マンマシンインタフェース

マンマシンインタフェース（英えい: man machine interface）またはヒューマンマシンインタフェース（英えい: human machine interface、HMI）とは、人間にんげんと機械きかいの間あいだの伝達でんたつを行おこなう、機器ききやコンピュータプログラム等とうといったインタフェースの総称そうしょうである。

概要がいよう[編集へんしゅう]

マンマシンインタフェースは、機械きかいと人間にんげんの間あいだで、人間にんげんの要求ようきゅうを機械きかいに、あるいは機械きかいの状態じょうたいを人間にんげんに理解りかいさせるために伝達でんたつする手段しゅだんを、多おおくの場合ばあい一定いっていの思想しそうの下した、設計せっけいし実現じつげんされた、または実現じつげんを図はかるものである。

人間にんげん側がわからは「操作そうさ」として機械きかいに指令しれいを出だす際さい、人間にんげんの行おこなう特定とくていの行為こういを機械きかいが検出けんしゅつできれば指令しれい伝達でんたつは達成たっせいされる。その手段しゅだんを設計せっけいするのがマンマシンインタフェースの、“マンからマシン”側がわ。機械きかいがその状態じょうたいを人間にんげんに通知つうちするのに人間にんげんの五感ごかんのいずれかあるいは複数ふくすうに訴うったえ、人間にんげんの感覚かんかく器きでそれを検出けんしゅつできるようにする設計せっけいが“マシンからマン”側がわ。これらを総称そうしょうしてマンマシンインタフェースとしている。マシンの前後ぜんごに"・"（中点ちゅうてん、ドット）が入はいる場合ばあいや、「マンマシンインタフェイス」など表記ひょうきが揺ゆらぐ場合ばあいもある。

マンマシンインタフェースはコンピュータで主おもに用もちいられる用語ようごであるが、機械きかいと人間にんげんの接点せってんとして一般いっぱんでも用もちいられる。マンマシンインタフェースが定義ていぎされるとき、必かならず積極せっきょく性せいあるいは能動のうどう性せいを備そなえたものである。つまり「人間にんげんがAの指示しじ（たとえば電源でんげんを入いれる）のためにBの操作そうさ（電源でんげんのボタンを押おす）をする」ことはAの積極せっきょく性せいがあり、「機械きかいがCの状態じょうたいを表あらわす（たとえば電源でんげんが入はいっていることを通知つうちする）ため、Dの現象げんしょうを起おこす（電源でんげんランプを点灯てんとうする）」のも機械きかいは能動のうどう的てきにDの現象げんしょうを起おこしている。積極せっきょく性せいあるいは能動のうどう性せいの伴ともなわないものはマンマシンインタフェースとして定義ていぎされない。機械きかいにとっては同おなじ現象げんしょうでも、たとえば「指紋しもんセンサーに付ついた指紋しもんを読よみ取とる」はマンマシンインタフェースとして定義ていぎできるが、「電源でんげんスイッチに指紋しもんが残のこる」ことは事象じしょうとしては発生はっせいしてもマンマシンインタフェースではない。後者こうしゃは指紋しもんを読よみ取とる積極せっきょく性せいも、指紋しもんが残のこったことで起おこる能動のうどう性せいもないからである。

機械きかいの状態じょうたいがすべてマンマシンインタフェースに含ふくまれるわけではなく、たとえば「故障こしょうしたらヒューズが切きれる」はマンマシンインタフェースではない。ヒューズが切きれて動作どうさしないことで異常いじょう発生はっせいを人間にんげんは推測すいそくできるが、機械きかいは単たんに火災かさい等とうのさらに深刻しんこくな事態じたいから保護ほごしているだけで故障こしょうを積極せっきょく的てきに人間にんげんに通知つうちしているわけではない。しかしヒューズが切きれたことを何なんらかの形かたちで通知つうちする方法ほうほうを持もっているならそれはマンマシンインタフェースとできる。（たとえばヒューズが操作そうさ面めんに露出ろしゅつしており、人ひとがそれを容易よういに見みて取とれ、操作そうさ者しゃに見みて取とる積極せっきょく性せいを要求ようきゅうしている場合ばあいなど)

マンマシンインタフェースの設計せっけいは、人間にんげんにとって「指示しじ可能かのうで、理解りかい可能かのうで、効率こうりつ的てきで、標準ひょうじゅん化かされている」ことが主眼しゅがんとされる。^{[要よう出典しゅってん]} 機械きかいにとっては「物理ぶつり現象げんしょうとして機械きかいに影響えいきょうできる」が実現じつげんされなければならない。

似にた概念がいねんに「ユーザーインタフェース」があるが、ユーザーインタフェースは人間にんげんを中心ちゅうしんに据すえた概念がいねんで、マンマシンインタフェースは機械きかいと人間にんげんをともに考かんがえた中立ちゅうりつ的てきなものである。境界きょうかいを設もうけるならマンマシンインタフェースはハードウェアにより近ちかい概念がいねんとも言いえ、マンマシンインタフェースは「手段しゅだん」を定義ていぎし、ユーザーインタフェースは「表現ひょうげん」を定義ていぎするとして差さし支つかえない。たとえば「エラーは表示ひょうじ画面がめんに赤あか文字もじで表示ひょうじする」という要件ようけんがあるとき、マンマシンインタフェースとしては「表示ひょうじ画面がめんが赤あか文字もじを表示ひょうじできる能力のうりょく」が定義ていぎされ、ユーザーインタフェースでは「人間にんげんが気きづきやすくするため赤あか文字もじで表現ひょうげんする」ことが定義ていぎされる。いずれの概念がいねんでも、人間にんげんと機械きかいの相互そうご関係かんけいを表あらわすものであり切きり離はなしたものとはできず、以下いか本稿ほんこうにおいては双方そうほうを含ふくめたものとしている。

コンピュータプログラム[編集へんしゅう]

コンピュータのプログラムが、①人間にんげんの指示しじを受うけ、②処理しょりし、③結果けっかを人間にんげんに知しらせる。の構成こうせいを取とる場合ばあい、このうち①と③の両方りょうほうをマンマシンインタフェースとしている。マンマシンインタフェースは、コンピュータプログラム全体ぜんたいのうち人間にんげんと関かかわる部分ぶぶんの処理しょり機能きのうの名称めいしょうまたは実現じつげんするサブシステムの名称めいしょうとして用もちいられ、一般いっぱん的てきには「マンマシンインタフェース」とは呼よばれず、「マンマシンのバグ」、「マンマシン部ぶ」など略りゃくされた表現ひょうげんがされることが多おおい。^{[要よう出典しゅってん]}

標準ひょうじゅん化かの重要じゅうよう性せい[編集へんしゅう]

同一どういつの目的もくてきのため設計せっけいされるマンマシンインタフェースは、機械きかいが異ことなっていても統一とういつされていることが望のぞましい。標準ひょうじゅん化かされていることにより、ある機器ききの使用しよう方法ほうほうを一度いちど覚おぼえてしまえば、他たの同種どうしゅの機器ききも使用しよう可能かのうとなる。たとえば自動車じどうしゃの操作そうさにおいて、右折うせつするための操作そうさが、メーカーAの自動車じどうしゃではハンドルを右みぎに回まわし、メーカーBの自動車じどうしゃではハンドルを左ひだりに回まわすとなっていては混乱こんらんが生しょうじる。実際じっさいにこのようなことは建設けんせつ機械きかいでは存在そんざい^[1]し、操作そうさ員いんが誤操作ごそうさする場合ばあいがある。

以下いか、標準ひょうじゅん化かが達成たっせいされている例れいである。

キーボードの配列はいれつはどのメーカーのコンピュータでもほぼ同おなじである。
レコーダーは赤色あかいろで示しめされるスイッチを操作そうさすれば録音ろくおん・録画ろくがが始はじまる。
銀行ぎんこうATMの操作そうさは異ことなる銀行ぎんこうでも銀行ぎんこうごとの操作そうさ学習がくしゅうを要ようせず行おこなえる。
テレビのリモコンで音量おんりょう調整ちょうせいなどの基本きほん的てきな操作そうさはメーカーが異ことなっても共通きょうつうである。
日本にっぽんにおいて、体温計たいおんけいの数値すうちは自然しぜんに読よみ取とれば摂氏せっしとして読よみ取とれる。

テンキーの計算けいさん機き系けい配列はいれつと電話でんわ系けい配列はいれつ: 電卓でんたくなど計算けいさん機き系けいのテンキーの配列はいれつと、押おしボタン式しき電話機でんわき#ボタンの配置はいちで、配列はいれつ順じゅんが異ことなる。歴史れきしは思おもうよりも古ふるく（初期しょきの電卓でんたくにテンキー式しきでないものがあったからといって、もっと古ふるいテンキー配列はいれつの計算けいさん機きが存在そんざいしないわけではない）、機械きかい式しき計算けいさん機きの時代じだいに既すでに現代げんだいと同おなじ計算けいさん機き系けいのテンキー配列はいれつがあらわれている。一方いっぽう電話でんわでは、プッシュ式しき以前いぜんのダイヤル式しきで「0回かいのパルス」は不可能ふかのうなため、ダイヤルでは0が実じつは10であったので9に隣接りんせつしていたことも遠因えんいんと思おもわれるが、検討けんとうのうえであえて計算けいさん機きとは異ことなった配列はいれつを選えらんだものが、今日きょうまで引ひき継つがれている。^[2]
カメラレンズのフォーカスリング: 機械きかい的てきに操作そうさしていた時代じだいに、ヘリコイドのどちら側がわを操作そうさするメカになっているか、ということなども関連かんれんするが、どちらに回まわすとピント位置いちが遠とおくに移動いどうするか、が、まちまちになってしまった（現代げんだいでは、ディジタル化かで直接ちょくせつ操作そうさするのではなく電子でんし的てきになったため、設定せっていで変更へんこうが可能かのうになっている）。
一人称いちにんしょうゲームにおけるジョイスティックや十字じゅうじボタン系けいの操作そうさと対象たいしょうの動作どうさとの対応たいおう: 上うえを押おせば上うえ、下したを押おせば下した、という動作どうさが基本きほん的てきには直感ちょっかん的てきなのだが、フライトシミュレータでは一般いっぱん的てきな飛行機ひこうきにおける操縦そうじゅう桿にジョイスティックをなぞらえて、「操縦そうじゅう桿を押おす」という操作そうさを上うえに、「操縦そうじゅう桿を引ひく」という操作そうさを下したに対応たいおうさせることが多おおく、その結果けっか、上うえを押おすと下したに、下したを押おすと上うえに向むく、という操作そうさであるため、それに慣なれていると反射はんしゃ的てきには逆ぎゃくのほうに操作そうさしてしまう。ユーザの慣なれや好このみに合あわせてカスタマイズできるようになっていることも多おおい。