手書き計算機システムのためのソフトウェアアーキテクチャの研究

1998 年度 研究成果報告書概要

• 研究課題/領域番号: 08458064
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 計算機科学
• 研究機関: 東京農工大学
• 研究代表者: 並木 美太郎 東京農工大学, 工学部, 助教授 (10208077)
• 研究分担者: 吉澤 康文 東京農工大学, 工学部, 教授 (10280992) ; 早川 栄一 拓殖大学, 工学部, 助手 (40262240) ; 高橋 延匡 拓殖大学, 工学部, 教授 (70111630)
• 研究期間 (年度): 1996 – 1998
• キーワード: 手書きデータ / OS / omicron / 抄紙 / 意紙 / オブジェクト指向 / C++ / マイクロカーネル / グループウェア

研究概要

従来のソフトウェアアーキテクチャとシステムソフトウェアは、数値表現と文字コードをデータ表現の基底とし、演算系も数値表現に対する四則演算を基本演算系としてきた。しかし、手書き図形を処理するためのソフトウェアアーキテクチャは、このような従来の発想ではなく、手書き文字/図形に適合した資源管理モデルを応用ソフトウェアに提供すると同時に、効率よくデータを管理するOSが必要となる。
本研究では、手書き図形の本質を理解し、手書き図形の処理システムの基本アーキテクチャを定めることを本質的課題として捉え、この基本アーキテクチャを実現する資源管理機構を技術的課題とした。これら課題に対して、次の研究を行った。
1.手書き図形の基本アーキテクチャとして、「抄紙」、「意紙」、「電紙」などのリンクを主体とするデータ管理方式を提案し、これら方式を効率よく管理するミドルウェアを構築し、その有効性を確認した。
2.上記データ管理を構築するための基盤として、2次元アドレスを有するマイクロカーネルを設計・実現し、そのプリミティブを明らかにした。
3.システム記述言語してC++オブジェクト指向言語を採用し、上記システムでの実装方式を設計し、言語仕様の拡張および言語処理系の実装を行った。
以上の結果から、以下の知見を得ることができた。
1.手書き計算機システムにおいては、多義性・多態性を扱うことが本質的な課題であり、それを念頭においたアーキテクチャが重要なこと。
2.多義性・多態性を計算機上の仮想的な紙のモデルを提案したこと。特に、仮想的なリンクが重要な役割を果たすこと。
3.多義性・多態性を扱うためのOSアーキテクチャとして、マイクロカーネル構成とオブジェクト指向によるシステム記述が有効であること。
今後の課題は、手書き入力が広く利用されている携帯型計算機への展開、また、今後よりいっそう重要となるネットワーク上の分散システム手書きオブジェクトに対する考察である。

研究成果

• [文献書誌] 森永智之: "単一2次元アドレス空間を提供する拡張可能なマイクロカーネルの開発"情報処理学会論文誌. 38巻、5号. 1016-1025 (1997)
• [文献書誌] 中島一彰: "分散環境における発想支援のためのリアルタイム手書き協調作業システムの設計と実現"情報処理学会論文誌. 38巻、12号. 2617-2628 (1997)
• [文献書誌] T.Morinaga: "Throw : An Efficient and Extensible Structure Model for Microkernel Architecture"Information Systems and Technologies for Network Society. 133-139 (1997)
• [文献書誌] K.Nakajima: "A system for Real-time Groupware Using a Pen Interface for Creative Thought Support"International Conference on Human Computer Interaction 97. 443-446 (1997)
• [文献書誌] 高野了成: "OS/omicron第4版のデータ管理機構の設計と実現"情報処理学会研究報告システムソフトウェアとオペレーティング、システム. 75号. 163-18 (1997)
• [文献書誌] 横田大輔: "ワンレベルストア上での開発を指向した履歴管理機構の設計と実装"情報処理学会コンピュータシステム、シンポジウム1997. 149-156 (1997)
• [文献書誌] 森永智之: "信頼性とのトレードオフの決定を容易にする単一2次元アドレス空間のための保護機構の設計と実現"電子情報通信学会論文誌D-I. 81巻、6号. 791-799 (1998)
• [文献書誌] 高野了成: "OS/omicron第4版のデータ管理機構「意紙」サーバにおけるリンク機構の設計と実現"情報処理学会研究報告システムソフトウェアとオペレーティング、システム. 77号. 191-196 (1998)
• [文献書誌] 加藤泰志: "2次元アドレスとダイナミックリンクのための実行コンテキストと言語C/C++"情報処理学会論文誌:プロクグラミング. 39巻、1号. 78 (1998)