高校「情報Ⅰ」単語帳 - 数研出版「情報Ⅰ Next」 - 情報デザイン
構造化データ ⭐⭐
項目の形式や順序など、明確に定義された構造に従って記述、配置されたデータ集合のこと。プログラムによって自動処理するために用いられることが多い。
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。
抽象化 ⭐⭐
対象から細部や具体性を取り去り、本質的に重要な要素や、着目している側面のみを取り出して、一つの概念として定義すること。また、異なる複数の対象に共通する性質や要素を見出し、共通点を組み合わせて汎用的な概念を構成すること。
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。
ブレインストーミング 【ブレスト】 ⭐⭐⭐
集団で行うアイデアの発想法の一つで、参加者が集まって会合を開き、思いつくまま次々自由にアイデアを発言し、互いに刺激し合ってより豊かな発想を促していく手法。
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。
KJ法 【KJ method】 ⭐⭐
多数の関連する情報群を分類・分析するための手法の一つ。小さなカードに項目を一つずつ書き出し、グループ化することで情報を整理する。
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。
アイコン ⭐⭐
コンピュータの操作画面で、処理の対象や内容などを一定の大きさの小さな絵や図、記号などで表現したもの。ファイルやアプリを画面上で指定する際などによく利用される。
利用者はマウスやタッチパネルなど位置を入力する装置を用いて画面上のアイコンを指定し、コンピュータに実行内容の指示などを行う。例えば、アプリケーションソフトを表すアイコンを開くと起動して操作画面が現れ、ファイルを表すアイコンを開くと閲覧画面や編集画面が現れる。
アイコンは操作画面を画像や図形で構成するグラフィカルユーザーインターフェース(GUI)の主要な構成要素であり、キーボードなどから文字で指示を入力する方式に比べ、文字入力が不慣れな人や命令文などを覚えていない初心者でも容易に操作内容を指示できる。
アイコンの大きさや形状はシステムによって異なるが、システムごとに規定された決まった大きさ(縦横数十ピクセル程度)の正方形に揃えられ、複数のアイコンを縦横に規則正しく並べて表示する場合が多い。脇にファイル名などの文字情報を添えたり、マウスカーソルを合わせると短い説明が表示されたりする場合もある。
どの絵柄が何を表すかはシステムによって異なるが、何の機能や対象を表しているのか直感的に連想しやすいものになるよう工夫されている。しかし、コンピュータに特有な事項や抽象的な事柄などは絵や図に表すのが難しく、慣れていない人が一見しても何のことか伝わらないことも多い。
歯車が「設定」、重なった2枚の紙が「複製」、ゴミ箱が「削除」、フロッピーディスクが「保存」、虫眼鏡が「検索」、左回りの回転矢印が「アンドゥ」(操作の取り消し)など、多くのソフトウェアに共通する機能については慣用的に同じような図柄が採用されることが多い。
ピクトグラム ⭐⭐⭐
情報や指示、案内などを単純化された絵や図形で表したもの。「絵文字」「絵記号」「図記号」などと訳されることもある。言語によらず情報を伝達することができ、街頭や施設内での案内などによく用いられる。
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。
DTP 【Desktop Publishing】 ⭐
出版物や印刷物の原稿作成や編集、デザイン、レイアウト、組版などの作業をコンピュータで行い、最終的に印刷可能な原稿(版下)の作成まで行うこと。電子化された紙面編集。
見出しや文章、画像、図表などの素材を作成・編集し、それらを紙面に割り付けて構成する作業をコンピュータの画面上で行う。出来上がりの紙面状態を確認しながら編集するWYSIWYG環境を備えたソフトウェアを用いるのが一般的だが、TeXのように専用の人工言語を用いてプログラミングの要領で紙面構成を記述していくシステムもある。
簡易な用途には一般的なワープロソフトなどを用いることもあるが、印刷物の紙面構成を行う機能に特化した「DTPソフト」と呼ばれる業務用のソフトウェアを用いることが多い。
DTPは1990年代前半頃から普及が始まり、パソコンやプリンタ、イメージスキャナなどの高性能化・低価格化や、フォントなどの環境の整備が進んだことにより、現在では商業出版物の編集作業のほとんどがDTPで行われるようになっている。
初期のDTPには専用の高性能ワークステーションや米アップル・コンピュータ(Apple Computer/現Apple)社のMacintoshシリーズがよく用いられ、米アルダス(Aldus)社(当時)の「Aldus PageMaker」(ページメーカー)や米クォーク(Quark)社の「QuarkXPress」(クォークエクスプレス)が人気を博した。
現在ではWindowsパソコンもよく使われるようになり、Aldus社を買収してこの分野に進出した米アドビ(Adobe)社の「Adobe InDesign」(アドビ・インデザイン)がQuarkXPressと競い合っている。出版社や新聞社では内製や特注の専用システムを利用している場合もある。
フォント 【書体】 ⭐⭐⭐
同じ特徴、様式で一揃いの文字の形状をデザインしたもの。また、コンピュータなどで文字を表示・印刷できるように、文字形状をデータとして表したもの。もとは、同じ大きさ、デザインの一揃いの(金属)活字や文字盤の集合を意味していた。
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。
プロポーショナルフォント 【可変幅フォント】 ⭐
フォント(書体)の分類の一つで、文字ごとに適した幅が設定されたもの。各文字の表示枠が文字の実際の幅に合わせて調整され、例えば「i」は狭く、「W」は広く表示される。
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。
等幅フォント 【固定幅フォント】 ⭐
フォント(書体)の分類の一つで、すべての文字の幅を一定に揃えたもの。各文字の表示枠が文字の実際の幅に関わりなく同一に設定されており、例えば「i」も「W」も同じ幅で表示・印刷される。
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。
ヒストグラム 【度数分布図】 ⭐⭐⭐
データの分布を表す統計図の一つで、縦軸に値の数(度数)、横軸に値の範囲(階級)を取り、各階級に含まれる度数を棒グラフにして並べたもの。どの範囲の値が多く、どの範囲が少ないかを視覚的に表現できる。
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。
散布図 【分布図】 ⭐⭐⭐
一つのデータが複数の量や特性の組として表される場合に、二つの値の間の関係を明らかにするために作成される図。縦軸と横軸にそれぞれ別の特性を割り当て、各データについて対応する位置に点を打って作図する。
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。
ユーザーインターフェース 【UI】 ⭐⭐
機器やソフトウェア、システムなどとその利用者の間で情報をやり取りする仕組み。システムから利用者への情報の提示・表示の仕方と、利用者がシステムを操作したり情報を入力したりする手段や方式、機器、使い勝手などの総体を表す。
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。
GUI 【Graphical User Interface】 ⭐⭐
コンピュータの表示・操作体系(ユーザーインターフェース)の分類の一つで、情報の提示に画像や図形を多用し、基礎的な操作の大半をマウスやタッチスクリーンなどによる画面上の位置の指示により行うことができるもの。
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。
アイコン ⭐⭐
コンピュータの操作画面で、処理の対象や内容などを一定の大きさの小さな絵や図、記号などで表現したもの。ファイルやアプリを画面上で指定する際などによく利用される。
利用者はマウスやタッチパネルなど位置を入力する装置を用いて画面上のアイコンを指定し、コンピュータに実行内容の指示などを行う。例えば、アプリケーションソフトを表すアイコンを開くと起動して操作画面が現れ、ファイルを表すアイコンを開くと閲覧画面や編集画面が現れる。
アイコンは操作画面を画像や図形で構成するグラフィカルユーザーインターフェース(GUI)の主要な構成要素であり、キーボードなどから文字で指示を入力する方式に比べ、文字入力が不慣れな人や命令文などを覚えていない初心者でも容易に操作内容を指示できる。
アイコンの大きさや形状はシステムによって異なるが、システムごとに規定された決まった大きさ(縦横数十ピクセル程度)の正方形に揃えられ、複数のアイコンを縦横に規則正しく並べて表示する場合が多い。脇にファイル名などの文字情報を添えたり、マウスカーソルを合わせると短い説明が表示されたりする場合もある。
どの絵柄が何を表すかはシステムによって異なるが、何の機能や対象を表しているのか直感的に連想しやすいものになるよう工夫されている。しかし、コンピュータに特有な事項や抽象的な事柄などは絵や図に表すのが難しく、慣れていない人が一見しても何のことか伝わらないことも多い。
歯車が「設定」、重なった2枚の紙が「複製」、ゴミ箱が「削除」、フロッピーディスクが「保存」、虫眼鏡が「検索」、左回りの回転矢印が「アンドゥ」(操作の取り消し)など、多くのソフトウェアに共通する機能については慣用的に同じような図柄が採用されることが多い。
CUI 【Character-based User Interface】 ⭐
コンピュータやソフトウェアが利用者に情報を提示したり操作を受け付けたりする方法(UI:ユーザーインターフェース)の類型の一つで、すべてのやり取りを文字によって行う方式。
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。
NUI 【Natural User Interface】
コンピュータやソフトウェアの操作方式(ユーザーインターフェース)のうち、人間にとって自然で直感的な方式を用いるもの。タッチ操作やジェスチャー入力がよく例として挙げられる。
コンピュータが利用者に情報を提示したり、利用者が操作や入力を伝達する手段をユーザーインターフェース(UI:User Interface)という。歴史的には、初期のパンチカードやプリンタの時代を経て、ディスプレイ装置による文字表示とキーボードによる文字入力を組み合わせたCUI(Character User Interface)が普及し、続いて、グラフィック表示とマウスなどのポインティングデバイスによる位置入力を組み合わせたGUI(Graphical User Interface)が主流となった。
CUIではソフトウェアのコマンド(命令)体系を利用者が暗記して一文字違わず正しく入力しなければ動作しないが、GUIではアイコンやウィンドウなどのシンボルやメタファ(暗喩)を利用することで、厳密な操作や入力が必要な場面が減り、コンピュータに詳しくなくても「なんとなく」で操作方法が推測できるようになった。
NUIではこの考え方をさらに発展させ、マウスのような専用の装置を操作しなくても、人間が日常的に行っている動作の延長でコンピュータへの指示を与えられることを目指している。スマートフォンやタブレット端末などではスクリーンを指やペン先などで触れることで操作対象や処理を指示することができ、ある程度NUIの概念を体現していると言える。
これまでにない新しい操作方式として、カメラやセンサーで手指や体全体の動きを検知し、操作に反映させる「ジェスチャー認識」が研究されている。スマートスピーカーや音声アシスタントなどとして実用化されている、声で指示を与える「音声ユーザーインターフェース」(VUI:Voice User Interface)もNUIの一種に分類される場合がある。