(57)【要約】【課題】空欄を含む画像を表示し、それぞれ空欄に該当する情報を表示するコンピュータプログラムにおいて、利用者の単一の入力操作に応じて、予め記録された順序にそれぞれの空欄に該当する情報を表示するプログラムを提供する。また、文字と画像の両方をテキストファイルと画像ファイルで扱う日本特許３５５４７４２の技術に組み込み可能なプログラムを提供する。更に空欄の該当情報を表示する時にその音声ファイルも再生する。【解決手段】画像内の空欄のそれぞれに対応するインデックス情報を割り当て、このインデックス情報の順序に空欄に該当する情報を表示する。画像内の空欄の表示順序は、画像の左上端の文章内における位置で決める。空欄の該当情報に対応した音声ファイルを表示の時に再生する。【選択図】図１２
2005266796.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
初期表示では１個以上の空欄を含む画像を表示し、初期表示後はそれぞれ空欄に該当する情報を表示する機能をコンピュータに実現させるためのプログラムであって、
利用者の単一の入力操作に応じて、予め記録された順序で、画像内の空欄に該当する情報を表示する機能、
を備えたことを特徴とするプログラム。
【請求項２】
空欄を含む画像情報と、それぞれの空欄に対応するインデックス情報、位置情報、該当する文字列を読み込むことを特徴とする請求項１に記載のプログラム。
【請求項３】
空欄を含む画像情報と、それぞれの空欄に対応するインデックス情報、位置情報、該当する画像を読み込むことを特徴とする請求項１に記載のプログラム。
【請求項４】
空欄を含む画像情報と、空欄に該当する画像が補完された画像群と、これらの画像群のインデックス情報を読み込むことを特徴とする請求項１に記載のプログラム。
【請求項５】
（あ）空欄とする文字列が特定の記号で囲まれることで指定された文字情報と、
（い）空欄を含む画像情報とその画像内空欄のインデックス情報とそれぞれの空欄に該当する情報、
を読み込んで、これらを一つの画面に表示するプログラムであって、
初期表示では（あ）の空欄文字も（い）の画像空欄も空欄で表示し、初期表示の後は利用者の単一の入力操作に応じて空欄内に該当情報を表示し、文章内の空欄の正解表示順序は文章の先頭から現れる順とし、画像内の空欄を文章内のどの空欄の次に表示するかは画像の左上の文章内における位置で決めることを特徴とするプログラム。
【請求項６】
画像内の空欄に該当する情報を表示する時に、その情報を読み上げる音声を出力することを特徴とする請求項１に記載のプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンピュータ上で動作し、初期表示では空欄問題を表示し、初期表示後は利用者の入力装置を用いた操作に応じて空欄内に正解を表示する、学習やテストを行うのに利用されるプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
米国Microsoft社からパソコン用のＯＳとしてWindows95(登録商標)が発売された年の翌年の1996年頃から様々な学習プログラムが作成されてきた。しかしほとんどの学習プログラムは２、３年で姿を消している。以下に原因を４つ述べる。
【０００３】
第一の原因は、データを作成しにくいことにある。学習プログラムで学習を進めているうちに、遅かれ早かれ、既存のデータだけでは不十分と感じられるようになる。データ作成が複雑で専門知識を必要とするなら、データは新規に作成されることが事実上行われなくなり、やがてその学習プログラムは使われなくなる。
【０００４】
教育者の視点では、生徒の理解力・記憶力には多様な水準があり、ある生徒にとっては適切な問題であっても、他の生徒には簡単すぎたり、難しすぎることは日常茶飯事である。問題は容易に更新できるような簡単な形式であることが必要である。
【０００５】
大多数のコンピュータ利用者は、コンピュータや学習プログラムの専門家ではないし、専門家になる必要もない。コンピュータを利用して知識を効率的に学習することが目的であるから、コンピュータの利用方法の学習に大きな負担をかけるのは本末転倒である。
【０００６】
第二の原因は、データの互換性が低いことである。データの互換性は従来のほとんどの学習プログラムではないがしろにされて来た。特殊な形式のデータの場合、他のプログラムのデータをその学習プログラムのデータに取り込んだり、逆にその学習プログラムのデータを他のプログラムのデータにと転用することが難しい。そうすると、その学習プログラムが使われなくなると同時にそのプログラムのデータも使われなくなる。
【０００７】
これは長期的な視点では非常に大きな無駄である。学習用のデータは蓄積され、繰り返し再利用されるべきであって、そのためには、他のプログラムのデータを取り込みやすくかつ他のプログラムのデータにと転用しやすいデータであることが必要となる。
【０００８】
例えばデータを独自のバイナリ形式で保存するプログラムのデータは最も互換性が低いデータである。独自のバイナリ形式のデータはテキストデータなどに変換しなければ他のプログラムのデータとして転用することができない。独自のバイナリ形式のデータをテキストデータなどに変換するには専用の変換プログラムが必要であり、その使用方法の学習は利用者に負担となる。
【０００９】
テキストファイルとしてデータを保存すると、バイナリファイルよりは互換性が高い。なぜなら、テキストファイルは、テキストエディタだけでなく、ワープロプログラム、表計算プログラム、ブラウザ、データベースなど様々なプログラムでも利用可能である。
【００１０】
しかし、テキストファイルでも制約の強い形式であれば、互換性、再利用性、データ作成の容易さは損なわれる。
【００１１】
以下に制約の強いテキストデータの具体例を２つ挙げる。
【００１２】
具体例１  「ごたく」のデータ
「ごたく」とは「五択」つまり五者択一の意味である。インターネット上のベクター社のサイトからダウンロード可能なクイズゲーム用のプログラムである。このプログラムでは、一画面に収まる程度の比較的短い問題文とその問題文に対する解答の選択肢が五個表示される。利用者は正答と考える選択肢を一つ選択する。プログラムは選択された選択肢が正答かどうかを判定し結果を表示する。
【００１３】
このプログラムでは、データファイルはバイナリ形式に暗号化したファイルが用いられるが、テキストファイルに変換すると以下のような内容が用いられる。
【００１４】
源平の争乱
1184年に京へ迫る平氏を源義経・範頼が敗った戦いは？
一ノ谷の戦い
倶利伽藍峠の戦い
四条畷の戦い
屋島の戦い
壇ノ浦の戦い
1185年讃岐で源義経が平氏を破った戦いは？
屋島の戦い
石橋山の戦い
倶利伽羅峠の戦い
一の谷の戦い
富士川の戦い
【００１５】
この例では、１行目の「源平の争乱」はデータファイルのタイトルであり、２行目以降は、「改行だけの行、問題文の行、正答の行、誤答の選択肢が４行」の繰り返しである。
【００１６】
このデータは、比較的短い問題文とその解答という、問いと答えが１対１に対応する関係でなければならないことが強い制約となっている。例えば、「信長を継いだ秀吉は1590年小田原の北条氏を滅ぼし全国を統一した」という文の中にはキーワードとして「秀吉」「1590」「北条」の３個がある。この３つのキーワードはどれも暗記の対象とすべき知識である。
【００１７】
しかし、ごたくの問題文では３個のキーワードのうち１個だけしか出題できない。書籍付属のＣＤ−ＲＯＭやインターネット上のウェブページから得られる文書が長文である場合には、その文章を断片化して、問いと答えが１対１に対応する問題文・解答に編集しなおさなければならない。この作業はデータファイルの作成者に大きな負担である。
【００１８】
誤答の選択肢を正答の一つ一つに対して必ず４個ずつ作成しなければならないこともデータの作成者に大きな負担である。
【００１９】
具体例２  リンクを用いた学習プログラムのデータ
【００２０】
「リンク」と呼ばれる公知技術がHTMLファイルで知られている。これを用いた学習プログラムの場合は、例えば以下のようなデータを用いる。
【００２１】
@@問題文
織田信長を継いだ[001]は[002]年小田原の[003]氏を滅ぼし全国を統一した。1600年の[004]の戦いでは徳川家康率いる東軍が[005]率いる西軍を破った。
@@解答
001=豊臣秀吉
002=1590
003=北条
004=関が原
005=石田光成
【００２２】
この例では、「@@問題」とある行の次の行から「@@解答」とある行の直前の行までが問題文であり、「@@解答」とある行の次の行からはそれぞれの空欄に該当する語句が記述されている。空欄と解答との対応は001などの数字でリンク付け（対応付け）されている。
【００２３】
このデータの場合は、元々の文書の「織田信長を継いだ豊臣秀吉は1590年小田原の北条氏を滅ぼし全国を統一した。1600年の関が原の戦いでは徳川家康率いる東軍が石田光成率いる西軍を破った。」を上記の形式の文書ファイルへと編集しなおす作業、つまり、
（１）元々の文書から空欄とする語句を取り除き、
（２）その位置にリンク情報となる数字を書き込み、
（３）問題文の文末、または別のデータファイルににそれぞれの空欄に該当する語句をリンク情報の数字と一緒に書き出さねばならない。
【００２４】
これらの作業はデータを作成する利用者にとっては大きな負担である。編集作業を効率化するツールプログラムを作成すれば編集作業の負担は軽減されるが、その場合はその編集ツールプログラムの操作方法を理解し習熟することが利用者の負担となる。
【００２５】
第三の原因は、学習プログラムの機能や利用方法を理解するのが難しいという問題である。例えば、米国Macromedia社のオーサリングプログラムDirectorは、文字、静止画像以外にも動画、音声などを扱い多彩な機能を持つ。
【００２６】
しかし反面、使い方が難しく、一定期間使い方について学習する必要がある。このことは利用者に負担となる。パソコンは道具であって目的ではない。学習プログラムもやはり道具であって目的ではない。学習プログラムによって提供される知識を習得することが目的であるから、学習プログラムそのものの使い方の学習やデータの作成方法の学習が負担となってはならない。
【００２７】
第四の原因は操作が難しいことである。例えばキーボードから文字を入力する操作は、タッチタイピングができるにしても簡単な操作ではない。
【００２８】
従来の学習プログラムでは文字列の入力を利用者に要求するものが多かった。紙に鉛筆で記述するより少量の情報の入力しかできず、入力操作は面倒で神経を消耗するため、紙と筆記用具を使った従来の学習方法より非効率なことが多かった。
【００２９】
従来はコンピュータの利用にあたってはキーボードからの数字や文字の入力は当然と考えられており、それが非効率なことも次に述べる日本特許３５５４７４２の技術を用いた学習プログラムが市販されるまでは認識されていなかった。
【００３０】
【特許文献１】日本特許３５５４７４２について
【００３１】
この発明は、空欄問題を表示する学習プログラムであって以下の条件を全て満足する。
(1)簡単にデータが作成できる
(2)データの互換性が高い
(3)機能や利用方法を理解しやすい
(4)操作が著しく簡単
【００３２】
開示されている方法で扱うデータは空欄問題とする語句を特定の記号(例えば[ ])で囲んだテキストファイルである。
【００３３】
例えば、「織田信長を継いだ豊臣秀吉は1590年小田原の北条氏を滅ぼし全国を統一した。」をデータにする場合は、「織田信長を継いだ[豊臣秀吉]は[1590]年小田原の[北条]氏を滅ぼし全国を統一した。」のように、空欄問題としたい語句を[ ]で囲むだけで学習プログラム用のデータが完成する。
【００３４】
これは学習プログラム用のデータの作成方法としては最も簡単な方法である。またこのテキストファイルを元のテキストファイルに戻すには周知のテキストエディタの置換機能を用いればよい。置換前の文字列に[または]を指定し、置換後の文字列を空文字列にすれば[及び]を取り除くことができる。
【００３５】
テキストファイルは、テキストエディタだけでなく、一太郎のようなワードプロセッサプログラム、エクセルのような表計算プログラム、ネットスケープナビゲータのようなブラウザでも利用可能であるから、データの互換性は高い。
【００３６】
問題文の中のどの語句が空欄問題とされるかも一目瞭然であるから利用者にとっても扱いやすい。データを作成する上での形式の制約は最小限に抑えられている。
【００３７】
また、学習プログラムのデータを作成しやすいだけでなく、プログラムを使って学習する場合の操作は「キーボード上の特定のキーを押すだけ」という最も簡単な操作である。利用者が例えば改行キーを押す毎に解答が一つ一つ空欄内に表示される。このため短時間で大量の知識を確認できる。
【００３８】
この発明の価値について以下に説明する。
【００３９】
第一の価値は、学習プログラムを構成するに当たって、最も簡単に作成できるデータ形式と最も簡単な操作方法を組み合わせたことである。
【００４０】
テキストファイルは最も簡単に作成できるファイルであり、それを学習プログラム用のデータに変換する作業が括弧記号を挿入するだけというのは最も簡単なデータファイル作成方法である。
【００４１】
コンピュータの操作方法としては、
キーボードで文字列を入力する（文字列入力）
キーボードで数値を入力する（数値入力）
表示された一覧から項目をマウスクリックで選択する（選択入力）
のどれかが従来から採用されて来た。
【００４２】
この発明のプログラムの場合、利用者は初期表示後は特定のキーを押すだけである。プログラムは次々と解答表示をし必要に応じて改ページもする。これは「固定入力」とも呼ぶべき操作で、コンピュータの操作としては最も簡単な操作である。
【００４３】
操作が簡単なため、利用者は短時間で大量の知識を確認し学習できる。具体的には、知識の定着が確実になると、１０分間では２５０個の空欄問題を、１０００個の空欄問題は４０分程度で全問口答することが可能である。
【００４４】
これは印刷物の空欄問題集や他の入力操作を要求する他の学習プログラムでは不可能な数字である。
【００４５】
このようにデータの作成方法と作成したデータを用いての学習時のコンピュータの操作方法の両方で最も簡単であるように最適化して組み合わせたことに著しい設計上の価値がある。
【００４６】
第二の価値は、本来は文字情報の入力に用いるキーボードを単に特定のキーを押すだけという限定的で簡単な操作方法でコンピュータを利用できるようにしている制御方法である。従来はキーボードとは、数字や文字を入力するものであったが、ただ単に特定のボタンを押し続けるという単純な使い方に限定し、その単純な動作に複数の処理を割り当てている。すなわち、解答が未表示の空欄が画面上にある場合はそれら未表示の空欄の最初の空欄内に解答表示を行い、解答が未表示の空欄が画面上にない場合は改ページの機能を割り当てている。
【００４７】
第三の価値は、文字表示だけでなく、画像を文書中に表示できる設計であること、しかも画像の表示位置はテキストファイル中の任意の位置と大きさであり、その表示位置と表示される画像の大きさはテキストファイルを見れば視覚的に一目瞭然なことである。
【００４８】
文字情報ではどうしても表現しにくい情報がある。また、文字情報に加えて画像情報があるとより効果的な印象を学習者に与えることができる。
【００４９】
画像表示機能は学習ソフトの設計に当たっては必要不可欠であり、画像表示にあたって、表示される画像の位置や大きさを自由にでき、データの作成者が視覚的に簡単に画像を表示できるようにデータファイルを設計して、プログラムをそれに対応させたことは、重要な効果を生み出している。
【００５０】
この発明の学習プログラムを実現するプログラムは実際に「1秒1答」の名前でインターネット上でシェアウェアとして販売されており、利用者数は継続的に増加している。1秒1答用のデータファイルも販売されている。利用者からは学校の定期試験で好成績を獲得したり、資格試験に合格したことが継続的に報告されている。
【００５１】
1秒1答の弱点
【００５２】
1秒1答は、高校の科目で言えば、英語・社会・国語、理科の生物と化学には効果的な学習プログラムである。
【００５３】
しかし、数学や物理には不向きであった。数学や物理では等式やグラフを多用する。1秒1答では空欄問題として指定できるのはテキストファイル中の文字である。
【００５４】
テキストファイルでは、
分数
累乗
平方根
ベクトル
数列の添え字
積分記号
グラフ
は表現できない。
【００５５】
画像の中にも空欄問題を設定する機能が数学や物理の学習のためには必要であり、この機能の実現は強く望まれた。
【００５６】
【非特許文献１】特開２００２−２８７６０７について
【００５７】
この発明は画像の中に空欄問題を設定する方法に関して述べている。開示されている方法では、教科書などの印刷物をスキャナで読み取り、文字情報も画像データとして保存する。空欄問題とする語句は、「目隠しデータ」と呼ばれる画像データで利用者に見えなくすることで制御する。
【００５８】
この方法には以下の欠点がある。
【００５９】
第１の欠点は次の通りである。開示されている方法の「目隠しデータ」は全ての空欄部分を隠して利用者に見えなくする画像データであるが、解答を全て表示にするか、全て非表示にするかの制御しかできない。これでは学習には著しく不便である。
【００６０】
例えば、図２に示される積分公式の問題では、積分範囲下限のａ、積分範囲上限のｂ、分母の６、累乗の３の順に解答を表示するのが、学習者にとっては便利である。
【００６１】
例えば、画像の中に縦書きで箇条書きの文が複数並んでいて、それぞれの文末に空欄がある場合には、この空欄への正解の表示は右から左への順が学習者にとっては便利である。
【００６２】
文章内の語句を空欄とする場合は、それらの空欄が文章の先頭から現れる順に正解を表示すればよい。しかし、画像内の空欄に正解を表示する場合は、画像単位で予め決めてある順序で正解を表示する機能が不可欠である。
【００６３】
普通の人は複数の空欄に対する解答を一度に答えはしない。複数空欄に対しては、一つ一つ、答え易い順に正解表示する機能を持つべきである。
【００６４】
なぜなら、複数の空欄問題に対しては、解答しやすい順序や論理の流れに沿った順序がある場合が珍しくないからである。
【００６５】
開示されている方法には、予め設定された表示順序で空欄内に正解を表示する制御方法がない。
【００６６】
また、知識の暗記学習においては同じ問題を繰り返し解くことが有効な勉強方法である。同じ問題を繰り返し解く場合には、空欄内に正解を表示するプログラムでは、表示済みの全ての正解を一度の操作で非表示にする機能が必要である。
【００６７】
更に、単純で簡単な操作で正解表示できることが重要である。具体的には、キーボード上の特定のキーを押すような簡単な操作を繰り返すだけで、予め設定された表示順序で正解を一つ一つ表示し、必要なら改ページも行うことが望ましい。なぜなら、コンピュータ利用の最大の問題点は入力操作が面倒だから。
【００６８】
例えば、キーボードから文字列を入力しなければならないような設計のプログラムの場合、利用者は入力操作で疲れてしまって、知識の学習よりも入力の練習になってしまう。
【００６９】
テストを実施する、つまり、利用者に解答を入力させて、入力された解答の正誤を判定するプログラムの場合は、特定のキーを押すような簡単な操作よりは複雑な入力操作が必須となるが、その場合でも選択肢一覧から解答を一つ選択するような比較的簡単な入力操作でないとテストには非効率でプログラムの効果が損なわれる。
【００７０】
学習プログラムやテストプログラムでは、ただ単に学習やテストが「できる」だけではなく、学習やテストが「効率的にできる」のでなければならない。効率的にできるかどうかは、実際にプログラムを作成し、大量のデータを作成し、何らかの試験の勉強に利用して初めて効率的かどうかが分かるのである。
【００７１】
空欄を含む画像を表示する学習プログラムとしては、以下の３つの条件を満足する必要がある。
（１）一つの画像内に空欄を設定できるだけでなく、空欄は複数設定できる
（２）それらの空欄には正解を表示できるだけでなく、利用者の単一の操作に応じて、予め設定された表示順序で正解を表示できる
（３）表示された正解は非表示にできるだけでなく、利用者の１回の操作で全部の正解を非表示にできる
【００７２】
このような認識には、当業者であっても頭の中で考えただけでは到達できるものではない。前述したように、実際にプログラムを作成し、様々なデータを作成し、実際の試験勉強に活用する経験を積んで初めてこのような認識に到達するのである。
【００７３】
前記の３つの条件は必要不可欠の条件である。そして、この認識に到達することが、画像内空欄問題表示プログラムの設計に当たっては最も難しい点であり、この認識に到達したことが本発明の本質的な価値である。
【００７４】
第２の欠点は、文字情報まで画像ファイルに保存することである。
画像ファイルとして保存した文字情報は、テキストデータとして保存した文字情報に比べて、更新が著しく面倒な作業である。
【００７５】
画像中の文字の一部を、他の文字に置き換える場合に、使われている文字のフォントやフォントサイズを既存の文字と一致させる必要があり、それは短時間では無理な作業である。文字のフォントや大きさが不揃いな画像ができてしまいやすい。文字の配置もずれが生じやすい。
【００７６】
また、画像ファイルとして保存した文字情報は、テキストデータとして保存した文字情報のように検索ができない。
【００７７】
テキストデータとして保存した文字情報には、grep検索のように複数のテキストファイルにまたがる検索や正規表現による曖昧検索が可能である。
【００７８】
画像ファイルとして保存した文字情報では、人が画像ファイルを表示してそこに何が文字で記述してあるかを読み取るか、或いは、文字認識プログラムによって画像から文字情報を読み取ってテキスト情報を抽出して、そして検索をかけることになるが、それには膨大な時間を必要とし、認識ミスもある。保存された画像データに何が文字で記述してあるかについて調べることは実用面では現実的ではない。
【００７９】
文字情報はテキストファイルで、文字で表現できない情報だけは画像情報で保存するのが、更新や検索の観点で当然であり有利であり、ファイルサイズも小さくて済む。文字情報も画像情報も全て画像として保存することは、スキャナで読み取るだけでデータが作成できる長所があるにしても、その後の利用では著しく不便で実用的でない。
【００８０】
この認識も実際にプログラムを作成し、データを作成して、利用する経験があって初めて到達できる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００８１】
第１の課題は、空欄を含む画像を表示する学習プログラムであって、以下の３つの条件を満足することである。
（１）一つの画像内に空欄を設定できるだけでなく、空欄は複数設定できる
（２）それらの空欄には正解を表示できるだけでなく、利用者の単一の操作に応じて、予め設定された表示順序で正解を表示できる
（３）表示された正解は非表示にできるだけでなく、利用者の１回の操作で全部の正解を非表示にできる
【００８２】
第２の課題は、前記第１の課題を解決するにあたって、日本特許３５５４７４２の技術に組み込み可能な技術とすることである。
この技術は米国においても米国特許第６６３２０９６号として成立済みである。
【００８３】
更にこの技術は日本国特許第３３２１６５０号及び第３４９３６０９号の技術の基礎技術でもある。
【００８４】
日本特許３５５４７４２の技術に組み込み可能であれば、この基礎技術はいっそう効果的な技術になる。
【００８５】
第３の課題は、利用者ができるだけ簡単に理解し利用できる技術とすることである。
【００８６】
第４の課題は、表示（視覚情報）だけでなくより豊かな情報を利用者に提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００８７】
上記課題を解決するために、請求項１に記載された発明は、
初期表示では１個以上の空欄を含む画像を表示し、初期表示後はそれぞれ空欄に該当する情報を表示する機能をコンピュータに実現させるためのプログラムであって、
初期表示後に、利用者の単一の入力操作に応じて、予め記録された順序にそれぞれ空欄に該当する情報を表示する機能、
を備えたことを特徴とするプログラムとする。
【００８８】
請求項２に記載された発明は、
空欄を含む画像情報と、それぞれの空欄に対応するインデックス情報、位置情報、該当する文字列を読み込むことを特徴とする請求項１に記載のプログラムとする。
【００８９】
請求項３に記載された発明は、
空欄を含む画像情報と、それぞれの空欄に対応するインデックス情報、位置情報、該当する画像を読み込むことを特徴とする請求項１に記載のプログラムとする。
【００９０】
請求項４に記載された発明は、
空欄を含む画像情報と、空欄に該当する画像が補完された画像群と、これらの画像群のインデックス情報を読み込むことを特徴とする請求項１に記載のプログラムとする。
【００９１】
請求項５に記載された発明は、
（あ）空欄とする文字列が特定の記号で囲まれることで指定された文字情報と、
（い）空欄を含む画像情報とその画像内空欄のインデックス情報とそれぞれの空欄に該当する情報、
を読み込んで、これらを一つの画面に表示するプログラムであって、
初期表示では（あ）の空欄文字も（い）の画像空欄も空欄で表示し、初期表示の後は利用者の単一の入力操作に応じて空欄内に該当情報を表示し、文章内の空欄の正解表示順序は文章の先頭から現れる順とし、画像内の空欄を文章内のどの空欄の次に表示するかは画像の左上の文章内における位置で決めることを特徴とするプログラムとする。
【００９２】
請求項６に記載された発明は、
画像内の空欄に該当する情報を表示する時に、その情報を読み上げる音声を出力することを特徴とする請求項１に記載のプログラムとする。
【発明の効果】
【００９３】
利用者は、単一の入力操作、例えばキーボードの改行キーを押す操作を続けるだけで、画像内の複数の空欄内に、予め設定された表示順序で、該当情報を一つ一つ表示できる。
改行キーを押すだけという操作は簡単で、１秒で５回程度は容易である。従って１秒で５個の知識を空欄内に表示することさえできる。
【００９４】
マウスで空欄を一つ一つクリックするような他の操作に比べ、これは著しく簡単な操作である。
【００９５】
知識の理解や習得に好ましい順序での表示に設定できるから、論理の流れに沿った順序や暗記しやすい順序などに表示順を制御することができる。画像単位で予め表示順序を指定できることは明らかに技術的な特徴であり、有利な、必要不可欠な効果である。この課題や効果は引用例には記載がない。
【００９６】
更に、請求項４に記載された発明の場合は、データの作成が最も容易という長所もある。この長所については実施例３で詳しく述べる。
【００９７】
また、この発明は、文字情報はテキストファイルで扱い、画像情報は画像ファイルで扱い、そして、文字と画像の両方を表示する日本特許３５５４７４２の技術に組み込み可能であるから、文字は更新や検索が容易であり、画像はテキストで表現できない情報を表現するという効果が生かされたままにできる。
また、請求項６及び７に記載された発明は、空欄の該当情報を表示する時に音声でその情報を読み上げるので利用者に豊かな情報が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００９８】
以下に実施例を挙げる。
【実施例１】
【００９９】
空欄を含む画像ファイルに対して、属性としてそれぞれの空欄に対応するインデックス情報、位置情報、該当する文字列を予め記録してあるとする。
【０１００】
例えば、図８の画像に対しては、分母の2a、平方根内の4aの順に表示するのが日本人にとっては適切と考えられる(日本語では分数は先に分母、後から分子の順で読むので)ので、以下のような属性を予め記録してあるとする。
【０１０１】
blankmax=2
blank(0).x=235
blank(0).y=151
blank(0).text="2a"
blank(1).x=352
blank(1).y=102
blank(1).text="4ac"
【０１０２】
blankmaxは画像内の空欄の個数を、xは空欄の水平方向の位置を、yは空欄の垂直方向の位置を、textは空欄に該当する文字列を表している。括弧内の0、1はインデックス情報である。
【０１０３】
0番目の空欄は、画像の左上を原点(0,0)として(235,151)の位置にあって、空欄内の文字列は「2a」であることを示す。1番目の空欄についても同様である。
【０１０４】
これらの情報の記録方法は他にも様々な方式が考えられることは周知である。
【０１０５】
GIFファイルやJPGファイルでは画像ファイル内に属性として文字情報も格納することができる。前期の情報は、画像ファイルの中に属性として記録することもできるし、別ファイルとして保存することもできる。
【０１０６】
例えば、画像ファイル名を「quadratic.gif」として、対応する属性ファイルを「quadratic.ini」とすれば別ファイルとして保存できる。
【０１０７】
属性を画像ファイル内に格納する場合と、別ファイルとする場合とではそれぞれ一長一短がある。
【０１０８】
属性を画像ファイル内に格納すれば、一つのファイルであるからファイル数が少なくて済み、複製や削除では取り扱いが容易である。しかし、属性を画像ファイル内に格納するには、そのための専用のプログラムを必要とし、その専用プログラムの操作方法を学習しなければならないなら利用者にとっては敷居が高い。
【０１０９】
属性を別ファイルとする場合は、例えばテキストファイルであるiniファイルとすれば、Windows(登録商標)に付属のテキストエディタ「メモ帳」などよく知られたプログラムで編集できるので利用者にとってはデータの新規作成や更新が容易である。ただし、ファイル数が多くなるのでその点では不利である。
【０１１０】
図８の画像ファイルがあって、前記のような属性情報が記録されている時、学習プログラムは以下のように情報を処理する。
【０１１１】
まず、初期表示では図８の画像ファイルを表示する。
次に、初期表示後に、利用者が画像内の空欄を表示する操作、例えば、キーボードの改行キーを押す、ボタンを押す、マウスをクリックする、ディスプレイに触る、音声を出すなどの操作をした時には、非表示の空欄の中の最初の空欄内に該当文字列を表示する。この処理には前記の属性情報を用いればよい。
【０１１２】
初期表示後に、利用者が画像内の空欄を全て非表示にする操作、例えば、Deleteキーを押す、マウスを右クリックするなど、をした時には、現在表示中の画像を消去し、図８の画像を再度表示すればよい。
【０１１３】
これらの技術は当業者、特に画像表示のプログラミングの経験があれば比較的容易に実現できる技術である。
【０１１４】
日本特許３５５４７４２の技術には、この技術を基礎技術として、日本国特許第３３２１６５０号及び第３４９３６０９号の技術がある。
【０１１５】
日本国特許第３３２１６５０号は、空欄問題を表示する日本特許３５５４７４２と同じデータを用いて選択肢テスト機能を実現するプログラムである。
【０１１６】
日本国特許第３４９３６０９号は、空欄問題を表示する日本特許３５５４７４２と同じデータに、選択肢ファイルを追加することによって選択肢テスト機能を実現するプログラムである。
【０１１７】
実施例１の技術は、日本特許３５５４７４２の技術に組み込み可能である。
そして、空欄に該当する情報は文字列であるから、日本国特許第３３２１６５０号及び第３４９３６０９号の技術が活用可能である。つまり、画像内の空欄に正解文字列を表示するだけでなく、それぞれの空欄の近傍に選択肢一覧を表示して、利用者に解答を１個選ばせる選択肢テストが実施できる。このことは、この実施例の最大の長所である。
【実施例２】
【０１１８】
前記実施例１では空欄内の情報は文字列(テキスト)であるから、分数・累乗・平方根などのテキストでは記述できない内容は空欄問題にできない欠点がある。そこで、この実施例では空欄内も画像とする。
【０１１９】
空欄を含む画像ファイルに対して、属性としてそれぞれの空欄に対応するインデックス情報、位置情報、該当する画像を予め記録してあるとする。
【０１２０】
例えば、図９の画像ファイル(ファイル名はquadratic.gifとする)に対しては、以下のような属性情報を予め記録してあるとする。
【０１２１】
blankmax=2
blank(0).x=235
blank(0).y=151
blank(0).img="quadratic_1.gif"
blank(1).x=270
blank(1).y=102
blank(1).img="quadratic_2.gif"
【０１２２】
blankmaxは画像内の空欄の個数を、xは空欄の水平方向の位置を、yは空欄の垂直方向の位置を、imgは空欄に該当する画像を表している。括弧内の0、1はインデックス情報である。
【０１２３】
更に、quadratic_1.gifのファイル名で図１０の画像ファイルを、quadratic_2.gifのファイル名で図１１の画像ファイルを作成してあるとする。
【０１２４】
言うまでもないことであるが、quadratic.gif、quadratic_1.gif、quadratic_2.gifの３つの画像ファイルと、属性情報を格納したquadratic.iniは、それぞれ別々の４個のファイルであるが、これらの４個のファイルを一つのファイルに統合することも可能である。
【０１２５】
これらの情報が記録されている時、学習プログラムは以下のように情報を処理する。
【０１２６】
まず、初期表示では図９の画像ファイルを表示する。
次に、初期表示後で、利用者が画像内の空欄を表示する操作をした時には、非表示の空欄の中の最初の空欄内に該当画像を表示する。
【０１２７】
初期表示後で、利用者が画像内の空欄を全て非表示にする操作をした時には、現在表示中の画像を消去し、図９の画像を再度表示すればよい。これらの技術は当業者、特に画像表示のプログラミングの経験があれば比較的容易に実現できる技術である。
【０１２８】
実施例２の技術は、日本特許３５５４７４２の技術に組み込み可能である。そして、文字では表現が困難な情報も画像として空欄内に表示できるのが実施例１にはない長所である。
【実施例３】
【０１２９】
空欄を含む画像ファイルに対して、空欄に対応する画像が補完された画像群と、これらの画像群のインデックス情報が記録してあるとする。
【０１３０】
例えば、図２の画像ファイル(ファイル名はintegral.gifとする)に対しては、
図３の画像ファイルがintegral_1.gifのファイル名で、
図４の画像ファイルがintegral_2.gifのファイル名で、
図５の画像ファイルがintegral_3.gifのファイル名で、
図６の画像ファイルがintegral_4.gifのファイル名で、
作成済みであって、これらはintegral.gifと同じフォルダ内に格納されているとする。
【０１３１】
この例では、ファイル名の中の数字がインデックス情報を兼ねている。ファイル名にアンダースコアと数字がない場合(integral.gif)はインデックス情報は0である。
【０１３２】
これらの情報が記録されている時、学習プログラムは以下のように情報を処理する。
【０１３３】
まず、初期表示では図２の画像ファイルを表示する。
次に、初期表示後で、利用者が画像内の空欄を表示する操作をした時には、非表示の空欄の中の最初の空欄内に該当画像を表示する。
【０１３４】
これには、例えば、次のように処理すればよい。
まず、integral.gifの拡張子を除くファイル名の後ろにアンダースコアと1に始まる連続番号を付けたファイル名、つまり、
integral_1.gif
integral_2.gif
integral_3.gif
(以降、同様のファイル名が作成される)
を作成し、これらのファイルを、integral.gifのあるフォルダ内に検索する。
【０１３５】
この例では、
integral_1.gif
integral_2.gif
integral_3.gif
integral_4.gif
までが見つかり、integral_5.gifは存在しないことがプログラムによって認識される。
【０１３６】
この検索から、integral.gifの空欄の個数は４個であり、その最初の空欄に正解が表示された画像はintegral_1.gifであり、２番目までの空欄に正解が表示された画像はintegral_2.gifであり、３番目までの空欄に正解が表示された画像はintegral_3.gifであり、４番目までのつまり全部の空欄に正解が表示された画像はintegral_4.gifであることが認識される。
【０１３７】
プログラムは、integral_1.gif、integral_2.gif、integral_3.gif、integral_4.gifを利用して、順に、図３、図４、図５、図６を表示すれば、空欄内にインデックス情報の順序で正解が表示される。
【０１３８】
初期表示後で、利用者が画像内の空欄を全て非表示にする操作をした時には、現在表示中の画像を消去し、図２の画像を再度表示すればよい。これらの技術は当業者、特に画像表示のプログラミングの経験があれば比較的容易に実現できる技術である。
【０１３９】
実施例３の技術は、日本特許３５５４７４２の技術に組み込み可能である。そして、文字では表現が困難な情報も画像として空欄内に表示できる長所が実施例２の長所と同じであるが、更にデータの作成が容易という極めて重要な長所がある。
【０１４０】
データの作成の容易さを実施例２の場合と比較して以下に説明する。
実施例２の場合のデータの作成方法は、図１２を例とするならば以下のようになる。
（１）図１２の画像ファイルを作成する。
（２）図１２の画像を部分的に複製して、図１０と図１１の画像を作成し、同一の画像ファイル内か別のファイル内に格納する。
（３）図１２の画像の２個の空欄について、インデックス情報を記録し、空欄長方形の左上端の位置を調べて記録する。
（４）図１２から画像を部分的に消去して、図１４の画像ファイルを作成する。
【０１４１】
実施例３の場合のデータの作成方法は、図１２を例とするならば以下のようになる。
（１）図１２の画像ファイルを作成する。
（２）図１２から画像を部分的に消去して図１３の画像ファイルを、図１３から画像を部分的に消去して図１４の画像ファイルを作成する。
【０１４２】
実施例３の場合は、
・データ作成の手順が少ない
・画像だけ編集すればよく、数値や文字の属性情報を扱わない
ので容易で簡単な作業である。この容易にデータを作成できる長所は３つの実施例の中では特に際立っている。
【０１４３】
従来、特に1990年以前は、メモリや記憶媒体の価格が高く、メモリや記憶媒体を節約する技術がしばしば特許の効果として謳われていた。その考え方では、実施例３の画像情報は、重複した情報を記録している点で好ましくない。図１２、図１３、図１４で、空欄部分以外の画像情報は共通である。
【０１４４】
しかし、2000年以降、パソコンが社会に広く普及するとともに、メモリや記憶媒体の価格は低下し、これらを節約する技術はあまり意味がない場合が少なくない。
【０１４５】
実施例３のデータ作成では、重複する無駄な情報を持つ欠点はあっても、この欠点は取るに足らない欠点であって、この欠点を補って余りある「データ作成が簡単」という大きな長所がある。これは３つの実施例の中でも特に注目に値する。敢えて重複する無駄なデータを作成することが意外な効果を生み出している。この長所は当業者であっても実際に多数のデータを作成する経験を積まないと認識できない。
【０１４６】
実施例１、実施例２及び実施例３の技術は、日本特許３５５４７４２の技術に組み込み可能なことを以下に説明する。
【０１４７】
日本特許３５５４７４２の技術では、
（１）空欄を含む文章と、
（２）文章内の任意の位置に組み込んだ画像
を初期表示する。
【０１４８】
そして、利用者が改行キーを押すなどの単一の操作に応じて、文章内の空欄内に該当文字列を一つ一つ表示する。
【０１４９】
図１５は、日本特許３５５４７４２の技術で扱う、画像領域を２個含むテキストファイルの例である。
【０１５０】
枠内がテキストファイルの中身であり、枠の左に上下に並ぶ数字21は行番号を、枠の上に水平にならぶ数字22は文字のバイト位置を示す。
【０１５１】
この例では、文章内の空欄を指定する記号は[ ]であり、画像領域を指定する記号は{ }である。
【０１５２】
第１の画像領域は、「２行１バイト目の括弧始め{ 11」と「１０行６バイト目の括弧終わり} 13」を対角線とする長方形の領域で、この領域にはimg1.gifのファイル名の画像ファイルが表示されることを示す。
【０１５３】
第２の画像領域は、「４行８バイト目の括弧始め{ 12」と「８行１３バイト目の括弧終わり} 14」を対角線とする長方形の領域で、この領域にはimg2.gifのファイル名の画像ファイルが表示されることを示す。
【０１５４】
日本特許３５５４７４２の技術の学習プログラムは、前記の第１第２の画像領域以外では、記述されている文字はそのまま表示するが、[ ]で囲まれている文字のeelとsquidは初期表示では表示しないで、この位置に空欄を表示する。
【０１５５】
本発明の技術をこの技術に組み込むと、空欄は文章内と画像内の両方に表示される。
【０１５６】
この場合の空欄内の該当情報の表示順序は、
（ａ）文章内の空欄については、空欄が文章の先頭から現れる順
（ｂ）画像内の空欄については、属性ファイルや画像ファイル名で設定された順
（ｃ）画像内の空欄と、文章内の空欄との順序は、画像の左上の位置が文章内のどの位置かで順序を決める。
【０１５７】
例えば、図１５のテキストファイルでは、
画像は、
２行１バイト目
４行８バイト目
にある。
【０１５８】
文章中の空欄は、
２行１９バイト目
４行２５バイト目
にある。
【０１５９】
これらの位置情報から、
２行  １バイト目の画像内の空欄、
２行１９バイト目の空欄、
４行  ８バイト目の画像内の空欄、
４行２５バイト目の空欄、
の順に該当する空欄情報を表示すればよい。
【０１６０】
画像内に空欄が複数ある場合は、その画像内では、それぞれの画像の空欄のインデックス情報の順序に表示する。
従って本発明の技術は日本特許３５５４７４２の技術に組み込み可能である。
【０１６１】
次に、画像内の空欄に該当情報を表示する時に音声を出力する方法を以下に説明する。
実施例１では、空欄の該当情報は、
blank(0).text="2a"
blank(1).text="4ac"
である。
従って、
2a.wav
4ac.wav
のファイル名で「2a」「4ac」を読み上げる音声のファイルを用意して、「2a」「4ac」を表示する時にそれぞれ2a.wav、4ac.wavを再生する。
実施例２では、空欄の該当情報は、
blank(0).img="quadratic_1.gif"
blank(1).img="quadratic_2.gif"
である。
従って、
quadratic_1.wav
quadratic_2.wav
のファイル名でその情報を読み上げる音声のファイルを用意して、quadratic_1.gifやquadratic_2.gifを表示する時にそれぞれquadratic_1.wav、quadratic_2.wavを再生する。
実施例３では、空欄の該当情報は、
integral_1.gif
integral_2.gif
integral_3.gif
integral_4.gif
である。
従って、
integral_1.wav
integral_2.wav
integral_3.wav
integral_4.wav
のファイル名でその情報を読み上げる音声のファイルを用意して、画像ファイルを表示する時に対応する音声ファイルも再生すればよい。
このように空欄に該当する情報を表示する時には、その表示情報に対応した音声ファイルを用意しておけば、空欄情報を音声でも出力することができる。
【０１６２】
なおこの明細書では、ファイルのデータ構造やファイルの統合と分割についてかなり詳しく記述したが、細かな変形及び改良は無数に容易に考えられることは周知である。
【０１６３】
例えば、実施例１の画像内空欄の属性情報には、文字列のフォント情報を加える改良や、文字列単位でなく文字単位にフォント情報を設定する変形が考えられる。
【０１６４】
実施例２では、空欄内部に用いられる画像ファイルを、一括して特定のフォルダ内で管理し、このフォルダを全ての空欄含有画像ファイルで共有して参照する変形が考えられる。
【０１６５】
実施例３では、インデックス情報をファイル名以外に持たせる変形が考えられる。
例えば、属性ファイルを独立させて、その中にインデックス情報とそれぞれのインデックスに対応するファイル名を記載する変形、その属性ファイルをファイル単位に管理するのでなく、データベース(単一のファイル)で集中的に管理する変形などが考えられる。
【０１６６】
画像の左上の位置を利用する処理の他に、画像の中央の位置を利用する処理も考えられる。
【０１６７】
つまり、扱う情報については、
・扱う情報の数を増やす
・扱う情報の一部を変える
・扱う情報の管理単位を変える(ファイルの統合や分割)
・扱う情報の共有化
・扱う情報をデータベースで一括して管理する
・扱う情報を暗号化する
の変形が考えられる。
利用者の操作については、
・入力装置の変更
・操作方法の変更
が考えられる。
表示についても、
・空欄を長方形で表示する
・空欄を下線で表示する
・空欄を立体的なテキストボックスで表示する
などの変形が考えられる。
これらの変形は当業者には非常に簡単である。
【０１６８】
このような変形は小さな変形であり、部分的な置換、部分的な機能の削除は当業者には当然のようにできてしまう。少しの違いを考えるのは極めて容易なことであり、それらの少しの違いは無数に考えられ、その全てを記述することは不可能である。
【０１６９】
変形や置換が容易であって、少しの違いしかなく、その違いによる効果の差が小さいなら、本発明とはほとんど同じ効果であり、本発明とは事実上「均等」である。
【０１７０】
少しの変形を行っただけの模倣製品が裁判所で侵害と判断されないようなら、特許を取ることは無意味なものとなり、特許制度そのものも無意味となって、技術開発をする意味がなくなり、ソフトウェア産業の活性化を阻害することになる。
【産業上の利用可能性】
【０１７１】
以上のように、本発明に係わるコンピュータ利用学習プログラムによれば、
（１）一つの画像内に空欄を設定できるだけでなく、空欄は複数設定できる
（２）それらの空欄には正解を表示できるだけでなく、利用者の単一の操作に応じて、予め設定された表示順序で正解を表示できる
（３）表示された正解は非表示にできるだけでなく、利用者の１回の操作で全部の正解を非表示にできる、とういう機能すなわち効果があり特徴でもある。
【０１７２】
文字情報だけを扱うプログラムは画像が表示できず、画像情報だけを扱うプログラムは文字情報の更新や検索が容易にはできない。
【０１７３】
本発明では、文字はテキストファイルで、画像は画像ファイルで扱う日本特許３５５４７４２の技術のプログラムに組み込み可能であるから、文字情報の更新や検索が容易で、画像内に空欄問題を表示可能である。
【０１７４】
これまで数学や物理の分野ではコンピュータ利用の学習プログラムは殆どなく、あるのはグラフを描くような、視覚的に面白い効果を狙った趣味レベルのものでしかなかった。
【０１７５】
数学や物理には暗記すべき公式や定理が多いが、これらの理解と暗記を目的とした空欄問題表示プログラムはほとんど市販されていなかった。等式やグラフがテキストファイルでは扱えないからである。
【０１７６】
しかし、今後は数学や物理についても、等式やグラフを用いて、定理や公式についても盛んにコンテンツ(データ)が作成され、これらの分野でもコンピュータ教育産業が活性化すると考えられる。
【０１７７】
請求項４（実施例３）の学習プログラムでは、加えて、データが視覚的に分かりやすく、コンピュータの専門家でない一般の人でもデータの作成を簡単にできる。
【０１７８】
おいしい料理は五感で味わうという。本当においしい料理は、見て美しく、香りよく、歯ざわり食感がよく、味がよく、食べるとおいしそうな音がするという。
学習も見る（視覚）だけでなく、書いたり（運動感覚）声に出して読む（運動感覚と聴覚）といっそう効果があることが知られている。空欄の該当情報を表示するだけでなく、音声でも出力することは、利用者の学習経験の印象を強める効果があることは疑いの余地がない。
音声出力の機能を追加したプログラムとデータを作成し試用してみると、「面白い」「学習がすぐ終わる」「女性の声が魅力的」などの感想が出て好評であった。
【図面の簡単な説明】
【０１７９】
【図１】テキストファイルでは表現できない積分記号・分数・累乗を含む数式の画像
【図２】図１の画像から作成した空欄を含む画像
【図３】図２の画像の表示すべき最初の空欄内に正解を表示した画像
【図４】図２の画像の表示すべき２番目までの空欄内に正解を表示した画像
【図５】図２の画像の表示すべき３番目までの空欄内に正解を表示した画像
【図６】図２の画像の全ての空欄内に正解を表示した画像
【図７】テキストファイルでは表現できない分数・累乗・平方根を含む数式の画像
【図８】図７の画像から作成した空欄を含む画像
【図９】図７の画像から作成した空欄を含む画像
【図１０】図１２の画像を部分的に複写して作成した画像
【図１１】図１２の画像を部分的に複写して作成した画像
【図１２】テキストファイルでは表現できない画像
【図１３】図１２の画像を部分的に消去して作成した画像
【図１４】図１３の画像を部分的に消去して作成した画像
【図１５】日本特許３５５４７４２の技術で扱う、画像領域を２個含むテキストファイルの例。
【符号の説明】
【０１８０】
11 括弧始め  {
12 括弧始め  {
13 括弧終わり  }
14 括弧終わり  }
21 行番号を表す数字
22 バイト位置を表す数字
【図１】
2005266796.tif 000003
【図２】
2005266796.tif 000004
【図３】
2005266796.tif 000005
【図４】
2005266796.tif 000006
【図５】
2005266796.tif 000007
【図６】
2005266796.tif 000008
【図７】
2005266796.tif 000009
【図８】
2005266796.tif 000010
【図９】
2005266796.tif 000011
【図１０】
2005266796.tif 000012
【図１１】
2005266796.tif 000013
【図１２】
2005266796.tif 000014
【図１３】
2005266796.tif 000015
【図１４】
2005266796.tif 000016
【図１５】
2005266796.tif 000017
【手続補正書】
【提出日】平成17年7月8日(2005.7.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
初期表示では１個以上の空欄を含む画像を表示し、
初期表示後はそれぞれ空欄に該当する情報を表示する機能をコンピュータに実現させるためのプログラムであって、
利用者の単一の入力操作に応じて、
非表示の空欄の中の最初の空欄内に該当情報を表示することで、
予め記録された順序で、画像内の空欄に該当する情報を表示する機能、
を備えたことを特徴とするプログラム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項５】
（あ）空欄とする文字列が特定の記号で囲まれることで指定された文章と、
（い）空欄を含む画像情報とその画像内空欄のインデックス情報とそれぞれの空欄に該当する情報、
を読み込んで、これらを一つの画面に表示する機能をコンピュータに実現させるためのプログラムであって、
初期表示では（あ）の空欄文字も（い）の画像空欄も空欄で表示し、初期表示の後は、非表示の空欄の中の最初の空欄内に該当情報を表示することで、利用者の単一の入力操作に応じて空欄内に該当情報を表示し、文章内の空欄の表示順序は文章の先頭から現れる順とし、画像内の空欄を文章内のどの空欄の次に表示するかは、画像の左上の位置が文章内のどの位置かで決めることを特徴とするプログラム。