(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示ユニットと、
Ｎ個のパラメータからなるＮ次元ベクトルから、当該Ｎ個のパラメータを３以下の複数となるｍ個ずつの組に分割して得られる当該ｍ個のパラメータからなる複数のｍ次元ベクトルを生成するベクトル生成手段と、
単一のｍ次元空間において前記複数のｍ次元ベクトルに基づいて定められる一または複数の位置に対応付けるように所定像を前記表示ユニットに表示させる可視化処理手段とを有することを特徴とするＮ次元ベクトル可視化装置。
【請求項２】
前記可視化処理手段は、前記複数のｍ次元ベクトルを前記ｍ次元空間の原点から連結して得られる結合点及び終点の各位置の少なくとも前記終点の位置に所定マークを前記所定像として前記表示ユニットに表示させることを特徴とする請求項１記載のＮ次元ベクトル可視化装置。
【請求項３】
前記可視化処理手段は、前記ｍ次元空間の原点と前記複数のｍ次元ベクトルを該原点から連結して得られる結合点及び終点の各位置を結ぶ折れ線を前記所定像として前記表示ユニットに表示させることを特徴とする請求項１または２記載のＮ次元ベクトル可視化装置。
【請求項４】
前記可視化処理手段は、前記複数のｍ次元ベクトルのそれぞれに対応した前記ｍ次元空間上の位置を結ぶ線図形を前記所定像として前記表示ユニットに表示させることを特徴とする請求項１記載のＮ次元ベクトル可視化装置。
【請求項５】
処理すべき複数のＮ次元ベクトルを予め記憶する記憶手段を有し、
前記ベクトル生成手段は、前記記憶手段に記憶された複数のＮ次元ベクトルそれぞれを構成するパラメータからその値のばらつきのより少ないパラメータを順にｍ個ずつ選択して、前記複数のｍ次元ベクトルを生成し、
前記可視化処理手段は、前記複数のｍ次元ベクトルを前記値のばらつきのより少ないｍ個のパラメータからなるｍ次元ベクトルから順に前記ｍ次元空間の原点から連結するようにしたことを特徴とする請求項２または３記載のＮ次元ベクトル可視化装置。
【請求項６】
前記Ｎ次元ベクトルは、予め定めた複数のカテゴリのいずれかに属すべき対象の特徴を表すものとして選択されたＮ個のパラメータからなることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のＮ次元ベクトル可視化装置。
【請求項７】
前記可視化処理手段は、対象のＮ次元ベクトルから得られる複数のｍ次元ベクトルに基づいて定められる一または複数の位置に対応付けるように前記表示ユニットに表示させる所定像を前記対象の属するカテゴリに応じて異ならせることを特徴とする請求項６記載のＮ次元ベクトル可視化装置。
【請求項８】
対象の特徴を表すものとして選択されたＮ個のパラメータからなる前記Ｎ次元ベクトルの当該Ｎ個のパラメータそれぞれの値を所定段階の量子化値に変換する量子化手段を有し、
前記ベクトル生成手段は、前記量子化値にてそれぞれ表されるＮ個のパラメータからなるＮ次元ベクトルから前記ｍ個のパラメータからなる複数のｍ次元ベクトルを生成することを特徴とする請求項６または７記載のＮ次元ベクトル可視化装置。
【請求項９】
前記複数のカテゴリのそれぞれに属すべき対象の特徴を表すＮ個のパラメータの量子化値の組で特定される一または複数のサブカテゴリ素子像を前記表示ユニットに表示させると共に、Ｎ次元ベクトルが入力されたときに、前記量子化手段にて得られる当該Ｎ次元ベクトルのＮ個のパラメータの量子化値の組に合致するサブカテゴリ素子像を他のサブカテゴリ素子像と区別して前記表示ユニットに表示させる動作可視化処理手段を有することを特徴とする請求項８記載のＮ次元ベクトル可視化装置。
【請求項１０】
前記動作可視化処理手段は、更に、前記Ｎ個のパラメータそれぞれに対応したパラメータ素子像と、各パラメータの量子化の各段階に対応した量子化段階素子像とを対応付けて表示させると共に、Ｎ次元ベクトルが入力されたときに、前記量子化手段にて得られる当該Ｎ次元ベクトルのＮ個のパラメータそれぞれの量子化値に対応した量子化段階素子像を他の量子化素子像と区別して前記表示ユニットに表示させることを特徴とする請求項９記載のＮ次元ベクトル可視化装置。
【請求項１１】
前記動作可視化処理手段は、前記量子化手段にて得られるＮ個のパラメータのそれぞれの量子化値に対応した量子化段階素子像と、その量子化値を含む量子化値の組に対応したサブカテゴリ素子像とを結ぶリンク像を表示させることを特徴とする請求項１０記載のＮ次元ベクトル可視化装置。
【請求項１２】
前記量子化手段での量子化の段階数は可変であることを特徴とする請求項８乃至１１のいずれかに記載のＮ次元ベクトル可視化装置。
【請求項１３】
前記可視化処理手段は、前記複数のｍ次元ベクトルを前記ｍ次元空間の原点から連結して得られる結合点及び終点の各位置の少なくとも前記終点の位置に所定マークを前記所定像として前記表示ユニットに表示させるものであって、前記量子化手段での量子化の段階数に応じて前記所定マークの大きさを変えるようにしたことを特徴とする請求項１２記載のＮ次元ベクトル可視化装置。
【請求項１４】
前記ｍは３であることを特徴とする請求項1乃至１３のいずれかに記載のＮ次元ベクトル可視化装置。
【請求項１５】
Ｎ個のパラメータを取得するコンピュータが、前記Ｎ個のパラメータからなるＮ次元ベクトルから、当該Ｎ個のパラメータを３以下の複数となるｍ個ずつの組に分割して得られる当該ｍ個のパラメータからなる複数のｍ次元ベクトルを生成するベクトル生成ステップと、
前記コンピュータが、単一のｍ次元空間において前記複数のｍ次元ベクトルに基づいて定められる一または複数の位置に対応付けるように所定像を表示ユニットに表示させる可視化処理ステップとを有することを特徴とするＮ次元ベクトル可視化方法。
【請求項１６】
Ｎ個のパラメータからなるＮ次元ベクトルを取得するステップと、
前記Ｎ次元ベクトルから、当該Ｎ個のパラメータを３以下の複数となるｍ個ずつの組に分割して得られる当該ｍ個のパラメータからなる複数のｍ次元ベクトルを生成するベクトル生成ステップと、
単一のｍ次元空間において前記複数のｍ次元ベクトルに基づいて定められる一または複数の位置に対応付けるように所定像を表示ユニットに表示させる可視化処理ステップとをコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項１７】
請求項１６に記載のプログラムを格納した記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｎ個のパラメータからなるＮ次元ベクトルを可視化するＮ次元ベクトル可視化装置及び方法並びにその方法に従った処理をコンピュータに実行させるためのプログラム及びそのプログラムを格納した記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
ある対象（例えば、物体）をその対象の特徴を表すＮ個のパラメータからなるＮ次元ベクトルで表現し、その対象がどの属性（カテゴリ）に属するかを判断するということ、すなわち、対象をカテゴリに分類して類否判断を行うことが主として認識工学の分野で行われている。このような対象のカテゴリ分類においては、Ｎ次元空間においてＮ次元ベクトルによって表される点の分布状態が重要となる。すなわち、同じカテゴリに属する対象のＮ次元ベクトルの点は、特定の位置あるいはその近傍の領域に集中し、異なったカテゴリに属する対象のＮ次元ベクトルの点は、異なる位置に分散するような分布状態となることにより、Ｎ次元ベクトルを用いたカテゴリの分類が実現される（例えば、非特許文献１参照）。
【非特許文献１】鳥脇純一郎著「認識工学  パターン認識とその応用」コロナ社、１９９３年５月、ｐ．８５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、認識システムを構築するにあたって、対象の特徴を表すＮ次元ベクトルの点の前述したような分離、集中が確実になされるように前記Ｎ次元ベクトルを構成するパラメータを適切に設定することが重要である。従来では、４個以上のパラメータからなるＮ次元ベクトルを扱う場合、可視化することができないことから、その与えられたパラメータ（入力データ）に関して何らかのデータ解析を行ない、Ｎ次元ベクトルを別の圧縮された数理モデルに変換して（多変量解析、ＫＬ変換等）そのパラメータの評価を行なうものであった。
【０００４】
しかしながら、このような評価は、人間の視覚的な理解を超えた世界での議論となっており、そのパラメータの質への反映が効果的になされていないというのが実情であった。
【０００５】
本発明は、このような従来の問題を解決するためのもので、４個以上のパラメータからなるＮ次元ベクトルであっても利用者に視覚的に認識させることのできるＮ次元ベクトル可視化装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るＮ次元ベクトル可視化装置は、表示ユニットと、Ｎ個のパラメータからなるＮ次元ベクトルから、当該Ｎ個のパラメータを３以下の複数となるｍ個ずつの組に分割して得られる当該ｍ個のパラメータからなる複数のｍ次元ベクトルを生成するベクトル生成手段と、単一のｍ次元空間上において前記複数のｍ次元ベクトルに基づいて定められる一または複数の位置に対応付けるように所定像を前記表示ユニットに表示させる可視化処理手段とを有する構成となる。
【０００７】
このような構成により、Ｎ個のパラメータからなるＮ次元ベクトルから生成された２個または３個（ｍ個）のパラメータからなる複数の２次元ベクトルまたは３次元ベクトルに基づいて定められる２次元空間または３次元空間上の一または複数の位置に対応付けられるように所定像が表示ユニットに表示されるようになる。即ち、Ｎ次元ベクトルが、表示ユニットにおいて２次元空間または３次元空間上のＮ個のパラメータに応じた一または複数の位置に対応付けられるように表示された所定像にて可視化される。
【０００８】
また、本発明に係るＮ次元ベクトル可視化装置において、前記可視化処理手段は、前記複数のｍ次元ベクトルを前記ｍ次元空間の原点から連結して得られる結合点及び終点の各位置の少なくとも前記終点の位置に所定マークを前記所定像として前記表示ユニットに表示させる構成とすることができる。
【０００９】
このような構成により、Ｎ次元ベクトルが、表示ユニットにおいて複数の２次元ベクトルまたは３次元ベクトルを２次元空間または３次元空間の原点から連結して得られる結合点及び終点の各位置の少なくとも終点の位置に表示された所定マークによって可視化される。即ち、表示ユニットにおいて２次元空間または３次元空間上の異なる位置に複数の所定マークが表示されると、それらの所定マークに対応したＮ次元ベクトルが異なることを認識することができ、一方、同じ位置に複数の所定マークが表示されると、それらの所定マークに対応したＮ次元ベクトルが同じであることを認識することができる。
【００１０】
また、本発明に係るＮ次元ベクトル可視化装置において、前記可視化処理手段は、前記ｍ次元空間の原点と前記複数のｍ次元ベクトルを該原点から連結して得られる結合点及び終点の各位置を結ぶ折れ線を前記所定像として前記表示ユニットに表示させる構成とすることができる。
【００１１】
このような構成により、Ｎ次元ベクトルが、表示ユニットにおいて２次元空間または３次元空間の原点と複数の２次元ベクトルまたは３次元ベクトルを該原点から連結して得られる結合点及び終点の各位置を結ぶように表示された折れ線にて可視化される。即ち、表示ユニットにおいて２次元空間または３次元空間上で分離した複数の折れ線が表示されると、それらの折れ線に対応したＮ次元ベクトルが異なることを認識することができ、一方、複数の折れ線が重なるように表示されると、それらの折れ線に対応したＮ次元ベクトルが同じであることを認識することができる。
【００１２】
更に、本発明に係るＮ次元ベクトル可視化装置において、前記可視化処理手段は、前記複数のｍ次元ベクトルのそれぞれに対応した前記ｍ次元空間上の位置を結ぶ線図形を前記所定像として前記表示ユニットに表示させる構成とすることができる。
【００１３】
このような構成により、Ｎ次元ベクトルが、表示ユニットにおいて２次元ベクトルまたは３次元ベクトルのそれぞれに対応した２次元空間または３次元空間上の位置を結ぶように表示された線図形によって可視化される。即ち、表示ユニットにおいて２次元空間または３次元空間上で分離した複数の線図形が表示されると、それらの線図形に対応したＮ次元ベクトルが異なることを認識することができ、一方、複数の線図形が重なるように表示されると、それらの線図形に対応したＮ次元ベクトルが同じであることを認識することができる。
【００１４】
また、本発明に係るＮ次元ベクトル可視化装置において、処理すべき複数のＮ次元ベクトルを予め記憶する記憶手段を有し、前記ベクトル生成手段は、前記記憶手段に記憶された複数のＮ次元ベクトルそれぞれを構成するパラメータからその値のばらつきのより少ないパラメータを順にｍ個ずつ選択して、前記複数のｍ次元ベクトルを生成し、前記可視化処理手段は、前記複数のｍ次元ベクトルを前記値のばらつきのより少ないｍ個のパラメータからなるｍ次元ベクトルから順に前記ｍ次元空間の原点から連結するように構成することができる。
【００１５】
このような構成により、記憶手段に記憶された異なる複数のＮ次元ベクトルに対応した複数の所定マークまたは複数の折れ線を一括的に表示ユニットに表示させた場合、各Ｎ次元ベクトルから生成された複数の２次元ベクトルまたは３次元ベクトルの対応する結合点及び終点は２次元空間または３次元空間上で、徐々に離れていくように表示することができるようになる。このため、前記複数のＮ次元ベクトルの分布状態をその表示内容からより明確に把握することができるようになる。
【００１６】
また、本発明に係るＮ次元ベクトル可視化装置において、前記Ｎ次元ベクトルは、予め定めた複数のカテゴリのいずれかに属すべき対象の特徴を表すものとして選択されたＮ個のパラメータからなる構成とすることができる。
【００１７】
このような構成により、各カテゴリに属すべき対象の特徴を表すものとして選択されたＮ個のパラメータが適正である場合、同じカテゴリに属する複数の対象のＮ次元ベクトルを表す複数の所定像を２次元空間または３次元空間上で集中して表示させることができ、異なるカテゴリに属する複数の対象のＮ次元ベクトルを表す複数の所定像を２次元空間または３次元空間上で分離して表示させることができる。即ち、複数の所定像の２次元空間または３次元空間上での表示のされかた基づいて、対象の特徴を表すＮ個のパラメータの適否を視覚的に判断することができるようになる。
【００１８】
更に、本発明に係るＮ次元ベクトル可視化装置において、前記可視化処理手段は、対象のＮ次元ベクトルから得られる複数のｍ次元ベクトルに基づいて定められる一または複数の位置に対応付けるように前記表示ユニットに表示させる所定像を前記対象の属するカテゴリに応じて異ならせる構成とすることができる。
【００１９】
このような構成により、対象のＮ次元ベクトルを表す所定像が２次元空間または３次元空間上でその対象の属するカテゴリに応じて異なったものとなるので、複数のＮ次元ベクトルを表す複数の所定像がカテゴリ毎にどのように集中及び分散するかを視覚的に容易に認識することができるようになる。
【００２０】
また、本発明に係るＮ次元ベクトル可視化装置において、対象の特徴を表すものとして選択されたＮ個のパラメータからなる前記Ｎ次元ベクトルの当該Ｎ個のパラメータそれぞれの値を所定段階の量子化値に変換する量子化手段を有し、前記ベクトル生成手段は、前記量子化値にてそれぞれ表されるＮ個のパラメータからなるＮ次元ベクトルから前記ｍ個のパラメータからなる複数のｍ次元ベクトルを生成する構成とすることができる。
【００２１】
このような構成により、対象のＮ次元ベクトルを構成するＮ個のパラメータそれぞれの値が所定段階の量子化値に変換され、Ｎ個の量子化値からなるＮ次元ベクトルに対応した所定像が表示ユニットにおける２次元空間または３次元空間上に表示されるようになるので、Ｎ個のパラメータそれぞれの量子化値が同じになる複数のＮ次元ベクトルがその量子化値にてなる単一のＮ次元ベクトルに対応した所定像にて可視化されるようになる。従って、グループ化された（サブカテゴリ化）されたＮ次元ベクトルの２次元空間または３次元空間上での可視化が可能となる。
Ｎ次元ベクトルのクラスタリング手法やベクトル量子化処理を前記複数のＮ次元ベクトルに対して施した結果として得られるクラスタリング位置（Ｎ次元空間上での位置の座標値）や量子化ベクトル値を前記各パラメータの量子化値として用いることもできる。即ち、前記量子化手段は、各パラメータの値をある代表化された他の値（量子化値）に変換する機能、具体的には、クラスタリング手法やベクトル量子化処理に相当する機能も含み得るものである。
【００２２】
更に、本発明に係るＮ次元ベクトル可視化装置において、前記複数のカテゴリのそれぞれに属すべき対象の特徴を表すＮ個のパラメータの量子化値の組で特定される一または複数のサブカテゴリ素子像を前記表示ユニットに表示させると共に、Ｎ次元ベクトルが入力されたときに、前記量子化手段にて得られる当該Ｎ次元ベクトルのＮ個のパラメータの量子化値の組に合致するサブカテゴリ素子像を他のサブカテゴリ素子像と区別して前記表示ユニットに表示させる動作可視化処理手段を有する構成とすることができる。
【００２３】
このような構成により、一または複数のサブカテゴリ像のそれぞれは、複数のカテゴリのそれぞれに属すべき対象の特徴を表すＮ個のパラメータの量子化値の組にて特定されるので、各サブカテゴリ像は、量子化によって規定されるグループ（サブカテゴリ）を表すことになる。そして、Ｎ次元ベクトルが入力されたときに、そのＮ次元ベクトルのＮ個のパラメータの量子化値の組に合致するサブカテゴリ素子像が他のサブカテゴリ像と区別して表示ユニットに表示されるので、前記入力されたＮ次元ベクトルの属するグループ（サブカテゴリ）を視覚的に認識することができるようになる。更に、前記他のサブカテゴリ像と区別されたサブカテゴリ像によって、前記入力されたＮ次元ベクトルのＮ個のパラメータがどのように量子化されたかを視覚的に認識できるようになる。
【００２４】
また、本発明に係るＮ次元ベクトル可視化装置において、前記動作可視化処理手段は、更に、前記Ｎ個のパラメータそれぞれに対応したパラメータ素子像と、各パラメータの量子化の各段階に対応した量子化段階素子像とを対応付けて表示させると共に、Ｎ次元ベクトルが入力されたときに、前記量子化手段にて得られる当該Ｎ次元ベクトルのＮ個のパラメータそれぞれの量子化値に対応した量子化段階素子像を他の量子化素子像と区別して前記表示ユニットに表示させるように構成することができる。
【００２５】
このような構成により、Ｎ次元ベクトルが入力されたときに、そのＮ次元ベクトルを構成するＮ個のパラメータそれぞれの量子化値に対応した量子化段階素子像が他の量子化段階素子像と区別して表示ユニットに表示されるので、前記入力されたＮ次元ベクトルのＮ個のパラメータのそれぞれがどのように量子化されたかを視覚的に更に明確に認識できるようになる。
【００２６】
また、本発明に係るＮ次元ベクトル可視化装置において、前記動作可視化処理手段は、前記量子化手段にて得られるＮ個のパラメータのそれぞれの量子化値に対応した量子化段階素子像と、その量子化値を含む量子化値の組に対応したサブカテゴリ素子像とを結ぶリンク像を表示させる構成とすることができる。
【００２７】
このような構成により、Ｎ次元ベクトルが入力されたときに、そのＮ次元ベクトルを構成するＮ個のパラメータそれぞれの量子化値に対応した量子化段階素子像が他の量子化段階素子像と区別して表示ユニットに表示されると共に、その量子化値を含む量子化値の組に対応したサブカテゴリ素子像とを結ぶリンク像が表示ユニットに表示されるようになるので、前記入力されたＮ次元ベクトルに対する量子化の動作を視覚的により明確に認識することができるようになる。
【００２８】
また、本発明に係るＮ次元ベクトル可視化装置において、前記量子化手段での量子化の段階数は可変である構成とすることができる。
【００２９】
このような構成により、前記量子化にて規定されるグループ（サブカテゴリ）の範囲を可変にすることができる。即ち、量子化の段階数がより大きいほど、グループ化（サブカテゴリ化）をより細かくすることができる。
【００３０】
また、本発明に係るＮ次元ベクトル可視化装置において、前記可視化処理手段は、前記複数のｍ次元ベクトルを前記ｍ次元空間の原点から連結して得られる結合点及び終点の各位置の少なくとも前記終点の位置に所定マークを前記所定像として前記表示ユニットに表示させるものであって、前記量子化手段での量子化の段階数に応じて前記所定マークの大きさを変えるようにした構成とすることができる。
【００３１】
このような構成により、Ｎ次元ベクトルの属する量子化により規定されたグループ（サブカテゴリ）の範囲に応じた大きさの所定マークが当該Ｎ次元ベクトルを可視化するものとして表示ユニットにおいて２次元空間または３次元空間に表示できるようになる。
前述したように各パラメータの量子化値として前記クラスタリング位置（Ｎ次元空間上での位置の座標値）や量子化ベクトル値が用いられた場合、前記クラスタリング手法や量子化ベクトル処理により得られるクラスタリング径や量子化範囲に基づいて前記所定マークの大きさ（径）を制御することもできる。
【００３２】
更に、本発明に係るＮ次元ベクトル可視化装置において、前記ｍは３である構成とすることができる。
【００３３】
このような構成により、Ｎ次元ベクトルが、表示ユニットにおいて３次元空間上にＮ個のパラメータに応じた一または複数の位置に対応付けられるように表示された所定像にて可視化されるようになる。
【００３４】
本発明に係るＮ次元ベクトル可視化方法は、Ｎ個のパラメータを取得するコンピュータが、前記Ｎ個のパラメータからなるＮ次元ベクトルから、当該Ｎ個のパラメータを３以下の複数となるｍ個ずつの組に分割して得られる当該ｍ個のパラメータからなる複数のｍ次元ベクトルを生成するベクトル生成ステップと、前記コンピュータが、単一のｍ次元空間において前記複数のｍ次元ベクトルに基づいて定められる一または複数の位置に対応付けるように所定像を表示ユニットに表示させる可視化処理ステップとを有する構成となる。
【００３５】
また、本発明に係るプログラムは、Ｎ個のパラメータからなるＮ次元ベクトルを取得するステップと、前記Ｎ次元ベクトルから、当該Ｎ個のパラメータを３以下の複数となるｍ個ずつの組に分割して得られる当該ｍ個のパラメータからなる複数のｍ次元ベクトルを生成するベクトル生成ステップと、単一のｍ次元空間において前記複数のｍ次元ベクトルに基づいて定められる一または複数の位置に対応付けるように所定像を表示ユニットに表示させる可視化処理ステップとをコンピュータに実行させるためのプログラムとして構成される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面を参照して説明する。
【００３７】
本発明の第１の実施の形態に係るＮ次元ベクトル可視化装置は、プログラムに従って処理を実行する一般的なコンピュータシステムにて構成され、そのハードウエア構成は、図１に示すようになっている。
【００３８】
図１において、このＮ次元ベクトル可視化装置１００は、ＣＰＵ等を含む処理ユニット１０、記憶ユニット２０、ＬＣＤパネル等で構成される表示ユニット３０及びキーボード、マウス等を含む入力ユニット４０を有する。記憶ユニット２０には処理されるべき一または複数のＮ次元ベクトルが記憶される。Ｎ次元ベクトルの記憶ユニット２０への格納手法は特に制限されないが、例えば、入力ユニット４０にてＮ個のパラメータの所定入力操作がなされると、処理ユニット１０がそのＮ個のパラメータを１組にしてＮ次元ベクトルとして記憶ユニット２０に格納する。
【００３９】
処理ユニット１０は、図２に示すような機能構成となっている。なお、各機能はプログラムに従った処理にて実現される。図２において、処理ユニット１０は、Ｎ次元ベクトル取得部１１、データ変換処理部１２及びリアルタイム３次元表示モジュール１３を有している。Ｎ次元ベクトル取得部１１は、記憶ユニット２０に記憶されたＮ次元ベクトルを構成するＮ個のパラメータを読み出して取得する。データ変換処理部１２は、取得されたＮ個のパラメータの値が内部処理可能な範囲内のものとなるように正規化処理を行なう。リアルタイム３次元表示モジュール１３は、表示ユニット３０に３次元空間での像表示をさせる。
【００４０】
リアルタイム３次元表示モジュール１３は、３次元ベクトル生成部１３１及び可視化処理部１３２を有する。３次元ベクトル生成部１３１は、データ変換処理部１２での処理を経たＮ次元ベクトルを構成するＮ個のパラメータを３個ずつの組に分解し、その各組の３個のパラメータからなる複数の３次元ベクトルを生成する。可視化処理部１３２は、前記複数の３次元ベクトルに基づいて定められる３次元空間上の一または複数の位置に対応付けるように所定像を表示ユニット３０に表示させる。
【００４１】
リアルタイム３次元表示モジュール１３での具体的な処理手順について説明する。
【００４２】
Ｎ次元ベクトルは、例えば、９個のパラメータ（ａ１，ａ２，ａ３，ａ４，ａ５，ａ６，ａ７，ａ８，ａ９）からなる９次元ベクトルＶ↑とする（なお、↑は、ベクトルを表す。以下、同様）。なお、各パラメータの値は、正規化処理後の値とする。３次元ベクトル生成部１３１は、９個のパラメータを３個ずつの組（ａｓ，ａｔ，ａｕ）、（ａｉ，ａｊ，ａｋ）、（ａｐ，ａｑ，ａｒ）に分解し、各組の３個のパラメータからなる３つの３次元ベクトル
Ｕ１↑（ａｓ，ａｔ，ａｕ）
Ｕ２↑（ａｉ，ａｊ，ａｋ）
Ｕ３↑（ａｐ，ａｑ，ａｒ）
を生成する。なお、９個のパラメータのうちのどの３つを１組にするかは任意に定めることができる。
【００４３】
可視化処理部１３２は、図３に示す手順に従って、前記３個の３次元ベクトルＵ１↑、Ｕ２↑、Ｕ３↑に対する処理を行なう。
【００４４】
図３において、可視化処理部１３２は、３次元ベクトル生成部１３１から３つの３次元ベクトルＵ１↑、Ｕ２↑、Ｕ３↑を取得すると（Ｓ１）、これら３つの３次元ベクトルに対する和演算処理（Ｓ２〜Ｓ７）を行なう。和演算処理は次のようになされる。
【００４５】
和ベクトルＵ↑の初期値として１番目のベクトルＵ１↑が設定される（Ｕ↑＝Ｕ１↑：Ｓ２）。そして、その和ベクトルＵ↑（＝Ｕ１↑）の３次元空間上での位置Ｐ１（ａｓ，ａｔ，ａｕ）が内部メモリ（図示略）に保存される（Ｓ３）。次いで、前記和ベクトルＵ↑に２番目のベクトルＵ２↑が加えられて新たな和ベクトルＵ↑（＝Ｕ↑＋Ｕ２↑）が得られる（Ｓ４）。そして、その和ベクトルＵ↑（Ｕ１↑＋Ｕ２↑）の３次元空間上での位置Ｐ２（ａｓ＋ａｉ，ａｔ＋ａｊ，ａｕ＋ａｋ）が内部メモリに保存される（Ｓ５）。更に、前記和ベクトルＵ↑に３番目のベクトルＵ３↑が加えられて新たな和ベクトルＵ↑（＝Ｕ↑＋Ｕ３↑）が得られる（Ｓ６）。そして、その和ベクトルＵ↑（Ｕ１↑＋Ｕ２↑＋Ｕ３↑）の３次元空間上での位置Ｐ３（ａｓ＋ａｉ＋ａｐ，ａｔ＋ａｊ＋ａｑ，ａｕ＋ａｋ＋ａｒ）が内部メモリに保存される（Ｓ７）。
【００４６】
このような和演算処理が終了すると、可視化処理部１３２は、図４に示すように、３次元空間（Ｘ，Ｙ，Ｚ）上の原点Ｏと位置Ｐ１とを結ぶ線分ＯＰ１、位置Ｐ１と位置Ｐ２とを結ぶ線分Ｐ１Ｐ２及び位置Ｐ２と位置Ｐ３とを結ぶ線分Ｐ２Ｐ３を表示ユニット３０に表示させる。また、可視化処理部１３２は、位置Ｐ１、Ｐ２及びＰ３のそれぞれにドットマークＭを表示させる。これにより、表示ユニット３０には、３つの３次元ベクトルＵ１↑、Ｕ２↑、Ｕ３↑を３次元空間の原点Ｏから連結して得られる結合点及び終点の位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３のそれぞれにドットマークＭ（像）が表示される。また、前記原点Ｏと３つの３次元ベクトルＵ１↑、Ｕ２↑、Ｕ３↑の結合点及び終点の各位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３を結ぶ折れ線（像）が表示ユニット３０に表示される。
【００４７】
２つの９次元ベクトル（Ｎ次元ベクトル）Ｖ１↑、Ｖ２↑を構成する９個のパラメータの値のいずれかかが当該２つの９次元ベクトルＶ１↑、Ｖ２↑間で異なれば、各９次元ベクトルＶ１↑、Ｖ２↑それぞれから生成される３つの３次元ベクトル（Ｕ１１↑、Ｕ１２↑、Ｕ１３↑）、（Ｕ２１↑、Ｕ２２↑、Ｕ２３↑）のいずれかが異なることになる。従って、例えば、図５に示すように、異なる２つの９次元ベクトルＶ１↑、Ｖ２↑のそれぞれに対応して３次元空間上に表示される像（ドットマークＭ及び折れ線にて表される像）は、その位置、形状等が異なったものとなる。即ち、９次元ベクトルが、３次元空間上の像（ドットマークＭ及び折れ線）にて、他の９次元ベクトルと区別して可視化されることになる。
【００４８】
なお、前述した例では、９次元ベクトル（Ｎ次元ベクトル）Ｖ↑から生成される３つの（複数）の３次元ベクトルＵ１↑、Ｕ２↑、Ｕ３↑を３次元空間の原点から連結して得られる結合点及び終点の各位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３にドットマークＭ（像）を表示させ、また、前記原点と前記結合点及び終点の各位置を結ぶ折れ線（像）を表示させるようにしたが、図６に示すように，前記３次元ベクトルＵ１↑、Ｕ２↑、Ｕ３↑の３次元空間上での各位置（ａｓ，ａｔ，ａｕ）、（ａｉ，ａｊ，ａｋ）、（ａｐ，ａｑ，ａｒ）を結ぶ線図形Ｄ１（Ｄ２）を表示ユニット３０に表示させるようにすることもできる。この場合、異なる９次元ベクトルＶ１↑、Ｖ２↑に対応する線図形Ｄ１、Ｄ２は、３次元空間上で異なる位置に異なる形状として表示されることになる。即ち、この線図形Ｄ１、Ｄ２によって９次元ベクトルを他の９次元ベクトルと区別して可視化することができるようになる。
【００４９】
また、前述した３つの（複数）の３次元ベクトルＵ１↑、Ｕ２↑、Ｕ３↑を３次元空間の原点から連結して得られる結合点及び終点の各位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３に表示したドットマークＭ（像）及び前記原点と前記結合点及び終点の各位置を結ぶ折れ線（像）のうち、前記結合点の位置Ｐ１、Ｐ２に表示すべきドットマークＭを省くことができる。この場合、３次元ベクトルを３次元空間の原点から連結して得られる終点の位置Ｐ３、即ち、３つの３次元ベクトルの和ベクトルの３次元空間上での位置に表示されるドットマークＭと前記折れ線（像）にて９次元ベクトルを他の９次元ベクトルと区別して可視化することが可能となる。
【００５０】
更に、前記３つの３次元ベクトルＵ１↑、Ｕ２↑、Ｕ３↑を３次元空間の原点から連結して得られる終点の位置Ｐ３、即ち、当該３つの３次元ベクトルの和ベクトルＵ１↑＋Ｕ２↑＋Ｕ３↑の３次元空間上での位置にドットマークＭ等の像を表示するだけでもよい。この場合、９次元ベクトルが、３次元空間上の前記和ベクトルＵ１↑＋Ｕ２↑＋Ｕ３↑の位置に表示されたドットマークＭ等によって可視化されることとなる。
【００５１】
なお、異なる複数のＮ次元ベクトル（例えば、９次元ベクトル）のそれぞれから生成された複数の３次元ベクトルの和ベクトルが同じになる場合がある。この場合、３次元空間上に異なる複数のＮ次元ベクトルに対応して同じ位置にドットマークＭが表示されることになる。しかし、異なる複数のＮ次元ベクトルのそれぞれから生成された複数の３次元ベクトルの和ベクトルが同じになる確率より、それらの和ベクトルが異なる確率のほうが一般的には大きい。このため、前述したように、３次元空間上の前記和ベクトルの位置に表示されたドットマークＭ等によってＮ次元ベクトルを可視化することは実用上大きな問題とはならない。
【００５２】
更に、異なる複数のＮ次元ベクトルから生成された複数の３次元ベクトルの和ベクトルが一致する可能性がある場合、重みｗｉを用いて、
Ｕ↑＝ｗ１・Ｕ１↑＋ｗ２・Ｕ２↑＋ｗ３・Ｕ３↑＋・・・
に従って和ベクトルＵ↑を生成し、その和ベクトルＵ↑の３次元空間上での位置が処理すべき異なるＮ次元ベクトルについて重ならないように前記重みｗｉを調整することも可能である。
【００５３】
次に、本発明の第２の実施の形態に係るＮ次元ベクトル可視化装置について説明する。
【００５４】
本発明の第２の実施の形態に係るＮ次元ベクトル可視化装置は、Ｎ次元ベクトルを構成するパラメータの各値を所定段階の量子化値に変換し、量子化値にて表されるＮ個のパラメータからなるＮ次元パラメータから複数の３次元ベクトルを生成する。また、このＮ次元ベクトル可視化装置は、その量子化処理の状態を可視化する機能も有している。
【００５５】
本発明の第２の実施の形態に係るＮ次元ベクトル量子化装置のハードウエア構成は、図１に示すものと同様であり、その処理ユニット１０は、図７に示すように構成される。
【００５６】
図７において、処理ユニット１０は、前述した例と同様に、Ｎ次元ベクトル取得部１１、データ変換処理部１２及びリアルタイム３次元表示モジュール１３を有する。データ変換処理部１２は、Ｎ次元ベクトル取得部１１にて取得されたＮ次元ベクトルの各パラメータの値を正規化する機能のほか、正規化された各パラメータの値を例えば、１６段階の値（０〜１５）に量子化する機能を有する。これにより、量子化値にて表されるＮ個のパラメータにてなるＮ次元ベクトルが生成される。データ変換処理部１２は、入力ユニット４０での所定操作により、前記量子化の段階数を変えることができる。
【００５７】
リアルタイム３次元表示モジュール１３は、前述した例と同様に、３次元ベクトル生成部１３１及び可視化処理部１３２を有し、更に、動作可視化処理部１３３を有する。動作可視化処理部１３３は、取得されたＮ次元ベクトルに対する量子化処理の状態を後述するように表示ユニット３０に表示させる。
【００５８】
このようなＮ次元ベクトル可視化装置は、認識システムにおいて定義される各対象（例えば、物体）を特徴付けるためのパラメータの評価に用いることができる。この場合、複数のカテゴリのいずれかに属すべき対象の特徴を表すものとして選択されたＮ個のパラメータによってＮ次元ベクトルが構成される。そして、カテゴリ毎に分類された状態で複数のＮ次元ベクトル（Ｎ個のパラメータの組）が記憶ユニット２０に予め格納されている。
【００５９】
Ｎ次元ベクトル可視化装置では、次のような処理がなされる。
【００６０】
Ｎ次元ベクトル取得部１１が記憶ユニット２０からあるカテゴリに属するＮ次元ベクトルを取得し、そのＮ次元ベクトルをデータ変換処理部１２に供給する。データ変換処理部１２は、前記Ｎ次元ベクトルを構成するＮ個のパラメータの値が内部処理可能な範囲のものとなるように正規化処理を行ない、その正規化された各値を所定段階、例えば、１６段階の値（量子化値）に量子化する。この量子化の処理により、Ｎ次元パラメータがグループ化されることになる。即ち、Ｎ個のパラメータそれぞれの量子化値が同じになる複数のＮ次元ベクトルがＮ個の量子化値にて表される単一のＮ次元ベクトルに対応づけられる。
また、従来からなされているＮ次元ベクトルのクラスタリング手法やベクトル量子化処理を記憶ユニット２０に格納された処理すべき複数のＮ次元ベクトルに対して施した結果として得られるクラスタリング位置（Ｎ次元空間上での位置の座標値）や量子化ベクトル値を前記各パラメータの量子化値として用いることもできる。
【００６１】
前述したようにＮ個の量子化値からなるＮ次元ベクトルがリアルタイム３次元表示モジュール１３にて処理される。リアルタイム３次元表示モジュール１３において、３次元ベクト生成部１３１が、Ｎ次元ベクトル（例えば、９次元ベクトル）を構成するＮ個（例えば、９個）のパラメータを３個ずつの組に分解し、各組の３個のパラメータからなる複数（例えば、３個）の３次元ベクトルを生成する。そして、可視化処理部１３２が、前述したのと同様の手順（図３参照）に従って、処理を実行する。以下、９次元ベクトルに対する処理について説明する。
【００６２】
可視化処理部１３２での処理の結果、表示ユニット３０には、図８に示すように、３つの３次元ベクトルを３次元空間の原点Ｏから順次連結して得られる結合点及び終点の各位置に球状マークＭ（像）が表示されると共に、前記原点、結合点及び終点を結ぶ折れ線が表示される。これにより、量子化値にて表される９次元パラメータが前記３つの球状マークＭ及びそれらを連結する折れ線像にて可視化される。
【００６３】
可視化処理部１３２は、球状マークＭの形状、色等を当該球状マークＭにて可視化すべき９次元ベクトルにて表される対象の属するカテゴリに応じて変えることができる。この場合、表示ユニット３０には、例えば、図９に示すように、あるカテゴリに属する対象の９次元ベクトルに対応した球状マークＭ１、他のカテゴリに属する対象の９次元ベクトルに対応した球状マークＭ２、更に他のカテゴリに属する対象の９次元ベクトルに対応した球状マークＭ３がそれぞれ区別して３次元空間上に表示される。これにより、複数の９次元ベクトルを表す複数の球状マークＭがカテゴリ毎にどのように集中及び分散するかを視覚的に容易に認識することができるようになる。
【００６４】
可視化処理部１３２は、更に、球状マークＭの大きさを当該球状マークにて可視化すべき９次元ベクトルのパラメータ値を量子化する際の段階数に応じて変えることもできる。例えば、９次元ベクトルから生成される３つの３次元ベクトルそれぞれのパラメータ値を量子化する際の段階数が異なる場合、図１０に示すように、最も多い段階数での量子化により得られた量子化値にて構成される３次元ベクトルに対応した球状マークＭ１１、Ｍ２１、Ｍ３１が最も小さく、最も少ない段階数での量子化により得られた量子化値にて構成される３次元ベクトルに対応した球状マークＭ１３、Ｍ２３、Ｍ３３が最も大きく、それらの間の段階数での量子化により得られた量子化値にて構成される３次元ベクトルに対応した球状マークＭ１２、Ｍ２２、Ｍ３２がそれらの間の大きさをもって表示される。これにより、量子化により規定されるグループの範囲に応じた大きさのマークを３次元空間に表示することができるようになる。
【００６５】
なお、９次元ベクトルから生成された３つの３次元ベクトルのそれぞれ対してその量子化の段階数に応じて球状マークの大きさを制御するようにしたが（図１０参照）、９次元ベクトル毎に対応する３つの球状マークＭの大きさをその量子化の段階数に応じて制御することもできる。また、前述したように各パラメータの量子化値として前記クラスタリング位置（Ｎ次元空間上での位置の座標値）や量子化ベクトル値が用いられた場合、前記クラスタリング手法や量子化ベクトル処理により得られるクラスタリング径や量子化範囲に相当するように前記球状マークＭの大きさ（径）を設定することもできる。
【００６６】
処理ユニット１０が記憶ユニット２０から読み出される複数のカテゴリに属する複数の対象を表す複数の９次元ベクトルを処理することにより、それら複数の９次元ベクトルに対応した球状マークＭがカテゴリ毎に集中して３次元空間上に表示され得るようになる。例えば、図１１に示すように、カテゴリＣ１に属する複数の対象を表す複数の９次元ベクトルに対応した球状マーク、カテゴリＣ２に属する複数の対象を表す複数の９次元ベクトルに対応した球状マーク、及びカテゴリＣ３に属する複数の対象を表す複数の９次元ベクトルに対応した球状マークが、それぞれ集中すると共に他のカテゴリに対応した球状マークから分離して３次元空間上に表示される。なお、その球状マーク（像）のカテゴリ毎の集中性及び分離性を明確に確認できるようにするため、可視化処理部１３２は、視点変換処理により、３次元空間を任意に回転させて表示ユニット３０に表示させることができる。
【００６７】
９次元ベクトルから生成される３つの３次元ベクトルを３次元空間の原点Ｏから順次連結して得られる結合点及び終点の各位置に球状マークＭ（像）が表示されるが、終点及び一部の結合点の位置に表示された球状マークＭが前述したようにカテゴリに応じて集中、分離しない場合がある。この場合、可視化処理ユニット１３２は、例えば、原点Ｏに結合される１番目の３次元ベクトルの先端（２番目の３次元ベクトルとの結合点）にだけ球状マークＭを表示させることもできる。その際、例えば、図１２に示すように、その球状マークＭが前述したように各カテゴリＣ１、Ｃ２、Ｃ３に応じて集中、分離することが確認されると、１番目の３次元ベクトルを構成するパラメータについては、前記各カテゴリの対象を特徴づけるものとして適正であるが、２番目及び３番目の３次元ベクトルを構成するパラメータについては、前記各カテゴリの対象を特徴付けるものとして適正であるとはいえないと判断することができる。
【００６８】
次に、リアルタイム３次元表示モジュール１３における動作可視化処理部１３３の処理について説明する。
【００６９】
動作可視化処理部１３３は、例えば、図１３に示すように、表示ユニット３０の所定領域の下段部Ｌ１に９次元ベクトル（Ｎ次元ベクトル）を構成する９個（Ｎ個）のパラメータのそれぞれに対応したパラメータ素子像３０１を表示させると共に、その中段部Ｌ２に各パラメータ素子像３０１に対応付けて当該パラメータの量子化の各段階（例えば、０段階から１５段階）に対応した量子化段階素子像３０２を表示させる。また、動作可視化処理部１３３は、予め定められた複数（例えば、７つ）のカテゴリＣ１〜Ｃ７のそれぞれに属すべき対象の特徴を表す９個のパラメータの量子化値の組で特定される一または複数のサブカテゴリ素子像３０３を表示ユニット３０における前記所定領域の上段部Ｌ３に表示させる。
【００７０】
各サブカテゴリ素子像３０３は、量子化によって規定される９次元ベクトルのグループ（サブカテゴリ）を表すものであり、その具体的な構成は、図１４に示すようになっている。即ち、このサブカテゴリ素子像３０３は、矩形図形像であり、該矩形図形像の横方向がパラメータ（ａ１，ａ２，ａ３，ａ４，ａ５，ａ６，ａ７，ａ８，ａ９）の数（９個：Ｎ個）に、縦方向が量子化段階数にそれぞれ分割された格子状となっている。そして、各格子区間が各パラメータの量子化値を表すものとなる。例えば、図１４に示すサブカテゴリ素子像３０３は、９個のパラメータの斜線で示す格子区間に対応した量子化値の組にて特定される。
【００７１】
動作可視化処理部１３３は、取得された９次元ベクトル（Ｎ次元ベクトル）の９個（Ｎ個）のパラメータそれぞれの量子化値に対応した量子化段階素子像３０２に、図１５に示すように、輝線を付し、他の量子化段階素子像と区別する。そして、動作可視化処理部１３３は、輝線の付された各量子化段階素子像３０２とその量子化素子像３０２に対応した量子化値を含む量子化値の組に対応したサブカテゴリ素子像３０３とを結ぶリンク線像３０４を表示させる。また、動作可視化処理部１３３は、サブカテゴリ素子像３０３を特定する量子化値の組に含まれる全ての量子化値に対して量子化段階素子像３０２からのリンクが張られると（リンク線像３０４が表示されると）、即ち、当該９次元ベクトルのＮ個のパラメータの量子化値の組がサブカテゴリ素子像３０３を特定する量子化値の組に合致すると、そのサブカテゴリ素子像３０３を発光させて、他のサブカテゴリ素子像と区別する。
【００７２】
前述したような９個のパラメータ素子像３０１（下段部Ｌ１）、量子化段階素子像３０２（中段部Ｌ２）及びサブカテゴリ素子像３０３（上段部Ｌ３）の表示領域は、例えば、図１６及び図１７に示すように、９次元ベクトルを可視化するための３次元空間（３次元座標系）の下方に設定される。
【００７３】
このようなＮ次元ベクトル可視化装置では、記憶ユニット２０から処理ユニット１０に１つの９次元ベクトル（９個のパラメータ）が入力すると、図１６及び図１７に示すように、各パラメータ（パラメータ素子像３０１）の量子化値に対応した量子化段階素子像３０２に輝線が付され、更に、その量子化段階素子像３０２とその量子化値を含む量子化値の組に対応したサブカテゴリ素子像３０３とがリンク線像３０４にて結ばれる（図１５参照）。そして、当該９次元ベクトルのＮ個のパラメータの量子化値の組がサブカテゴリ素子像３０３を特定する量子化値の組に合致しない場合、図１６に示すように、当該９次元ベクトルに対応した像ＬＩＭ（折れ線増及びマーク像）が３次元空間上に表示される。この場合、前記９次元ベクトルにて特定される対象は、予め設定したどのカテゴリにも属さないことなる。一方、前記９次元ベクトルのＮ個のパラメータの量子化値の組があるサブカテゴリ素子像３０３を特定する量子化値の組に合致する場合、図１７に示すように、そのサブカテゴリ素子像３０３が発光すると共に、そのサブカテゴリ素子像３０３と前記３次元空間の原点とを結ぶリンク線像３０５が表示される。そして、当該９次元ベクトルに対応した像ＬＩＭ（折れ線増及びマーク像）が３次元空間上に表示される。この場合、その像ＬＩＭは、あるカテゴリに対応した色にて表示され、当該９次元ベクトルにて特定される対象がその色にて特定されるカテゴリに属すことを視覚的に確認することができる。
【００７４】
前述したように、９次元ベクトルに対応する像ＬＩＭが３次元空間に表示されると共に、入力された９次元ベクトルの各パラメータの量子化値に応じて量子化段階素子像３０２、それにリンクされるサブカテゴリ素子像３０３が表示されるので、利用者は、９次元ベクトルを視覚的に確認することができ、また、その量子化処理の状況（グループ化の状況）を視覚的に確認することができるようになる。
【００７５】
前述したようなＮ次元ベクトル可視化装置は、例えば、図１８に示す手順に従って運用することができる。
【００７６】
図１８において、各カテゴリに属する対象の特徴を表すＮ個のパラメータが決定される（Ｓ１１）。カテゴリ毎にＮ個のパラメータ値で表されるＮ次元ベクトルが準備される（Ｓ１２）。その後、各パラメータの正規化及び量子化の処理がなされ（Ｓ１３，１４）、Ｎ次元ベクトルから複数の３次元ベクトルが生成される（Ｓ１５）。そして、その生成された複数の３次元ベクトルに基づいて定められる３次元空間上の一または複数の位置に対応づけるように像が表示ユニット３０に表示される（Ｓ１６）。例えば、複数の３次元ベクトルを３次元空間の原点Ｏから順次連結して得られる結合点及び終点の各位置に所定マークが表示されると共に前記原点Ｏ、結合点及び終点の各位置を結ぶ折れ線が表示される（図８〜図１０等参照）。
【００７７】
利用者は、表示ユニット３０の３次元空間上に表示された各Ｎ次元ベクトルに対応した像がカテゴリに応じて的確に集中、分離しているか否かを評価する（Ｓ１７）。例えば、図１１に示すように、各Ｎ次元ベクトルに対応した像（球状マークＭ）がカテゴリに応じて的確に集中、分離している場合（ＯＫ）、各カテゴリに属する対象を表すＮ個のパラメータは適正であるとの判断ができる。即ち、認識システムにおいて、そのＮ個のパラメータで表される対象（例えば、物体）がどのカテゴリに属するものかを的確に認識することができることとなる。
【００７８】
一方、表示された各Ｎ次元ベクトルに対応した像がカテゴリに応じて的確に集中、分離していない場合（例えば、ランダムに分散している場合）（ＮＧ）、Ｎ次元ベクトルから生成される複数の３次元ベクトルが変えられる（Ｓ１５）。即ち、Ｎ個のパラメータから選択すべき３個のパラメータが変えられる。また、折れ線表示する場合の３次元ベクトルの連結（リンク）順序が変えられる。なお、記憶ユニット２０に格納された複数のＮ次元ベクトルそれぞれを構成するパラメータからその値（量子化値）のばらつきのより少ないパラメータを順に３個ずつ選択して、複数の３次元ベクトルを生成し（３次元ベクトル生成部１３１での処理）、その複数の３次元ベクトルを前記値のばらつきのより少ない３個のパラメータからなる３次元ベクトルから順に３次元空間の原点から連結するようにする（可視化処理部１３２での処理）ことが一般的には好ましい。このようにすると、異なる複数のＮ次元ベクトルに対応した複数の折れ線を一括的に表示ユニット３０に表示させた場合、各Ｎ次元ベクトルから生成された複数の３次元ベクトルの対応する結合点及び終点が３次元空間上で、徐々に離れていくように表示することができるようになる。このため、前記複数のＮ次元ベクトルの分布状態をその表示内容からより明確に把握することができるようになる。
【００７９】
前述したように生成される３次元ベクトルを変えても、各Ｎ次元ベクトルに対応する像がカテゴリに応じて適正に集中、分離しない場合、更に、量子化の段階数が変えられる（Ｓ１４）。このように量子化の段階数を変えても各Ｎ次元ベクトルに対応する像がカテゴリに応じて適正に集中、分離しない場合、更に、カテゴリ別に設定される各パラメータの値の妥当性が検討される（Ｓ１２）。このような各パラメータの値を種々変えても各Ｎ次元ベクトルに対応する像がカテゴリに応じて適正に集中、分離しない場合、更に、Ｎ個のパラメータ自体が不適正であるとの判断をすることができる（Ｓ１１）。この場合、認識システムにおいて、各カテゴリに属する対象の特徴を表すものとして選択されたＮ個のパラメータを再検討することになる。
【００８０】
前述したＮ次元ベクトル可視化装置によれば、Ｎ次元ベクトルを３次元空間上の像にて視覚化することができるので、そのＮ次元ベクトルを構成するＮ個のパラメータが認識システムにおいて適切であるか否かを直感的に判断することができるようになる。従って、認識システムにおいて対象の特徴を表すパラメータをより的確に決定することができるようになる。
【００８１】
なお、前述した例では、９次元ベクトルから３つの３次元ベクトルを生成するようにしたが、４次元以上のベクトルであれば、同様の処理が可能である。また、視覚化の観点から、Ｎ次元ベクトルから複数の２次元ベクトルを生成し、その複数の２次元ベクトルに基づいて定められる２次元空間上の一または複数の位置に対応づけるように像（マーク像、線像等）を表示ユニット３０に表示させるようにしてもよい。
【００８２】
また、なお、Ｎ次元ベクトルを構成するパラメータの個数Ｎが３の倍数（２の倍数）でない場合、所定値（例えば、値０）のダミーパラメータを追加することにより、複数の３次元ベクトル（または２次元ベクトル）を生成することができる。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
以上、説明したように、本発明に係るＮ次元ベクトル可視化装置は、４個以上のパラメータからなるＮ次元ベクトルであっても利用者に視覚的に認識させることができるという効果を有し、Ｎ個のパラメータからなるＮ次元ベクトルを可視化するＮ次元ベクトル可視化装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るＮ次元ベクトル可視化装置のハードウエア構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示すＮ次元ベクトル可視化装置における処理ユニットの機能構成を示すブロック図である。
【図３】図２に示す可視化処理部での処理手順を示すフローチャートである。
【図４】３次元空間上にて９次元ベクトルを可視化する像の一例を示す図である。
【図５】異なる２つの９次元ベクトルのそれぞれを３次元空間上で可視化した像の一例を示す図である。
【図６】３次元空間上にて９次元ベクトルを可視化する像の他の一例を示す図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態に係るＮ次元ベクトル可視化装置における処理ユニットの機能構成を示すブロック図である。
【図８】９次元ベクトルに対応する球状マーク及び折れ線を３次元空間に表示した例を示す図である。
【図９】複数の９次元ベクトルのそれぞれに対応する球状マーク及び折れ線を３次元空間に表示した例を示す図である。
【図１０】量子化の段階数に応じて９次元ベクトルに対応する球状マークの大きさを変えた状態を示す図である。
【図１１】カテゴリに応じて９次元ベクトルに対応する球状マーク及び折れ線が集中、分離する状態を示す図である。
【図１２】１番目の３次元ベクトルの先端に表示された球状マークがカテゴリに応じて集中、分離する状態を示す図である。
【図１３】パラメータ素子像、量子化段階素子像、サブカテゴリ素子像の表示態様の例を示す図である。
【図１４】サブカテゴリ素子像の構成例を示す図である。
【図１５】量子化段階素子像とサブカテゴリ素子像とのリンク状態を示す図である。
【図１６】９次元ベクトルに対応した像の表示される３次元空間とパラメータ素子像、量子化段階素子像及びサブカテゴリ素子像とを一体的に表示した例（その１）を示す図である。
【図１７】９次元ベクトルに対応した像の表示される３次元空間とパラメータ素子像、量子化段階素子像及びサブカテゴリ素子像とを一体的に表示した例（その２）を示す図である。
【図１８】Ｎ次元ベクトル可視化装置の運用手順の一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００８５】
１０  処理ユニット
１１  Ｎ次元ベクトル取得部
１２  データ変換処理部
１３  リアルタイム３次元表示モジュール
１３１  ３次元ベクトル生成部
１３２  可視化処理部
１３３  動作可視化処理部
２０  データ記憶部
３０  表示ユニット
４０  入力ユニット
１００  Ｎ次元ベクトル可視化装置
【図１】
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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１４】
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【図１８】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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