高校「情報Ⅰ」単語帳 - 第一学習社「高等学校 情報Ⅰ」 - 情報デザイン

米認知科学者ドナルド・ノーマン(Donald A. Norman)が提唱した概念で、人間がモノに接したときに知覚される、行動の手掛かりとなる要素のことである。典型的には物体の形状やデザインなど視覚的な要素だが、発する音(聴覚)や表面の質感(触覚)などが手掛かりとなる場合もある。

例えば、ゴミ箱の設計者が上部に小さな丸い穴の空いた形状にデザインすれば、特に文字や絵文字で案内しなくても、それがビンや缶、ペットボトルなどを入れるものであることが伝わる。これは意図されたシグニファイアだが、通路で大きなプラ容器を雨漏りの水受けに使っていたらゴミを捨てられてしまう、といった意図しない(あるいは意図に反する)シグニファイアが生じることもある。

類義語と語源

似た概念に「アフォーダンス」(affordance)がある。モノと人間の間に生じる相互作用の可能性を表し、人間が知覚するかどうかに関わらずモノが宿している性質であるとされる。ノーマンは当初、デザインによって適切にアフォーダンスの手掛かりを与えることの重要性を説いていたが、デザイン上の手掛かりがアフォーダンスであるとする解釈が広まってしまったため、改めてシグニファイアの概念を提唱した。

「シグニファイア」の語は記号学の用語「シニフィアン」(仏語 “signifiant”、英語では “signifier” )から取られたもので、記号学ではある特定の内容を指し示す文字による表記や発話などを意味する。それによって指し示された実際の内容である「シニフィエ」(signifier)と対になる概念である。

リレーショナルデータベースのテーブルやCSVファイルのように、一件のレコードの構成、各項目のデータ型や形式、項目の並び順、項目やレコードの区切り文字などが事前に決まっており、同じ構成のレコードの繰り返しとしてデータを列挙したものを指すことが多い。

ソフトウェアによって容易に読み込んで内容を認識させることができ、大量のデータを集計したり分析するのに適している。人間がそのまま眺めて読みやすい形式とは限らず、ソフトウェアによって抽出や集計を行ったり、見やすいよう整形したり、レポートなど別の形式へ変換してから人間に供されることが多い。

一方、Webページや電子メール等のメッセージ、ワープロソフトやプレゼンテーションソフトなどで作成した(見栄え重視の)文書ファイル、画像や音声、動画などのメディアデータといった、決まった形式や配置に従ってデータが並んでいるわけではない不定形なデータ群のことを「非構造化データ」(unstructured data)という。

Webページの構造化データ

WebページのHTMLコードは、Webブラウザにその文書の構造やレイアウトを伝達するという意味では構造化されているが、書かれている情報をサイト横断的に同じ形式に従って自動収集・処理できるような構造にはなっていない。

そこで、ソフトウェアが自動処理しやすいようページ内に書かれている内容を特定の規約に則って構造化として記述する手法が提唱されている。同じ情報を人間向けと機械向けに同じページに埋め込んでおき、ブラウザは人間向けのデータを表示し、Webロボットなどの自動処理プログラムは機械向けのデータを収集する。

様々な手法が提唱されているが、現在有力な方式はHTMLのヘッダ領域などにJSON-LD形式でスクリプトの形で情報を埋め込む手法で、Schema.orgという業界団体が情報の種類ごとにデータの記述形式(スキーマ)の標準を提案している。

例えば、ある行事の開催案内のWebページに、Schema.orgの定義する「Event」(行事)のスキーマで構造化を埋め込むことで、巡回してきたロボットに行事名や主催、出演者、開催日時などを伝達することができる。

ソフトウェア開発における抽象化

ITの分野では、ソフトウェアの設計・開発やプログラミングで特に多用される概念で、制御の抽象化とデータの抽象化に分かれる。

例えば、プログラム中の様々な箇所で似たような具体的な処理を行っているときに、これを一つの汎用的なサブルーチンとして独立させ、必要な箇所から呼び出して利用するようにしたり、複数のプログラムで共通する機能をモジュールやコンポーネントなどの形に抜き出すことが該当する。

オブジェクト指向プログラミングでは、ある対象を表すデータ群と手続きを一体のオブジェクト(の雛形であるクラス)として定義するが、これも対象をプログラム上で扱うための一種の抽象化と考えることができる。

複数の具体的な対象を表すクラスから共通するデータや操作を取り出してスーパークラス(基底クラス/親クラス)を定義する場合があり、これを抽象化と呼ぶことがある。宣言だけがあり実装がサブクラス(派生クラス/子クラス)に任されている抽象メソッドを含むクラスは特に「抽象クラス」(abstract class)と呼ばれる。

一人では考えつかないようなアイデアを導き出すために行われる会議で、結論を得たり決定を行うことは目的ではない。出た意見やアイデアは会議後に整理したり分析したりして、その後の過程に役立てる。

アイデアをより豊かで創造的なものにするための原則がある。「他の参加者の意見を否定・批判しない」「突飛・奇抜・乱雑・常識外れな意見も歓迎する」「質より量を重視する」「他の参加者の意見から連想したり自分の意見を加えて発展させる」の4つである。

1942年に大手広告代理店グループBBDO創業者の一人として知られるアレックス・オズボーン(Alex Faickney Osborn)氏が著書 “How to Think Up” で提唱したのが始まりとされる。ブレーンストーミングのように集団で創発的な活動を行う技法としては他にKJ法やバズセッションがよく知られる。

まず、手元にある情報やデータを小さなカードに一枚一項目で書き出し、広い場所にばらばらに置く。互いに関連が強い、あるいは同じ種類のものを集めてグループ化し、グループの見出しのカードを置く。数が多い場合はグループ同士を集めて大グループを作り、さらに何段階かこの作業を繰り返す。

グループ分けが完了したら、各グループ間の関連性が分かるようにグループを配置しなおし、別の紙にその様子を写しとる。そこに枠や線分、矢印などを書き入れ、それぞれの関連性を明らかにする。この図解を元にテーマを選定したり、文章化してまとめたりする。

1967年に東京工業大学教授で文化人類学者の川喜田二郎氏が考案したもので、フィールドワークで集めた知見を整理するための手法として開発された。「KJ」は同氏の氏名のイニシャルに由来する。製造業の品質管理の手法を体系化した「新QC7つ道具」の一つとしても採用されており、こちらでは「親和図法」の名称で知られる。

物事の内訳や分類、問題の原因などを図示する技法の一つである。左端に大本の事象を書き入れ、そこから構成要素を右側に枝分かれさせる。各要素を細分化した要素をさらに右側に枝分かれさせ、この手順を繰り返して段階的に詳細化していく。

ある要素を構成要素へ分解する際には、細分化された要素をすべて足し合わせると左側の元になった要素全体を表すように心がける。このような分解法は「漏れなく、重複なく」という英語表現の頭文字をとって「MECEミーシー」(Mutually Exclusive, Collectively Exhaustive)と呼ばれる。

ロジックツリーは様々な場面や対象に適用できる汎用的な技法で、構成要素に分解するものを「要素分解ツリー」(Whatツリー)、事象の原因を探求するものを「原因追求ツリー」(Whyツリー)、問題の解決策を探求するものを「問題解決ツリー」(Howツリー)と呼ぶことがある。組織の目標管理などでは「KPIツリー」もよく用いられる。

クライアントサイドイメージマップ

Webブラウザ側でリンク先を振り分ける方式で、単にイメージマップという場合はこの方式を指す。画像内に様々な形状の領域を設定し、それぞれに別のリンク先を設定することができる。

マップを設定するimg要素にはusemap属性でマップ名を指定する。マップの定義はmap要素で行い、img要素で指定したマップ名をname属性に記述する。map要素は子要素として画像内の領域を定義するarea要素を複数持つことができる。

area要素は領域の形状を指定するshape属性、頂点などの座標を指定するcoords属性、リンク先を指定するhref属性、代替テキストを指定するalt属性から成る。shape属性は「rect」(四角形)、「poly」(任意形状の多角形)、「circle」(円)、「default」(どの領域にも含まれていない外側)を指定できる。

例えば、<area shape="rect" coords="0,0,50,50" href="square.html"> のように指定すると、画像の左上端を原点として(0,0)と(50,50)を対角線とする四角形(この場合は50ピクセル四方の正方形)の領域から「square.html」へリンクする。

サーバサイドイメージマップ

ブラウザ側では通常の単一リンクとして機能するが、Webサーバ側にはURLの末尾に「/click.cgi?103,45」といったように画像内での座標が渡される。サーバ側では座標からどの領域がクリックされたか割り出し、コンテンツを出し分けたり適切なリンク先にリダイレクトを行う。

Webページ側ではimg要素に <img src="image.png" ismap> といった具合にismap属性(値は不要)を付加するだけで実現できるが、リンク先としてサーバ上に振り分け処理を実装したプログラムファイルを用意する必要がある。

プロジェクトマネジメントではプロジェクトを構成する工程の前後関係を一覧して把握するために作成される。このような図を用いて計画や管理を行う手法を「PERT」(Program Evaluation and Review Technique)ということから、「PERT図」(パート図)とも呼ばれる。

複数の工程からなるプロジェクトでは、工程間に「前の工程が終わらないと次の工程が始められない」という依存関係が存在する場合がある。一方で、どちらを先に行っても良い、並列に進めても良いという関係になっているものもある。

PERT図では矢印が個々の工程を表しており、内容と所要時間を付記する。工程間に依存関係がある場合、間に丸印(◯)で表される「結合点」を挟んで矢印同士を連結する。プロジェクトの開始と終了も結合点として表す。すべての工程を配置すると、開始から終了までどの順序で工程を進めればよいか、どの工程を並列に進められるかを一覧できるようになる。

開始から終了までの間には、いくつかの経路が現れることがあるが、経路上の工程の所要時間を足し合わせていくと、それぞれの経路全体の所要時間を求めることができる。その中で最も所要時間が長い経路は、プロジェクト全体の最短工期を表しており、これを「クリティカルパス」(critical path)という。

クリティカルパスに現れない工程をどんなに急いでも工期は短縮しないため、遅延を防止したり工期を短縮するにはクリティカルパス上の工程に注力する必要がある。このようにクリティカルパスに着目してマネジメント活動を行う手法を「クリティカルパス法」(CPM：Critical Path Method)という。

情報や案内を単語や文章で記載するとその言語が読めない人には内容が伝わらないが、様々な場所で共通して使われるピクトグラムを描いておけば、言葉が分からなくても最低限の内容は伝達できる。文字のみの場合よりもよく目立ち、ひと目ですぐに情報が伝わる利点もある。

代表的な例として、公共施設などにあるトイレの男女のマーク、障害者用を表す車椅子のマーク、非常口のマーク、禁煙マークなどがある。その場所における禁止事項や危険についてピクトグラムを列挙した看板などもよく見かける。

図柄は線や図形を組み合わせた単色か二色(背景色を含めれば2～3色)のシンプルなデザインとすることが多い。「赤は禁止、黄色は注意」「青は男、赤は女」といった具合に色の違いに意味が込められている場合もある。

駐車場の「P」マークや案内所の「i」マークのようにアルファベット頭文字をモチーフとする慣例がある少数の事例を除き、文字部分が読めなければ意味が伝わらないデザインにはしないのが原則である。図柄の下などに「立入禁止」のように補助的に内容を表す単語を添えることはある(厳密にはこの部分はピクトグラム本体に含まれないとも言える)。

施設の設置者などが独自にデザインして掲示する例も多いが、社会的に共通してよく使われるものは標準の図柄が国際規格や国内規格で定められている。一般的な案内用のピクトグラムについて国際標準化機構が定めたISO 7001や、危険や警告、禁止などを表す標識を定めたISO 7010、これらを反映して定められた日本国内のJIS規格であるJIS Z 8210(案内用図記号)などがよく知られている。

単なるグラフやイラストではなく、様々な視覚的な要素を組み合わせ、色彩や形状、大きさ、配置などをデザインすることにより、一目で概要を把握できるように表現された画像を意味する。アニメーションする動画や対話的に操作できるソフトウェアの形に仕上げたものもある。

日常的によく目にする例として、鉄道の路線図や交通標識、各地の天気予報を地図に重ねて表示した画像、各地域の統計値を地図に書き入れた図などがある。科学技術の分野では、人工物の構造図や自然現象の模式図などに補助的な線や矢印、注釈、数値などを書き入れた画像がよく用いられる。

様々な色味を、対応する光の波長の連続的な変化に応じて円環状に並べたものを「色相環」(color circle)という。波長が最長の赤の隣に最短の紫を繋いで環状としている。この中で、ちょうど環の反対側にある色同士を補色という。

色相環の色と位置の対応関係は色の表現方法(表色系)によって微妙に異なるため、系によって色の組み合わせも異なるが、絵の具や印刷物など減法混色の系でよく知られるRYB色相環やマンセル色相環では「赤-緑」「黄-紫」「青-橙」の組み合わせがよく知られる。

補色の組み合わせは互いがくっきりと際立つ効果があるため、目立たせたい場所などに使うと効果的であるとされる。ただし、明度の赤い補色同士を直接隣り合わせると目がチカチカしてかえって見にくい状態になることがある。

様々な色味を、対応する光の波長の連続的な変化に応じて円環状に並べたものを「色相環」(color circle)という。波長が最長の赤の隣に最短の紫を繋いで環状としている。この中で、位置が近い色同士を類似色という。

色相環の色と位置の対応関係は色の表現方法(表色系)によって微妙に異なるが、おおむね赤-赤紫-紫-青紫-青-水色-エメラルドグリーン-緑-黄緑-黄-橙-赤の順に並んでいる。この中で、例えば、「黄-橙-赤」や「緑-水色-青」、「青紫-赤紫-赤」といった組み合わせが類似色となる。

配色で類似色の組み合わせを用いると統一感や安定感が増し、暖色の組み合わせであれば明るさや優しさ、寒色の組み合わせであれば落ち着きや涼しさなどを演出することができる。一方、色相環で反対側にある色同士の組み合わせは「補色」と呼ばれ、対照的で目立つ組み合わせとされる。

光は波長の違いにより人の目にそれぞれ異なった色として映り、赤、青、緑といった人間が感じる色の種類(色味)のことを「色相」(hue)という。波長の変化に応じて連続的に色味が変化する様子を円環状に表したものを色相環という。

色と位置の対応関係は色の表現方法(表色系)によって微妙に異なるが、名前のある主な色で言うと赤-赤紫-紫-青紫-青-水色-エメラルドグリーン-緑-黄緑-黄-橙-赤の順に並ぶ。いわゆる「光の三原色」(赤・緑・青)や「色の三原色」(水色・薄紫・黄)は、概ね各色が120度ずつ離れた配置となる。

色相環で隣や近くにある色同士を「類似色」、中心を挟んでちょうど反対側にある色同士を「補色」という。補色については表色系によって色の組み合わせも微妙に異なるが、絵の具や印刷物など減法混色の系でよく知られるRYB色相環やマンセル色相環では「赤-緑」「黄-紫」「青-橙」などが補色となる。

写真や画像、図版などでは、全体の中で必要な部分だけを取り出して強調するために、不要な周縁部を切り取って排除する処理や操作をトリミングという。

映像の場合は、主に縦横比(アスペクト比)の調整のために上下あるいは左右を一定の割合で切り落として調整することをトリミングという。映画をアナログテレビ放送する際に左右をカットしてアスペクト比を4：3にする処理などが該当する。一方、写真の場合ように被写体の強調のために一部を切り取って拡大する処理や作業のことは「クロッピング」(cropping)という。

プログラミングやデータベースの分野では、文字列データの先頭や末尾に含まれる空白文字などを削除する操作のことをトリミングという。また、ログなど時系列に蓄積されていくデータなどについて、一定の条件や基準に基づいて自動的に削除する処理のことをトリミングという場合もある。

従来の一般的なフォントは健常な成人が読むことを暗黙の前提としており、高齢者や子ども、弱視(ロービジョン)や読字障害(ディスレクシア)など視覚に関する障害や特性を持つ人々、日本語がネイティブではない外国出身者などにとって、読み取りにくかったり誤読しやすい箇所が含まれることがあった。

UDフォントはユニバーサルデザイン(UD：Universal Design)の考え方に基づいて、できる限り多くの人が同じように読み取ることができるよう配慮された字形となっている。文字としての見やすさや分かりやすさ、文として並べたときの読みやすさ、他の文字との判別しやすさ、誤読しにくさを重視してデザインされている。

「このような特徴がある字形はUDフォントである」といった明確な基準や共通する性質があるわけではないが、短いはみ出し部分を除去するなどすっきりしたシンプルなデザインにしたり、「C」「3」などの開口部を広く取ったり、濁点と半濁点を取り違えないよう大きくしたり、「1」「I」「l」などの字形の似ている文字にそれぞれ明確な特徴を与えるなどの工夫が凝らされている。

UDフォントは様々な人が様々な状況で目にする可能性がある場合によく用いられ、家電製品などの電子機器の操作画面、商品のパッケージや取扱説明書、街頭や公共施設、店舗、交通機関などの案内や掲示物、新聞や雑誌などの出版物、手続きや契約関係の書類などで採用が広がっている。教科書にも「UD教科書体」が使われる例が増えている。

フォントは字形の特徴によって様々な種類があり、一定の共通した特徴を持つデザイン様式のことを「書体」(typeface/タイプフェイス)という。欧文フォントの書体には、線に強弱があり端に飾りのついた「セリフ体」(serif)や、線が均一の太さで飾りのない「サンセリフ体」(Sans-serif)、手書きに近い「スクリプト体」などの種類がある。

日本語書体には、線に強弱がありトメ、ハネ、ハライの表現された「明朝体」や「楷書体」、均一な太さの「ゴシック体」(gothic)、筆で書いたような字形の「行書体」や「草書体」などの種類がある。なお、書体という語をフォントの意味(“font”の訳語)として用いることもある。

すべての文字を同じ幅で表現したものを「等幅フォント」(monospaced font/固定幅フォント)、文字ごとに最適な幅が設定されたものを「プロポーショナルフォント」(proportional font/可変幅フォント)と呼ぶ。用途に応じて使い分けられるように、同じ字形のフォントで固定幅のものと可変幅のものが両方提供される場合もある(ＭＳゴシックとＭＳＰゴシックなど)。

データの表現形式によっても分類され、文字の形を小さな正方形の点(ドット)の集まりとして表現したものを「ビットマップフォント」(bitmap font)あるいは「ラスターフォント」(raster font)、基準となる点の座標や輪郭線を表す曲線のパラメータの集まりとして表現したものを「アウトラインフォント」(outline font)と言う。

ビットマップ方式は高速に処理でき、小さな表示サイズでは美しく表示できるが、拡大・変形すると形が崩れてしまうため、現在では、サイズによらず同じ品質を得られるアウトライン方式が用いられることが多い。また、プロッタなど特定の用途では、太さの概念が無く、中心線の曲線のパラメータのみで字形を表した「ストロークフォント」(stroke font)と呼ばれる方式が用いられることもある。

アウトライン方式のフォントデータのファイル形式にはいくつかの標準的な形式があり、様々なシステムで同じデータを共通して利用することができる。「TrueTypeフォント」や「OpenType」「WOFF」(Web Open Font Format)「PostScriptフォント」(Type 1フォントやCIDフォントなど)などが有名である。

書体は字形の特徴によって様々な種類があり、一定の共通した特徴を持つデザイン様式のことを「書体」(typeface/タイプフェイス)という。欧文書体の書体には、線に強弱があり端に飾りのついた「セリフ体」(serif)や、線が均一の太さで飾りのない「サンセリフ体」(Sans-serif)、手書きに近い「スクリプト体」などの種類がある。

日本語書体には、線に強弱がありトメ、ハネ、ハライの表現された「明朝体」や「楷書体」、均一な太さの「ゴシック体」(gothic)、筆で書いたような字形の「行書体」や「草書体」などの種類がある。なお、書体という語を書体の意味(“font”の訳語)として用いることもある。

すべての文字を同じ幅で表現したものを「等幅書体」(monospaced font/固定幅書体)、文字ごとに最適な幅が設定されたものを「プロポーショナル書体」(proportional font/可変幅書体)と呼ぶ。用途に応じて使い分けられるように、同じ字形の書体で固定幅のものと可変幅のものが両方提供される場合もある(ＭＳゴシックとＭＳＰゴシックなど)。

データの表現形式によっても分類され、文字の形を小さな正方形の点(ドット)の集まりとして表現したものを「ビットマップ書体」(bitmap font)あるいは「ラスターフォント」(raster font)、基準となる点の座標や輪郭線を表す曲線のパラメータの集まりとして表現したものを「アウトライン書体」(outline font)と言う。

ビットマップ方式は高速に処理でき、小さな表示サイズでは美しく表示できるが、拡大・変形すると形が崩れてしまうため、現在では、サイズによらず同じ品質を得られるアウトライン方式が用いられることが多い。また、プロッタなど特定の用途では、太さの概念が無く、中心線の曲線のパラメータのみで字形を表した「ストローク書体」(stroke font)と呼ばれる方式が用いられることもある。

アウトライン方式の書体データのファイル形式にはいくつかの標準的な形式があり、様々なシステムで同じデータを共通して利用することができる。「TrueType書体」や「OpenType」「WOFF」(Web Open Font Format)「PostScript書体」(Type 1書体やCID書体など)などが有名である。

装飾がなく線の太さが均一であるようなフォントがゴシック体に分類される。角や端が角ばったデザインのものを「角ゴシック体」、丸みを帯びているものを「丸ゴシック体」と呼ぶことがある。

印刷物では表題や見出し、強調箇所などに用いることが多く、本文など長い文章は明朝体など線幅に変化のあるフォントが用いられることが多い。遠くから視認しやすいため屋内の案内や屋外の看板などにもよく用いられる。

コンピュータでは、解像度の低いディスプレイで線幅が一定しないフォントを表示すると輪郭にガタつきが多く発生し読みにくかったことから、操作画面などの表示のほとんどでゴシック体のフォントが用いられてきた。現在では高解像度の表示装置も増えているため、長い文章を読む表示モード(リーダーモード)などで明朝体などを使用する例も増えている。

なお、欧文の場合は線幅が一定で飾りの無い書体を「サンセリフ体」(sans-serif font)と呼ぶのが一般的である。“Gothic font” と言った場合、中世の古文書に出てくるような、縦横の線幅が極端に異なり角ばった独特の字形をした「ブラックレター」(blackletter)のことを指し、日本語フォントのゴシック体とはまったく異なる字体となるため注意が必要である。

中国の明みんの時代に漢字の活版印刷を行うために整理された字体を元にしているためこのように呼ばれる。日本では明治時代にやはり活版印刷のために漢字と仮名の書体が整備され、書籍や新聞、雑誌などの本文に広く用いられるようになった。

線幅が一定でない字体には楷書体や教科書体もあるが、これらが筆などで人が書いた手書き文字に近い一方、明朝体は縦や横に伸びる画の多くを垂直・水平に寄せ、線幅をなるべく一定に保ってトメを字飾りのように三角の盛り上がりで表現するなど、独特の様式が見られる。

コンピュータでは、初期の解像度が低いディスプレイ装置だと輪郭が崩れやすく見にくかったため、画面表示に用いられるフォントはゴシック体が標準となっている。一方、ワープロソフトやDTPソフトなど印刷用途では明朝体が標準的に用いられ、本文など長い文章に設定されることが多い。

近年ではディスプレイの解像度が高精細化したため、メニューなどの表示に明朝体のフォントが用いられたり、長い文章を読むための表示モード(リーダーモード)などで本文を表示する用途に明朝体が用いられることも増えている。

なお、 欧文の場合は線幅に変化があり飾り付きの書体を「セリフ体」(serif font)と呼ぶのが一般的で、明朝体とセリフ体、ゴシック体とサンセリフ体が字形や用途などでほぼ対応関係にある。

各文字の左右の余白の量が概ね同じであり、字間の調整などをしなくても書き文字のようにほぼ一定の間隔で文字が並ぶ。長い文章などを表示・印刷したときに自然で読みやすい。横書きで折返しのある文章では行末や縦方向の並びは揃わず、一行に表示される文字数も行ごとに変化する。

幅の変化は「l」と「m」、「<」と「.」のように英数字・記号において顕著だが、日本語文字でも「っ」「ァ」のような小さなカナ文字はサイズに合わせて幅も狭まっており、フォントによっては「目」「う」「リ」のような文字を細め(縦長)に調整している場合もある。

一方、すべての文字の幅が同じに設定されているフォントは「等幅フォント」(monospaced font)「固定幅フォント」と呼ばれる。初期のコンピュータではあらかじめ一定幅の格子に区切られた領域に文字を表示・印刷することしかできなかったため、文字はすべて等幅だったが、処理能力の向上によりプロポーショナルフォントを扱うことができるようになった。現在でも縦方向の並びが揃っていたほうが見やすいプログラムコードの表示などでは等幅フォントが好まれる。

本来、文字にはそれぞれ固有の幅があるが、フォントデータには、すべての文字を均一の枠に収めるように設計された「等幅フォント」(固定幅フォント)と、手書きの場合と同じように文字ごとに幅が設定された「プロポーショナルフォント」(可変幅フォント)の違いがある。

等幅フォントでは同じ幅にすべての文字を収めるため、各文字の左右の余白の量は幅が狭い文字では大きく、広い文字では小さくなる。文字自体の字間の空きはまちまちになるが、文字の表示枠は一定の幅で並び、一行に表示・印刷される文字数も(文字の大きさが同じなら)常に一定となる。

ASCII文字などいわゆる半角文字(半角英数字・記号)は幅が高さの半分の縦長の長方形に収められ、いわゆる全角文字(漢字、仮名、全角英数字・記号など)は幅と高さが等しい正方形の領域に収められる。後者は前者のちょうど2文字分となる。

「Courier」(クーリエ)のように等幅フォントとしてのみ提供されるフォントと、「ＭＳ ゴシック」(等幅)と「ＭＳ Ｐゴシック」(プロポーショナル)、「Noto Sans」(プロポーショナル)と「Noto Sans Mono」(等幅)のように同じ字形で等幅とプロポーショナルの両方が用意されているものがある。

主な用途

コンピュータが実用化されてから1990年代頃までは、あらかじめ一定幅の格子に区切られた領域に文字を表示・印刷する仕組みだったため、フォントはすべて等幅だった。文書作成などでプロポーショナルフォントが一般的になった今でも等幅フォントが用いられる場面はある。

等幅フォントは複数行に表示した際に文字が格子状に規則正しく配置されるため、リストや表など縦に項目が並ぶような文書の表示・印刷に適している。「┌」「├」などの罫線用の文字も、等幅フォントでの表示・印刷を前提に用意されたものである。

プログラムコードや設定ファイルなどを見やすく表示・編集できるため、テキストエディタやコードエディタなどでも標準のフォントが等幅に設定されていることが多い。コンピュータのコマンド入力画面(シェルやコマンドプロンプト)も等幅フォントによる表示が標準となっている。

従来の一般的なフォントは健常な成人が読むことを暗黙の前提としており、高齢者や子ども、弱視(ロービジョン)や読字障害(ディスレクシア)など視覚に関する障害や特性を持つ人々、日本語がネイティブではない外国出身者などにとって、読み取りにくかったり誤読しやすい箇所が含まれることがあった。

UDフォントはユニバーサルデザイン(UD：Universal Design)の考え方に基づいて、できる限り多くの人が同じように読み取ることができるよう配慮された字形となっている。文字としての見やすさや分かりやすさ、文として並べたときの読みやすさ、他の文字との判別しやすさ、誤読しにくさを重視してデザインされている。

「このような特徴がある字形はUDフォントである」といった明確な基準や共通する性質があるわけではないが、短いはみ出し部分を除去するなどすっきりしたシンプルなデザインにしたり、「C」「3」などの開口部を広く取ったり、濁点と半濁点を取り違えないよう大きくしたり、「1」「I」「l」などの字形の似ている文字にそれぞれ明確な特徴を与えるなどの工夫が凝らされている。

UDフォントは様々な人が様々な状況で目にする可能性がある場合によく用いられ、家電製品などの電子機器の操作画面、商品のパッケージや取扱説明書、街頭や公共施設、店舗、交通機関などの案内や掲示物、新聞や雑誌などの出版物、手続きや契約関係の書類などで採用が広がっている。教科書にも「UD教科書体」が使われる例が増えている。

値の出現頻度の高い階級は高い棒で、低い階級は低い棒で図示されるため、出現頻度の高低やバラつき具合を視覚的に容易に把握できる。各階級の度数を示す棒のことを「ビン」(bin)と呼ぶことがある。

すべてのビンの面積の総和が全体の度数を表しており、各ビンの面積は全体に占めるその階級の度数の割合を視覚的に表現したものとなっている。同じデータ群でも階級の幅の取り方次第でビンの形状や分布は異なるが、どのような基準で区分すべきかについて様々な方法論が提唱されている。

また、手前のすべての区間の度数を足し合わせた累計値をその区間の度数とし、これを右肩上がりの棒グラフの列で示したものを「累積ヒストグラム」(cumulative histogram/累積度数図)という。端からどの区間までが重要かを見極める場合などに利用される。

点の分布する様子を見て、データを構成する二つの量の間に関連があるか、どのような関連があるかを知ることができる。例えば、点が右上がりの帯状に分布していれば正の相関があると分かり、(左上から)右下がりなら負の相関があると分かる。まんべんなく散らばっていれば相関が薄いか無さそうであると考えられる。

全体の傾向から大きく外れた特異点(外れ値)がどこにあるかも容易に知ることができ、これを除外して計算を行ったり、外れた理由を詳しく調べたりすることもある。また、全体に当てはまる傾向を調べるだけでなく、点の集まり具合から二つの量の関係が同じ傾向を示している項目群をグループ分け(グルーピング)するといった使い方をする場合もある。

コンピュータの主なユーザーインターフェースは、ディスプレイ装置などの画面表示、マイクやスピーカー、イヤフォンによる音声入出力、キーボードなどによる文字入力、マウスやペンタブレット、タッチパネル、ジョイスティックなどによる(画面上の)位置や方向の入力、カメラなどによる画像・映像入力、およびこれらの組み合わせによって構成されることが多い。

現代のコンピュータのユーザーインターフェースは大きく分けて、文字による表示や入力を基本とする「CUI」(Character User Interface：キャラクタユーザインターフェース)あるいは「CLI」(Command Line Interface：コマンドラインインターフェース)と、絵や図形による表示、画面内の位置を指示することによる操作を基本とする「GUI」(Graphical User Interface：グラフィカルユーザインターフェース)の二種類がある。

CUI/CLI

CUI/CLIは主にキーボードからコンピュータへの命令(コマンド)を文字により入力し、コンピュータは応答や処理結果を画面に文字で表示する方式である。歴史が古く、慣れれば効率よく操作することができるが、コマンドを覚えなければ操作できないため初心者にはとっつきにくい。

連続して実行するコマンドをファイルに記録して繰り返し一括実行したり、コマンドの出力文字列を他のコマンドの入力に与えるなどの手法で操作の一部を自動化しやすいことから、現在もコンピュータに詳しい人や技術者など専門家がよく利用する。

GUI

GUIはコンピュータの性能・機能が向上し、グラフィック表示やマウスなどが利用できるようになった1980年代頃から普及し始めたもので、専門家でない人やコンピュータに詳しくない人でも直感的に使用できることから、一般に販売されるパソコンや携帯端末などの多くで採用されている。

パソコンでは画面全体を机の上になぞらえた「デスクトップ」という形式で表示し、動作中のソフトウェアに与えられた矩形の表示領域である「ウィンドウ」を並べることができる。ファイルやアプリケーションなどは「アイコン」で表示され、マウス操作やタッチ操作で位置を指し示して操作指示を与える。

近年では、画面に指や専用のペン型の器具などで触れて対象や位置を指示するタッチパネルを利用した操作方式が普及しており、スマートフォンやタブレット端末では標準のGUIとなっている。こうした機器では液晶画面が入出力インターフェースのほとんどの機能を提供しており、いくつかのボタンを除き操作に他の装置は使用しない。

UXとの違い

システムの性能が優れていたり機能が豊富でも、ユーザーインターフェースの設計や実装が不適切だと利用者がシステムの提供する資源を十分に活用することができず、また無用な負担を強いられ作業効率も低下するため、システムの総合的な優劣を決する重要な構成要素の一つと言える。

ユーザーインターフェースという概念は主にシステム側の機能や動作を中心に捉えるものだが、近年では、利用者側の視点から、一連の操作や表示の流れから得られる利用者の体験の総体を表す概念として「UX」(User Experience：ユーザーエクスペリエンス、ユーザー体験)という用語が提唱されている。

なお、コンピュータの分野ではユーザーインターフェースが一般的な用語だが、機械などの分野では「HMI」(Human Machine Interface：ヒューマンマシンインターフェース)あるいは「MMI」(Man Machine Interface：マンマシンインターフェース)と呼ぶことが多い。

画面上にアイコンやメニュー、ボタンといった絵や図形に補助的な文字情報を組み合わせた操作要素が表示され、これをマウスやトラックパッド、タッチパネルなどのポインティングデバイス(位置入力装置)で選択してコンピュータへの指示を与える。

パソコンなどではオペレーティングシステム(OS)が管理する「デスクトップ」(desktop)と呼ばれる初期画面が表示される。各アプリケーションソフトは「ウィンドウ」(window)と呼ばれる矩形の領域を与えられ、その中で表示や操作を行う。複数のウィンドウを同時に開き、並行して処理を行ったり、即座に切り替えて操作することができる。

スマートフォンやタブレット端末では「ホーム画面」(home screen)が表示され、導入済みのソフトウェア(アプリ)がアイコンとして並んでいる。これをタッチ操作で選択するとアプリが起動して全画面で操作可能になる。複数アプリを同時に起動することはできるが、画面を切り替えて使用するのが一般的となっている。

CUIとの違い

一方、情報の提示も操作の受付も原則として文字によって行うユーザーインターフェースを「CUI」(Character User Interface：キャラクターユーザーインターフェース)あるいは「CLI」(Command Line Interface：コマンドラインインターフェース)という。

利用者はキーボードなどを用いてコンピュータへの指示を文字によって与え、コンピュータからの出力も画面に文字を表示して行われる。LinuxなどのUNIX系OSやメインフレーム(大型コンピュータ)、ネットワーク機器など、訓練を受けた専門の技術者やオペレータが操作する前提のコンピュータ製品で多く用いられる。

パソコン向けOSのWindowsやmacOS、スマートフォンやタブレット端末向けのAndroidやiOSなど、技術者ではない一般消費者や(企業の)従業員が操作することを想定したコンピュータ製品は、情報の見やすさや操作方法の習得のしやすさなどを重視してGUIを中心に構成することが多い。家庭用ゲーム機、デジタル家電など民生用コンピュータ応用製品の多くも、主要な表示・操作方式としてGUIを用いる。

マウスやトラックパッドなど画面上の位置を指示するポインティングデバイスにおける最も基本的な操作法の一つで、画面に表示されたマウスポインタやカーソルが重なっているアイコンなどの対象物を選択・指定された状態にするのに用いられることが多い。

触れて離す操作を素早く連続して行うことで、回数により異なる動作を指示できる場合がある。1回だけクリックすることを「シングルクリック」(single click)、2回の場合を「ダブルクリック」(double click)、3回を「トリプルクリック」(triple click)という。一般的によく利用するのはダブルクリックまでで、3回以上はあまり用いない。

マウスは機種によってボタンが複数存在する場合もあり、どれをクリックによって異なる動作を指示できる。一般的なWindowsパソコンでは筐体上面に左右にボタンが並んだ2ボタンマウスがよく利用され、左ボタンをクリックすることを「左クリック」、右ボタンをクリックすることを「右クリック」という。

左右の間にホイールがある機種ではホイールを押し下げる「ホイールクリック」も利用できる。Macのように1ボタンマウスが標準の場合はこのような区別は無いが、コンピュータ側で複数ボタンマウスを接続したときに使い分ける設定が可能な場合もある。

ボタンを長く押した場合

ボタンを押し下げた状態のままポインタを動かして別の位置を指定し、ボタンを離す操作を「ドラッグ&ドロップ」(drag and drop)という。クリックに似た操作だが、対象物の移動や範囲の指定など、画面上のある位置と別の位置を対応付ける操作に用いられる。

クリックしようとして長い時間押し下げたまま(通常1秒程度かそれ以上)にしてしまったり、押し下げたはずみでわずかにポインタ位置がずれたりするとドラッグ&ドロップ操作に移行してしまい、クリックできない場合がある。

タッチ操作の場合

指先などで画面や操作面に触れて操作するタッチ操作(タッチパネルやタッチパッド)では、クリックと同じように特定の位置に軽く触れてすぐに離す操作を「タップ」(tapping/タッピング)という。

シングルクリックに相当する1回だけ触れて離す操作を「シングルタップ」、ダブルクリックに相当する2回連続してタップする操作を「ダブルタップ」という。マウスと異なりボタンの左右やホイールなどの区別はないため、左クリックや右クリックのような使い分けはできない。

画面上のマウスカーソル(ポインタ)を操作したい対象に重ね、「カチカチ」という感じで続けざまに二度ボタンをクリックする。どのような動作を行うかは機種やソフトウェアによって異なるが、主にパソコンの操作において指定したソフトウェアの起動(ファイルを開く)を行うために用いられる。

これに対し、一度だけクリックすることは「シングルクリック」(single click)あるいは単にクリックと呼び、3回連続で押すことは「トリプルクリック」(triple click)という。ボタンが複数あるマウスの場合、単にダブルクリックと言えば通常は左ボタンのダブルクリックを意味する。

タッチ入力の場合

専用の接触センサー面や画面に指やペン先で触れるタッチ操作(タッチパネルやタッチパッド)の機器では、特定の位置を軽く触れてすぐ離す(突っつく)動作を「タップ」(tapping)というが、これを「トントン」と2回連続で行うことを「ダブルタップ」(double tapping)という。ダブルクリックに相当する操作だが、マウスのダブルクリックほど頻繁には用いられない。

通常はマウスなどで画面上に表示されたメニューなどを開いて選択することにより指示する操作を、短いキー操作で実行することができる。通常の画面上での操作では選択することができない特殊な機能を呼び出すことができる場合もある。

ShiftキーやAltキー、Ctrlキー、Windowsキー(Windowsのみ)、Commandキー(Macのみ)などの修飾キーを押しながら、文字キーやファンクションキー、文字入力以外の機能を持つ特殊キーを同時に押すことで実行できる。「Ctrl+Alt+Delete」のように複数の修飾キーを同時に押さなければならない操作もある。

どのようなキー入力がどのような操作に対応するかはソフトウェアによって決められており、それぞれ異なる。「Ctrl+Sでファイルに保存」「Ctrl+Cで選択範囲をコピー」など、慣用的によく利用されるキーの組み合わせがあり、多くのソフトウェアで共通して採用されている。

ショートカットキーを利用者が変更したり新たに定義したりできるソフトウェアもある。画面上に表示されるメニューなどの項目名の横などに、「上書き保存(S) Ctrl+S」のようにその機能を呼び出すショートカットキーが記載されているアプリケーションも多く見られる。

利用者はキーボードなどを用いて文字列によって指示を与え、コンピュータからはディスプレイ装置に文字を表示して応答を返したり情報を提示する。画面やウィンドウの上部から人間の入力文字列とコンピュータの出力文字列が交互に並ぶ対話式の操作環境が一般的である。

OSの操作などのために用いられる操作環境では、操作が可能になると画面左端などに入力を促すプロンプト(prompt)と呼ばれる短い記号や文字の組み合わせが表示され、これに続けて人間がソフトウェアへの命令やその内容を表すコマンド(command)を入力する。

Enterキーなどで入力内容を決定・投入すると、改行されてコンピュータ側の処理が始まり、結果がコマンドの次行から一行または複数行に渡り表示される。処理が終了して再度入力可能になると改行されて新しい行の左端にプロンプトが表示され、コマンド入力待ちとなる。

初期の大型コンピュータ(メインフレーム)でタイプライターとプリンタを組み合わせたテレプリンタ端末が使用されたのが起源とされ、1970年代にキーボードとCRTディスプレイによるVDT環境が普及すると、メインフレームやUNIX系システムの標準的な操作環境として普及した。現在でもこれらの業務用や技術者向けのコンピュータシステムではCUI環境が好まれる傾向がある。

一方、コンピュータからの出力にグラフィックス表示を多用し、操作をマウスなどで主に画面上の位置を指定して行う操作環境はGUI(Graphical User Interface：グラフィカルユーザーインターフェース)という。現在では、パソコンやスマートフォン、タブレット端末など、コンピュータに詳しいとは限らない一般消費者にも広く普及しているコンピュータ製品のほとんどがGUIによる表示・操作を基本としている。

コマンド入力型の操作画面では、利用者がキーボードなどでシステムに対する指示(コマンド)を文字列として入力し、Enterキーなどで確定させると、システムは指定されたコマンドを実行に移し、次行から実行経過や実行結果を文字で表示していく。

コマンド実行が終了し次のコマンド入力の受け付けが可能になると、新しい行の先頭に英数字や記号を組み合わせた短い定型的な文字列を表示し、そのすぐ右に現在の入力位置を示すカーソルを表示して利用者にコマンド入力を促す。これをプロンプトという。

コマンドプロンプトとして何を表示するかはOSやシェルの種類、設定によって様々である。LinuxなどのUNIX系OSのシェルでは、一般ユーザーは「$」、rootユーザー(管理者ユーザー)は「#」という文字でコマンドプロンプトを表すことが多い。初期設定ではこれに他の情報を加えて、例えば [ユーザー名@ホスト名 カレントディレクトリ]$ (あるいは#)といった表示になっている。

Windowsでは「C:￥Windows￥System32>」のように、現在のカレントディレクトリのフルパスに「>」を加えた文字列が標準で用いられる。コマンドプロンプトの内容は利用者の設定により変更することができ、現在時刻などを入れたり、表示色を指定したりすることもできる。

Windowsでは本来の意味から転じて、「コマンドプロンプト」がコマンド入力型のシステム操作方式、およびこれを実装した標準のソフトウェアの名称となっている。スタートメニューなどから「コマンドプロンプト」を指定してプログラムを起動すれば、黒背景のコマンド入力ウィンドウが現れる。実行プログラムのファイル名は「cmd.exe」である。

コンピュータやその応用製品を人間がどのような手段で操作するか、システム側から情報をどのように伝達するかを合わせて「ユーザーインターフェース」(UI：User Interface)という。現在一般的なCUI(Character User Interface)やGUI(Graphical User Interface)などの方式はいずれも、人間が装置を手指で操作し、コンピュータが画面に文字や図像を表示して応える方式を採用している。

これに対しVUIでは、機器に接続あるいは内蔵されたマイクを用いて利用者の声を入力し、音声認識を用いて発話内容を文字に置き換え、自然言語処理を行って指示内容を理解する。システムによっては応答内容も音声合成を用いて文字から声に変換し、スピーカーやイヤホンを通じて利用者に聞かせる。

近年までこのような処理をリアルタイムに行うのは技術的に困難だったが、機械学習など人工知能に関連する技術の飛躍的な進歩や半導体の性能向上により、パソコンやスマートフォンなど民生用の一般的な情報機器でも現実的なコストで実装できるようになった。応用製品として、SiriやGoogleアシスタント、Cortanaといった音声アシスタント、Google Nest、Apple HomePod、Amazon Alexaなどのスマートスピーカーなどがある。