(57)【要約】【課題】系統性と意外性とを備えた変数を発生させる演算を行う演算装置、演算方法及び演算プログラムを提供する。【解決手段】演算装置１は、入力部から受け付けた入力データを、一次元の数値ベクトルとし、数値ベクトルを構成する各要素の数値を、ｎ（ｎは自然数）次元座標上のｎ次元の格子にて構成されるｎ次元の超直方体に含まれる各格子点に配置する（Ｓ１０２）。演算装置１は、配置した各格子点の数値、各格子点間の相互作用を示す演算を、格子点毎に実施し（Ｓ１０３）、総合演算結果の算出（Ｓ１０４）、部分演算結果の算出（Ｓ１０６）、及び属性の有無及び属性有りの場合の属性の判定（Ｓ１０７）を実行する。そして、演算装置１は、算出した総合演算結果、部分演算結果及び属性に基づいて応用処理手段を実行する（Ｓ１０８）。【選択図】図７
2013041340.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力データを記録する記録手段と、該記録手段に記録された入力データに基づく演算処理を実行する演算手段とを備える演算装置において、
前記記録手段は、
入力データを、一次元の数値ベクトルとして記録する数値ベクトル記録手段と、
ｎ（ｎは自然数）次元座標上のｎ次元の格子にて構成されるｎ次元の超直方体の設定を記録する超直方体記録手段と、
前記超直方体に含まれる各格子点及び数値ベクトルを構成する各要素の対応関係を示す設定を記録する対応関係記録手段と、
前記超直方体に含まれる各格子点間の相互作用として夫々定義された演算方法を示す設定を記録する相互作用記録手段と
を備え、
前記演算手段は、
前記数値ベクトル記録手段に記録した数値ベクトルを構成する各要素の数値を、前記対応関係記録手段に記録された対応関係に従って、各格子点に配置する手順と、
配置した各格子点の数値、及び前記相互作用記録手段に記録された各格子点間の演算方法に基づく演算を、格子点毎に実行する手順と、
格子点間毎の演算結果を纏めた総合演算結果を算出する手順と
を実行する
ことを特徴とする演算装置。
【請求項２】
前記入力データは、符号列データ、音声データ又は画像データであることを特徴とする請求項１に記載の演算装置。
【請求項３】
前記演算手段は、更に、
変数を用いて処理対象の特性を決定する応用処理手段へ、変数として用いる総合演算結果を渡す手順を実行することを特徴とする請求項１又は２に記載の演算装置。
【請求項４】
前記演算手段は、更に、
変数を用いた処理を実行する応用処理手段へ、変数として用いる総合演算結果を渡す手順を実行することを特徴とする請求項１又は２に記載の演算装置。
【請求項５】
前記記録手段は、
前記超直方体に含まれる一部の格子点を示す部分領域の設定を記録する部分領域記録手段を備え、
前記演算手段は、
部分領域に含まれる各格子点の数値、及び部分領域に含まれる格子点間の演算方法に基づく演算を、部分領域に含まれる格子点毎にする手順と、
部分領域に含まれる格子点毎の演算結果を纏めた部分演算結果を算出する手順と、
算出した一又は複数の異なる部分領域の部分演算結果を、変数として前記応用処理手段へ渡すことを特徴とする請求項３又は４に記載の演算装置。
【請求項６】
前記部分演算結果により示される数値が所定の値である場合、又は複数の部分領域の夫々の部分演算結果により示される複数の数値が所定の関係を有する場合、所定の値又は所定の関係に応じた属性変数を前記応用処理手段へ渡すことを特徴とする請求項５に記載の演算装置。
【請求項７】
前記部分領域に含まれる格子点又は相互作用が所定の条件を満たす場合、当該所定の条件に応じた属性変数を前記応用処理手段へ渡すことを特徴とする請求項５又は６に記載の演算装置。
【請求項８】
前記入力データとは異なる外部データを取り込む手段を更に備え、
取り込んだ外部データが所定の条件を満たす場合、当該所定の条件に応じた属性変数を前記応用処理手段へ渡すことを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の演算装置。
【請求項９】
入力データを記録する記録手段と、該記録手段に記録された入力データに基づく演算処理を実行する演算手段とを備える演算装置を用いた演算方法において、
前記演算装置は、
前記記録手段に、
入力データを、一次元の数値ベクトルとして記録し、
ｎ（ｎは自然数）次元座標上のｎ次元の格子にて構成されるｎ次元の超直方体の設定を記録し、
前記超直方体に含まれる各格子点及び数値ベクトルを構成する各要素の対応関係を示す設定を記録し、
前記超直方体に含まれる各格子点間の相互作用として夫々定義された演算方法を示す設定を記録し、
前記演算手段により、
前記記録手段に記録した数値ベクトルを構成する各要素の数値を、前記記録手段に記録された対応関係に従って、各格子点に配置するステップと、
配置した各格子点の数値、及び前記記録手段に記録された各格子点間の演算方法に基づく演算を、格子点毎に実行するステップと、
格子点間毎の演算結果を纏めた総合演算結果を算出するステップと
を実行することを特徴とする演算方法。
【請求項１０】
入力データを記録する記録手段と、該記録手段に記録された入力データに基づく演算処理を実行する演算手段とを備えるコンピュータに実行させる演算プログラムにおいて、
前記コンピュータに、
前記記録手段を、
入力データを、一次元の数値ベクトルとして記録する数値ベクトル記録手段と、
ｎ（ｎは自然数）次元座標上のｎ次元の格子にて構成されるｎ次元の超直方体の設定を記録する超直方体記録手段と、
前記超直方体に含まれる各格子点及び数値ベクトルを構成する各要素の対応関係を示す設定を記録する対応関係記録手段と、
前記超直方体に含まれる各格子点間の相互作用として夫々定義された演算方法を示す設定を記録する相互作用記録手段と
として用い、
前記演算手段を、
前記数値ベクトル記録手段に記録した数値ベクトルを構成する各要素の数値を、前記対応関係記録手段に記録された対応関係に従って、各格子点に配置する手順と、
配置した各格子点の数値、及び前記相互作用記録手段に記録された各格子点間の演算方法に基づく演算を、格子点毎に実行する手順と、
格子点間毎の演算結果を纏めた総合演算結果を算出する手順と
として実行させることを特徴とする演算プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、入力データに基づく演算処理を実行する演算装置、演算方法及び演算プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
コンピュータを用いた様々な分野において、文字データ等の入力データに基づいて所定の規則に則った演算を行い、入力データに依存する出力結果を一義的に決定する演算処理が行われている。また、乱数を発生させ、発生させた乱数を用いた演算も様々な処理に用いられている。乱数を発生させる方法としては、例えば、特許文献１に、画像データを利用した非アルゴリズム的乱数の作成法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１７４２７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１は、暗号等の処理に用いられる単なる乱数列を得ることを目的としたものである。本発明は、このような乱数とは異なり、入力データに依存し、入力データの特徴を反映させながらも、入力データに対する非線形性が高い変数を発生させる。即ち、乱数として用いることを可能としながらも、乱数とは異なり、似ている入力データからは似ている変数を発生させるという演算処理を実行することにより、系統性と意外性とを備えた演算結果を得ることが可能な演算装置、演算方法及び演算プログラムの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る演算装置は、入力データを記録する記録手段と、該記録手段に記録された入力データに基づく演算処理を実行する演算手段とを備える演算装置において、前記記録手段は、入力データを、一次元の数値ベクトルとして記録する数値ベクトル記録手段と、ｎ（ｎは自然数）次元座標上のｎ次元の格子にて構成されるｎ次元の超直方体の設定を記録する超直方体記録手段と、前記超直方体に含まれる各格子点及び数値ベクトルを構成する各要素の対応関係を示す設定を記録する対応関係記録手段と、前記超直方体に含まれる各格子点間の相互作用として夫々定義された演算方法を示す設定を記録する相互作用記録手段とを備え、前記演算手段は、前記数値ベクトル記録手段に記録した数値ベクトルを構成する各要素の数値を、前記対応関係記録手段に記録された対応関係に従って、各格子点に配置する手順と、配置した各格子点の数値、及び前記相互作用記録手段に記録された各格子点間の演算方法に基づく演算を、格子点毎に実行する手順と、格子点間毎の演算結果を纏めた総合演算結果を算出する手順とを実行することを特徴とする。
【０００６】
本発明に係る演算装置は、前記入力データは、符号列データ、音声データ又は画像データであることを特徴とする。
【０００７】
本発明に係る演算装置は、前記演算手段は、更に、変数を用いて処理対象の特性を決定する応用処理手段へ、変数として用いる総合演算結果を渡す手順を実行することを特徴とする。
【０００８】
本発明に係る演算装置は、前記演算手段は、更に、変数を用いた処理を実行する応用処理手段へ、変数として用いる総合演算結果を渡す手順を実行することを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る演算装置は、前記記録手段は、前記超直方体に含まれる一部の格子点を示す部分領域の設定を記録する部分領域記録手段を備え、前記演算手段は、部分領域に含まれる各格子点の数値、及び部分領域に含まれる格子点間の演算方法に基づく演算を、部分領域に含まれる格子点毎にする手順と、部分領域に含まれる格子点毎の演算結果を纏めた部分演算結果を算出する手順と、算出した一又は複数の異なる部分領域の部分演算結果を、変数として前記応用処理手段へ渡すことを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る演算装置は、前記部分演算結果により示される数値が所定の値である場合、又は複数の部分領域の夫々の部分演算結果により示される複数の数値が所定の関係を有する場合、所定の値又は所定の関係に応じた属性変数を前記応用処理手段へ渡すことを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る演算装置は、前記部分領域に含まれる格子点又は相互作用が所定の条件を満たす場合、当該所定の条件に応じた属性変数を前記応用処理手段へ渡すことを特徴とする。
【００１２】
本発明に係る演算装置は、前記入力データとは異なる外部データを取り込む手段を更に備え、取り込んだ外部データが所定の条件を満たす場合、当該所定の条件に応じた属性変数を前記応用処理手段へ渡すことを特徴とする。
【００１３】
本発明に係る演算方法は、入力データを記録する記録手段と、該記録手段に記録された入力データに基づく演算処理を実行する演算手段とを備える演算装置を用いた演算方法において、前記演算装置は、前記記録手段に、入力データを、一次元の数値ベクトルとして記録し、ｎ（ｎは自然数）次元座標上のｎ次元の格子にて構成されるｎ次元の超直方体の設定を記録し、前記超直方体に含まれる各格子点及び数値ベクトルを構成する各要素の対応関係を示す設定を記録し、前記超直方体に含まれる各格子点間の相互作用として夫々定義された演算方法を示す設定を記録し、前記演算手段により、前記記録手段に記録した数値ベクトルを構成する各要素の数値を、前記記録手段に記録された対応関係に従って、各格子点に配置するステップと、配置した各格子点の数値、及び前記記録手段に記録された各格子点間の演算方法に基づく演算を、格子点毎に実行するステップと、格子点間毎の演算結果を纏めた総合演算結果を算出するステップとを実行することを特徴とする。
【００１４】
本発明に係る演算プログラムは、入力データを記録する記録手段と、該記録手段に記録された入力データに基づく演算処理を実行する演算手段とを備えるコンピュータに実行させる演算プログラムにおいて、前記コンピュータに、前記記録手段を、入力データを、一次元の数値ベクトルとして記録する数値ベクトル記録手段と、ｎ（ｎは自然数）次元座標上のｎ次元の格子にて構成されるｎ次元の超直方体の設定を記録する超直方体記録手段と、前記超直方体に含まれる各格子点及び数値ベクトルを構成する各要素の対応関係を示す設定を記録する対応関係記録手段と、前記超直方体に含まれる各格子点間の相互作用として夫々定義された演算方法を示す設定を記録する相互作用記録手段ととして用い、前記演算手段を、前記数値ベクトル記録手段に記録した数値ベクトルを構成する各要素の数値を、前記対応関係記録手段に記録された対応関係に従って、各格子点に配置する手順と、配置した各格子点の数値、及び前記相互作用記録手段に記録された各格子点間の演算方法に基づく演算を、格子点毎に実行する手順と、格子点間毎の演算結果を纏めた総合演算結果を算出する手順ととして実行させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明では、乱数ではなく、似ている入力データからは、似ている変数を発生させるという演算処理を実行することができ、系統性と意外性とを備えた演算結果を得ることができる。これにより、変化にある程度の連続性があり、かつ複雑性、意外性のある応答を期待すべき様々な処理に適用することができる。例えば、各種ゲーム用アプリケーション、グリッドコンピューティング上のアプリケーション等の様々な処理に展開することが可能である等、優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の演算方法の概要を示す説明図である。
【図２】本発明の演算方法にて設定されるｎ次元の超直方体の一例を示す概念図である。
【図３】本発明の演算方法における相互作用エネルギーの算出の一例を示す概念図である。
【図４】本発明の演算方法における部分領域の一例を示す概念図である。
【図５】本発明の演算方法における部分領域と割り当てられた特性との関係の一例を示す概念図である。
【図６】本発明の演算装置の構成例を示すブロック図である。
【図７】本発明の演算装置による演算処理の一例を示すフローチャートである。
【図８】本発明の演算装置を用いた通信システムの一例を示す概念図である。
【図９】本発明の演算装置による演算処理の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
【００１８】
図１は、本発明の演算方法の概要を示す説明図である。図１に示す様に、本発明の演算方法では、符号列データ、音声データ、画像データ等の入力データを用いる。入力データは、一次元の数値ベクトルに変換される。変換された一次元の数値ベクトルは、（Ｘ0 ，Ｘ1 ，Ｘ2 ，…，ＸN ）等の要素を含む。
【００１９】
また、一方で、本発明の演算方法では、ｎ次元座標上のｎ次元の格子にて構成されるｎ次元の超直方体を設定する。なお、ｎは自然数である。ただし、次元を示す変数として用いた自然数ｎは、数値ベクトルの要素を示す変数として用いた前述のＮとは無関係に設定される。また、各格子点間には、相互作用を示す演算を設定する。そして、本発明の演算方法では、数値ベクトルを構成する各要素の数値を超直方体の各格子点に配置する。
【００２０】
本発明の演算方法では、各格子点に配置された数値及び相互作用に基づく演算を格子点間毎に実施し、更に、格子点間毎の演算結果を纏めた総合演算結果を算出する。なお、以降の説明では、格子点間の演算結果を相互作用エネルギーと称する。
【００２１】
このようにして求められた総合演算結果は、入力データの特徴を反映させた擬似的な乱数として用いられる。即ち、入力データに対して完全なランダム性を有するものではなく、入力データに依存し、入力データの特徴を反映させながらも、入力データに対する非線形性が高い変数が発生することになる。そして、総合演算結果は、変数を用いて処理対象の特性を決定する応用処理手段、変数を用いた処理を実行する応用処理手段等の各種アプリケーションに渡され、各種アプリケーションにて変数として用いられる。具体的には、各種ゲーム用アプリケーション、グリッドコンピューティング等の様々な処理に用いられる。
【００２２】
次に本発明の演算方法を構成する各種処理について詳述する。入力データとしては、符号列データ、音声データ、画像データ等の種々のデータを用いることができる。符号列データとは、文字データ、記号データ、数字データ、及びこれらの混合データである。これらは、ユーザが入力した文字列、通信網上に公開されているテキスト等の様々な符号列を、コンピュータ等の演算装置に取り込むことにより入力が行われる。また、入力された符号列データに対し、Unicode 化等の変換を行った上で本発明に係る演算に用いるようにしても良い。
【００２３】
音声データとしては、例えば、マイク等の受音機能を有する入力手段にて演算装置に取り込んだ音声をＡ／Ｄ変換したデジタルデータ、更にはＭＰ３（MPEG Audio Layer 3）等の方式で圧縮したデータ等のデータが用いられる。また、通信網を介してバイナリストリーム化したデジタルデータを取り込むことで演算装置に入力するようにしても良い。
【００２４】
画像データとしては、静止画を示す画像データだけでなく、動画データ等のデータも用いられる。また、動画データは、音声データを含んでいても良く、動画に関するデータと、音声に関するデータを分離して用いる様にしても良い。そして、画像データの場合は、画像を構成する各画素のＲＧＢ、Ｌａｂ値等の色座標系に変換した値、ＳＩＦＴ、ＳＵＲＦ等の手法により抽出した特徴量を用いることもできる。
【００２５】
本発明の演算方法では、入力データを一次元の数値ベクトルに変換する。数値ベクトルへの変換に際し、入力データは、２進数、８進数、１０進数、１６進数等の進数の数値データに変換される。そして、数値データは、各桁の数値毎、又は複数桁の数値毎に（Ｘ0 ，Ｘ1 ，Ｘ2 ，…，ＸN ）等の要素を含む一次元の数値ベクトルに変換される。数値ベクトルを構成する各要素としては、整数、実数の他、複素数、四元数等の様々な代数系を選択することが可能である。例えば、４桁の数値を用いて虚数の要素に変換する場合、ｉ×ｉ＝−１として定義される虚数単位ｉを用いた数式ａ＋ｂｉ＋ｃ＋ｄｉを設定し、４桁の数値（ａｂｃｄ）を、虚数の要素｛（ａ＋ｃ）＋（ｂ＋ｄ）ｉ｝に変換することができる。
【００２６】
図２は、本発明の演算方法にて設定されるｎ次元の超直方体の一例を示す概念図である。図２は、ｎ次元座標上のｎ次元の格子にて構成されるｎ次元の超直方体として、ｎ＝３の場合の例を示している。前述のように、ｎは自然数であり、ｎ＝１の場合、一次元の線（線分）を設定することになり、ｎ＝２の場合、２次元平面上に長方形を設定することになり、ｎ＝３の場合、図２に示すように、３次元空間上に直方体を設定することになる。本発明では、ｎが４以上の場合も含むため、ｎ次元の超直方体として定義するが、本発明において、ｎ次元の超直方体とは、一次元の線分（線）、二次元の長方形（平面）、三次元の直方体（立体）をも含む概念である。なお、超直方体以外の任意の隣接関係により定義されたＮ個の要素を用いることも可能である。また、ｎ次元の格子にて構成されるｎ次元の超直方体には、図中Ｐとして示す複数の格子点と、Ｉとして示す格子点間の相互作用とが定義されている。格子点間の相互作用は、相互作用として夫々影響を及ぼす各格子点に配置される数値を用いた演算方法として定義されている。
【００２７】
また、超直方体に含まれる各格子点及び数値ベクトルを構成する各要素の対応関係は予め設定されており、入力データに基づく数値ベクトルを構成する各要素の数値は、予め対応付けられている所定の格子点に配置される。なお、格子点への数値の配置に際し、格子点の数の方が、配置すべき数値より多い場合、予め設定されている補完値を用いた調整、配置すべき数値の繰り返し等の調整処理が行われる。また、格子点の数の方が少ない場合、配置すべき数値の圧縮、切り捨て等の調整処理が行われる。
【００２８】
数値ベクトルの構成要素としての数値を超直方体の格子点に配置後、配置した各格子点の数値、及び各格子点間の相互作用を示す演算方法に基づいて、格子点毎に相互作用エネルギーの算出としての演算を実行する。図３は、本発明の演算方法における相互作用エネルギーの算出の一例を示す概念図である。図３では、格子点Ｐ0 と、格子点Ｐ0 と相互作用を及ぼす近傍の格子点Ｐ1 、Ｐ2 、Ｐ3 及びＰ4 を示している。更に、格子点Ｐ0 と近傍の格子点Ｐ1 、Ｐ2 、Ｐ3 及びＰ4 との相互作用として、Ｉ1 、Ｉ2 、Ｉ3 及びＩ4 が設定されている。各格子点Ｐ0 、Ｐ1 、Ｐ2 、Ｐ3 及びＰ4 には、数値ベクトルを構成する２進数の数値に基づいて「１」又は「−１」が配置されている。また、各格子点間には、相互作用として、「１」又は「−１」が設定されている。図３において、相互作用の「１」とは、格子点（ａ，ｂ）に対する演算ａ×１×ｂを示し、「−１」とは、格子点（ａ，ｂ）に対する演算ａ×（−１）×ｂを示す。なお、相互作用を示す演算は、図３に示す例に限らず、格子点に配置された数値を用いたものであれば、乗算、加算等の様々な演算を設定することができる。
【００２９】
図３に示す例では、格子点Ｐ0 、Ｐ1 、Ｐ2 、Ｐ3 及びＰ4 として、「１」、「−１」、「１」、「−１」及び「１」が設定されている。また、格子点Ｐ0 と、格子点Ｐ1 、Ｐ2 、Ｐ3 及びＰ4 との相互作用Ｉ1 、Ｉ2 、Ｉ3 及びＩ4 として、「−１」、「１」、「−１」及び「−１」が設定されている。そして、格子点Ｐ0 と、格子点Ｐ1 、Ｐ2 、Ｐ3 及びＰ4 との相互作用エネルギーは、下記の計算により算出される。
【００３０】
Ｐ0 −Ｉ1 −Ｐ1 ：１×（−１）×（−１）＝１
Ｐ0 −Ｉ2 −Ｐ2 ：１×    １  ×    １  ＝１
Ｐ0 −Ｉ3 −Ｐ3 ：１×（−１）×（−１）＝１
Ｐ0 −Ｉ4 −Ｐ4 ：１×（−１）×    １  ＝−１
【００３１】
即ち、格子点Ｐ0 と、格子点Ｐ1 、Ｐ2 、Ｐ3 及びＰ4 との相互作用エネルギーは、夫々「１」、「１」、「１」及び「−１」であり、格子点Ｐ0 についての相互作用エネルギーの合計が２として算出される。
【００３２】
本発明の演算方法では、このような格子点における相互作用エネルギーの算出を、格子点毎に実施し、超直方体に含まれる各格子点の相互作用エネルギーの演算結果を纏めた総合演算結果を算出する。総合演算結果は、各格子点の相互作用エネルギーの和として求められる。なお、相互作用エネルギーの和とすることに限らず、二乗和等の様々な演算を適宜設定することが可能である。
【００３３】
このようにして算出された総合演算結果は、入力データの特徴を反映させた擬似的な乱数として、変数を用いる各種ゲーム用アプリケーション、グリッドコンピューティング等の様々な処理に用いられる。例えば、応用処理手段としてゲーム用アプリケーションに適用する場合、総合演算結果に基づいてゲーム中の処理対象であるキャラクターの特性を決定する処理を提案することができる。この場合、例えば、画像データを入力データとしてキャラクターの特性を決定する処理を実行することになるが、同じような画像からは同じような特性のキャラクターを決定することができる。但し、総合演算結果には、乱数としての性質も含まれるため、同じような画像に基づくキャラクターは、同じような特性を示しながらも、その特性の予想が困難で意外性を楽しめるという高揚感を提供することができる。
【００３４】
また、例えば、応用処理手段として、通信網上のコンピュータ資源に夫々全体の演算のうちの一部となる部分演算を割り当てるグリッドコンピューティング用のソフトに適用することができる。即ち、各コンピュータ資源に対して、割り当てる部分演算の内容を総合演算結果に基づいて決定するというような処理を提案することができる。この場合、連続した番号ではなく、入力データに対する非線形性が高い変数を用いて決定することにより、割り当てるコンピュータ資源の台数が不明であっても適宜対応することができる。また、同じような入力データからは、同じような変数を発生させることができるので、好ましい演算結果が得られた部分演算に近しい部分演算を中心に再度の割当を行う等の処理に展開することも可能である。
【００３５】
なお、総合演算結果は、超直方体に含まれる全ての格子点に係る相互作用エネルギーを纏めることにより算出されるが、超直方体に含まれる一部の格子点を部分領域として設定し、部分演算結果を算出するようにしても良い。即ち、設定した部分領域に含まれる各格子点の数値、及び部分領域に含まれる格子点間の演算方法に基づく相互作用エネルギーの演算を、部分領域に含まれる格子点毎に行い、その結果を纏めるのである。なお、各格子点の値及び相互作用エネルギーは、超直方体の全体及び各部分領域のいずれにおいても同じ値が用いられるが、演算方法については、部分領域毎に個別の関数として設定することも可能である。
【００３６】
図４は、本発明の演算方法における部分領域の一例を示す概念図である。図４は、ｎ＝２の場合の超直方体、即ち長方形の格子点に対し、部分領域１〜５を設定した状態を示している。図４に示すように部分領域は、超直方体のうちの一部の格子点により構成されるものであり、部分領域同士が重複するように設定することも可能である。そして、各部分領域１〜５について算出された相互作用エネルギーを示す夫々の部分演算結果は、予め設定されている変数１〜５として用いられる。
【００３７】
図４に示すように複数の部分領域を、一部の領域が重複するように設定した場合、部分演算結果として得られる夫々の変数は、夫々完全に独立したものではなく、相互に依存する変数となる。従って、例えば、ゲーム用キャラクターの特性を決定する処理に適用する場合、特性間の相関を設定することができる。
【００３８】
図５は、本発明の演算方法における部分領域と割り当てられた特性との関係の一例を示す概念図である。図５は、図４に示した部分領域にて算出される部分演算結果をゲーム用キャラクタの特性に割り当てる場合の例を示しており、変数１〜５には、夫々特性「体力」、「力」、「寿命」、「素早さ」及び「成長速度」が割り当てられている。このように割り当てた場合、特性「体力」と特性「寿命」とは、相関関係が期待できることになる。例えば、ユーザが、キャラクターの体力が向上するような入力データを検討して入力した場合、「体力」と共に「寿命」も向上するという演出を行うことができる。
【００３９】
また、本発明の演算方法では、総合演算結果を用いた変数に付随するパラメータとは別に属性を設定することも可能である。属性とは、個々のアプリケーションに応じて設定することが可能であるが、例えば、前述のゲーム用キャラクターの特性に適用するのであれば、特性に対して加算されるボーナスポイント、特定の能力等の例を示すことができる。このような属性は、入力データとゲーム用キャラクターの特性との対応関係の予測を困難にし、またユーザに対して新たな高揚感を与えるというような効果を見込める。
【００４０】
属性の設定方法の例について説明する。例えば、図４に示した部分領域を設定している場合に、各部分領域について算出された相互作用エネルギーの整数部分の総和が、素数、完全数等の所定の性質の値である場合に、その性質に応じた属性を付与するように設定することができる。また、異なる部分領域における相互作用エネルギーの整数部分の関係が、約数、倍数、婚約数等の所定の関係にある場合に、その関係に応じた属性を付与するように設定することができる。即ち、部分演算結果により示される数値が所定の値である場合、又は複数の部分領域の夫々の部分演算結果により示される複数の数値が所定の関係を有する場合、所定の値又は所定の関係に応じた属性を付与する。
【００４１】
また、例えば、相互作用エネルギーを「ａ0 」と定義し、下記の式１にて示す漸化式等の様々な数式による発散性に応じて属性を付与するように設定することができる。式１に例示した漸化式において、相互作用エネルギーａ0 が実数の場合に、境界が半径１の円となる。なお、相互作用エネルギーではなく、格子点の値を用いて属性を付与する演算をするようにしても良い。即ち、部分領域に含まれる格子点又は相互作用が所定の条件を満たす場合、当該所定の条件に応じた属性を設定することができる。
【００４２】
【数１】
2013041340.tif 000003
【００４３】
さらに、日付、温度、株価等の入力データとは異なる種類のデータを外部から取り込み、取り込んだデータに応じて属性を設定することもできる。即ち、入力データとは異なる外部データが所定の条件を満たす場合、当該所定の条件に応じた属性を設定することができる。
【００４４】
次に本発明の演算方法の実装例について説明する。図６は、本発明の演算装置の構成例を示すブロック図である。図６中１は、本発明の演算方法を適用した演算装置であり、演算装置１は、例えばパーソナルコンピュータ等のコンピュータを用いて構成される。演算装置１は、制御部（演算手段）１０、補助記憶部１１、記録部１２、記憶部１３、入力部１４、出力部１５及び通信部１６を備えている。
【００４５】
制御部１０は、装置全体を制御し、各種演算を実行する演算手段として機能するＣＰＵ等の機構である。
【００４６】
補助記憶部１１は、本発明に係る演算プログラム２及びデータ等の各種情報を記録するＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、フラッシュメモリ等の記録媒体から各種情報を読み取る光学ドライブ等の機構である。
【００４７】
記録部１２は、補助記憶部１１にて読み取った各種情報を記録するハードディスク、ＳＳＤ（Solid State Drive ）等の不揮発性のメモリ機構である。
【００４８】
記憶部１３は、制御部１０の処理により一時的に発生する情報を記憶するＲＡＭ等の揮発性のメモリ機構である。
【００４９】
入力部１４は、キーボード、マウス等のユーザの操作入力を受け付ける機構、マイク等の音声入力を受け付ける機構、スキャナ、デジタルカメラ等の画像入力を受け付ける機構等の各種機構を示している。
【００５０】
出力部１５は、モニタ等の表示機構、プリンタ等の印刷機構等の各種機構を示している。
【００５１】
通信部１６は、ＬＡＮ、ＷＡＮ、インターネット等の通信網に接続する機構である。
【００５２】
そして、記録部１２に記録した本発明の演算プログラム２を記憶部１３に記憶させ、制御部１０の制御にて実行することにより、コンピュータは、本発明の演算装置１として動作する。本発明の演算装置１として動作することにより、記録部１２の記録領域の一部は、数値ベクトル記録手段１２０、超直方体記録手段１２１、対応関係記録手段１２２、相互作用記録手段１２３、部分領域記録手段１２４等の情報記録領域として機能する。なお、説明の便宜上、これらの記録手段として用いられる情報記録領域は、記録部１３に確保されるように記載するが、実装形態に応じて、記憶部１３等の他のメモリ機構に確保することが可能である。
【００５３】
数値ベクトル記録手段１２０は、入力データを、一次元の数値ベクトルとして記録する情報記録領域である。
【００５４】
超直方体記録手段１２１は、ｎ次元座標上のｎ次元の格子にて構成されるｎ次元の超直方体の設定を記録する情報記録領域である。
【００５５】
対応関係記録手段１２２は、超直方体に含まれる各格子点及び数値ベクトルを構成する各要素の対応関係を示す設定を記録する情報記録領域である。
【００５６】
相互作用記録手段１２３は、超直方体に含まれる各格子点間の相互作用として夫々定義された演算方法を示す設定を記録する情報記録領域である。
【００５７】
部分領域記録手段１２４は、超直方体に含まれる一部の格子点を示す部分領域の設定を記録する情報記録領域である。
【００５８】
さらに、記録部１２には、変数を用いて処理対象の特性を決定するアプリケーションプログラム、変数を用いた処理を実行するアプリケーションプログラム等の様々な応用処理手段３が記録されており、制御部１０の制御にて適宜実行される。記録部１２に確保される超直方体記録手段１２１、対応関係記録手段１２２、相互作用記録手段１２３、部分領域記録手段１２４等の記録手段に記録される様々な設定は、実行される応用処理手段３に基づいて決定される。
【００５９】
次に本発明の演算装置１を用いた演算処理について説明する。図７は、本発明の演算装置１による演算処理の一例を示すフローチャートである。演算装置１は、演算プログラム２を実行する制御部１０の制御により、以下に例示する演算処理を実行する。
【００６０】
制御部１０は、入力部１４から入力データの入力を受け付け、受け付けた入力データを、一次元の数値ベクトルとして、数値ベクトル記録手段１２０に記録する（Ｓ１０１）。ステップＳ１０１では、入力部１４から、符号列データ、音声データ、画像データ等の入力データを受け付ける。なお、通信部１６を介して通信網上に位置する他の装置から入力データを受け付けるようにしても良く、また、他の記録媒体から入力データを読み取るようにしても良い。
【００６１】
制御部１０は、数値ベクトル記録手段１２０に記録した数値ベクトルを構成する各要素の数値を、対応関係記録手段１２２に記録された対応関係に従って、各格子点に配置する（Ｓ１０２）。
【００６２】
制御部１０は、配置した各格子点の数値、及び相互作用記録手段１２３に記録された各格子点間の演算方法に基づく演算を、格子点毎に実施する（Ｓ１０３）。
【００６３】
制御部１０は、格子点間毎の演算結果を纏めた総合演算結果を算出する（Ｓ１０４）。
【００６４】
さらに、制御部１０は、部分領域記録手段１２４に記録されている部分領域の設定に基づいて、部分領域に含まれる各格子点の数値、及び部分領域に含まれる格子点間の演算方法に基づく演算を、部分領域に含まれる格子点毎に実行する（Ｓ１０５）。なお、ステップＳ１０３において実施した演算結果を転用し、ステップＳ１０５の処理を省略することも可能である。
【００６５】
制御部１０は、部分領域に含まれる格子点毎の演算結果を纏めた部分演算結果を算出する（Ｓ１０６）。
【００６６】
また、制御部１０は、各部分領域の部分演算結果に基づいて、該当する属性の有無及び属性有りの場合の属性を判定する（Ｓ１０７）。
【００６７】
そして、制御部１０は、算出した総合演算結果、部分演算結果及び属性を、応用処理手段３として実行される処理に渡し（Ｓ１０８）、応用処理手段３により、総合演算結果、部分演算結果及び属性に基づく変数を用いて処理対象の特性を決定する（Ｓ１０９）。ステップＳ１０９の処理対象の特性の決定とは、例えば、ゲーム用アプリケーションである応用処理手段３において、ゲーム中の処理対象であるキャラクターの特性を決定する処理を示す。そして、演算装置１は、応用処理手段３を実行し、総合演算結果に基づく変数を用いた処理を行う。
【００６８】
なお、図７を用いて説明した演算処理では、総合演算結果、部分演算結果及び属性に基づいて処理対象の特性を決定する処理を示しているが、総合演算結果のみ又は部分演算結果のみに基づいて処理対象の特性を決定する等、適宜設定を変更することが可能である。このようにして、本発明に係る演算処理が実行される。
【００６９】
図６及び図７では、パーソナルコンピュータ等のコンピュータを用いて本発明の演算装置１を実現する形態を説明したが、実装形態としてはこれに限るものではない。例えば、インターネット等の通信網上に設けられたサーバコンピュータ等のコンピュータを用いて本発明の演算装置１を実現するようにしてもよく、この場合、ＡＳＰ（Application Service Provider）等の形態で、本発明の演算方法を用いたサービスを提供することになる。
【００７０】
図８は、本発明の演算装置１を用いた通信システムの一例を示す概念図である。図８は、サーバコンピュータに本発明の演算装置１を適用した例を示している。図８に示す演算装置１は、通信網を介してパーソナルコンピュータ、携帯電話、通信機能付きゲーム機等の端末装置４，４，…に対してＡＳＰ等の形態でサービスを提供する。
【００７１】
また、前述のように、通信網上の各端末装置４，４，…に対して、夫々全体の演算の内の一部となる部分演算を割り当てるグリッドコンピューティング用のソフトに適用することも可能である。応用処理手段３としてグリッドコンピューティング用のソフトに適用する場合の例について説明する。
【００７２】
図９は、本発明の演算装置１による演算処理の一例を示すフローチャートである。演算装置１は、演算プログラム２を実行する制御部１０の制御により、図７を用いて説明した演算処理のステップＳ１０１〜Ｓ１０７の処理を実行する。なお、ステップＳ１０１にて入力する入力データとしては、例えば、初期演算として、日付及び時刻等の初期値を用い、２回目以降の演算からは、前回の演算にて最も好ましい演算結果が出力された入力データの近似値等の値を用いることができる。
【００７３】
ステップＳ１０１〜Ｓ１０７の処理を実行後、制御部１０は、算出した総合演算結果、部分演算結果及び属性を応用処理手順として実行される処理に渡し（Ｓ２０１）、応用処理手段３により、変数を用いて端末装置４の選択及び演算させる部分演算の内容を決定する（Ｓ２０２）。
【００７４】
制御部１０は、選択した端末装置４へ、演算させる部分演算の内容及び演算に必要な演算用情報を通信部１６から送信する（Ｓ２０３）。端末装置４では、受信した情報に基づいて演算を実施し、その結果となる部分演算結果を演算装置１へ送信する。
【００７５】
制御部１０は、通信部１６にて部分演算結果を受信し（Ｓ２０４）、受信した部分演算結果を記録部１２に記録する（Ｓ２０５）。このようなグリッドコンピューティングに用いた場合、連続した番号ではなく、入力データに対する非線形性が高い変数を用いて決定することにより、割り当てる端末装置４，４，…の台数が不明であっても適宜対応することができる。また、同じような入力データからは、同じような変数を発生させることができるので、好ましい演算結果が得られた部分演算に近しい部分演算を中心に再度の割当を行う等の処理に展開することも可能である。
【００７６】
前記実施の形態は、本願の無数に存在する形態の一部を例示したに過ぎず、各種ハードウェアの構成、処理の手順、その他の条件の設定は、目的、用途等に応じて適宜設計することが可能である。
【符号の説明】
【００７７】
１  演算装置
１０  制御部（演算手段）
１１  補助記憶部
１２  記録部
１３  記憶部
１４  入力部
１５  出力部
１６  通信部
２  演算プログラム
３  応用処理手段
４  端末装置
【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８】
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【図９】
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