【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、視覚プログラミングシステムに関し、特に図形シンボルで表されたプログラム部品を図形的に操作してプログラム部品間の接続関係を定義することにより情報処理装置用のプログラムを作成する視覚プログラミングシステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、プログラミング言語に関する十分な知識を持たない利用者が各種の情報処理装置用のプログラムを作成するための方法として、プログラム部品を図形シンボルで表し、図形的操作によってプログラム部品の接続関係を定義することによりプログラムを作成する視覚プログラミング方法が提案されている（例えば、
文献「Nan C. Shu，“Visual Programming”，Van Nost
rand Rheinhold，1988」等を参照）。

【０００３】視覚プログラミング方法においては、部品化されたプログラムを図形シンボルとして表示し、図形操作や対話的データ操作によってプログラム部品の実行順序及びデータ間の関係を定義する手段が提供される。

【０００４】利用者は、予め登録されているプログラム部品の中から必要なものを選択し、関連するプログラム部品間の実行順序やデータ入出力の関係を図形操作等の対話的操作手段を用いて指定し、このようにして定義されたプログラムを図形プログラムとして保存する。

【０００５】なお、前述したプログラム部品は通常、いくつかのデータといくつかの「メソッド」と呼ばれる手続きとから構成されるオブジェクトによって実現される。 図形プログラムの実行時には、図形プログラムを構成する図形シンボルに対応するプログラム部品の実体が生成され、図形プログラムで指定された実行順序に従ってプログラム部品のメソッドが順次実行される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の多くの視覚プログラミング方法では、図形シンボルで表されたプログラム部品間の関係を定義する操作は利用者に任されているため、利用者は各プログラム部品の正しい使い方を理解して使用する必要があるという問題がある。

【０００７】このような問題を解決するために、従来の一部の視覚プログラミング方法では、結合したいプログラム部品を指定した際に、指定されたプログラム部品に関する代表的な結合方法を利用者に提示する機能を実現するものがある。 例えば特開平７−２００２７８号公報には、最も頻繁に使用される入出力データを代表値として提示する方式が提案されている。

【０００８】しかし、このような従来の一部の視覚プログラミング方法により提示される代表的な結合方法は、
各プログラム部品の単位で登録されるため、結合されるプログラム部品の組合せに応じて結合方法が異なる場合等に有効に対応することができないという問題がある。

【０００９】これに対して、プログラム部品の組合せ毎に代表的な結合方法を予め登録しておく方式も考えられるが、この方式ではプログラム部品の種類が増えると登録しておかなければならない組合せの数も爆発的に多くなり、プログラム部品の種類が少数に限定される特殊な場合にしか適用できないという問題がある。

【００１０】従って、本発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、簡易な操作によってプログラム部品の結合方法を登録することができ、また使用しようとするプログラム部品の組合せに応じて登録されている結合方法の中から適切なものを選択して提示し編集中の図形プログラムに適用することができる視覚プログラミングシステムを提供することを目的とする。

【００１１】なお、本発明の視覚プログラミングシステムによれば、後述するように、従来のようにプログラム部品の組合せ毎に結合方法を定義する必要がなく、実際の使用例をプログラム格納データベースに登録するだけでよいため、利用者による追加登録を容易に行うことが可能になり、また従来のように２つのプログラム部品間の結合関係だけでなく３つ以上のプログラム部品間の結合関係についても比較照合を行うことができるため、より適切な結合方法の提示を行なうことが可能になる。

【００１２】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため、本発明は、プログラム部品を図形的に操作してプログラムを作成する視覚プログラミングシステムにおいて、利用者が使用するプログラム部品を対話的に指定する使用部品指定手段と、プログラム部品を組み合わせて作成された図形プログラムを格納するプログラム格納データベースと、該プログラム格納データベースに格納されている図形プログラムと該図形プログラムの中で使用されているプログラム部品との関係を管理するプログラム−部品間関係管理手段と、前記プログラム格納データベースに格納されている図形プログラムに対して指定されたプログラム部品が使用されているか否かの比較照合を行なう部品利用関係照合手段と、前記プログラム格納データベースに格納されている図形プログラムの中で使用されているプログラム部品の間の関係を管理する部品間関係管理手段と、前記部品利用関係照合手段により選別された図形プログラムに対して指定された複数のプログラム部品間の結合関係の比較照合を行う部品結合関係照合手段と、編集中の図形プログラムに対して適用可能な図形プログラムを利用者に提示する流用可能プログラム提示手段と、を含むことを特徴とする視覚プログラミングシステムを提供する。

【００１３】また、本発明の視覚プログラミングシステムは、前記流用可能プログラム提示手段により提示された図形プログラムから適用すべき図形プログラムを利用者が指定する流用プログラム指定手段と、該流用プログラム指定手段により指定された図形プログラムと編集中の図形プログラムとを比較して差分情報を抽出するプログラム差分情報抽出手段と、該プログラム差分情報抽出手段により抽出された差分情報を編集中の図形プログラムに対して適用するプログラム差分情報適用手段と、をさらに含むようにするとよい。

【００１４】さらに、本発明の視覚プログラミングシステムは、前記流用可能プログラム提示手段が、指定された複数のプログラム部品間の結合関係を満足する度合に応じて前記部品結合関係照合手段により選別された図形プログラムを利用者に順に提示するようにするとよい。

【００１５】前述した構成のもとで、本発明の視覚プログラミングシステムによれば、プログラム−部品間関係管理手段と部品利用関係照合手段とにより、プログラム格納データベースに格納されている図形プログラムの中から使用部品指定手段により指定されたプログラム部品を使用している図形プログラムを選択し、部品関係管理手段と部品結合関係照合手段とにより、プログラム格納データベースに格納されている図形プログラムの中から使用部品指定手段により指定された複数のプログラム部品間の結合関係と同一及び／又は類似の結合関係を有する図形プログラムを選択し、選択された図形プログラムを流用可能プログラム提示手段により編集中の図形プログラムに適用可能な図形プログラムとして利用者に提示することにより、利用者はプログラム部品の代表的な使い方を容易に知ることができる。

【００１６】また、本発明の視覚プログラミングシステムによれば、流用プログラム指定手段とプログラム差分情報抽出手段とプログラム差分情報適用手段とにより、
流用可能プログラム提示手段により提示された図形プログラムの中から利用者が指定した図形プログラムにおけるプログラム部品間の結合関係を編集中の図形プログラムに自動的に反映させることができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

【００１８】図１は、本発明の一実施形態に係る視覚プログラミングシステムの構成を示す機能ブロック図である。

【００１９】図１を参照すると、本実施形態に係る視覚プログラミングシステムは、画面表示部やマウス等の操作入力部からなるユーザインタフェース（図示せず）を有し利用者への情報提示や利用者からの入力情報の制御を行う対話処理部１と、プログラム部品を組み合わせて作成された図形プログラムを格納するプログラム格納データベース２と、編集中の図形プログラムに流用可能な図形プログラムをプログラム格納データベース２から検索する流用プログラム検索部３と、指定された図形プログラムを編集中の図形プログラムに流用する流用プログラム適用部４と、から構成される。

【００２０】対話処理部１は、利用者が編集中の図形プログラムにおいて使用したいプログラム部品を指定する使用部品指定手段５と、流用プログラム検索部３により検索された図形プログラムを流用可能な候補として利用者に提示する流用可能プログラム提示手段６と、流用可能な候補の中から利用者が使用したい図形プログラムを指定する流用プログラム指定手段７と、を含む。

【００２１】流用プログラム検索部３は、図形プログラムとその図形プログラムを構成するプログラム部品との関係を管理するプログラム−部品間関係管理手段８と、
対話処理部１の使用部品指定手段５により指定されたプログラム部品を使用している図形プログラムをプログラム格納データベース２から検索する部品利用関係照合手段９と、図形プログラムの中で使用されているプログラム部品間の関係を管理する部品間関係管理手段１０と、
対話処理部１の使用部品指定手段５により指定された複数のプログラム部品間の結合順序に関する制約関係に基づいて部品利用関係照合手段９により検索された図形プログラムの中から制約関係を満足するものを検索して指定されている複数のプログラム部品間の結合関係との類似度を評価する部品結合関係照合手段１１と、を含む。

【００２２】流用プログラム適用部４は、対話処理部１
の流用プログラム指定手段７により指定された図形プログラムと編集中の図形プログラムとを比較して差分情報を抽出するプログラム差分情報抽出手段１２と、プログラム差分情報抽出手段１２により抽出された差分情報を編集中の図形プログラムに適用するプログラム差分情報適用手段１３と、を含む。

【００２３】次に、本実施形態に係る視覚プログラミングシステムの動作を説明する。

【００２４】図２は、本発明の一実施形態に係る視覚プログラミングシステムにより作成される図形プログラムの一例を示す図である。 図２において、箱型の図形シンボル（以下「ボックス」という）はプログラム部品に対応し、ボックス中の小図形シンボル（以下「ポート」という）はプログラム部品の有する入出力データに対応し、ボックス中のポート間の線（以下「エッジ」という）はプログラム部品間のデータの対応関係を示している。

【００２５】図２を参照すると、利用者は、所望のプログラム部品を選択して本実施形態に係る視覚プログラミングシステムの図形プログラムエディタ上にボックス（ボックスＡ１、Ｂ１、Ｂ２、Ｃ１及びＤ１）として配置し、個々のボックス中のポート間（例えば、ボックスＡ１のポートＡ−１とボックスＢ１のポートＢ−１との間）をエッジ（例えば、エッジｅ１）で結線してプログラムの動作を定義する。 なお、図形プログラムの定義情報はプログラム格納データベース２に登録される。

【００２６】図３は、図２に示した図形プログラムの定義情報の格納形式を示す図である。 図３（Ａ）はボックスとボックスに対応するプログラム部品の種別（クラス）との関係を示し、図３（Ｂ）はエッジの接続元（のボックスとポート）と接続先（のボックスとポート）との関係を示している。 なお、本実施形態に係る視覚プログラミングシステムでは、接続元と接続先のポートのタイプ（例えば、“integer”、“string”、“float”
等）が一致する場合に限ってエッジを定義できるものとする。

【００２７】図２に示した図形プログラムの各ボックスのように個々のプログラム部品が複数のポートを有している場合には、利用者は正しいポートを選択して他のプログラム部品のポートと関連付ける必要があり、そのためにはプログラム部品の使い方に関する知識が必要となる。

【００２８】本実施形態に係る視覚プログラミングシステムは、このような知識を十分に持たない利用者でも図形プログラムを容易に作成することができるように、以下の手順に従ってエッジの結線作業を支援する。

【００２９】図１ないし図３を参照すると、まず、利用者は、対話処理部１の使用部品指定手段５により結合したいプログラム部品に対応するボックスを指定する。 この指定は、結合元のボックスと結合先のボックスとを一組として行ない、複数組のボックスを指定することも可能である。

【００３０】次に、流用プログラム検索部３の部品利用関係照合手段９は、プログラム格納データベース２に格納されている図形プログラムについて、対話処理部１の使用部品指定手段５により指定された各ボックスに対応するプログラム部品が使用されているか否かをプログラム−部品間関係管理手段８を用いて調べ、指定された全てのプログラム部品を含んでいる図形プログラムのみを選別する。

【００３１】次に、流用プログラム検索部３の部品結合関係照合手段１１は、部品利用関係照合手段９により選別された図形プログラムに対して、使用部品指定手段５
により指定されたボックスの結合順序に基づいて図形プログラムの中で使用されているプログラム部品間の結合順序を部品間関係管理手段１０を用いて調べ、結合順序に関する制約関係を満足している図形プログラムのみを選別し、また結合順序に関する制約関係を満足している度合を計量して選別された図形プログラムの満足度として出力する。

【００３２】次に、対話処理部１の流用可能プログラム提示手段６は、前述した処理に従って出力された図形プログラムを満足度の高い順に利用者に対して提示する。

【００３３】これにより、利用者は、対話処理部１の流用可能プログラム提示手段６により提示された複数の図形プログラムの中から流用プログラム指定手段７によりその中の一つを指定することができるようになる。

【００３４】流用プログラム適用部４のプログラム差分情報抽出手段１２は、利用者が所定の図形プログラムを指定すると、利用者によって指定された図形プログラムと編集中の図形プログラムとの差分情報として、追加すべきボックスや追加又は変更すべきエッジの情報を生成する。

【００３５】次に、プログラム差分情報適用手段１３
は、プログラム差分情報抽出手段１２により抽出された差分情報に基づいて編集中の図形プログラムに対してボックスやエッジの追加や変更を行ない、選択された図形プログラムと等価のプログラム部品間の結合関係を編集中の図形プログラムに加える。

【００３６】次に、図１、図４ないし図１１を参照して、本実施形態に係る視覚プログラミングシステムの動作を具体例に即してより詳細に説明する。

【００３７】図４は、本発明の一実施形態に係る視覚プログラミングシステムの動作を説明するためのフローチャートである。 図５は、図４に示したフローチャートのステップ２２の処理（流用可能プログラム検索処理）をより詳細に説明するためのフローチャートである。 図６
ないし図１１は、本発明の一実施形態に係る視覚プログラミングシステムによる処理の具体例を説明するための図である。

【００３８】図６（Ａ）に示すように、編集中の図形プログラムの一部において、プログラム部品Ａに対応するボックスＡ１、プログラム部品Ｂに対応するボックスＢ
１、プログラム部品Ｃに対応するボックスＣ１がそれぞれ配置され、互いのプログラム部品間は結合関係が定義されていない状態にあるものとする。

【００３９】この状態で、利用者が対話処理部１の使用部品指定手段１によりボックスを指定し、例えば図６
（Ｂ）に示すようにボックスＡ１からボックスＣ１へ、
ボックスＢ１からボックスＣ１へ、という２組のプログラム部品間の結合関係を指定したとすると（ステップ２
１）、以下に説明するステップ２２の流用可能プログラム検索処理（図５に示したステップ３１ないし３８の処理）に進む。

【００４０】なお、プログラム格納データベース２には、図２に示したような図形プログラムが図３に示した格納形式で予め複数個登録されているものとする。

【００４１】流用プログラム検索部３の部品利用関係照合手段９は、プログラム格納データベース２に格納されている図形プログラムを選択し（ステップ３１）、対話処理部１の使用部品指定手段５により図６（Ｂ）のようにして指定された３つのボックスＡ１、Ｂ１及びＣ１に対応するプログラム部品が使用されているか否かをプログラム−部品間関係管理手段８を用いて調べ、指定された全てのプログラム部品を含んでいる図形プログラムのみを選別する（ステップ３２及び３３）。

【００４２】図７（Ａ）に、流用プログラム検索部３の部品利用関係照合手段９により選別された図形プログラム１０６、３０９、５０５及び６０４を示す。

【００４３】次に、流用プログラム検索部３の部品結合関係照合手段１１は、部品利用関係照合手段９により選別された図形プログラムに対して、対話処理部１の使用部品指定手段５により図６（Ｂ）のようにして指定されたプログラム部品の結合順序に関する制約、すなわちプログラム部品Ａの後にプログラム部品Ｃが配置され、プログラム部品Ｂの後にプログラム部品Ｃが配置されるという順序関係を満足する図形プログラムのみを部品間関係管理手段１０を用いて選別する（ステップ３４）。

【００４４】図７（Ｂ）に、流用プログラム検索部３の部品結合関係照合手段１１により選別された図形プログラム１０６及び６０４を示す。

【００４５】ステップ３４の部品結合関係照合処理においては、選別された図形プログラムと編集中の図形プログラムとの間で対応するボックスの関係を調べ、不足しているボックスの有無や各ボックスのポートの使用状態などを比較し、プログラム毎に適合の度合を計算して保存する（ステップ３５）。

【００４６】例えば、図８には図形プログラム１０６と編集中の図形プログラムとのボックスやポートの対応関係が示され、図９には図形プログラム６０４と編集中の図形プログラムとのボックスやポートの対応関係が示されている。

【００４７】以上のステップ３１ないし３５の処理をプログラム格納データベース２に格納されている図形プログラムの全てについて実行し（ステップ３６でＮＯと判断されるまで）、結合順序に関する制約を満足している度合の高い順にソートした上で（ステップ３７）、流用可能プログラムとして出力する（ステップ３８）。

【００４８】その後、対話処理部１の流用可能プログラム提示手段６は、ステップ２２の処理（ステップ３１ないし３８の処理）に従って出力された図形プログラムを満足度の高い順に利用者に対して提示し（ステップ２３
及び２４）、利用者は提示された複数の図形プログラムの中から流用プログラム指定手段７を用いてその中の一つを指定する（ステップ２５）。

【００４９】図１０（Ａ）に、流用可能プログラム提示手段６によって提示された図形プログラムの中から利用者が流用プログラム指定手段７によって指定した一つの図形プログラム６０４を示す。

【００５０】利用者が図形プログラム６０４を指定した場合（ステップ２６でＹＥＳと判断された場合）には、
流用プログラム適用部４のプログラム差分情報抽出手段１２を用いて利用者が指定した図形プログラム６０４と編集中の図形プログラムとの差分情報として、追加すべきボックスや追加又は変更すべきエッジの情報を生成する。

【００５１】図１０（Ｂ）に、図６（Ａ）に示した編集中の図形プログラムに含まれるエッジに関する定義情報を示し、図１０（Ｃ）に、プログラム差分情報抽出手段１２により抽出される図６（Ａ）に示した編集中の図形プログラムと図形プログラム６０４との差分情報を示す。

【００５２】その後、プログラム差分情報適用手段１３
は、プログラム差分情報抽出手段１２により抽出された差分情報に基づいて編集中の図形プログラムに対してボックスやエッジの追加や変更を行ない、選択された図形プログラムと等価のプログラム部品間の結合関係を編集中の図形プログラムに加える（ステップ２７）。

【００５３】図１１に、プログラム差分情報適用手段１
３により差分情報を編集中の図形プログラムに適用した結果を示す。

【００５４】このように、本実施形態に係る視覚プログラミングシステムによれば、プログラム格納データベースに格納されている図形プログラムの中から利用者によって指定されたプログラム部品の種類や結合順序の関係を満足しているものを選別し、編集中の図形プログラムと比較照合して適合の度合を評価し、適合度の高い順に利用者に対して提示を行うため、個々のプログラム部品間の結合方法に関する十分な知識を持たない利用者でも、結合したいプログラム部品を指定するだけでその具体的な使い方を知ることができる。

【００５５】また、本実施形態に係る視覚プログラミングシステムによれば、編集中の図形プログラムと指定された既存の図形プログラムとの差分情報を抽出し、編集中の図形プログラムに適用することにより、検索された図形プログラムにおいて使用しているプログラム部品の結合方法を編集中の図形プログラムに自動的に反映させることができる。

【００５６】以上、本発明の一実施形態について説明してきたが、本発明はこのような実施の形態に限定されることなく、本発明の原理に準ずる各種の実施の形態を含む。

【００５７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の視覚プログラミングシステムによれば、利用者が使用したいプログラム部品をいくつか指定することにより、プログラム格納データベースに格納されている図形プログラムの中から流用可能プログラムを検索し、プログラム部品間の結合関係が適切なものを優先して提示させることができる。

【００５８】また、本発明の視覚プログラミングシステムによれば、利用者が流用可能プログラムの中から使用したい図形プログラムを選択することにより、編集中の図形プログラムにおいて必要なプログラム部品間の結合操作を自動的に行なわせることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る視覚プログラミングシステムの構成を示す機能ブロック図である。

【図２】本発明の一実施形態に係る視覚プログラミングシステムにより作成される図形プログラムの一例を示す図である。

【図３】図２に示した図形プログラムの定義情報の格納形式の一例を示す図である。

【図４】本発明の一実施形態に係る視覚プログラミングシステムの動作を説明するためのフローチャートである。

【図５】図４に示したフローチャートのステップ２２の処理（流用可能プログラム検索処理）をより詳細に説明するためのフローチャートである。

【図６】本発明の一実施形態に係る視覚プログラミングシステムによりプログラム部品を対話的に指定する様子を示す図である。

【図７】本発明の一実施形態に係る視覚プログラミングシステムにより編集中の図形プログラムに対して適用可能な図形プログラムを利用者に提示する様子を示す図である。

【図８】図７に示した図形プログラム１０６と編集中の図形プログラムとのボックスやポートの対応関係を示す図である。

【図９】図７に示した図形プログラム６０４と編集中の図形プログラムとのボックスやポートの対応関係を示す図である。

【図１０】本発明の一実施形態に係る視覚プログラミングシステムにより編集中の図形プログラムに適用される図形プログラムを説明するための図である。

【図１１】本発明の一実施形態に係る視覚プログラミングシステムにより編集中の図形プログラムに所定の図形プログラムを適用した様子を示す図である。

【符号の説明】

１ 対話処理部 ２ プログラム格納データベース ３ 流用プログラム検索部 ４ 流用プログラム適用部 ５ 使用部品指定手段 ６ 流用可能プログラム提示手段 ７ 流用プログラム指定手段 ８ プログラム−部品間関係管理手段 ９ 部品利用関係照合手段 １０ 部品間関係管理手段 １１ 部品結合関係照合手段 １２ プログラム差分情報抽出手段 １３ プログラム差分情報適用手段