第10回

2010年12月7日

グループに分かれて、それぞれの問題を考えてもらうにあたって、予備知識を提供したい
「インタフェースの原則」を使えば「アクセシビリティ」の問題も上手に考えることができるはず
下記は西本の博士論文としてまとめている議論の一部である

改めてグループ分けをしたら音声認識の班が消滅。。「合成」「海外」「モバイル」の３グループになった。
「どこまで話を広げて良いのか？」→「シラバスで言及した範囲はＯＫ。応相談」

音声インタフェースシステムの効果的設計と評価

背景

インタフェース技術の発展
- スイッチ、キーボード、マウス、タッチ操作、3D-CG, ポストPC, …
- 最近は kinect なんてものもある
- 音声：音声認識、音声合成、音声対話、擬人化エージェント
課題：成功する事例は限られている
- 10年・20年前からずっと言われ続けている話
- 技術は完璧ではない
  - 誤認識を起こすのは音声認識だけ？
  - マウスだってダブルクリックに100％成功しているわけではない
  - iPhoneのタッチ操作だって頻繁にミスタッチしているはず
  - おそらく永遠に「完璧にならない」のだろう。。
- さまざまなモダリティの役割を適切に割り当てることは難しい
- 新しい技術は新しいバリアを作ることもある
  - Graphical User Interface と視覚障害者
  - Raman (1997) Auditory User Interface 単純なモダリティ置換では不十分
要求
- インタフェースの設計者・開発者のための「方法論」
- その「方法論」の有効性の証明、音声技術への適用

音声認識技術の原理と構成

音響的・言語的に最も可能性の高い単語列を出力する
隠れマルコフモデル(HMM)／ベイズ決定則／N-gramモデル
課題：頑健性，未知語，「完璧ではない」

テキスト音声合成技術(TTS)

大量の音声データによる統計学習アプローチの成功
課題：聞きやすさ，テキスト解析，「完璧ではない」

インタフェースの理論

行為の3階層モデル [Rasmussenn]
- 技能ベース、規則ベース、知識ベース
人間の情報処理特性モデル [Card et.al.]
- 知覚系、認知系、運動系
  - 数値的に明確化　べき法則、Fittsの法則
  - 応用：Mac OS のメニューバーは画面の端にある。Fittsの法則は「画面の端＝無限に広い領域と等価」と解釈でき、マウスポインタのフォーカスが素早く行える。ラスキン「ヒューメイン・インタフェース」で語られている話。
行為の7段階モデル [Norman]
- 実行の淵
  - 目標を立てる、意図を形成する、行為系列を特定化する、行為を実行する
- 評価の淵
  - システムの状態を知覚、状態を解釈、状態と目標を比較評価
道具型と秘書型
- 「認知的インタフェース」＝後述の文献

提案：インタフェースの原則

原則そのものは特定の手段に依存しない主張

インタフェースの基本原則 [小林1993] [西本1994]
- 操作労力：位置移動最少、指定操作回数最少、指定操作容易性
- システムの透過性：理解容易性、手順連想容易性、フィードバック
- 頑健性：誤入力防止、修復容易性

インタフェースの構成原則 [小林1993] [西本1994]
- 初心者保護、熟練者優遇、上級利用移行支援

インタフェースの導入原則 [西本2008]
- 有用性：必然性、動機付け、発見支援
- 適合性：ユニバーサルデザイン、状況の考慮、邪魔をしない
- 妥当性：妥当な評価、反復的な改良

基本原則について補足

透過性について
- 1998年に任天堂から発売された「ピカチュウげんきでちゅう」というゲームで音声認識が利用された。ユーザが何を発話してよいかわからない、という問題が起こりにくいように（？）画面のメッセージの中でさりげなく音声認識コマンドを教示する工夫があった。「手順連想容易性」の配慮と言えるだろう。
頑健性について
- 誤操作を起こしにくい配慮はいろいろなレベルで重要。画面遷移の構成、各画面の要素の配置など。
- 西本は iPod touch で TwitBird というアプリを使っていたが、頻繁に使うボタンがある場所がたまに取り消しボタンの場所になっていて、何度も誤操作で失敗した。
- アンドゥ（取り消し）操作が確実に動く、ということがユーザに伝わると、ユーザは「探索的」に使い方を学ぶことができる。

構成原則について補足

初心者向けインタフェースにはデメリットもある
- 初心者はこれとこれは使わないものだ、と決めつけるのは良くない場合もある
- 「モバツイ」のシンプルモードに RT 機能（だったか？）はやっぱりつけて欲しい、という要望があったという話
初心者向けインタフェースはどんなときに有効？
- 私見だが、扱っている問題そのものが難しいときには「課題分割の支援」あるいは「手順の提示」が有効だろう。
- 動画編集ソフト：動画を編集する、という作業そのものを理解することが難しい。
- 「人の視点からみた人工物研究」（後述）に「課題分割」支援に関する論考がある。

導入原則について補足

ユニバーサルデザイン
- 「聴覚だけでの利用」「視覚だけでの利用」の両方に配慮を（浅川智恵子のアクセシビリティ論）
- このようなインタフェースは簡単には実現できない。優れたデザインであっても単一のインタフェースではこの目標は達成困難？
- 「触る」は一つの解。点字ディスプレイに限らず「タンジブルユーザインターフェース」石井裕 MIT教授の提案など。
- 例えば「アクセシビリティに配慮したウェブコンテンツ」や DAISY 書籍ははこの目標の実現例と言えるのではないか。
状況の考慮
- 車載インターネットの研究・標準化に関わった経験から。
- キーワードは「ハンズフリー」「アイズフリー」「マインドフリー」であった。
邪魔をしないインタフェース
- よいインタフェースは「使っていない人にも優しい」（田村博先生）
- 音声入力は周囲の人に迷惑、という意見。ささやき声の認識技術に関する研究など。

評価：西本が研究で扱った手法
- アンケート（質問紙）
- 定量評価：課題遂行成績、所要時間、操作回数、ポインタ移動量
- 二重課題法
- NASA-TLX
  - 西本の実装したツール kikiwwl

音声利用作図システムの設計

目的：マルチモーダル入力における音声の有用性を示す
- 音声を他の入力手段と協調して利用する
  - 先行事例： VLSI CAD [Martin 1989]
  - 本研究の貢献：インタフェース原則論に基づいた設計と評価
作図タスク（tgif）
- マウスのみでは煩雑
  - モード切替：描画・修正
  - キャンバス上の座標指定
- キーボードショートカット
  - 使える数：普通10個程度
  - 覚えるのが困難
音声入力が担うべき役割
- キーボードショートカットの代替とその拡張

文献

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