JP4122234B2

JP4122234B2 - データ分析システムおよびデータ分析方法

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Publication number: JP4122234B2
Application number: JP2003000077A
Authority: JP
Inventors: イーピットコウジェームス
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 2002-01-09
Filing date: 2003-01-06
Publication date: 2008-07-23
Anticipated expiration: 2023-01-06
Also published as: US20030128212A1; US7038680B2; JP2003216298A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はデータをグラフィックにより表示するシステムおよび方法に関する。
【０００２】
【従来技術】
従来の、大量のデータ集合を解釈するために使用されるシステムは、次のような形式で、システムユーザにデータを表示することを基本とする。つまり、効果的な形で情報を伝え情報理解を高め、かつシステムユーザが、素早く効率的に個々の興味対象の情報を特定し突き止めることが可能な形式である。情報提示のための、周知の表示形式は、「表イメージ」の形式であり、その特に詳しい記述は、米国特許５，６３２，００９、５，８８０，７４２、５，８８３，６３５、および６，０８５，２０２に詳しく開示されており、以下、これらを一括して、ラオおよびカードと称する。表イメージが一般的に応用されるのは、「スプレッドシート」表示フォーマットであり、これは、表計算アプリケーションによって使用され、システムのメモリに記憶されている基礎データを表にした画像で提示する。
【０００３】
本発明の文脈では、データイメージとは、データ情報の集合のことであり、それには、表もあるが、スキャタプロットや輪郭プロットなどの表示メカニズムでもよい。データイメージにおける位置は、２次元以上の軸における座標の交点によって定義可能である。
【０００４】
表イメージフォーマットでのデータ提示に関する、共通の問題のひとつに、データを表示する表あるいはイメージセルに、テキストや数字のような、文字、つまり、非グラフィックな表示フィーチャを表示することがある。テキストおよび数字の行と列に、データ構造における情報が、その情報におけるパターン検出あるいはそのデータにおける全体的傾向の把握に意味をもたらすような形で提示されるとは限らない。時には、データが多すぎて、全てのデータを、システム表示装置の表示エリアに収まる表イメージに、はっきりと提示できないこともある。
【０００５】
従来のコンピュータ化あるいはコンピュータベースのデータ可視化プロセスを改良する試みがいくつかなされてきた。これらの試みの中で最先端なのが、ゼロックス社のテーブルレンズ（ＴａｂｌｅＬｅｎｓ）であり、インテリジェント拡大鏡あるいはウィンドウとして機能し、それは、人間の操作者すなわちユーザによって、データの表、つまり、スプレッドシート内で移動可能である。そのウィンドウを、データのセクションつまり多くのデータセル上で動かしながら、基本ソースデータを解析し、スクリーン上の可視データセルに属しあるいは関連付けられている付加データを参照する。この付加データを使用して、ウィンドウを変形する。この変形は、色を加えたり実際の付加データを表示したりして、ウィンドウつまり作業スペース内に含まれるセルに対して行う。図１は、スプレッドシートに適用した場合の、フォーカス＋コンテクストのマトリックスの例を示す。この例では、中央のフォーカス領域を作成し、それにより、関連基礎データをドリルダウン、すなわち調査する。この方法を使用して、例えば、図２のテーブルレンズ（ＴａｂｌｅＬｅｎｓ）にさらに示される表へのフォーカス＋コンテクストのビューを提供することができる。
【０００６】
【特許文献１】
米国特許５，６３２，００９号明細書
【特許文献２】
米国特許５，８８０，７４２号明細書
【特許文献３】
米国特許５，８８３，６３５号明細書
【特許文献４】
米国特許６，０８５，２０２号明細書
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、データをグラフィック表示し、かつユーザによるデータのインタラクティブな探索を可能にすることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、データをグラフィック表示し、かつユーザによるデータのインタラクティブな探索を可能にするシステムを提供し、特に、当該データ内の任意の関係性検出および分析に関するものである。このメカニズムの一実施形態として、視覚データペーン（ＤａｔａＰａｎｅ）がある。データペーンは、システムの操作者すなわちユーザにより使用され、データへのフォーカス＋コンテクストのビューを提供することができ、それにより、そのようなデータの分析・探索において大いに役立つ。データペーンは、このように次のような二次元データの集合の分析に理想的に適する。つまり、データポイントの数が、そのデータ集合を視覚的に表示するために利用可能な各軸ごとの画素数をはるかに超える二次元データの集合である。各データ項目は、最初に操作者の視覚ディスプレイに小さなオブジェクト、例えば、単一の画素などとして表示される。次に続くフォーカス操作の間、データペーンは、ディスプレイのあるエリア上に置かれ、データペーンウィンドウ枠内の関心エリアが拡大され、関連データが、強調されてユーザに提示される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明は、複合データ情報つまりデータセットをグラフィック表示し、ユーザが、インタラクティブにその情報を探索できるようにするシステムを提供し、特にそのデータ内での任意の関連性を検出し分析することに関する。本発明の一実施形態は、視覚手段を備え、ここではデータペーンと称する。データペーンは、操作者（通常は、コンピュータユーザ）により使用され、データへのフォーカス（すなわち、局部的、フォーカルと称されることが多い）プラスコンテクスト（すなわち、全体的）のビュー、つまりフォーカス＋コンテクストのビューを提供することができ、そのようなデータの分析および探索において、大いに役立つ。
【００１０】
図３は、本発明を使用して分析される代表的なデータ集合を示す図である。この例では、二次元プロット１２４が示されており、データポイント１３０は、２つのデータ項目属性つまり変数をプロットした結果を表しており、この場合には、２つのデータ項目とは、第一データ項目Ｘ（１２６）と第二データ項目Ｙ（１２８）とである。各データ項目１３０は、最初、操作者の視覚ディスプレイに、単一画素のような小さなオブジェクトとして表示される。次に続くフォーカス動作の間、本発明のデータペーンは、データ集合つまりプロット全体の上、あるいはディスプレイの一エリアのみの上に配置され、データペーンウィンドウ枠内の関心エリアが選択、すなわち拡大され、そして、付加記述的情報つまりデータ情報、データ操作の結果、あるいは任意の関連データすなわちデータ項目がユーザに提示される。
【００１１】
ここで、ソースデータと称されるものは、分析対象のデータである。表示フィーチャを、ソースデータ本体内のデータの１つ以上の項目あるいは集合にマッピングできる場合には、その表示フィーチャは、ソースデータの集合あるいは下位集合を表す。例えば、データペーン画像においては、アルゴリズムを使用し、基礎ソースデータと任意の表示フィーチャとの間をマッピングすることができ、それにより、セル領域におけるエントリとして画像内に提示される文字表示フィーチャが、ソースデータの対応項目を直接表し、その項目にマッピングされることになる。
【００１２】
各文字表示フィーチャが、データ項目あるいはデータ項目の一部を１つずつマッピングしたものであり、そのデータが、それ自身がマッピングされうる文字データの値を有する場合には、データペーン画像における文字表示フィーチャは、データ項目を直接表す。本発明の方法は、「グラフィック表示オブジェクト」を生成し、データペーン画像に表示することができる。ここでの使用では、グラフィック表示オブジェクトは、基礎データ構造に含まれる情報の「間接的」表示とみなされる。グラフィック表示オブジェクトのマッピングの基となる基礎データが、文字情報を含む場合に、グラフィック表示オブジェクトは、文字表示フィーチャ以外の表示フィーチャを含むことがある。
【００１３】
グラフィック表示オブジェクトの例としては、限定的なものではないが、内部が彩色されている、あるいは彩色されていない円形、矩形、三角形と、様々な太さの線と、水平あるいは垂直な彩色されたバーと、そのような形と線の組み合わせと、物理的オブジェクトの画像として認知可能なフィーチャとがある。ラオおよびカードは、様々なグラフィックオブジェクトおよび要素について、さらに詳細に記述しており、それらは、本発明に使用可能である。
【００１４】
基礎ソースデータのところで述べたような、１つ以上のデータ項目の、表示フィーチャあるいは表示オブジェクトへのマッピングは、演算により行われる。
【００１５】
個々の演算を分類する方法のひとつとして、その演算で入力として使用するデータタイプにより区別する方法がある。モデルベースの演算では、情報データ構造における１つ以上の情報データ項目を、その演算の結果生成される画像に含まれる表示フィーチャへマッピングする。これは、より単純な画像ベース演算とは対照的であり、画像ベースの演算では、画素などの１つ以上の画像定義データ項目を、その演算により生成される画像に含まれる表示フィーチャにマッピングするようになっている。本発明は、モデルベース演算に関し記述するが、本発明の態様は、同様に画像ベース演算にも使用可能である。
【００１６】
上記メカニズムおよび定義については、米国特許５，６３２，００９、５，８８０，７４２、５，８８３，６３５、および６，０８５，２０２にさらに詳細に記述されており、以下、これらを一括してラオおよびカオと称する。
【００１７】
「システム構成」図４は、本発明を実行するために使用可能なシステムの一実施形態を示す。図４に示すように、データ分析システム１４０は、中央処理・論理装置１４８を備えている。この中央処理・論理装置には、さらにＣＰＵプロセッサ１５０と、画像オブジェクトおよび論理演算子という２種のデータを記憶するためのメモリ１５２と、データペーン画像生成論理回路１５４とを備えている。データペーン画像生成論理回路は、アルゴリズムとルーチンを備え、それらは、演算を定義するためのもの、言い換えると、ソースデータ１５６をグラフィックオブジェクトへマッピングし、後にスクリーンすなわちディスプレイ１４６上に表示するためのものである。入力装置１４４は、マウス、キーボード、トラックボール、あるいは同様な配線接続あるいは無線接続のポインタメカニズム等であり、それにより、ユーザすなわち操作者１４２は、入力命令を中央処理・論理装置１４８と、そこで行われる演算およびプロセッサ読み取り可能な命令とに、供給することができる。入力命令は、マッピング演算への入力として使用され、そのマッピング演算は、ソースデータをグラフィック表示オブジェクトへマッピングする。
【００１８】
「データペーン」データペーンの主要な目的は、大量のデータセットを扱いあるいは分析する際の、ユーザインタラクションを容易にすることである。そのために、いくつかのデータ可視化概念が、テーブルレンズ（ＴａｂｌｅＬｅｎｓ）などの既存の可視化装置から採用されており、そのテーブルレンズ（ＴａｂｌｅＬｅｎｓ）については、ラオおよびカードに記載されている。本発明は、また、ダイナミッククエリ、アルファスライダ、およびブラッシングなどのインタラクション機能を利用する一方、アクティブ軸、スクラッチング、バンピングおよび属性スライダのような新技術を導入している。アクティブ軸は、リオおよびカードに記載のテーブルレンズ（ＴａｂｌｅＬｅｎｓ）にあるような、グラフィックプロットの軸を形成する「カラム装置（カラムウィジェット：ｃｏｌｕｍｎｗｉｄｇｅｔ）」概念を採用している。各軸は、カラムで表され、そのデータは、幅、長さ、および色が異なるバーとして視覚的に表示される。プロット対象の値の範囲を記述する数字あるいはテキストを表示するのではなく、アクティブ軸は、水平あるいは垂直バーなどのグラフィック表示オブジェクトを使用して、そのデータ値を任意のテキスト記述とともに表示する。それらのバーは、マッピング演算により生成され、各バーは、プロットされたデータ値、データ値のグループ、あるいはそのデータ値に適用されるデータモデリング処理の結果を表す。
【００１９】
図５は、本発明の実施形態によるデータペーンを示す図である。データペーンは画像として作成され、ユーザのスクリーン上に表示される。図５に示すように、データペーン画像１６０は、数多くのアクティブ軸１６４、１６６を備え、それらは、データペーン画像の左側および下側に沿ってそれぞれ位置する。数多くのスクラッチパッド軸１７６、１７８が、データペーン画像の右側および上側に沿って備えられている。データペーン画像の中央１６２は、分析対象のデータのビューエリアとしての役割を果たす。選択された変数１７０が、１つ以上のアクティブ軸１６４あるいは１６６に沿って現れる。各軸は、カラムとして表され、そのデータは、さまざまな幅、長さ、あるいは色の水平あるいは垂直バーとして、視覚的に表示される。他のグラフィック要素を、本発明の他の実施形態により使用可能であろう。本発明に使用可能な種々のグラフィック要素については、ラオおよびカードでさらに詳細に記述されている。この例では、アクティブ軸は、水平バーを使用して、データ値を視覚的に、任意のテキスト記述とともに表示する。各軸は、離散変数を表示してもよいし、あるいは連続変数を表示してもよい。図５に示す例では、１つの軸１６４に離散変数１７０が含まれ、一方他の軸１６６には、単調増加変数１６８が含まれている。本発明によれば、このような離散変数および連続変数の他の組み合わせを使用してもよい。各アクティブ軸は、それが表すデータ項目変数に結びついている。アクティブ軸に対して働きかける、あるいはインタラクトすることにより、その次元におけるそのデータ項目変数の表示が変わる。複数のカラム装置１７２、１７４により、ユーザすなわち操作者による、プロットあるいは分析対象である複数の異なる変数からの選択が可能となる。スクラッチパッドエリア１７６、１７８は、アクティブ軸からの変数をスクラッチパッドへドラッグするとともに、後の使用のために記録あるいは記憶することを可能としている。
【００２０】
データペーンが、スキャタプロットのような二次元データの集合に関して使用される場合の動作を図６、７、８に示す。図６に示すように、データペーン画像を、スクリーンの分析対象のエリア上、すなわちデータ１３０のエリア上に配置すなわち表示してもよい。同様に、データペーン画像をまず表示し、表示エリアにデータを取り込むようにしてもよい。図７に示すように、例えば、データペーン作業スペース内のマウスカーソル１８０でクリックすることによって、データペーン画像１６０をスクリーン上に配置し作動させると、基礎データが取り込まれ、解析され、演算により１つ以上の表示オブジェクト１８４の集合にマッピングされる。そのような表示オブジェクト１８４を含むグラフィック表示が、データペーン画像の作動エリアに表示される。図７に示すように、ソースデータのグラフィック表示は、一連の水平バー表示要素１８４として表される。他の表示オブジェクトを、本発明の要旨および範囲から逸脱しない範囲で使用可能である。本実施形態によれば、データペーン画像のフォーカス領域を、スクリーン上で動かし、表示エリア内のデータを分析するようにしてもよい。図８に示すように、カーソルを、第一位置１８１から第二位置１８２へ動かすと、フォーカスエリアが、第一位置から第二位置へと移り、表示オブジェクト１８４の表示もそれに従って変化する。また、データペーンをサイズ変更あるいは形状変更して、異なるフォーカスエリアつまり基礎データの異なるエリアを含むようにしてもよい。データペーン画像の有用な実施として、アクティブ軸をデータプロット自身のプロットに結びつけ、データペーン画像が、このようにしてデータウィンドウ全体を包含するようにする形態がある。基礎データ調査のために、ユーザすなわち操作者が、データペーン視覚エリアあるいは作業スペース内でマウスカーソルを動かし、基礎データをその特定のエリアに反映させるようにしてもよい。
【００２１】
図９は、データペーン画像をスクリーン上に、グラフィック表示オブジェクトとアクティブ軸とともに表示する方法を示す図である。図９に示すように、ステップ２００で、データペーンのレイアウトを決定し、データペーン画像を定義する画像定義データを生成する。処理の次のステップ２０２は、基礎ソースデータを、任意の関連データタイプおよびデータ値とともに取り込むものである。ステップ２０４で、データペーンの定義を生成し、データタイプおよびデータ値により決定した任意のグラフィック表示オブジェクトを選択して表示する。ステップ２０６で、アクティブ軸のデータを生成し、ステップ２０８で、データペーン画像を、ユーザすなわち操作者のスクリーン上にグラフィック表示オブジェクトおよびアクティブ軸とともに表示する。
【００２２】
図１０は、データペーン画像を、グラフィック表示オブジェクトおよび選択的に１つ以上のアクティブ軸とともに表示する方法を示す図である。ステップ２１２で、システムは、データペーン画像、あるいは識別されたデータ領域を含むデータペーン画像エリア表示の要求を、操作者すなわちユーザから受ける。画像表示における第一ステップ２１４は、データ領域の幅および高さの寸法を決定し、適宜に調整して、全てのデータ領域がデータペーン表示エリアに含まれるようにする。ステップ２１６で、データペーン画像定義データを生成する。この方法では、次に循環ステップを用いて、各フォーカス領域について、データソースおよびタイプを決定する。この循環ステップにおける第一のステップは、もしあるならば、表示フォーマットを決定するものである（ステップ２２０）。異なる表示フォーマットをそれぞれ異なるデータタイプに関連付けるようにしてもよい。次のステップでは、データペーン定義データを生成し、このデータペーン定義データは、この特定のデータに対して表示すべき任意のグラフィック表示オブジェクトを含んでいる。全てのデータ領域について処理が終了したら、次に任意のデータペーン画像を、グラフィック表示オブジェクトおよび選択的にアクティブ軸とともに表示する。
【００２３】
図１１は、本発明の一実施形態によるデータペーン画像をより詳細に示す図であり、アクティブ軸を使用して、フォーカス＋コンテクストのメカニズムを提供する方法を示す。そのメカニズムをさらに利用して、データにドリルダウンし、それにより、より関係性のある情報を表示することができる。図１１に示すように、データペーン画像１６０は、データペーン画像エリア１６８を含む。図に示すように、データペーン１６０は、行２４２と列２４８とからなる。列および行を示す線は、一般的には、コンピュータユーザすなわち操作者には見えないが、視界から隠れているに過ぎない。フォーカスは、様々な異なる方法で行うことが可能であり、ユーザが採用するインタラクション技術により異なる。図１１の水平および垂直線は、離散データ項目変数のビン（ｂｉｎｓ）を示す。上述したように、各アクティブ軸内で指定される離散変数は、そのアクティブ軸次元の各多次元データ項目における変数に結びつけられている。アクティブ軸とインタラクトすることにより、その同じ次元のデータビンの範囲とインタラクトすることになる。図１１に示す例では、カーソルを使用し、アクティブ軸の一部を一次元に沿って、例えば垂直（Ｙ）方向に引き伸ばすと、その方向にデータビンも引き伸ばされることとなる。それにより、より大きなビンの中の、より多くのデータ項目あるいはポイントが見えるようになり、ユーザはさらに、その結果得られたプロットに対してフォーカスすることができる。同様に、ユーザは、それぞれのアクティブ軸の大きさを同時に引き伸ばして、拡大鏡タイプの効果を生み出すことができる。
【００２４】
カーソル操作が、表示エリア上でどのように作用するかは、個々のインプリメンテーションにより異なる。上述の実施形態では、カーソルを使用するのは、主に、アクティブ軸を引き伸ばす、言い換えるとアクティブ軸に対してインタラクトするためである。別の実施形態では、前もって定義されたフォーカスエリア１８５をスクリーン上で動かすことができる。その他の実施形態では、カーソルを一定の方法（下記のブラッシング、スクラッチングなど）で動かして、フォーカス領域１８５の境界を定義する行および列領域を引き伸ばすことにより、フォーカス領域１８５が引き伸ばされる。マウスカーソルを動かす動作は、さらに行および列に作用するが、それは、線が表示されているかどうかに関わらない。各実施形態では、ユーザの働きかけにより行と列の双方あるいは一方を引き伸ばすことができ、データへドリルダウンし、より多くの情報を表示することができる。その情報は、マッピング演算への入力として使用され、それにより、付加グラフィック表示オブジェクトあるいは英数字テキストデータが生成される。
【００２５】
図１２は、更新されたデータペーン画像を表示する方法を示す図であり、その画像は、フォーカス＋コンテクストのビューを備える。図１２に示すように、その処理における第一のステップは、第一データペーン画像を表示するものである。ステップ２６４で、フォーカス領域を表示する第二データペーン画像表示の要求を操作者から受ける。この方法では、まず、第二データペーン画像のレイアウトを決定し、その画像には選択されたフォーカス領域が含まれる。ステップ２６８では、新たなデータペーンのレイアウトを定義する画像定義データを生成する。この新たなデータペーン画像のレイアウトには、選択されたフォーカス領域についてのフォーカスセル領域が含まれる。ステップ２７０では、フォーカス領域内の各セルについて、画像定義データを生成し、それは、基礎ソースデータの表示を定義する。この更新データペーン画像は、次にステップ２７２で表示される。
【００２６】
「インタラクション技術」いくつかのインタラクション技術をデータペーンとともに使用することが可能であり、それにより、フォーカス＋コンテクストの変形処理の利用方法がより改良される。フォーカス＋コンテクスト技術は、データ項目のレイアウトを、それらの関心度に基づいて変形させるものである。３つの主なインタラクション技術を使用して変形を行い、その詳細はラオおよびカードに記述されている。つまり、ズーミング、調整、およびスライディングである。ズーミングに関しては、フォーカスエリアの大きさは変化するが、フォーカスエリア内の項目に割当てられたスペース量は保持される。調整は、一定のフォーカス領域に示される内容量を変化させる（拡大・縮小に類似）。スライディングは、フォーカスエリアの位置を変化させる。
【００２７】
「スクラッチング」本発明による改良インタラクション技術を、ここでは、スクラッチングと称する。スクラッチングは、フォーカスエリア内に示される内容の細分性を素早く調整する技術であり、それによりユーザは、特定の関心エリアへ素早くドリルダウンできる。一実施形態では、これは、マウスを所望のエリアで前後させることにより達成でき、このとき、マウスボタンは押したままである。スクラッチングにより、ユーザはディスプレイを調節して、簡単かつ直接的に、様々な範囲の細分性を表示することができる。
【００２８】
細分性選択は様々な方法で制御可能である。最も単純な方法では一次元的にデータの細分性を高め、これはマウスボタンを押している時間に応じて行われる。この方法では、変形範囲は一定に保たれ、一方、詳細さのレベルは高められる。
【００２９】
より高度な方法では、カーソルの位置を利用して、どの値の範囲を拡大するかを決定する。変形範囲の上側でのマウスのスクラッチングにより、ユーザは非変形のすぐ隣に現れる値に対してドリルダウンすることができる。スクラッチング制御のために利用する他の手がかりとしては、通常のマウスによるインタアクションがあり、例えば、前後動作の頻度、最上および最下スクラッチの範囲、関心項目上での滞留時間などである。
【００３０】
図１３は、本発明に使用可能なスクラッチング技術の使用を示す図である。図１３に示すように、データペーン画像は、二次元データプロット上に重ねられる。当業者には自明であろうが、他の実施形態では、データペーン画像をプロット全体の上に重ねてもよく、その場合には、アクティブ軸は、実際のプロット軸につなげられる。ディスプレイエリア内の利用可能な画素は限られおり、他方、ソースデータは空間的にも値的にもはるかに大きいサイズなので、スクラッチングにより、操作者は、表示画像に素早くドリルダウンし、より深いソースデータを取り込むことができる。本発明の一実施形態では、データペーン画像フォーカス領域を往復させる。すなわち、左右（１８５）、あるいは上下（１８７）の方向へ動かす。この移動は、例えばマウスカーソルを動かすことにより行われる。カーソルを左から右へ動かすと、システムは、列すなわちＹ軸に沿った記憶データにドリルダウンすることになる。カーソルを上下に動かすと、行方向つまりＸ軸に沿ってデータが拡大されることになる。カーソルを円形あるいは対角線上に動かすと、上記２つの動作が同時に行われることになる。
【００３１】
他の実施形態では、データペーン画像は、実際のプロット軸に対して自由に移動可能で、データペーン画像内のポインタを動かすことはしない。操作者すなわちユーザは、データペーン画像自身を動かせばよい。ポインタを左右、あるいは上下方向に動かすと、フォーカスエリアが拡大される。ここでも、ポインタあるいはカーソルを円形あるいは対角線上に動かすと、両方のエリアが同時に拡大されることになる。スクラッチングの効果は、図１１に先に示したデータペーン画像のフォーカス＋コンテクストの効果と同様であるが、より直感的に使用できる。それは、ユーザによるカーソル移動が、データプロットの表面をスクラッチして（削って）、より詳細な情報を露出させているような感覚が得られる方法で行われるからである。
【００３２】
図１４は、本発明の一実施形態によるデータペーン画像内をスクラッチするために使用する方法を示す図である。ステップ２９２で、第一データペーン画像を、ユーザすなわち操作者のスクリーン上に表示する。ステップ２９４では、ある時点で、システムは、データへのスクラッチおよびフォーカス領域が拡大された第二データペーン画像の表示の要求を、操作者から受ける。この要求は、操作者によるカーソルあるいはマウスの移動という形をとってもよいし、キーボード、入力ペン、あるいはトラックボールによるものでもよい。一実施形態では、操作者は、データペーン画像に対するスクラッチ要求の合図を、マウスボタンを押したり、マウスを左右、上下に動かしたり、あるいはこれらの動きを組み合わせたりして行ってもよい。この処理では、次にステップ２９６で、第二データペーン画像のレイアウトを決定しなくてはならず、その画像は、スクラッチされた領域を含む。ステップ２９８で、スクラッチされた領域内の各データ項目あるいはグループ領域を、任意の付加データソースおよびタイプの値とともに決定する。ステップ３０２で、画像定義データを、新たなデータペーン画像レイアウトに対し生成し、その新たなデータペーン画像には、第二データペーン画像および選択データ領域内のすべてのスクラッチされた領域が含まれる。スクラッチされた領域における各データ項目あるいはグループについて、画像定義データを生成する。これは、スクラッチされたソースデータの表示を定義するものである。更新されたデータペーン画像を表示し、それはフォーカス領域として現れるスクラッチされた領域を含み、スクラッチされたソースデータの表示を定義するソースデータとともに表示される。
【００３３】
スクラッチングは、二次元の表示セットに対して同時にドリルダウンするのに特に有用である。対角線上のスクラッチでは、ＸおよびＹの両方向すなわち両次元へのスクラッチングを同時に行い、これは、各方向への相対的スクラッチに比例して行う。
【００３４】
「バンピング」本発明が提供する別の新たな役立つインタラクション技術を、ここではバンピングと称する。データ集合のバンピングを行うには、ユーザはまず、主プロットおよび副プロットを比較のために選択する。主プロットのプロットがスクリーン上に表示される。次いで、ユーザは、マトリックスの代数演算（加算、減算、乗算など）を選択し、データペーンがその結果をプロットする。ある意味で、得られたプロットは、主および副プロット上に代数演算を介して階層化されると考えられる。マウスでプロットをバンピングすると、得られたプロットは両方向に一画素シフトされ、主プロットの値が表示される。プロットを繰り返しバンピングすることにより、ユーザはどこに相関関係が現れるかを判断することができる。このようにして、ユーザは、２つのプロット間の差異を把握し、ある特定の領域上にフォーカスエリアを設定し、プロットをバンピングして基礎データの値を見ることができる。
【００３５】
図１５は、本発明に使用するバンピング技術を示す図である。図１５で示すように、データペーン画像には、初めに、データプロットに対する代数演算による結果が表示されている。システムがユーザすなわち操作者から、データペーン画像バンピングの要求を受けると、データペーン画像のフォーカスエリアが、そのエリアの元のプロット画像に置き換えられる。ここでも、前述のスクラッチング技術と同様に、このエリアのデータペーン画像が、プロット全体を覆うようにしてもよいし、一部分のみを覆うようにしてもよい。同様に、データペーン画像を拡大してプロットの軸に結びつけて、データエリア全体を覆うようにしてもよい。ユーザすなわち操作者が、データペーン画像バンピング中止要求の合図を送ると、データペーンのビューエリアが、もとの代数データと再び置き換わる。
【００３６】
図１６は、データペーン画像のバンピングに使用する方法を示す図である。図１６に示すように、この方法の第一ステップであるステップ３２２は、ソースデータから第一のデータ集合を取り込むものである。第二のデータ集合を、次にステップ３２４においてソースデータから取り込む。画像バンピングの準備として、ステップ３２６のように第一および第二のデータ集合を操作者のスクリーン上にオーバーレイとして表示したり、ステップ３２８のように代数関数を使用して結びつけたりしてもよい。システムは、次にステップ３３０にて、結合データから、結合あるいは代数データペーン画像を生成する。ステップ３３２にてデータペーンバンピング要求を受け取ると、データペーン画像ビューエリアが、元のデータのビューと置き換わる。ステップ３３８にて、システムが、操作者からデータペーンのバンピング中止要求を受けると、データペーン画像が元の代数ビューとともに回復される。
【００３７】
バンピングは、多次元すなわち多変量データに特に役立ち、このデータは、二次元表示スクリーンあるいは表示装置上で表示するのは困難なことが多い。したがって、バンピングは、３次元データの調査に際して非常に有利である。
【００３８】
例えば、二次元プロットを３次元空間にするとすれば、バンピングにより、プロットにおける各データポイント間の差異（あるいは、その件に対する他の任意の数学演算の結果）を表示することができ、第３次元方向へ、プロットから外側に延びるものとして表示することとなるであろう。この点をさらに説明すると、ワールドワイドウェブのリンク構造を表す２つのプロットを分析する場合を考えてみる。この場合、データは、２つの異なる時点における同構造の２つのデータからなる。次のような、ウェブのエリアを見出すのが役立つ分析であろう。つまり、多くのリンクが追加あるいは削除されたエリアである。二次元プロットを次のようにすることができる。つまり、各データポイントが、一番古いデータ集合と最新のデータ集合との間の差異を表すようにする。プロットをバンピングすることにより、一番古いデータの集合の値が、ｚ次元へ延びるように表示される。
【００３９】
「ダイナミックインタラクション」本発明が提供するインタラクティブなデータペーン画像マッピングおよび表示技術は、ユーザによる、直感的、動的な方法での、データペーン内のスクラッチ、調査、言い換えるとインタラクションを可能にするのに、特に効果的である。データがデータベースに蓄積されている場合、本発明を使用して、表示データを動的に可視化し、表示し、それとインタラクトし、それによりデータベースに蓄積されているデータへドリルダウンすることができる。人間の知覚、認識能力をよりよく扱うために、個々の表示オブジェクトを統合して一体化したパターンや形状にすることができる。ユーザのインタラクションにより、これらの形状が、表示空間から現れる。これにより、システムユーザは、基礎データについての情報を検出し、理解し、評価することができる。この基礎データは、データに必ずしも含まれていない。個々のグラフィック表示オブジェクトは、ユーザには、認知不能であるが、統合時にはじめて表示される。
【００４０】
上述の動的効果は、ユーザの認知能力あるいは要求に最適なように、ユーザにより調整可能である。例えば、スクラッチ滞留時間、スクラッチ長、およびスクラッチ持続時間を利用して、ディスプレイの動的性能を最適に制御できる。広範囲スクラッチにより、広範囲なデータ調査を導き出し、一方、小範囲スクラッチでは、データの表面のスクラッチがかろうじてできるのみである。
【００４１】
スクラッチングには、それを利用して数オーダの大きさのデータ値を調査できるものもあり、ユーザすなわち操作者への認知負荷を最小限に抑えるために、システムは、これらの変化をデータペーン内のデータ表示に動画的な形で導入できる。単に、第一ビューＡ（スクラッチングつまり調査以前）から第二ビューＢ（スクラッチングつまり調査以後）へジャンプするのではなく、システムは、付加動画、例えば、ビューＡ１、Ａ２、Ａ３、・・・Ａｎを中間調査ステップとして、漸次表示する。これを利用して、ディスプレイ内の流動感を高め、ユーザにとってより役立つインタラクションメカニズムを提供する。
【００４２】
「作業スペース操作」本発明の一実施形態によれば、データペーンは、２つのさらに別のカラム装置を利用する。すなわち、スクラッチパッドおよび属性スライダである。一実施形態では、例えば、図５に示すデータペーン画像について考えてみると、スクラッチパッド１７６をデータペーンの上側に表示し、属性スライダ１７８を右側に表示する。これらのカラムを操作しても、直接、Ｘ軸、Ｙ軸のプロッティングに影響をおよぼさない。スクラッチパッドは、ドラッグ＆ドロップされたフォーカスエリアの一時的保管場所であり、それにより、ユーザは、データのより狭い下位集合についての分析を行うことが可能である。
【００４３】
コンテクストを常に保持するのは、特に、データ項目の合計数が、何百万もの数になる場合には、必ずしもよいことではない。これを扱うために、ユーザは、関心フォーカスエリアを選択し、それらをスクラッチパッド上へドラッグし、ＸあるいはＹカラム装置のどちらかから、その値を取り除き、次いで、そのフォーカスエリアをそのカラム上へドロップできる。スクラッチパッドは、一度に多数のフォーカスエリアを保持可能である。フォーカスエリアをカラム装置へ戻してドロップすると、そのフォーカスエリアに関連する他の全てのデータ属性に、各カラムの端にあるデータタブ１７７を介して、再びアクセス可能である。
【００４４】
属性スライダは、右カラム装置を占めている。データセットの属性は選択可能であり、操作可能なバーとして表示することができ、多数のフォーカスエリアを有することができる。軸上のカラムを利用するのと異なり、属性スライダを操作しても、プロットのレイアウトや、その中のデータ項目の配置あるいは表示は変化しない。その代わりに、属性スライダ内のデータの値が、プロット内で強調される。図２０は、データプロットを示す図であり、データペーンが、出版年ごとの著者を表示する。ユーザが、出版場所（つまり、会議、雑誌、など）と、誰が何を何時、出版したかとの相関関係を見つけ出したい場合には、ユーザは、属性スライダの端にあるデータタブから場所属性を選択でき、その結果、分類データがカラム内にプロットされる。出版物の合計数によりソートした後、ユーザは、会議についてのフォーカスエリアを作成し、選択項目上でマウスのブラッシングを行う。ブラッシングした各値ごとに、各場所において出版された対応データ項目が強調される。このようにして、３つの属性（著者、出版年、および場所）が、２つのデータ値（各著者各年の出版数、および、それがある特定の場所で出版されたものかどうか）とともに、単一の２次元プロット内にプロットされる。属性スライダを介して、一連の属性全体のブラッシングおよび動画化、また、対応項目のプロットエリア内での強調を、システムに対し命令できる。その効果を強調するために、動画化されたディスプレイを生成でき、それは、データ分布を示す。この機能は、時系列データの動画化に特に有益である。例えば、ユーザは、フォーカスエリアを作成することができ、かつ、そのフォーカスエリアを値の集合全体にわたって動かすよう、システムに対し命令できる。その結果は、それらの値の強調・減衰となる。ユーザは、インタラクションとブラッシング制御に専念しないので、動画化ブラッシングにより明らかになった視覚パターンの抽出に注意を集中することができる。
【００４５】
「文献的分野への応用」大量のデータが、プロッティングの際の問題となる。特に、各軸上のプロット対象データの範囲が、スクリーン上で利用可能な画素数を上回る場合にはそうである。これは、大量な疎マトリックスの場合、よくあることである。
【００４６】
図１７は、上記の制約を例証するブックプレックス（Ｂｏｏｋｐｌｅｘ）についての同時引用度のマトリックスプロットを示す図である。このプロットから、例えば、文書６３４および６６６についての同時引用度は判断できない。図１７のプロットは、そのエリアに黒っぽい点以上のものを表さない。ドリルダウンの一般的なプロセスでは、データを連続してプロットし、各回ごとに、プロット対象のデータ集合を減らす必要がある。これにより、ユーザは、特定の、興味対象データ集合に焦点をあてることができる一方、コンテクストは削除されてしまう。データペーンは、拡大伸長を行うフォーカス＋コンテクスト技術を採用することによって，この制約を克服している。このフォーカス＋コンテクスト技術は、テーブルレンズ（ＴａｂｌｅＬｅｎｓ）のような技術で実行されるが、データをプロットする作業にも適用される。
【００４７】
データペーンの一実施形態を利用して、引用、文献関連性、および同時引用の分析に使用するシステムの機能性を高めることができる。なお、ここで記述されるデータペーンのインタフェースおよび技術は、引用データに限定されるものではない。他の可能な使用としては、ワールドワイドウェブ（ＷＷＷ）上で見られるハイパーテキストリンクのようなリンクデータ、大量のデータ集合を含む探索データ分析、および分類データという形がある。
【００４８】
引用索引を使って、関連する先行記録情報への参照を含めるという著者による決定が利用されることが多かった。科学界においては、これらの参照では、その方法、装置、結果などが現行研究に影響を与えた先行研究の名前を挙げることが多い。著者の意味論的判断および他の著者の著作を把握することにより、引用索引は、次の３つの主要な応用分野で役立つ強力な手段となる。
・科学者、出版物、および科学団体の、質的および量的評価
・科学技術の歴史的発展のモデリング
・情報検索および取り込み
【００４９】
引用索引は、文書集合内に含まれる全ての引用のリストである。引用索引は、有向グラフ（引用グラフ、あるいは引用網）、あるいはそのグラフ（引用マトリックス）についての、対応する結合マトリックスとして表すことができる。前者の場合には、結節点Ｄ_iとＤ_jとの間の有向エッジは、Ｄ_iがＤ_jを参照し、かつＤ_jは、Ｄ_iからの引用を含むことを示す。後者の場合には、列Ｄ_iと行Ｄ_jのセルの値が、文書Ｄ_iが文書Ｄ_jを参照した回数を示す。この、ある文書が引用された回数を、引用頻度と呼ぶ。このようにして、引用マトリックスＣにより、「引用」関係が示され、かつ、引用マトリックスの転置Ｃ^Tにより、「被引用」関係が示される。引用マトリックスを使用して、多くの興味特性が素早く演算される。ｍ個のソース文書があり、それらの文書が、ｎ個の他の文書への参照を含み、対応引用マトリックスがＣ＝（ｃ_ij）だとすると、
・任意の文書Ｄ_jの参照文献数は、Ｄ_iあるいは（ＣＣ^T）_iiの列ベクトルの合計である。
・文書Ｄ_iとＤ_jとが共有する参照文献数（文献関連度）は、次の式で与えられる。
【式１】

・文書Ｄ_iが受ける引用数は、Ｄ_iあるいは（Ｃ^TＣ）_ijの列ベクトルの合計である。
・文書Ｄ_iとＤ_jとが共有する引用数（同時引用度と呼ぶ）は，次の式で与えられる。
【式２】

【００５０】
ある特定の文書Ｄ_iが、執筆あるいは出版されると、その文書による他の文献への参照が基本的に決まる（もちろん、出版された著作に対する、改訂版がなければのことである。しかし、これは、ここでの注目点ではない）。逆に言えば、Ｄ_iにおける参考文献のみではなく、Ｄ_iをも参照する新たな別の文献が、後のどの時点でも、執筆あるいは出版されてもかまわないということである。どの特定の時点においてでも、ある文書の集合についての文献関連度を調べ、著者が他の著作それぞれについて、どのような意識を持っているかを洞察することができる。それを利用して、ある文書に文献的関連性を持つ文書の集合を取り込むことも可能である。時間の経過とともに、この、文献的関連性を持つ項目からなる集合は、他の文書が同様の文献を引用するに従い増えていく。より正確には、文書Ｄ_iに、文書Ｄ_jについての書誌的記述が含まれる場合には、文書Ｄ_iが文書Ｄ_jを参照していると言われ、その文書Ｄ_jは、文書Ｄ_iからの引用を有しているということになる。本文書の意図として、「引用する」という用語は、「参照する」と「引用される」と置換え可能である。同時引用は、ともに参照文献である文書の組を識別する。文書を共に引用するということは、文書Ｄ_iとＤ_jとの組が、互いに関連性があるという著者の共通の意味論的見解を含蓄していることが多く、それは、たとえその２つの文書間では互いに参照を含まない場合でもそうである。同時引用度は時間とともに変化し、同時引用度により、ある任意の時において特定の分野に影響を与えている文献がわかる。代表的な同時引用分析は、相関マトリックスを同時引用度から作成し、結果に対して多次元的尺度構成法を適用する。視覚的には、同時引用プロット上で共にプロットされると、関連文書はクラスタ化され、主フィールド内の部分体を示す。引用の変化性を分析することで、動的かつ時の経過とともに変化する画像が、ある特定の分野について作成される。
【００５１】
従来の参照文献データの分析は、生頻度データを作成するものであり、それは、表形式での数により表される。文書の組の間における、引用度、文献的関連度、および同時引用度を表すことは可能である。この表示には、これら３つ全ての参考文献分析技術が含まれているが、その表から、素早く、結論および相関関係を引き出すのは難しい。それぞれの関心項目について、非正規化数値を識別し、他の値と個々に比較しなくてはならず、これは、認知的に難しい作業であり、不整合、不完全、および他の誤りを引き起こしがちである。
【００５２】
クラスタ同時引用技法により、ユーザは同時引用クラスタ間の関連性を把握でき、最初にクラスタが同時引用度に基づいて形成され、次いで、クラスタ同時引用度が、それぞれのクラスタ間の弧の上に数値的に表示される。このようにして、関連文書クラスタの集合間の関連性と、それぞれの関連度とを、視覚的に判断することができる。もちろん、純粋なクラスタリングの結果も、完全な、クラスタリングのリンク方法を使うことで表示できる。多次元的尺度構成法（ＭＤＳ）を使って、二次元プロットを、同時引用度に基づき作成できる。この図においては、個々の文書に番号をつけ、手書きの丸を加えて、文書をクラスタ化する。同時引用データを使うと、ＭＤＳプロットにより、研究者は、類似論題について出版している著者を識別することにより、それぞれの著者間の関連性について洞察できる。
【００５３】
データペーンを使用し、各軸にカラムを結びつけることの主な利点のひとつは、各軸の値の分布がグラフィックとして表示されることである。このようにして、データカラムを使用することで、データの直感的特徴がより強められる。パターンおよび相関関係が視覚的に見分けられる。図２０を見ると、著者一人あたりの、多くの出版物の分布がＹ軸上で視覚的に強調されている。非数値的データの分布を理解することの効果は、データ集合の大きさが増すにつれ、より重要となる。
【００５４】
前出の二次元データプロッティングでは、Ｘ、Ｙ軸およびそれらの軸がとる値は、一定である。例えば、図１７および図１８では、Ｘ、Ｙ軸の値は、文書識別子を表し、軸は、最低値ｉｄ（０）である左下から始まり、最大値ｉｄ（７００）にまで単調増加する。Ｘ値あるいはＹ値どちらかの結果を、異なる順で見たい場合には、普通は、データを再配列し、そのデータを再びプロットする。
【００５５】
アクティブ軸の利点は、インタラクティブであるということである。ユーザは、軸を直接操作することにより、データを再配列することができ、スプレッドシート内のデータあるいは他のデータエディタを操作することはない。図２０において、著者をアルファベット順にソートしてあるが、著者一人あたりの出版物の合計数、推奨度などによりソートすることも容易であろう。再配列は、ソーティングに限らない。ランダム置換、カラム最小度（カラム・ミニマム・デグリー：ｃｏｌｕｍｎｍｉｎｉｍｕｍｄｅｇｒｅｅ）、ノンゼロカウント（ｎｏｎ−ｚｅｒｏｃｏｕｎｔ）、およびマトリックス特定再配列（マトリックス・スペシフィック・リオーダリング：ｍａｔｒｉｘｓｐｅｃｉｆｉｃｒｅｏｒｄｅｒｉｎｇ）などの他の再配置方法も実行できる。再配列を実行するには、各軸の上をダブルクリックするが、各軸の横へのハンドラ付加、右クリックによるポップアップメニューの使用などの方法も可能である。この直接操作により、データの探索分析がはるかに容易となる。データセットの異なる属性は、各カラムの端にあるタブセットを介してアクセス可能である。これが、図２０に示されており、各カラム装置の横に備えられている５つのボックスからなる組として表されている。タブをクリックすると、所望の属性についてのデータを持つ列が、その軸にロードされ、新たなデータを用いたプロットに塗り替えられる。この構成により、ユーザは、種々の属性間における関連性を素早く探索できる。
【００５６】
図２０は、データペーンを示す図であり、アクティブ軸を使ってデータをプロットする。ここでは、分類データ「著者」を「出版年」という数値データに対してプロットしている。データペーンの左側に沿ったボックスの組を含む２つの大きなボックスを備えるカラム装置と、データペーンの下側に沿った三角形とがプロットに結びついて、ＸおよびＹ軸を形成する。プロットの右側および上側にある２つの別の空きボックスは、空白のままになっており、スクラッチパッドとしての役割を果たす。データペーン自身内の水平バーを使って、基礎ソースデータの特質を表し、それにより、例えば、ある著者がその年に出版したこと（出版回数ではない）を示す。図２０から、著者ｅが２度、すなわち１９８５年に１度、１９８６に再度出版していることがわかる。各軸には、データ値を記述するテキストを表示するために、限られたスペース量しかない。大量のデータ集合については、このようなプログラムで使用する一般的な発見的方法により、図１９のように、単にｎ番目の項目ごとにラベルをつける。図１９に示すように、プロットを視覚的に調べることで、著者ｃの最新の出版が１９９０年であり、著者ｄの最初の出版が１９８３年であることが分かるが、マウスオーバをきっかけに示される「ツールティップ」を使わなくては、著者ａが出版をやめた年、著者ｂが出版を開始した年は分からない。図２０のデータペーンを使用することで、このような、各著者についての最初と最後の出版が、テキストラベルやユーザインタアクションを使用してもしなくても、素早く判断できる。
【００５７】
「ウェブ検索応用」上述の技術は、ウェブデータの検索にも、高度なウェブ検索メカニズムとして多く使用でき、これは発見的な研究あるいはブラウジングにとって重要な分野となっている。ウェブベースのデータは通常、ＵＲＬ（ＵｎｉｆｏｒｍＲｅｓｏｕｒｃｅＬｏｃａｔｏｒ）リンクデータとして蓄積されている。単なるウェブページ名以上の付加データが、ＵＲＬとともにあるいはＵＲＬに、蓄積されていることが多く、例えば、主要トピック、著者、作成データ、などである。インテリジェントサーチメカニズムやロボットアプリケーションを使用して、このウェブ関連データ全てを検索し、それを主題分類や関連リンクなどの付加データとまとめて一箇所に蓄積することができる。本発明の実施形態は、操作者が、そのようなデータ集合の中を検索することによりパターンを識別し、かつ役立つ関連ウェブページやＵＲＬを突き止めるのに役立つ。このようにして、操作者は、非関連ウェブページの大集合の中で発見的検索を行い、その検索に最も役立つサブセクションや個々のウェブページを見つけ出すことができる。ウェブＵＲＬ内のこのような形での検索は、特定の検索言語の使用に基づくウェブのブラウジングの代表的形式に対する、より自然な方法であり、それらの検索言語は、特定のＵＲＬが識別された時に、対応エリアに関連一致データを提供する際に非効率的である。
【００５８】
ウェブベースのデータの可視化および検索技術の場合には、システムの要素が、様々なインタネット接続システムやアプリケーション上に配置されていてもよい。
【００５９】
「産業上の利用性」本発明は、ユーザによる、複合データ集合に対するインタラクティブな探索を可能とするメカニズムを提供し、特に、スキャタプロット、頻度プロット、多属性分類データ、一見恣意的な変数間の複合関連性を含むデータ集合などのような二次元データ形式の複合データの集合に対するものである。データペーンは、データへのフォーカス＋コンテクストのビューを提供し、それは、そのようなデータの分析や探索において大いに役立つ。利用可能性としては、次のような応用がある。
・市場調査や販売情報の統計的分析
・ＤＮＡや遺伝子データの分析
・株選別などの金融分野での応用
・科学工学分野での応用
・参照文献研究および同時引用分析
・専門システムおよびユーザ嗜好判断
・大量データを利用する他のシステム
【００６０】
データペーンは、どのような応用分野でも利用可能であり、その分野とは、データ分析者が、提示された大量のデータをよりよく理解するために、インテリジェントツールを必要としている分野である。特に、データペーンは、次のようなデータ集合の分析に理想的に適している。つまり、データポイントの数が、そのデータ集合の視覚的表示のために利用できる、各軸ごとの画素数をはるかに上回っているようなデータ集合である。
【００６１】
本発明の以上の記述は、例示、説明の目的でなされたものであり、余地のないものではなく、あるいは本発明を正確な開示形態のみに限定するものではない。本発明の範囲は、請求項およびその均等物により定義されるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明で使用するフォーカス＋コンテクストの方法を示す図である。
【図２】テーブルレンズの例を示す図である。
【図３】本発明で使用するサンプルデータ集合を示す図である。
【図４】本発明を内蔵するデータ分析システムの一実施形態を示す概略図である。
【図５】本発明の一実施形態による、データペーンを示す図である。
【図６】本発明の一実施形態によるデータペーンを、図３のデータ集合に使用した場合を示す図である。
【図７】本発明の一実施形態によるデータペーンを、図３のデータ集合から表示オブジェクトを生成するために使用した場合を示す図である。
【図８】本発明の一実施形態によるデータペーンを、図３のデータ集合を調べるために使用した場合を示す図である。
【図９】本発明の一実施形態によるデータペーンを表示する方法を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の一実施形態によるデータペーンを使用して、データを調査する方法を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の一実施形態による、フォーカス領域をもつデータペーンを示す図である。
【図１２】本発明の一実施形態による、フォーカス領域をもつデータペーンを使用する方法を示すフローチャートである。
【図１３】上記データペーンに使用する、スクラッチング技術を示す図である。
【図１４】データペーンに対するスクラッチングの方法を示すフローチャートである。
【図１５】上記データペーンに使用するバンピング技術を示す図である。
【図１６】データペーンに対するバンピングの方法を示すフローチャートである。
【図１７】本発明に使用する参考文献サンプルデータの集合を示す図である。
【図１８】本発明に使用する参考文献サンプルデータの集合をさらに示す図である。
【図１９】図１７のデータのプロットを示す図であり、一般的な表計算ソフトウエアアプリケーションを使用して表示する場合を示す図である。
【図２０】図１７のデータのプロットを示す図であり、データペーンを使って表示した場合を示す図である。
【符合の説明】
１２４二次元プロット、１２６第一データ項目変数Ｘ、１２８第二データ項目変数Ｙ、１３０データポイント、１４０データ分析システム、１４２ユーザ、１４４入力装置、１４６ディスプレイ、１４８中央処理・論理装置、１５０ＣＰＵプロセッサ、１５２メモリ、１５４データペーン画像生成論理回路、１５６ソースデータ、１６０データペーン、１６２データペーン画像中央、１６４アクティブ軸、１６６アクティブ軸、１６８データペーン画像エリア、１７０離散変数、１７２カラム装置、１７４カラム装置、１７６スクラッチパッド、１７７データタブ、１７８属性スライダ、１８０マウスカーソル、１８１第一位置、１８２第二位置、１８４表示オブジェクト、１８５フォーカス領域左右方向、１８７フォーカス領域上下方向。

Claims

インタラクティブなデータ分析システムであって、
第一変数と第二変数を備えたデータの二次元表示のための表示装置と、
データを取り込みそしてそのデータをスキャッタプロットまたは輪郭プロットのデータ表示として前記表示装置に表示するためのデータ取り込み機能と、
前記データ表示上にインタラクティブな分析ツールを置くための画像表示命令であって、データ表示領域と、データの変数成分にマッピングされたアクティブ軸と、前記データ表示領域の部分集合を定義するフォーカス領域と、を生成するための命令を含んだ画像表示命令と、
マッピング演算によって、前記フォーカス領域内のデータを、前記アクティブ軸に対応した１つ以上の表示オブジェクトのうちの１つへマッピングするための表示オブジェクト生成論理回路と、
前記フォーカス領域についての演算を修正する命令を入力するためのユーザ入力機能であって、前記表示オブジェクト生成論理回路が前記フォーカス領域内のデータを前記アクティブ軸に対応した１つ以上の表示オブジェクトのうちの１つへ再びマッピングするように修正する命令を入力するためのユーザ入力機能と、
を備える、
ことを特徴とするデータ分析システム。
メモリおよびメモリに記憶される命令を有するプロセッサベースの装置を備えるインタラクティブなデータ分析のためのシステムであって、
分析対象のソースデータの集合を取り込み、
スキャッタプロットまたは輪郭プロットの二次元データプロットとして、前記ソースデータの集合を表示し、
前記二次元データプロットと組み合わせてデータペーン画像を表示し、前記データペーン画像は、前記データの第一成分変数にマッピングされるアクティブ軸と、前記二次元データプロットの部分集合を定義するフォーカス領域とを有し、
マッピング演算を使用して、前記フォーカス領域内のソースデータを１つ以上の表示オブジェクトへマッピングし、
前記表示オブジェクトを前記データペーン画像内に表示し、
ユーザからの入力を受け、前記アクティブ軸に対してインタラクトするとともに、前記フォーカス領域を第二フォーカス領域へ再配置し、
前記データペーン画像と前記表示オブジェクトとを再生成し、前記第二フォーカス領域内に表示されるソースデータの部分集合を表示する、
ことを特徴とするシステム。
ユーザによるインタラクティブなデータ分析を可能とする方法であって、
分析対象のソースデータの集合を取り込むステップと、
スキャッタプロットまたは輪郭プロットの二次元データプロットとして、前記ソースデータの集合を表示するステップと、
前記二次元データプロットと組み合わせて、前記二次元データプロットの部分集合を定義するフォーカス領域を有するデータペーン画像を表示するステップと、
マッピング演算を使用して、前記フォーカス領域内のソースデータを１つ以上の表示オブジェクトへマッピングするステップと、
前記表示オブジェクトを前記データペーン画像内に表示するステップと、
ユーザからの入力を受け、前記アクティブ軸に対してインタラクトするとともに、前記フォーカス領域を第二フォーカス領域へ再配置し、前記データペーン画像と前記表示オブジェクトとを再生成し、前記第二フォーカス領域内に表示されるソースデータの部分集合を表示するステップと、
を備え、
前記データペーン画像は、前記データの第一成分変数にマッピングされるアクティブ軸を有し、前記アクティブ軸に対するインタラクトにより、当該マッピングが修正されて前記アクティブ軸の前記第一成分変数への別のマッピングが実行され、前記データペーン画像のフォーカス領域が修正される、
ことを特徴とする方法。
ユーザによるインタラクティブなデータ分析を可能とする方法であって、
データ記憶装置からデータの項目を取り込むステップと、
スキャッタプロットまたは輪郭プロットの二次元データプロットとして、前記データを表示装置上に表示するステップと、
フォーカスエリアを備えたデータペーンウィンドウを前記データ上に重ねるステップと、
前記フォーカスエリアの位置を制御する入力装置を介したユーザによる前記データの調査を可能とし、前記フォーカスエリアを前記データペーンウィンドウ内の位置へ移動することにより、前記フォーカスエリア内に表示されるデータを、メモリから取り込むとともに、マッピング演算を使用して複数の表示オブジェクトへマッピングして、前記データペーンウィンドウ内に表示するステップと、
を備え、
前記データペーンウィンドウは、前記データの成分変数にマッピングされるアクティブ軸を有し、前記アクティブ軸に対するインタラクトにより、当該マッピングが修正されて前記アクティブ軸の前記成分変数への別のマッピングが実行され、前記データペーンウィンドウのフォーカスエリアが修正される、
ことを特徴とする方法。