表示を適宜変更する
   操作／表示制御部と、 操作モデルの操作／表示制御部による変更をきっかけに
   世界モデル及び表示モデルの適切な部分の書き換えを行
   う操作モデルー世界モデル変換ルールと、 世界モデルの書き換えをきっかけに世界モデルの他の部
   分と表示モデルの適切な部分の書き換えを行い、１つの
   世界モデルによって複数のルールが起動要求されること
   を許す因果ルールと、 複数の因果ルールが起動された場合にそのうちの１つの
   選択を行う競合解消部とを備えたことを特徴とするメタ
   ファ環境制御方式。
2. 【請求項２】 競合解消部は、利用者の操作に対応した
   タスク名を階層構造に配置したタスク意図階層を有し、
   そのタスク意図階層には、タスク名で表したタスクの遷
   移を制約するタスク遷移制約情報が付加されており、利
   用者の操作にしたがって常に利用者が現在行っているタ
   スクを同定することを特徴とする請求項１記載のメタフ
   ァ環境制御方式。
3. 【請求項３】 競合解消部は、利用者の操作により因果
   ルールの起動要求が複数出されたとき、このうちの１つ
   の選択を現在のタスク意図階層上のユーザのタスクと遷
   移制約情報から、ある確からしさで判定できるとき解消
   を行い、そうでない利用者に解消のための問い合わせを
   行うことを特徴とする請求項１記載のメタファ環境制御
   方式。
4. 【請求項４】 競合解消部は、ある確からしさで判定で
   きると判断して解消を行った結果について、利用者が自
   らの予測と反したときに、利用者がある特定の操作によ
   ってやり直しを命ずることを許し、やり直しが命じられ
   たときには、再び因果ルールの競合が生じている状態に
   戻して利用者に競合解消のための問い合わせを行うこと
   を特徴とする請求項１記載のメタファ環境制御方式。
5. 【請求項５】 タスク意図階層に付加されているタスク
   遷移制約情報を、競合の解消のための問い合わせに対し
   て利用者が返答した結果にしたがって生成、変更する個
   人適応部を備え、競合解消部が行う競合の解消が除々に
   個人に適合していくようにすることを特徴とする請求項
   ２乃至４のいずれかに記載のメタファ環境制御方式。