(57)【要約】【課題】ユーザーによる視覚的な解釈が格段に容易な方法でネットワーク図を表示するための技術を提供する。【解決手段】１つ又は複数のネットワーク図内に含まれる情報のフォーカスとコンテキストを１つの表示上に表示することができる。本発明の一態様によれば、ユーザーによって明示的に選択されるか、或いはアルゴリズムによって黙示的に選択された対象ノードが、ポップアップすると共に、より大きく且つ／或いは明るくなり、この結果、ユーザーにとって、その他のノードと比べて「より近くに」見えるようになる。これにより、これらのノードをネットワークの残りの部分と識別する方法が提供され、フォーカス−コンテキスト図を実現することができる（即ち、ネットワーク図の残りの部分を背景（コンテキスト）として対象ノード（フォーカス）が表示される）。【選択図】図２
2004234654.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザーによる直感的な解釈のためにネットワーク図の視覚化表現を表示する方法であって、
表示装置上に、リンクによって相互接続されたノードを有するネットワーク図を表示するステップであって、前記ノードは、既定のサイズ及び輝度によって表示され、前記リンクは、既定の太さ及び輝度によって表示される、ネットワーク図を表示するステップと、
観察する少なくとも１つの対象ノードを選択するステップと、
前記少なくとも１つの対象ノードのサイズ及び輝度の少なくとも１つを増大させるステップと、
前記増大したサイズ及び輝度の少なくとも１つにより、前記少なくとも１つの対象ノードを表示するステップと、
を有する方法。
【請求項２】
前記少なくとも１つの対象ノードに直接リンクしている第２のノードを識別するステップと、
前記第２のノードのサイズ及び輝度の少なくとも１つを、前記既定のサイズ又は輝度よりも大きいが、前記少なくとも１つの対象ノードの前記増大したサイズ又は輝度よりも小さい第２のサイズ又は輝度に増大させるステップと、
前記増大したサイズ及び輝度の少なくとも１つにより、前記第２のノードを表示するステップと、
を更に有する請求項１に記載の方法。
【請求項３】
少なくとも１つの第２のノードに直接リンクしているが、対象ノードには直接リンクしていない第３のノードを識別するステップと、
前記第３のノードのサイズ及び輝度の少なくとも１つを、前記既定のサイズ又は輝度よりも大きいが、前記第２のサイズ又は輝度よりも小さい第３のサイズ又は輝度に増大させるステップと、
第３のサイズ及び第３の輝度の少なくとも１つにより、前記第３のノードを表示するステップと、
を更に有する請求項２に記載の方法。
【請求項４】
少なくとも１つの第３のノードに直接リンクしているが、第２のノードには直接リンクしていない第４のノードを識別するステップと、
前記第４のノードのサイズ及び輝度の少なくとも１つを、前記既定のサイズ又は輝度よりも大きいが、前記第３のサイズ又は輝度よりも小さい第４のサイズ又は輝度に増大させるステップと、
第４のサイズ及び第４の輝度の少なくとも１つにより、前記第４のノードを表示するステップと、
を更に有する請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記少なくとも１つの対象ノードが、結果的に生成される表示においてオーバーラップするその他のノード、リンク、或いはノード又はリンクの一部の手前に表示される、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記表示において発生するオーバーラップが、前記最も大きなサイズのノードが前記視覚化表現の最も手前に表示されると共に、前記視覚化表現のその他のレイヤが前記表示されるノードのサイズ割り当てに従って降順に配置され、結果的に、前記既定のサイズが最下位レイヤとして表示されるように描画される、請求項２に記載の方法。
【請求項７】
前記表示において発生するオーバーラップが、前記最も大きなサイズのノードが前記視覚化表現の最も手前に表示されると共に、前記視覚化表現のその他のレイヤが前記表示されるノードのサイズ割り当てに従って降順に配置され、結果的に、前記既定のサイズが最下位レイヤとして表示されるように描画される、請求項３に記載の方法。
【請求項８】
前記表示において発生するオーバーラップが、前記最も大きなサイズのノードが前記視覚化表現の最も手前に表示されると共に、前記視覚化表現のその他のレイヤが前記表示されるノードのサイズ割り当てに従って降順に配置され、結果的に、前記既定のサイズが最下位レイヤとして表示されるように描画される、請求項４に記載の方法。
【請求項９】
前記少なくとも１つの対象ノードと前記第２のノードを相互接続する第１のリンクを識別するステップと、
前記第１のリンクの太さと輝度の少なくとも１つを増大させるステップと、
前記増大した太さ及び輝度の少なくとも１つにより、前記第１のリンクを表示するステップと、
を更に有する請求項２に記載の方法。
【請求項１０】
第２のノードに接続しているが、前記少なくとも１つの対象ノードには接続していない第２のリンクを識別するステップと、
前記第２のリンクの太さと輝度の少なくとも１つを、前記既定の太さ又は輝度よりも大きいが、前記第１のリンクの増大した太さ又は輝度よりも小さい第２のリンクの太さ又は輝度に増大させるステップと、
前記第２のリンクの太さ及び第２のリンクの輝度の少なくとも１つにより、前記第２のリンクを表示するステップと、
を更に有する請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記第３のノードに接続しているが、前記第２のノードには接続していない第３のリンクを識別するステップと、
前記第３のリンクの太さと輝度の少なくとも１つを、前記既定の太さ又は輝度よりも大きいが、前記第２のリンクの増大した太さ又は輝度よりも小さい第３のリンクの太さ又は輝度に増大させるステップと、
前記第３のリンクの太さ及び第３のリンクの輝度の少なくとも１つにより、前記第３のリンクを表示するステップと、
を更に有する請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
選択されていない少なくとも１つのノードの表示を目立たないように変更するステップを更に有する請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記変更するステップが、前記少なくとも１つの選択されていないノードを透明に表示するステップを有する、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記変更するステップが、
前記少なくとも１つの選択されていないノードのサイズ及び輝度の少なくとも１つを減少させるステップと、
前記減少したサイズ及び輝度の少なくとも１つにより、前記少なくとも１つの選択されていないノードを表示するステップと、
を有する請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
前記変更するステップが、前記少なくとも１つの選択されていないノードをぼかすステップと、前記少なくとも１つのぼかした選択されていないノードを表示するステップと、を有する請求項１２に記載の方法。
【請求項１６】
前記ノードが着色されており、前記方法が、前記少なくとも１つの対象ノードの前記色を変更するステップと、前記変更された色により、前記少なくとも１つの対象ノードを表示するステップと、を更に有する請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
前記ノードが着色されており、前記方法が、前記少なくとも１つの対象ノードの前記色を変更するステップと、前記第２のノードの前記色を変更するステップと、前記変更された色により、前記少なくとも１つの対象ノードと前記第２のノードを表示するステップと、を更に有する請求項２に記載の方法。
【請求項１８】
前記ノードが着色されており、前記方法が、前記少なくとも１つの対象ノード、第２のノード、第３のノード、及び第４のノードの中の少なくとも１つの前記色を変更するステップと、前記変更ステップの結果の色により、前記ノードを表示するステップと、を更に有する請求項４に記載の方法。
【請求項１９】
前記変更されたノードのそれぞれの色が同一である、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記少なくとも１つの対象ノード、第２のノード、第３のノード、及び第４のノードの中の少なくとも２つを互いに異なる色に変更する、請求項１８に記載の方法。
【請求項２１】
ユーザーによる視覚的な解釈のためにネットワーク図の視覚化表現をオーバーレイする方法であって、
表示装置上に、リンクによって相互接続されたノードを有する第１のネットワーク図を表示するステップと、
対応する方法によって配置されたノード及びリンクを有する少なくとも１つの更なるネットワーク図を前記第１のネットワーク図の前記ノード及びリンクの少なくとも一部にオーバーレイするステップと、
前記第１のネットワーク図と少なくとも１つの更なるネットワーク図の中の１つのみをシャープな鮮明度で表示するステップと、
前記残りのネットワーク図をぼかし、前記残りのネットワーク図をぼかした状態で表示するステップと、
を有する方法。
【請求項２２】
それぞれの前記ネットワーク図の少なくとも前記ノードはカラーコード化されており、前記残りのネットワーク図内の前記ノードは、ぼかした後にも、着色された状態で表示される、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記ぼかした状態で表示される前記残りのネットワークの輝度を、合焦状態で表示される前記ネットワークの輝度よりも減少させるステップを更に有する請求項２１に記載の方法。
【請求項２４】
前記ぼかしたネットワーク図の１つを選択するステップと、
前記選択されたネットワーク図をシャープな鮮明度で表示し、すべてのその他の図にオーバーレイさせるステップと、
それまでシャープな鮮明度で表示されていたネットワーク図をぼかすステップと、
を更に有する請求項２１に記載の方法。
【請求項２５】
前記残りの図のノードの位置をずらし、その結果、それらが、シャープな鮮明度の前記ネットワーク図内の対応するノードの位置に正確に対応することなく、前記ノードの下に重なるようにするステップを更に有する請求項２１に記載の方法。
【請求項２６】
ユーザーによる視覚的な解釈を促進するべくネットワーク図を視覚化する方法において、
表示装置上に、リンクによって相互接続されたノードを有するネットワーク図を表示するステップと、
相互接続された対象ノードを定義する前記ネットワーク図の一部を選択するステップと、
前記相互接続された対象ノードをシャープな鮮明度で表示するステップと、
前記ネットワーク図の残りの部分のノードをぼかし、ぼかした状態で表示するステップと、
を有する方法。
【請求項２７】
前記対象ノードを相互接続するリンクをシャープな鮮明度で表示するステップを更に有する請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
ユーザーによる視覚的な解釈を促進するべくネットワーク図を視覚化する方法であって、
表示装置上に、リンクによって相互接続されたノードを有する少なくとも１つのネットワーク図を表示するステップと、
相対的に低い誤差統計値を有するノードをシャープな鮮明度で表示し、相対的に高い誤差統計値を有するノードをぼかした状態で表示するステップと、
を有する方法。
【請求項２９】
ユーザーによる視覚的な解釈を促進するべくネットワーク図を視覚化する方法であって、
表示装置上に、リンクによって相互接続されたノードを有する少なくとも１つのネットワーク図を表示するステップと、
前記ノードの誤差統計値を前記ノードの表示に適用するシャープネス尺度のレベルと関連付けるステップと、
前記ノードを前記誤差統計値に関連付けられたシャープネスレベルで表示するステップと、を有し、
最も低い相対的な誤差統計値を有するノードは、シャープな鮮明度で表示し、最も高い相対的な誤差統計値を有するノードは、最もぼかした状態で表示し、中間の相対的な誤差統計値を有するノードは、それぞれの誤差統計値に関連付けられた様々なレベルのぼかしを有していることを特徴とする方法。
【請求項３０】
ユーザーによる直感的な解釈のためにネットワーク図の視覚化表現を表示するシステムであって、
表示装置上に、リンクによって相互接続されたノードを有するネットワーク図を表示する手段であって、前記ノードは、既定のサイズ及び輝度によって表示され、前記リンクは既定の太さ及び輝度によって表示される手段と、
観察する少なくとも１つの対象ノードを選択する手段と、
前記少なくとも１つの対象ノードのサイズ及び輝度の少なくとも１つを増大させる手段と、
前記増大したサイズ及び輝度の少なくとも１つにより、前記少なくとも１つの対象ノードを表示する手段と、
を有するシステム。
【請求項３１】
前記少なくとも１つの対象ノードに直接リンクしている第２のノードを識別する手段と、
前記第２のノードのサイズ及び輝度の少なくとも１つを、前記既定のサイズ又は輝度よりも大きいが、前記少なくとも１つの対象ノードの前記増大したサイズ又は輝度よりも小さい第２のサイズ又は輝度に増大させる手段と、を更に有し、
前記増大したサイズ及び輝度の少なくとも１つにより、前記表示手段によって前記第２のノードを表示する請求項３０に記載のシステム。
【請求項３２】
少なくとも１つの第２のノードに直接リンクしているが、対象ノードには直接リンクしていない第３のノードを識別する手段と、
前記第３のノードのサイズ及び輝度の少なくとも１つを、前記既定のサイズ又は輝度よりも大きいが、前記第２のサイズ又は輝度よりも小さい第３のサイズ又は輝度に増大させる手段と、を更に有し、
第３のサイズ及び第３の輝度の少なくとも１つにより、前記第３のノードを表示する請求項３１に記載のシステム。
【請求項３３】
少なくとも１つの第３のノードに直接リンクしているが、第２のノードには直接リンクしていない第４のノードを識別する手段と、
前記第４のノードのサイズ及び輝度の少なくとも１つを、前記既定のサイズ又は輝度よりも大きいが、前記第３のサイズ又は輝度よりも小さい第４のサイズ又は輝度に増大させる手段と、を更に有し、
第４のサイズ及び第４の輝度の少なくとも１つにより、前記第４のノードを表示する請求項３２に記載のシステム。
【請求項３４】
前記少なくとも１つの対象ノードの少なくとも一部が前記ネットワーク図の別のノード又はリンクと同一表示部分上に位置した場合に、前記少なくとも１つの対象ノードの少なくとも一部をオーバーレイする手段を更に有する請求項３０に記載のシステム。
【請求項３５】
前記ノードの視覚化表現をオーバーレイする手段を更に有し、前記表示において発生するオーバーラップは、最も大きなサイズのノードが前記視覚化表現の最も手前に表示されると共に、前記視覚化表現のその他のレイヤが前記表示されるノードのサイズ割り当てに従って降順に配置され、結果的に、前記既定のサイズが最下位レイヤとして表示されるように描画される請求項３３に記載のシステム。
【請求項３６】
選択されていない少なくとも１つのノードの表示を目立たないように変更する手段を更に有する請求項３０に記載のシステム。
【請求項３７】
前記表示されるノードを着色する手段と、前記少なくとも１つの対象ノードの前記色を変更する手段と、前記変更された色により、前記少なくとも１つの対象ノードを表示する手段と、を更に有する請求項３０に記載のシステム。
【請求項３８】
ユーザーによる視覚的な解釈のためにネットワーク図の視覚化表現をオーバーレイするシステムであって、
表示装置上に、リンクによって相互接続されたノードを有する第１のネットワーク図を表示する手段と、
対応する方法によって配置されたノード及びリンクを有する少なくとも１つの更なるネットワーク図を前記第１のネットワーク図の前記ノード及びリンクの少なくとも一部にオーバーレイする手段と、
前記第１のネットワーク図と少なくとも１つの更なるネットワーク図の１つのみをシャープな鮮明度で表示する手段と、
前記残りのネットワーク図をぼかし、前記残りのネットワーク図をぼかした状態で表示する手段と、
を有することを特徴とするシステム。
【請求項３９】
それぞれの前記ネットワーク図の少なくとも前記ノードはカラーコード化されており、前記残りのネットワーク図内の前記ノードは、ぼかした後にも、着色された状態で表示されることを特徴とする請求項３８に記載のシステム。
【請求項４０】
ぼかした状態で表示される前記残りのネットワークの輝度を、シャープな鮮明度で表示されている前記ネットワークの輝度よりも減少させる手段を更に有する請求項３８に記載のシステム。
【請求項４１】
前記ぼかしたネットワーク図の１つを選択する手段と、
前記選択されたネットワーク図をシャープな鮮明度で表示し、すべてのその他の図にオーバーレイさせる手段と、
それまでシャープな鮮明度で表示されていたネットワーク図をぼかす手段と、
を更に有する請求項３８に記載のシステム。
【請求項４２】
前記残りの図の前記ノードの位置をずらし、その結果、それらが、シャープな鮮明度で表示された前記ネットワーク図内の対応するノードの位置に正確に対応することなく、前記ノードの下に重なるようにする手段を更に有する請求項３８に記載のシステム。
【請求項４３】
相互接続された対象ノードを定義するシャープな鮮明度で表示されたネットワーク図の一部を選択する手段と、
前記シャープな鮮明度のネットワーク図の残りの部分のノードをぼかし、ぼかした状態で前記残りの部分を表示する手段と、
を更に有する請求項３８に記載のシステム。
【請求項４４】
１つ又は複数のデータセットを視覚化するためのコンピュータシステムのユーザーの命令の１つ又は複数のシーケンスを格納するコンピュータ読取可能媒体であって、
１つ又は複数のプロセッサによって命令の１つ又は複数のシーケンスを実行することにより、前記１つ又は複数のプロセッサに、
表示装置上に、リンクによって相互接続されたノードを有するネットワーク図を表示するステップであって、前記ノードは、既定のサイズ及び輝度によって表示され、前記リンクは、既定の太さ及び輝度によって表示されるステップと、
観察する少なくとも１つの対象ノードを選択するステップと、
前記少なくとも１つの対象ノードのサイズ及び輝度の少なくとも１つを増大させるステップと、
前記増大したサイズ及び輝度の少なくとも１つにより、前記少なくとも１つの対象ノードを表示するステップと、
を実行させるコンピュータ読取可能媒体。
【請求項４５】
前記少なくとも１つの対象ノードに直接リンクしている第２のノードを識別するステップと、
前記第２のノードのサイズ及び輝度の少なくとも１つを、前記既定のサイズ又は輝度よりも大きいが、前記少なくとも１つの対象ノードの前記増大したサイズ又は輝度よりも小さい第２のサイズ又は輝度に増大させるステップと、
前記増大したサイズ及び輝度の少なくとも１つにより、前記第２のノードを表示するステップと、
を更に実行する請求項４４に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項４６】
少なくとも１つの第２のノードに直接リンクしているが、対象ノードには直接リンクしていない第３のノードを識別するステップと、
前記第３のノードのサイズ及び輝度の少なくとも１つを、前記既定のサイズ又は輝度よりも大きいが、前記第２のサイズ又は輝度よりも小さい第３のサイズ又は輝度に増大させるステップと、
第３のサイズ及び第３の輝度の少なくとも１つにより、前記第３のノードを表示するステップと、
を更に実行する請求項４５に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項４７】
少なくとも１つの第３のノードに直接リンクしているが、第２のノードには直接リンクしていない第４のノードを識別するステップと、
前記第４のノードのサイズ及び輝度の少なくとも１つを、前記既定のサイズ又は輝度よりも大きいが、前記第３のサイズ又は輝度よりも小さい第４のサイズ又は輝度に増大させるステップと、
第４のサイズ及び第４の輝度の少なくとも１つにより、前記第４のノードを表示するステップと、
を更に実行する請求項４６に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項４８】
１つ又は複数のデータセットを視覚化するためのコンピュータシステムのユーザーの命令の１つ又は複数のシーケンスを格納するコンピュータ読取可能媒体であって、
１つ又は複数のプロセッサによって命令の１つ又は複数のシーケンスを実行することにより、前記１つ又は複数のプロセッサに、
表示装置上に、リンクによって相互接続されたノードを有する第１のネットワーク図を表示するステップと、
対応する方法によって配置されたノード及びリンクを有する少なくとも１つの更なるネットワーク図を前記第１のネットワーク図の前記ノード及びリンクの少なくとも一部にオーバーレイするステップと、
前記第１のネットワーク図と少なくとも１つの更なるネットワーク図の中の１つのみをシャープな鮮明度で表示するステップと、
前記残りのネットワーク図をぼかし、前記残りのネットワーク図をぼかした状態で表示するステップと、
を実行させるコンピュータ読取可能媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、データを視覚化するシステムに関し、更に詳しくは、ネットワーク図の視覚化表現の表示に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ネットワーク図（ノード−リンクグラフ）は、ほとんどすべての科学分野において広範に使用されている。リンクしたノードの集合としてモデル化できるものであれば、どのようなデータセットであってもネットワーク図として表現可能である。生命科学の分野では、ネットワーク図は、パスウェイ図、たんぱく質間相互作用図、シグナル伝達プロセス、ワークフロープロセス、及びその他類似のプロセスとして使用することができる。又、ネットワーク図を使用し、コンピュータネットワーク、通信ネットワーク、及びその他多くの技術的なシステムをコンピュータに基づいて視覚化することも可能である。
【０００３】
コンピュータに基づいたネットワーク図の視覚化により、人間の視覚処理を活用した効率的な表現を実現し、グローバル又はローカル構造の理解を要する多数の作業に伴う認識面での負荷を軽減するには、グラフ理論、情報視覚化技術、視知覚、認知科学など、多数の専門分野の知識が必要とされる。
【０００４】
ネットワーク図は、必要な情報を伝達することができるが、不必要にわかりにくくなることも多い。例えば、生物学的な図の場合に、図によってパスウェイ又は相互作用図を表すと、画面上に表示されるグラフィックの量が、ユーザーを圧倒するほどに膨大なものになることがある。又、接続ラインを二次元に制限すると、論理的な（即ち、容易に認知可能な）方法によってすべての接続を表示するプログラムの機能が制限されることになる。
【０００５】
ライン上に別のラインが何回も描かれるため、ユーザーにとって、図が視覚的にわかりにくいものになり、この結果、ユーザーは、ノード間の接続を理解するべく、画面上において、時間をかけて適切なラインを上下左右に追跡しなければならない。
【０００６】
又、ネットワーク図は、簡略化されたグラフィカルな特性によって大量のデータを表示するのに有用であるが、一度に複数のデータセットを表示するのが望ましい場合には、依然として短所を有している。例えば、遺伝子発現の場合には、ユーザーが、それぞれの試験において収集したデータの間に何らかの差異が存在するかどうかを判定したり、データ間の関連を観察したりできるように、ネットワーク図を使用して１つの画面上に複数の試験を表示できることが望ましい。このような観察を実行可能な図を表示するには、データ値を符号化し、この符号化したものを使用してネットワークノード及びリンクを描画する（例えば、特許文献１を参照されたい）。その他のデータセットから符号化した値をノード上にオーバーレイし、所与のノードによって表されている同一のエンティティに関連し、様々な実験値間の比較を行うことが望ましい。しかしながら、従来のネットワーク図を利用した場合、それぞれのデータセットがその他のデータセットの上に上書きされると共に／又は、それぞれのデータセットの一部が別のデータセットの一部によって遮られることになるため、複数のデータセットを表示することができない。
【０００７】
従って、より簡略化された方法により、視覚的な情報をユーザーに伝達可能な改良されたネットワーク図及び視覚化技法に対するニーズが存在している。更には、容易に解釈可能な可読性を提供しつつ、複数のデータセットを同時表示する能力を有する視覚化方式の提供に対するニーズも存在している。
【０００８】
読み取りやすい形式でグラフィカルに細部を提示するための従来の試みの１つが、カリフォルニア州サニーベールに所在するインサイトソフトウェア社（InXight  Software，Sunnyvale，California）が提供している「スターツリービューア（Star Tree Viewer）」と呼ばれる製品において提供されており、図９には、その画面表示が示されている。このスターツリービューアは、ツリー全体を一般的な表示画面上の円形領域境界内に保持可能な技法を提供するものである。スターツリービューアは、ツリーデータ構造を双曲面上に描画し、表示の中心に高レベルのノードを表示すると共に、中心から周辺部に向かって外側に放射状に延長するツリーの「枝」によって低レベルのノードを表示し、この結果、図９に示すような形態の外観を有している。このスターツリービューアによれば、興味深い階層構造の図が提供されるが、適用できるのは、ツリー構造のみであって、通常、ネットワーク図やグラフに適用することはできない。
【０００９】
図１０は、ゼロックスパーク社（Xerox Parc）が提供する「ポップアウトプリズム（Pop out Prism）」（http://www2.parc.com/csl/projects/popoutprismを参照）と呼ばれる製品を示しており、この製品では、機能拡張したウェブページのサムネールによるオーバービューを提供することにより、ナビゲーションを支援するウェブブラウザが提供されている。この機能拡張されたサムネールには、ユーザーからのＵＲＬ及びキーワードの入力に基づいて動的に生成される注意喚起のための「ポップアウト」が格納されている。これらのポップアウトにより、ユーザーは、関連する情報をページ内で即座に見つけ出すことができる。又、ポップアウトプリズムは、ユーザーがキーワードを認知し見つけ出すことができるように、全体ウェブページにもポップアウトを追加する。しかしながら、この方式が適しているのはテキスト画像のみであり、グラフには適していない。
【特許文献１】米国特許出願公開第１０／１５５，６１６号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、ユーザーによる視覚的な解釈が格段に容易な方法でネットワーク図を表示するための技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明によれば、ユーザーによる視覚的な解釈が格段に容易な方法でネットワーク図を表示するシステム、方法、及びツールが提供される。１つ又は複数のネットワーク図内に含まれる情報のフォーカス（focus、対象）とコンテキスト（context、背景）を１つの表示上に表示することができる。本発明の一態様によれば、ユーザーによって明示的に選択されるか、或いはアルゴリズムによって黙示的に選択された対象ノードが、ポップアップすると共に、より大きく且つ／或いは明るくなり、この結果、ユーザーにとって、その他のノードと比べて「より近くに」見えるようになる。これにより、これらのノードをネットワークの残りの部分と識別する方法が提供され、「フォーカス−コンテキスト（focus-and-context）」図を実現することができる（即ち、ネットワーク図の残りの部分を背景（コンテキスト）として対象ノード（フォーカス）が表示される）。
【００１２】
このフォーカスとコンテキストのコントラストは、コンテキスト内のノードをより小さく且つより暗く表示することによって遠くに押しやるか、或いは、ノードを半透明モードで表示することによって「フェード（fade、色あせる）」させることにより、更に鋭くすることができる。この機能における興味深い別の側面は、フォーカスが１つだけでなく、且つ構成レベルも１つだけではないことである。即ち、複数のノードを合焦可能であり、ノードを様々なレベルのフォーカスに設定することができる。
【００１３】
ノードが選択され、合焦状態になると、そのノードに直接接続しているすべてのノードが自動的に低いレベルのフォーカスに設定され、更に、それらのノードに接続しているノードが更に低いレベルのフォーカスに設定される（以下、同様に継続する）。即ち、ノードが、第１のフォーカスに対するそれぞれの接続レベルに応じた様々なフォーカスレベルに設定されるのである。この方式によれば、ノード又はノードクラスタの接続性を強調表示する極めて優れた方法が提供され、ノードを次々にクリックすることにより、ユーザーは、対話的にネットワークを考察することができる。
【００１４】
隠蔽されたトポロジー及び／又は構造（意味情報を含む）を必然的に含んでいる大規模なネットワークに本発明を適用すれば、関連するノードを合焦状態に設定することにより、それらの隠蔽されたトポロジー／構造を強調又は表示することができる。
【００１５】
ネットワークの視覚化における困難な問題の１つが拡大縮小である。ネットワークに数百を上回るノードが格納されている場合には、これらのノードは、弁別できるように非常に小さく描画しなければならない（さもなければ、それらは互いにオーバーラップし、限られた画面空間内に群集することになる）。ノードのオーバーラップは、接続性に関する情報をわかりにくくするため、通常、望ましくないとされている。本発明では、２．５Ｄの視覚的なメタファーを使用することにより（即ち、「より大きく且つより近い」オブジェクトが「より小さく且つより遠い」オブジェクトを遮るようにすることにより）、この障害を価値あるものに転換している。この「２．５Ｄ」という用語は、「２．５次元」を意味しており、二次元の視覚化と真の三次元の視覚化の中間を指すものである。即ち、二次元（「２Ｄ」）の視覚化表現は、平面的な形状（ｘ及びｙ軸）のみを考慮した平坦で平面的な視覚化表現である。一方、三次元（「３Ｄ」）の視覚化表現は、ｘ、ｙ、及びｚ軸上の連続値によって完全な三次元形状を描画するものであり、例えば、固体のホログラムの観点で表現されるものである。これに対して、本明細書において使用する２．５Ｄの視覚化表現とは、「層状」の形状を指している。即ち、第３の次元が連続しておらず、例えば、前述のより大きなオブジェクトレイヤがより小さなオブジェクトレイヤ上にオーバーレイする例のような、いくつかの離散的な「レイヤ」から構成されているものである。この結果、オーバーラップによって生じるオブジェクト間の部分的な遮断が、視覚的な「深さ」の効果を付与し、視覚化表現がほとんど三次元画像として見えると共に、接続性のトポロジーに関する視覚的な手がかりになるのである。
【００１６】
本発明によれば、ネットワーク図の構成要素間の関係の視覚化やネットワーク図間の比較を円滑に実行するべく、ネットワーク図においてデータを表すシステム、方法、及びツールが提供され、１つのソース又は図からのデータが第２のソース又は図からのデータ上に重ね合わせられる。これらの視覚化表現には、色、サイズ、シャープネス（又は、ぼかしフォーカス）のレベル、形状、コントラスト、輝度などの更なる視覚化特性と、視覚化を機能拡張するその他の類似のツール及び方法を更に含むことができる。
【００１７】
本発明によれば、データセットのデータ間における接続と関係を示す少なくとも１つのデータセットをユーザーがグラフィカルに表示可能なシステムが提供される。又、本発明は、データを直接的に比較するべく、１組のデータを１つ又は複数の更なるデータセット上にオーバーレイ可能なネットワーク図の視覚化表現を提供する能力をも有している。比較内容を視覚化するアプリケーションを採用可能であり、これにより、ユーザーは、表示するデータポイント又はノードを選択できるようになり、関連するデータの視覚的な諸側面がユーザーの選択に応答して変化することになる。
【００１８】
本発明によれば、望ましいことに、様々なソースのデータを表示することができる。例えば、本発明によってアクセス可能なデータベース内に事前定義されたネットワーク図にデータを格納すると共に、更なる情報ソースにアクセスして注釈のオーバーレイやその他の関係するデータをそれらのネットワーク図に提供することができる。このような追加情報は、事前にソートされたテーブル、記事のテキスト、書籍又はその他の出版物、インターネットを介してアクセス可能なデータベース、又はプロプライエタリ（proprietary、所有権を主張できる）なデータベースを含むその他のデータベースなどから入力可能である。更に、ユーザーは、キーボード、マウス、及びスキャナーなどの入力装置、フロッピーディスク、ＣＤ−ＲＯＭなどのデータ保存手段、或いはこれらに類似のものを使用し、手動でデータを入力することもできる。又、本発明によれば、１つ又は複数のデータセットのデータを別のデータセットのデータ上にオーバーレイする（又は、この逆にオーバーレイする）様々な方法も提供される。このオーバーレイを視覚化し、複数ソースのデータを比較することができる。又、このデータの比較を更に円滑に実行するべく、オーバーレイが生じるデータ上に視覚的なインジケータを提供することも可能である。
【００１９】
ローカルな書式とそれらのリンクに基づいて、１つのデータセットの実際のデータを別のデータセットの実際のデータ上にオーバーレイし、それらを忠実に比較することができる。
【００２０】
様々なカテゴリからのデータの抽出を自動的、半自動的、又は手動によって実行し、ローカルな書式モジュールに関連データを入力してローカル書式で関連データを表示することができる。このローカル書式は、例えば、プログラミング言語、文法、又はブール論理の形態であってよい。
【００２１】
オーバーレイされた関連データと、そのデータ上にオーバーレイしている関連データの自動的な比較も提供することができる。又、比較の結果、差異が検出されたと自動比較手段が判定した場合に、ユーザーに対して警告することも可能である。
【００２２】
その他の利点に加え、本発明によれば、ユーザーは、これらの書式のそれぞれの改良されたバージョンを含む生物学的モデルと実験データに対して情報を自動的にオーバーレイすることができる。
【００２３】
本発明のこれら及びその他の目的、利点、及び特徴は、以下に詳述する本発明の詳細な内容を参照することにより、当業者に明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本システム、ソフトウェア、及び方法に関する説明を始めるに当たり、本発明は、特定のデータセット、データセットのタイプ、及び説明する命令又はステップに限定されるものではなく、それらは、言うまでもなく、変化し得るものであることを理解されたい。又、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によってのみ限定され、本明細書において使用する用語は、特定の実施例を説明するためのものに過ぎず、限定を意図するものではないことについても理解されたい。
【００２５】
特別に定義しない限り、本明細書において使用するすべての技術的及び科学的用語は、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者が一般的に理解するものと同一の意味を有している。本発明の実施又は試験においては、本明細書において説明するものと類似の又は等価な方法及び材料を使用可能であるが、以下において、好適な方法及び材料について説明するものとする。又、本明細書において言及するすべての出版物は、それらを参照することにより、それらに関連する方法及び／又は材料について開示及び説明するべく、本明細書に包含される。
【００２６】
本明細書及び添付の特許請求の範囲において使用される単数形の「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」は、文脈によって明瞭に否定されていない限り、複数の対象物を含んでいる。従って、例えば、「ａ  ｓｔｅｐ（ステップ）」と記述されている場合には、複数のステップが含まれており、「ｔｈｅ  ｐａｔｈｗａｙ」と記述した場合には、１つ又は複数のパスウェイ、或いは当業者には既知のその等価物に対する参照が含まれている（以下、同様である）。
【００２７】
本明細書において取り上げる出版物は、本発明の出願日より以前のそれぞれの開示内容についてのみ提供されているものである。本明細書のいずれの部分も、先行発明により、その出版の推定時期を早める権利が本発明に付与されていないことの是認と解釈されてならない。更には、提供されている出版日付は、実際の出版日付とは異なる可能性があり、それらは、別途の確認を必要とするものである。
【００２８】
文章やテキストの形態、或いは図表の形態で生み出される解釈／仮説は、多くの様々な細胞のプロセス、遺伝子、及びたんぱく質の存在量における結果的な変動を伴う遺伝子の様々な発現に依拠したものである。これらの仮説に対するデータの関連付けと試験は、遺伝子及びその他のデータを生成する方法の更なる自動化により、益々退屈で長期間を要するものになりつつある（例：マイクロアレイや質量分析など）。そして、ネットワーク図やノードリンクグラフの形態で観察した場合に、この情報の膨大さは、観察者にとって圧倒的なものになり、それは、群集する表示、オーバーラップしたデータ、一度に表示される過剰な情報、或いは表示される情報の複雑さに起因するその他の複雑性により、有用なデータを知覚することが困難なほどにもなり得る。本発明によれば、ユーザーによる視覚的な解釈を促進する方法により、ネットワーク図（例：ノードリンク）によってデータを視覚化し、有用なデータをより簡単且つ迅速に識別可能なシステム、ツール、及び方法が提供される。
【００２９】
本発明は、データ及び仮説の有効性／無効性を検証すると共に、新しい仮説の創造／既存の仮説の改善や相関の発見などを実行するべく、データの視覚化と比較を促進するものである。
【００３０】
又、本発明は、例えば、遺伝子発現データをネットワーク図上の遺伝子と関連付けたり、同一の遺伝子及び関係（又は、その他のノード及びリンク）に属するデータの組を関連付けたり、或いは、たんぱく質の存在量データをパスウェイ図内のたんぱく質と関連付けたりするなど、実験データをその他の生物学的データ表現と関連付けるのにも非常に有用である。
【００３１】
本発明は、三次元であるとユーザーが知覚する方法によって表示装置上に情報を表示する機能に関するものである。人間の視覚は、その特性上、基本的に二次元であるにも拘らず、人間は三次元の世界で生活している。両方の眼を使用することにより、人間は、深さの知覚を利用して三次元情報を処理することができるが、人間の網膜が記録できるのは二次元の画像のみである。両眼の間の距離は、非常に短いものであり、この結果、深さの知覚は、限定的なものになり、従って、深さの知覚のみにより、様々な物体と観察者間の距離を識別することは困難である。但し、三次元の世界で生存する必要性から、人間は、いくつかの視覚的な手がかりを使用して第３の次元を判定するのに有用な非常に効率的なスキルを進化させている。例えば、２つの物体が、類似した物理的なサイズと色を共有しており、１つのものが、他方よりも、より大きく且つより明るく見える場合に、観察者は、前者が後者よりも近くにあると即座に知ることができる。この種の情報処理は、非常に一般的なものであり、且つ非常に重要なものであるため、潜在意識下において、意識することなく、実行される。従って、これらの強力な人間の能力を利用することにより、視覚的な表示装置上に物体を表示する能力を有し、物体を三次元で表現することにより、ユーザーの注意を特定の情報に対して合焦する方法及び装置を提供することが本発明の目的である。
【００３２】
本発明によれば、ネットワーク図の調査及びナビゲーションのための新しい技法とツールが提供される。図１Ａを参照すれば、ネットワーク図の視覚化表現の一例が示されている。ネットワーク図５には、複数のノード６０が含まれており、これらのノード６０のそれぞれは、データを表現するべく構成されている（この場合には、遺伝子に関係するデータなどの生物学的データである）。この図１Ａの視覚化表現においては、現在作成されているネットワーク図において標準的に行われているように、それぞれのノードが同一又は類似のサイズ、形状、及びコントラストを有するように、それぞれのノード６０が表示装置５０上に表示されている。それぞれのノード６０は、そのノードから延長し別のノード６０に接続する少なくとも１つのライン（即ち、リンク）６１を含むことができる。それぞれのリンク６１は、それが相互リンクするノード６０間の接続又は関係を表すべく利用されており、これらのリンクは、同一の重みとコントラストを有するように表示される。通常、これらのノード６０間の関係は既知であって、例えば、遺伝子発現実験の場合には、所与の実験における遺伝子と遺伝子発現値間の関係は既知である。この既知の関係は、ノードデータを入力する際に、それらのノードを特徴付けるデータとして入力され、この関係データを利用し、これらの接続ライン６１が描画される。
【００３３】
一方、関係が既知でない場合には、それらのノードについて、リンク６１を生成することができず、ノード「ＥＳＴ，ｃｌｏ」６０のケースのように、ノードの表示は可能であるが、接続リンクは表示されず、表示されているその他のノードとの間にリンク（関係）がまだ確立されていないことを示すことになる。そして、このデータの調査及び検討の期間中に、ユーザーが関係を発見すれば、例えば、その他のノードを接続するリンクを表示したのと同様の方法により、手動で接続リンクを入力することができる。ネットワーク図の入力と表示に関する更なる情報については、米国特許出願公開第１０／１５５，６１６号、米国特許出願公開第１０／１５５，６１５号、および米国特許出願公開第１０／１５５，３０４号を参照されたい。
【００３４】
図１Ａに示されているように、この例は、かなり単純なものであるにも拘らず（大部分の実際の図においては、ここに示されているものを上回る多数のノード及びリンクが含まれている）、表示されているデータのいくつかは、既に互いにオーバーラップして群集し始めている。例えば、図１Ａの図においては、「ＰＰ２Ａ」と「ＰＰ２Ｃ」ノードが多少オーバーラップしている。又、すべてのノードとリンクを均等に（即ち、同一の方法によって）表示した場合、対象の１つ又は複数のノードと、それらと相互リンクしているノード間の相互関係をすべて追跡することは非常に困難になる。そして、この難しさは、表示されるノードとリンクの数が増加するに伴って増大する一途となる。１つ又は複数のノード又はリンクがオーバーラップすると、対象の相互リンクをすべて正確に識別することすらできなくなる可能性がある。
【００３５】
図２には、本発明の一態様に従って変更が加えられた図１Ａに表示されているものと同一のネットワーク図５の視覚化表現の一例が示されている。この視覚化表現においては、ユーザーは、ノード「Ｗｎｔ」６０を特徴付ける特性及び関係の調査に対して特に興味を持っている。１つ又は複数の対象ノードは、例えば、その上にカーソルを配置しマウスでクリックすることによって選択するか、又はキーボード入力によってノードを選択することにより、ユーザーが明示的に選択可能であり、或いは、アルゴリズムによって黙示的に選択することも可能である。尚、アルゴリズムによる選択の場合には、ユーザーは、例えば、名前が「Ｗ」という文字で始まるすべてのノードを検索可能であり、この記述に合致するすべてのノードが選択されることになる（例：図１Ａの例においては、ノード「Ｗｎｔ」及び「ＷＩＦ−１」である）。
【００３６】
図２に示されている図においては、「Ｗｎｔ」ノードを選択することにより、システムは、図２に示されているように、最も大きなサイズのノード６５として、視覚化表現において目立って表示されるように「Ｗｎｔ」ノード６０の表現を拡大する。更に、ノード６５は、表示内のその他のノードを上回る最大の輝度又は強度で表示される。そして、このノード６５に直接接続しているノード６０も、ノード６４として、ノード６０のサイズよりも大きく表示される。但し、この場合に、対象である１つのノード（又は複数のノード）が最も目立って表示されるように、ノード６４のサイズは、ノード６５のサイズよりも小さくなっている。同様に、ノード６４は、ノード６０よりも明るく表示されるが、ノード６５ほどに明るくはない。又、この視覚化表現の拡大によってノード又はリンクがオーバーラップする場合には、図２に示されているように、ノード６５が最も手前に表示される。
【００３７】
この図２の例には、ノードサイズ及び輝度の変更における４つのレベルが示されている。即ち、１つ又は複数のノード６４と相互リンクされているノード６０は、ノード６３として、ノード６０よりも大きく且つ明るく表示されている（但し、これは、ノード６４ほどに大きく且つ明るくはない）。又、１つ又は複数のノード６３にリンクされているノード６０は、ノード６２として、ノード６０よりも大きく且つ明るく表示されている（但し、これも、ノード６３ほどに大きく且つ明るくはない）。そして、残りのノード６０は、そのまま維持されており、これらのサイズ及び強度は、図１Ａに示されているものと同一である。尚、４つのノードのレベルを差別化して表示しているこの例の表示は、一例に過ぎず、限定を意図するものではなく、表示する図の複雑さやユーザーの特定の興味など、その他の要因に応じて、より多くの、或いはより少ないノードレベルを差別化して表示することが可能である。
【００３８】
更に、差別化して表示されているノード６５、６４、６３、６２の各レベルを相互接続するリンク６１を差別化して表示することも可能である。例えば、この図においては、ノート６５及び６４を相互接続するリンクを最も大きく（即ち、最も太く）且つ最も明るいリンク６６として表示することができる。そして、１つ又は複数のノード６４と接続しているが、ノード６５とは接続していないリンクをリンク６７として表示可能であり、これらは、リンク６１よりも太く且つ明るいが、リンク６６ほどには、太く且つ明るくはない。同様に、１つ又は複数のノード６３と接続しているが、ノート６４とは接続していないリンクをリンク６８として表示可能であり、これらは、リンク６１よりも太く且つ明るいが、リンク６７ほどには太く且つ明るくはない。そして、これらのサイズを差別化したリンクを表示する際には、前述のサイズを差別化したノードの場合と同様の規則を適用可能である。即ち、最も大きなサイズを最も手前に表示し、続いて、次に大きなサイズを表示する（以下、同様に継続する）。ユーザーが１つ又は複数のノードの選択を完了すれば、表示がクリアされた後に、再表示が行われ、選択されたノード（及び、任意選択により、関連するノード）が、より大きなサイズの割り当てと変更された色／コントラストの割り当てによって描画される。
【００３９】
図２に示されているように、選択されたノードのサイズ及び輝度を増大させると共に、関連するノードのサイズ及び輝度を増大させることによって視覚的な効果が生じ、選択されたノード及び関連するノードが浮き上がって見える（即ち、残りのノードの上に投影されて見える）。この結果、これらの選択されたノード及び関連するノードは、三次元で表示されているように見えることになる。図２に示されているように、ノード（及び、任意選択により、リンク）のサイズ及び／又は輝度を変化させることにより、観察者にとって、対象のノードがより大きく且つより近くに見えるため、ユーザーは、選択したノード６５、ノード６５に直接リンクしているノード６４、並びに、ノード６５に間接的にリンクしているが、表示されている一般的なノードよりは密接にリンクしているノード間の接続のレベルを、より簡単且つより迅速に理解することができる。例えば、ノード６２は、ノード６３〜６５よりもサイズが小さく且つ暗いが、残りのノード６０よりは大きく且つ明るく表示されており、これは、これらのノード６２が、直接接続ではなく３つの関連する接続を介して、選択されたノード６５に接続されていることをユーザーに対して視覚的に示している。この事実から、ユーザーは、ノート６２が、検討している相互作用において検討対象とするのに十分なほどにノード６５に密接に関係していると結論付けることができる。
【００４０】
図３には、ユーザーによって手動で、或いは、入力された特性（これらの特性は、ユーザーによって検討されることが望ましい）に基づいて対象の１つ又は複数のノードを選択する自動化アルゴリズムによって、１つ又は複数の対象ノードを選択した際のノード６０及びリンク６１の処理を示すフローチャートが示されている。まず、ステップＳ１０において、対象の１つ又は複数のノード６０の選択内容を識別する。そして、ステップＳ１２において、この対象の１つ又は複数のノードに最大のサイズ及び（任意選択により）最も明るい強度を割り当てる。次いで、本システムは、ステップＳ１４において、それらの対象ノードから延長するリンク６１を識別し、このリンク６１が接続するノードを判定することにより、第２のノードを識別する。次いで、ステップＳ１６において、前述の方式に従い、第２のノードに２番目に大きなサイズ（及び強度）を割り当てる。４つのノードレベルに変化させるスキーマ（schema、定義）を使用する場合にも、それら４つのレベルに使用するサイズは、例えば、拡大スライダを提供するなどにより、調節可能にすることができ、この結果、ユーザーは、アプリケーションに最も適合する量だけ、選択のレベルを増大させることができる。尚、任意選択により、対象ノードと第２のノードに接続するリンク６１に、最大の太さ及び／又は輝度を割り当てる。
【００４１】
ステップＳ１８において、第２のノードに直接リンクしているが、対象ノードには直接リンクしていないノードにより、第３のノードを識別する。そして、ステップＳ２０において、この第３のノードに対して３番目に大きなサイズ（及び輝度）を割り当て、任意選択により、２番目に太く且つ明るい特性を第２のリンク（第２のノードを第３のノードに接続しているもの）に割り当てる。
【００４２】
同様に、ステップＳ２２において、第３のノードに直接リンクしているが、第２のノードには直接リンクしていないノードを識別することにより、第４のノードを識別する。そして、ステップＳ２４において、この第４のノードに対して４番目に大きなサイズ（及び強度）を割り当て、任意選択により、３番目に太く且つ明るい特性を第３のリンク（第３のノードを第４のノードに接続しているもの）に割り当てる。
【００４３】
次いで、ステップＳ２６において、それらの新しく割り当てられたサイズ／輝度特性に従って第４のノードと第３のリンクを表示することにより、標準的な視覚化表現（例えば、図１Ａに示されているものなど）を変更する。サイズの拡大により、変更が加えられていないいずれかのノード又はリンクの位置と干渉した場合には、その干渉領域において、変更が加えられた（即ち、サイズが拡大した）ノードを、変更されていないノード及びリンクの上にオーバーラップさせる。
【００４４】
次いで、ステップＳ２８において、新しく割り当てられたサイズ／輝度に従って第３のノードと第２のリンクを表示する。干渉が生じた場所においては、第４のノード、第３のリンク、或いは変更されていないリンク又はノードの上に、第３のノードを表示する。
【００４５】
同様のプロセスにより、ステップＳ３０において、第２のノード及び第１のリンクを表示し、ステップＳ３２において、対象ノードを表示すれば（これらは、視覚化表現のその他の干渉しているノード又はリンクの上にオーバーレイするように表示する）、処理は終了し、この結果、図２に示されているように、視覚化表現が生成される。
【００４６】
次に、図４を参照すれば、本発明によるネットワーク図（５）の模範的な画面ショットが示されており、複数のノードを手動又は自動化されたアルゴリズムを使用してユーザーが選択を完了した状態にある。図４に示されているように、ノード７０Ａ、７０Ｂ、及び７０Ｃは、残りのノードよりもサイズが大きく且つ明るく表示されており、これは、ユーザーがこれらのノードを選択したことを示している。ノード７１などの関係するノードも、その表示サイズ及び輝度が増大しており、これにより、ユーザーは、密接に関係しているノードと、選択したノード間の関係をより容易に判定することができる。図示されてはいないが、これに加えて（或いは、この代わりに）、前述の方法によってユーザーが選択したそれぞれのノードを残りのノードとは異なる色やパターンによって表示することにより、ノードが選択されていることを示す視覚的な効果を提供できるようにすることも考えられる。又、図４に示されているように、ユーザーが複数ノードの選択を所望する場合には、選択されたそれぞれのノードを異なる色で表示することも可能であり、これにより、ユーザーは、関係するノードをより簡単に判定することができる。このノードの色又はパターンは、ノードを表示装置上に表示する際に、それぞれのノード又はノードグループに対して自動的に割り当て可能である。或いは、この代わりに、それぞれのノード又はノードの組ごとに、特定の色又はパターンを指定する追加データをユーザーが入力することもできる。
【００４７】
表示において、選択されたノード又は関係するノードの形状を変更し、対象ノードを更に強調することも可能である。例えば、前述のようにノードを選択した際に、ノードの形状を長方形のボックスから楕円、長方形、円形、又はその他の形などの別の幾何学的な形に変更することができる。このノードの幾何学的な形は、ノードを表示装置上に表示する際に、それぞれのノード又はノードグループに対して自動的に割り当てることができる。或いは、この代わりに、それぞれのノード又はノードの組ごとに、特定の形を指定する追加データをユーザーが入力することも可能である。
【００４８】
前述の方式によれば、ユーザーによって明示的に選択されるか、或いはアルゴリズムによって黙示的に選択された対象ノードは、「ポップアップ」すると共に、より大きく且つより明るくなり、この結果、ユーザーにとって、その他のノードよりも「より近く」に見えることになる。これにより、これらのノードをネットワークの残りの部分から識別する方法が提供され、「フォーカス−コンテキスト」図が実現する（これは、図の残りの部分を背景（コンテキスト）として１つ又は複数の対象ノード（フォーカス）が表示されることを意味している）。又、コンテキスト内のノードをより小さく且つより暗く表示することによってそれらを更に遠くに押しやるか、或いは、それらのノードを半透明モードで表示することによってそれらを「フェード」させることにより、フォーカスとコンテキスト間のコントラストを更に鋭くすることも可能である。この機能の興味深い別の側面は、フォーカスが１つだけではなく、且つ構成レベルも１つだけではないことである。即ち、複数のノードを合焦可能であり、ノードを様々なフォーカスレベルに設定することができる。
【００４９】
前述のように、ノードは、第１フォーカス（選択された１つ又は複数のノード）に対するその接続のレベルに関連付けられた様々なフォーカスレベルに設定可能である。この方式により、１つのノード又はノードクラスタの接続性を強調表示する極めて優れた方法が提供され、ノードを次々にクリックすることにより、ユーザーは、対話的にネットワークを考察することをできる。
【００５０】
大規模なネットワークの場合には、視覚的に明瞭ではないトポロジー（クラスタ又はハブなど）やその他の構造を有していることがある。又、ネットワークには、接続性自体には反映されない意味情報を格納することもできる。別の例として、シグナル伝達パスウェイに類似したＰＰＩ（即ち、たんぱく質間相互作用）ネットワークを介したパスが存在している。本発明によれば、関連するノードを合焦状態に設定することにより、ネットワーク内のこれらの隠蔽された構造を強調表示することができる。例えば、図１Ｂは、図１Ａに関連して先程提示及び説明したｗｎｔ／β−カテニンのパスウェイを介したサブパス（ノード９２及び９３を含む）を示している。
【００５１】
ネットワークの視覚化における難しい問題の１つが拡大縮小である。ネットワークに数百を上回る数のノードが格納されている場合には、これらのノードは、弁別できるように、非常に小さく描画しなければならない（さもなければ、それらは、互いにオーバーラップし、限られた画面空間内に群集することになる）。ノードのオーバーラップは、接続性に関する情報をわかりにくくするため、通常、望ましくないとされている。本発明は、２．５Ｄの視覚的なメタファーを使用することにより（即ち、「より大きく且つより近い」オブジェクトによって「より小さく且つより遠い」オブジェクトを遮るようにすることにより）、この障害を価値あるものに転換している。即ち、オブジェクト間の部分的な遮断が、接続性のトポロジーに関する視覚的な手がかりとなり得るのである。
【００５２】
前述の視覚化方式に加える更なる変更点として、選択された／関係しているノードと、選択されていない／関係していないノード間におけるより大きな深さの知覚を付与するべく、残りのノード（及び、任意選択により、リンク）（即ち、サイズ及び強度に関して変更が加えられておらず、対象の１つ又は複数のノードに密接に関係していないと考えられるノード（及びリンク））をぼかすことができる。ぼかしを色のフェードによる２．５Ｄの効果に対する代替物又は補完物として使用し、背景内へのノードの移動を暗示することができるのである。この結果、ぼかしは、写真の「被写界深度」に類似した効果を暗示する。このような図の観察者は、前面にシャープに定義されているものに比べ、ぼけて、オーバーラップされている要素を、背後に存在して重要性が低いと直感的に解釈することになる。
【００５３】
このぼかしは、様々な方法で実現することができる。ノードが背景内に混合するように、例えば、ノードのシャープネスを変化させたり、ノードをぶれさせたり、ノードの輝度を落としたり、或いはノードを透明に変化させることができる。図５には、「透明」になるか、或いは表示の背景内に「フェード」したノードの例が示されており、大きなサイズと強い輝度で表示された３つの選択ノード７４と共に、第２のノード７５が、幾分小さなサイズ及び強度によって示されている。表示の背景に更に混合するべく、残りのノード７６はフェードしている。これは、視覚の深さに関する錯覚を増大させる効果を有しており、この結果、対象ノード７４及び第２のノード７５が強調されている。
【００５４】
又、ノードが選択された際には常に、その選択されたノードに（リンク６１を介して）接続しているすべてのノードを、選択されたノードのシャープネス（即ち、明瞭さ）と比べて、低いレベルのシャープネス（即ち、明瞭さ）に自動的に設定し、続いて、第３のノードを第２のノードのシャープネスレベルに比べて相対的に低いシャープネスレベルに設定する（即ち、ぼかしのレベルを上げる）（以下、同様に継続する）。ノードのシャープネス／ぼかしを段階的に設定するこのプロセスは、接続されているノードの最後のレイヤに到達する時点まで（或いは、既定のレイヤに到達する時点まで）継続することになる。前述のように、本発明は、選択されたノードのレイヤから始まる４段階のレイヤなど、ノードを特定のレイヤ又は接続のレベルに設定するように実施可能である。この場合に、それぞれのノードレベルのシャープネスを変化させることにより、選択したノードからの所与のノードの分離レベルをユーザーが視覚的に迅速に判定する能力が更に向上することになる。
【００５５】
様々な視覚的な表現に対するデータ表現のオーバーレイには、多数の難問が付随している。例えば、図６は、２つの異なる実験の遺伝子発現データをパスウェイ又は相互作用図上にオーバーレイする作業を示している。遺伝子発現データは、発現データのヒートマップ表現において一般的に使用されている色の体系に従ってカラーエンコードされている（即ち、赤に着色された様々なシェードは、増加変動（Up-regulation）の様々な程度を示し、緑に着色された様々なシェードは、減少変動（Down-regulation）の様々な程度を表している）。１つの実験のデータに対応するノードを図６に示されているようにその他のものの上に直接オーバーレイすると、分子の着色間の関連付けが、同時にオーバーレイされている２つの実験間の色の違いによって損なわれるため、結果的に生成される視覚化表現が非常にわかりにくいものになり、解釈が困難になる。例えば、ノード８１（「Ｆｒｉｚｚｌｅｄ」）は、緑８１ｇと赤８１ｒが混合したものとして表示されている。多くのその他のノードも、同様のわかりにくい外観を呈しており、その表示からなんらかの決定的な結論を引き出すことは困難である。このような視覚化によって生成される混乱を解決するための従来の方法は、それぞれが１つの実験に対応する２つの別個のグラフを生成することであろう。しかしながら、この方法では、ユーザーは、重ね合わされていない２つの異なるグラフを交互に参照しなければならないため、個々の分子における傾向を比較するユーザーの能力が制限されることになる。
【００５６】
図７には、本発明による方法の一例が示されており、これは、図６に示されているものに類似した視覚化表現であるが、この場合には、３つの実験がオーバーレイされ、視覚化表現１０５として変更が加えられている。３つの実験のデータは、すべて重ね合わせられたグラフとして表示されている（但し、これらのグラフは、１つを除き、すべて視覚的に希薄な状態で表示されており、この結果、パターン全体（及び、その着色）の混乱の程度が軽減されている）。この例においては、実験の中の１つのみを明瞭に視覚化し、この対象の図の下に、その他の２つの実験値を配置し、ぼけた「シャドー」として描画することにより、シャープな図の値を容易に確認できるようになっている。又、これらの図は、既定の値（これは、ユーザーが調節可能である）だけずれており、この結果、図７に示されているように、これらのぼけた図は、「影」のように配置されている。図示のごとく、わずかにオーバーラップさせると、図の円滑な比較に有用であり、ユーザーは、図の間の不一致領域を容易に検出できるようになるが、これは必須ではない。通常、この表示は、ユーザーの美観の観点で最適なものとなるように、ユーザーによる調節が可能であり、図を均等に配分することにより（例えば、扇状に広げる（fanned out）ことにより）、３つを上回る数のデータセットの表示を収容可能である。
【００５７】
図７の例において、現在、ノード「Ｆｒｉｚｚｅｄ」のシャープな値が、はっきり且つしっかりと緑の値８１ｇとして表れている。一方、ぼけた値も、その強度は低いものの、それらのカラーエンコードを維持しており（値の１つは赤８１ｒとして表され、他方は緑の値８１ｇである）、容易に比較することができる。この結果、ユーザーは、オーバーレイされた３つの実験値を容易に観察及び比較することができる。図６のスタイルでは、３つの実験の組み合わせは、極めてわかりにくい視覚化表現となり、発現値の比較の際には、その視覚的な有用性をほとんど消失することになるが、図７の場合には、第１の図の全体的な傾向を容易に理解することができる点に留意されたい。そして、それにも拘らず、ユーザーは、グラフの個々のノードを検査し、３つの実験における動作を理解することができるのである。
【００５８】
図７に示されているように、第１のデータセット１００は、シャープな鮮明度で（即ち、鋭く）視覚化されており、第２及び第３のデータセット１２０及び１３０は、「ぼかし」によって視覚化されている（但し、それにも拘らず、第２及び第３のデータセット１２０、１３０の構成要素の色と位置はいずれも観察可能である）。残りのデータセットを発散させる（即ち、ぼかす）一方で、同時にシャープな鮮明度で１つのデータセットのみを視覚化することにより、１つのデータセットのシャープなデータ内の傾向を視覚的に解析する能力を損なうことなく、ユーザーは、複数のデータセットを比較することができる。例えば、図７のノードの図で表現されているデータセットは、遺伝子発現試験の結果であり、シャープなデータセット１００は、残りのデータセットの比較対象となる制御試験である。第１のデータセットをシャープに表示し、このデータセットを残りのデータセットの上にオーバーレイすることにより、ユーザーは、表示されているその他のデータセット内のいずれかのデータが第１のデータセットのデータと異なっているかどうかを、色、形状、影、又はこれらに類似の方法により、迅速に判定することができる。例えば、図７のシャープなノード１０１を参照すれば、このノード１０１は、表示上に緑色で表現されている。一方、ぼけたデータセットを表現するノード１２１及び１３１には、そのデータがシャープなデータセットのデータと類似している場合には、緑色を割り当て、或いは、データが類似していない場合には、そのぼけたデータを別の色で表現することができる。これらのぼけたノードは、読み取ることはできないものの、その別の色による視覚属性は、ユーザーにとって直ちに明らかなものとなろう。
【００５９】
例えば、ユーザーの入力により、シャープに表示されているデータセットを変更することができる。このような変更は、例えば、ぼけたデータセットの中の１つの上にカーソルを配置して選択するか、或いは、メニューによる選択の使用などにより、マウス又はキーボードから入力することによって実行可能であり、この結果、選択したデータセットをシャープな鮮明度で表示すると共に、それまでシャープであったデータセットを自動的にぼかすことができる。
【００６０】
次に図８を参照すれば、図７のネットワーク図１０５が示されているが、この場合には、シャープな鮮明度／ぼかし技法を使用し、パスウェイ図のサブパスが強調表示されている。このような視覚化表現は、複数のノードを選択するか、或いは、前述の図１Ｂに関連して説明した例のようなサブネットワークなどのサブパスを選択可能なインターフェイス要素を使用することにより、実現することができる。合焦状態で表示するノードは、前述の方法によって選択可能であり、ユーザーの入力に応答して、選択されたノードのサイズと輝度を拡大することができ、このサイズと輝度は、事前に決定するか、或いは更なるユーザー入力によって選択することができる。図８に示されているように、選択されていない又は関係していないノード（例：選択されたノードに直接リンクしていないノード）をわかりにくくすることができるのに加え、例えば、シャープなデータセットも部分的にわかりにくくしたり、ぼかしたりすることができる。この図においては、シャープに表示されているノードは、ユーザーによって選択されたもの及び／又は選択されたノードに直接リンクしているもののみであり、この結果、選択されたノード（及び、任意選択により、選択されたノードに直接リンクしているノード）が合焦される。以前の例と同様に、この視覚化表現を変更し、連結性又は関連性のレベルを示すことも可能である。例えば、複数の関係レベルを合焦状態で表示したり、様々なフォーカスレベルによって表示することができる。
【００６１】
選択されたノード及び関係するノードを拡大し且つ明るくするプロセスは、前述のものと同様である。即ち、選択されたノードは、最も大きく且つ最も明るく、最も直接的に接続されているノードは、多少小さくすると共に多少明るさを減じ、次の関係のレベル（直接的に接続しているノードに接続しているノード）は、更に多少小さく且つ多少明るさを減じる（以下、同様に継続する）ようにして、階層化効果を生成するべく、関係するノードを表示することができる。これらのノードのサイズと輝度は、既定の値に変更したり、或いは、所望の値を入力するようにユーザーに対して要求することができる。残りのノードと、選択された及び／又は関係しているノードの識別を更に容易にするべく、ノードの色及び／又は幾何学的な形を変更することも可能であり、この色と形状は、既定の値にするか、或いは、更なるユーザー入力によって選択された値にすることができる。
【００６２】
視覚化表現のシャープネスレベルを利用し、その他の情報の特徴を伝達することも可能である。例えば、表示するシャープネスレベルのパラメータをユーザーが選択することができる。即ち、ユーザーは、標準偏差などのパラメータを表すシャープネスレベルを選択可能であり、データセットのシャープネスを変化させることにより、これを表示装置上に表示することができる。例えば、データセットの中の１つをシャープな鮮明度に維持し、残りのデータセットを発散させる。そして、この発散の量によってシャープなデータセットからの残りのデータセットの標準偏差を示すことにより、ユーザーは、それらのデータセットを視覚的に比較することができる。又、この方式は、個々のノードレベルにおいても適用可能であり、この場合には、定義した標準偏差値内の値を有するぼけたデータセット内のノードは、定義した標準から外れているノードよりも相対的に高いシャープネスで示されることになる。或いは、この代わりに、標準偏差に対するシャープネス／ぼかしの連続的な尺度を採用することにより、遺伝子発現データのヒートマップ図における細胞の強調表示と類似の方法によって、それぞれのノードを定義することも可能である。この技法は、選択又は対象の領域を示すべく、二元的な方法で使用することもできよう。即ち、ぼかし又はシャープネスレベルを実験の不確実性を示すインジケータとして利用することも可能である。例えば、相対的に高いｐ値又は高い標準偏差を有する計測値を備えたノードは、相対的により大きなぼかしを示し、相対的に低い誤差統計値を有するものは、相対的にシャープに表示するようにすることができる。このような視覚化表現は、ユーザーに対して、十分に特徴付けられたデータ（即ち、相対的にシャープなもの）対「ファジー」で不確実なデータ（即ち、相対的にぼけたもの）を直感的に暗示することになる。
【００６３】
以上、本発明の特定の実施例を参照し、本発明について説明したが、当業者であれば、本発明の真の精神と範囲を逸脱することなく、様々な変更を加えることが可能であると共に、等価物によって置換可能であることを理解するであろう。更には、特定の状況、データタイプ、ネットワーク、ユーザーニーズ、プロセス、１つ又は複数のプロセス段階を本発明の目的、精神、及び範囲に適合させるべく、多くの変更を加えることも可能である。このようなすべての変更も添付の特許請求の範囲に属するものである。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１Ａ】ネットワーク図の視覚化表現の一例を示している。
【図１Ｂ】図１Ａのネットワーク図において示されているパスウェイを介したサブパスを示している。
【図２】本発明の一態様に従って変更が加えられた図１に表示されているものと同一のネットワーク図の視覚化表現の一例を示している。
【図３】対象の１つ又は複数のノードを選択した際のノード及びリンクの処理を示すフローチャートである。
【図４】本発明によるネットワーク図の表示の模範的な画面ショットを示している。
【図５】本発明によるネットワーク図の表示の模範的な画面ショットを示しており、この場合には、選択されていないノードが表示の背景内にフェードしている。
【図６】２つの異なる実験の遺伝子発現データを１つのパスウェイ又は相互作用図上にオーバーレイする有効性の乏しい作業の結果を示している。
【図７】図６に示されているものに類似した視覚化表現の生成における本発明による方法の一例の結果を示しており、この場合には、容易に解釈可能な方法で３つの実験がオーバーレイされている。
【図８】シャープネス／ぼかし技法を使用し、パスウェイ図のサブパスを強調表示した本発明によるネットワーク図の視覚化表現を示している。
【図９】ツリー図を視覚化する従来技術による技法の画面表示を示している。
【図１０】ウェブページの機能拡張されたサムネームによる概要を提供することによってナビゲーションを支援する従来技術によるウェブブラウザの画面表示を示している。
【符号の説明】
【００６５】
５、１０５  ネットワーク図
６０、６２、６４、６５  ノード
６１、６６、６７、６８  リンク
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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