hirax.net::Keywords::「インターフェース」のブログ

■「メディアの特性」と「制御工学の安定性」　

　渋谷で飲んだ帰り、道玄坂の坂を駅に向かって下っていくと、隣を歩く人が「あんな風に名づけ、メディアが取り上げるから、そんなものが増えてしまうんですよね」と言った。メディアに関わるその人が、そんなことを言った。その人の視線の先を眺めると、渋谷駅前のビルの上に「モンスターペアレント」という広告が大きく光っていた。

　光る広告を見た後に、「1,2ヵ月前のログに、検索語として、漂白剤や洗浄剤の商品名が多かったこと」をなぜか連想した。その検索語を示す何桁にもおよぶ検索ログを見て、「メディアが名づけ・報道すること」や「検索サービスがユーザに与えるもの」について、考えさせられたことを思い出した。

　その言葉を聞き道玄坂を下りつつ、「制御工学のフィードバック」を考えた。「出力（結果）を入力（原因）側に戻す」ことを意味するフィードバックにおいて、「出力の増加が入力の増加をさらに生む」ような「戻し方」を正のフィードバックという。

　正のフィードバックが働いている場合、（特に系のループ利得が1を越える場合）何らかの破綻が起こるまで出力が増大しつづける。また、この領域では初期値の違いが時間の経過にしたがって無限に引き伸ばされるため、僅かな初期値の違いがシステムの挙動を大きく変える（カオスな振る舞いとなる）場合がある。これは複雑性や多様性を生み出す原動力となりうる。

　そして、その逆に「出力の増加分を入力を減らす」ように働く、出力（結果）の入力（原因）側への戻し方を「負のフィードバック」と呼ぶ。

　負のフィードバックが働く場合は、フィードバック系の増幅率は裸の増幅率より小さな値となる。この増幅率の余裕分の範囲で、出力の増加は増幅率を引き下げるように働き、出力の低下は増幅率を引き上げるように働くので、出力の変動を抑えることができる。（不安定性を消し、安定にすることができる）

　電子機器・メカ機器で多く使われるフィードバックシステムは、「負のフィードバック」だ。なぜなら、それにより「システムの安定化」を実現化することができるからである。逆に言えば、そういう風にシステムを作らなければ、安定して機器を動かすことはできない。

　その一方、ユーザーインターフェースをつかさどる機器は、「正のフィードバック」として動くものも多い。たとえば、車のハンドルを動かすパワーステアリングなどは、入力の増幅が出力の増幅を生み出す「正のフィードバック」システムだ。少ない力で人の手助けをするシステムを作ろうとするならば、「正のフィードバック」を使うのが自然で人に優しい、というわけである。そういった、ユーザの反応を増幅拡大して見せるポジティブ・フィードバック系が多い。

　ユーザの操作・反応がとても重要であり、同時にマスメディアでもあるようなツールを作ろうとするときには、この「フィードバック」特性を意識することは、きっと何かの知見を与える、と思う。「正のフィードバック」と「負のフィードバック」、そして、それらのフィードバック・システムが生み出すシステム、そういったものの挙動をシステムに関わる人々が想像してみることは、きっと何かの役に立つのではないだろうか、と思う。

　どちらが良いとか悪いといった単純な二元的な話ではなくて、複雑なシステムの挙動に対して道具が与える影響を考えてみることはきっと無駄にはならないだろう、と思う。

■NEWS今昔物語「浮かぶ・伝える・蘇る」編　（初出2004年09月30日）　

5年前のNEWS（未来）を振り返ってみて思うこと

　ハードウェア・・・というより、（それがソフトウェアであったとしても）できあがっていくようすが見た目にわかるモノを作るというのは、その作業過程との辛さと楽しさがわかりやすいだろう、と思います。こうしたものの「わかりやすさ」、あるいは、そうでないものの「わかりにくさ」というのは、（想像力を備えた人でなければ）両方を体験・実感しないとわからないのではないか、と思うこともあります。どちらが優れているとか、どちらが劣っている、という話ではありません。ただ、どちらも、世の中には在り・必要とされている、というだけの話です。

　昔、ヘリウムネオンレーザと表面鏡と分解したスピーカ２つを組み合わせて、レーザースキャナを自作したことがあります。その時は、出力5mWのレーザでした。後に、出力15Wの切削用レーザを使う機会があった時、これで、レーザースキャナを動かしたら、夜空にレーザ・アニメーションを描けるのではないか、と楽しく想像した記憶があります。

　「手を繋ぐ」というインターフェースはとても大切だ、と思ってしまうのは、20世紀の感覚かもしれません。けれど、他の部を使うコネクションに比べても、「手を繋ぐ」というI/Fは重要に思えてしまう、のが不思議なくらい「近く」「繋がる」ように感じてしまうのが不思議なところです。人によっても、世代によっても、さまざまなことによって、この感覚はきっと違うことでしょう。

（記事を書いた時の）ひとこと

　最近ハードウェアをいじることが少なくなってしまったせいか、ピカピカ光ったり、グルグル回ったりする電子オモチャを作ってみたい今日この頃。そこで、電子工作関連のニュースを今回は集めてみた。

空に浮かぶ「イメージ」や「ゲーム」

　

　今年の夏休みの課題としてレーザープロジェクタを自作した人がいる。近所のビル外壁にギコ猫をこっそり投射したりしていて、何だかとても楽しそうだ。

　光で走査してイメージを描くと言えば「LEDなどを空中で走査し、視覚の残像現象を利用して空中に画像や文字を描く装置」を「バーサライタ」というが、そんなバーサライタをレゴとプログラマブルICのPIC 16C84で作った人もいる。これも十分楽しげな電子工作だが、さらにスゴイのが「バーサライタで画面を空中に表示するバーチャル・ビデオゲーム(テトリスやテニスゲーム)」を作った人だ。空中にメッセージを浮かべてみたり、ゲームを浮かべてみたり、あなたの心にも何か面白い「イメージ」が浮かんでくるかもしれない。

FPGAで蘇る懐かしの「マイコン」

　先月の28日、NEC PC-8001が発売された1979年9月28日(NECパソコン博物館も参考になる)からちょうど25年経った。PC-8001が初めての「マイコン」だった人も多いと思うが、それをFPGA(Field Programmable Gate Array＝プログラマブル集積回路)で作りあげてしまった人がいる。ちなみに、私の最初のマイコン(1981年発売のCOMMODOREのVIC-1001)もFPGAで再現されているし、 アーケード・ゲーム(スペースインベーダーやパックマン)などもFPGA上で動いていて、古くからのコンピュータ・ファンならば思わず涙を流してしまうはずだ。

　ちなみに、10月29日(東京)と11月5日(大阪)に開催されるAltera PLD WORLD 2004ではアスキーらにより報告 FPGAを使ってMSX1レベルの機能を再現する試作機も報告される。FPGAユーザーはもちろん、懐かしの「マイコン」を振り返りたい人ならば要チェックだ。

触れて伝える「メッセージ」

　先月、USB接続のRFID開発キットが市販されるようになり、一般の人でも無線ICタグの開発を楽しむことができるようになった。そんな無線通信で遊ぶのも楽しそうだが、さらに楽しそうな「究極」の有線通信技術が実用化された。

　なんと、先月13日に松下電工が「人体を通信ケーブルの代わりに利用し、データ通信をおこなう」という「人体通信」技術を製品搭載したと発表した。指先を情報端末の電極に触れたり、あるいは手を触れあうだけで、その指や指を通してデータを転送するものである。通信速度もこれまで発表されていた1200bpsから3700bpsに高速化しており、人体経由の割には高速であることもビックリだ。触れて伝える「メッセージ」なんて、ちょっとドキドキしてきませんか？

「歌うハードディスク」や「歌う花」

　先月22日、活けた花をスピーカーにしてしまう「花スピーカー」を利用した「花に話しかけると花が答えてくれる-花とおしゃべり-」とハンズフリー電話「花・糸電話」が発表された。花が歌い出したり、花と語り合うのは何だか気持ち良さそうだ。しかし、花ならぬハードディスクがもしも耳慣れない音(Oliver@「スラッシュドット ジャパン」さんのHDDが壊れる直前、壊れる瞬間の音が参考になる)を奏で始めたら、冷汗ダラダラだろうか？　

　そんなクラッシュしてしまったハードディスクに音楽を奏でさせてしまった人がいる。「音楽アンプの出力をハードディスクのヘッド制御コイルに繋ぎ強制ドライブしまう」という「耳から手ェ突っ込んで奥歯ガタガタいわしたろか」というヤクザもビックリの強引な方法である。その音色を聴いてみると(例えばSTAR WARSのテーマ)、これがそれほど悪くない音質であることにもビックリするハズだ。

■「時間と場所をわきまえた(TPO)」予測(日本語)変換入力システム　（初出：2005年11月01日）　

　下の記事を書いたのは、もう5年近く前のことになります。この記事を書いた時には、1,2年もしないうちに、文字入力システムは、この記事で書いたような”「時間と場所をわきまえた(TPO)」予測変換入力システム”になっているだろう、と思っていました。しかし、現実には、そういう製品を未だ見かけていないのが、私には少し解せません。そういう未来にならなかった理由は、文字入力に必用な速度を実現できないと言った実装上の、問題なのでしょうか。それとも、そもそもそういったニーズがない、というようなことだったのでしょうか・・・それとも、こういう考え方がそもそも間違っていたのでしょうか。

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　先月、独立行政法人産業技術総合研究所の増井俊之氏が「携帯端末での文字入力インタフェースの POBox（Predictive Operation Based On eXample）」で第４回ドコモ・モバイル・サイエンス賞」先端技術部門 優秀賞を受賞した。 POBox のようなシステムは、過去に入力した単語・文字の繋がりから、次に入力する文を自動で予測・表示・入力してくれる。つまり、POBoxのようなシステムは「(他の誰でもなく)そのユーザ自身の過去の動作」にもとづいて、「現在・未来に入力する文章を予測」するわけだ。

　類似の文字入力システムは、私の携帯電話にも搭載されており、私もとても重宝している。例えば、私の携帯電話では「も」という文字を入力しただけで、「申し訳ありません」と出てくる。もちろん、「ま」という文字ならば、「誠に申し訳ありません」である。あるいは、それが「い」ならば、「今から送付いたします」である。その「過去に入力した単語・文字の繋がりが謝罪ばかり」という点は実に情けない話のだが、その予測文字を毎回使うというところもさらに情けない。 つまりは、あまりにワンパターンの動作を私はいつもしているわけだ。

　先日、増井氏の「携帯から位置情報を利用」というUNIX MAGAZINEの記事(PDF)に影響されて、自分用に「 (au)携帯電話GPSス位置追跡ページ」を作った。そして、自分が「いつ」「どの場所にいるか」のデータベースを作り始めた。作った理由はいろいろあるのだが、その一つが携帯電話の文字入力をもっと楽にするために、自分用に(自分の時間やいろ場所やその瞬間に書いたメールを把握することで)「時間と場所をわきまえた(TPO)」予測(日本語)変換入力システムを作りたかったのである。時と場所に応じて、書く文章というのは違うのだから、それを考慮した予測(日本語)変換システム(TPO式POBox = TPOBox)が欲しかった、ということである。

　たとえば、8:00 A.M に「お」と私が入力したら、たいていの場合次に続く文字は「おはようございます。」である。そして、9:00 A.M ～7:00 P.M.の間は「遅れて申し訳ありません。」が多い。7:00 P.M.過ぎは「お疲れ様です」という感じだ。つまり、メールを書く時間によって、同じ文字から始まっても「違う文章」を書くことが多い。つまり、(同じ私という人間であっても)それほど「ワンパターン」ではないのである。

　そして、それは場所によっても同じだ。例えば、平日の9:00 A.M.に品川近辺にいる場合、それは打ち合わせ場所に向かう状況が多いので、「い」という文字を入力した場合に次に続く文章は「今、品川におりますので、あと30分ほどで到着します。」という感じのものが多い。そして、それが平日の8:00 A.M.に東京近辺にいる場合には、違う出張先へ行く場合が多いので、「今、東京に着きました。そちらには9:45に到着予定です。」という感じが多い。つまり、時間と場所によって、入力する内容が自動的に決まる、入力する内容は時間や場所に依存しているのが普通だと思う。

　先ほど、「(他の誰でもなく)そのユーザ自身の過去の動作」と書いたが、「同じユーザであっても違う時間にいるなら、それは違うユーザと考えた方が良いこともあるし、(その同じユーザが)違う場所にいればそれも違うユーザと捉えた方が(そして違う文字を予測した方が)良いこともある」ということだ。そして、そんな「時間と場所に応じたユーザの過去の行い」を学習し、「時間と場所をわきまえた(TPO)」予測(日本語)変換入力システムが携帯電話に搭載されたあかつきには、きっと入力がとても楽になるに違いない、と想像している。つまりは、それは「TPOも考えるならば、すごくワンパターンの行い・繰り返しをユーザがしている可能性が高い」という、現実を示すことになってしまうのだが…。

■古びていくARタグ　

　AR(仮想現実感)ソフトウェア、現実世界に「書置き」をすることができるソフトウェアが増えている。そんなソフトウェアで、神社の絵馬が吊るされているところを眺めたとしたら、どんな景色が見えるのだろうか。

　色褪せないままに、ずっと同じ「書置き」が見えても良いような気がするし、（更新されないとだんだん古びていく）「すたれるインターフェース」のように、時の流れとともに朽ちていく「書置き」でも自然なような気がする。

　神社の絵馬を宮司が護り・そしていつか燃やすのだろうか。それならば、ARタグはどのようになるのだろうか。

■長野オリンピックを支えた「白馬ジャンプ台の採点インターフェース」　

　雪が深い頃、長野白馬スキー場のジャンプ台に登ってみました。選手たちが空へ飛び出していく斜面の上に立ち、その高さと傾斜の激しさに、恐れおののいたりしたのです。

　ジャンプ台で眺め・面白かったもののひとつが、（右上の写真の）採点者が操る点数入力台でした。つまり、それはスキー・ジャンプ競技の点数を決める、つまり飛型点や着地点といったものを採点者が入力する器具です。”SEIKO JP-20PH”と銘打たれ、"Flight""Landing""Falls"という三点について採点した結果を入力するための道具、その無骨さになぜかとても惹かれたのでした。

　秋葉原のラジオデパートに並んでいそうなケースに、メカニカルなスイッチと液晶を配置した操作盤…"Welcome to Hakuba"という文字が浮かび上がる操作盤の中に、運動オンチでオタクなぼくらを引きつけてやまないフェロモンを、そこに強く感じたのです。

　西方が飛び・葛西が飛び、その後に飛んだ原田や舟木たちの点数が押されたのが、この「白馬ジャンプ台の採点インターフェース」です。あのドラマの後ろで、人知れず動いていたのがこの機械です。