人間中心コンピューティング( HCC ) は、混合イニシアチブの人間とコンピュータのシステムの設計、開発、展開を研究します。これは、人間を理解することと計算アーティファクトの設計の両方に関心を持つ複数の分野の融合から生まれました。[ 1 ]人間中心コンピューティングは、人間とコンピュータのインタラクションと情報科学に密接に関連しています。人間中心コンピューティングは通常、テクノロジーの使用のシステムと実践に関心を持ちますが、人間とコンピュータのインタラクションは、コンピューティングアーティファクトの人間工学とユーザビリティに重点を置いており、情報科学は、情報の収集、操作、使用に関する実践に重点を置いています。
人間中心コンピューティングの研究者や実践者は、通常、コンピュータサイエンス、人間工学、社会学、心理学、認知科学、人類学、コミュニケーション学、グラフィックデザイン、工業デザインなど、1つまたは複数の分野出身です。一部の研究者は、人間が計算技術をどのように取り入れ、生活を構築していくかに焦点を当てることで、個人として、また社会集団としての人間を理解することに重点を置いています。また、新しい計算ツールの設計と開発に重点を置いている研究者もいます。
HCCは、人間の活動を支援するコンピューティングシステムの設計と実装に関わるさまざまな分野間の既存のギャップを埋めることを目指しています。[ 1 ] 一方、HCCは、人々がコンピュータ技術を使用するデバイスやシステムと直接やり取りするアプリケーションでコンピュータを使用するあらゆる分野に適用される一連の方法論です。
HCCは、個人的、社会的、文化的側面を考慮した効果的なコンピュータシステムの設計を促進し、情報設計、人間と情報の相互作用、人間とコンピュータの相互作用、人間同士の相互作用、コンピューティング技術と芸術、社会、文化の問題との関係などの問題に取り組んでいます。[ 1 ]
米国国立科学財団(NSF)は、3次元研究を「人間、コンピュータ、環境からなる3次元空間」と定義しています。[ 2 ] NSFによると、人間次元は、個人のニーズをサポートする研究から、目標指向グループとしてのチーム、つながりのある人々の非構造的な集合体としての社会まで多岐にわたります。コンピュータ次元は、固定コンピューティングデバイスから、モバイルデバイス、周囲の物理環境に組み込まれた視覚/聴覚デバイスの計算システムまで多岐にわたります。環境次元は、個別の物理的計算デバイスから、複合現実システム、没入型仮想環境まで多岐にわたります。[ 2 ]この分野のトピックの例を以下に示します。
人間中心システム(HCS)とは、人間中心のコンピューティングのために設計されたシステムのことです。このアプローチは、マイク・クーリーが著書『Architect or Bee?』[ 5 ]の中で、ルーカス・プランでの自身の経験に基づいて開発しました。HCSは、人間の活動に関連するインタラクティブシステムの設計に焦点を当てています。[ 6 ]クリングらによると、米国科学技術会議 のコンピューティング、情報、通信委員会は、高性能コンピューティング・プログラムの5つの構成要素の1つとして、人間中心システム(HCS)を特定しました。[ 7 ] 人間中心システムは、人間中心の自動化という観点から言及することができます。クリングらによると、HCSは「次のようなシステム」を指します。
さらに、Kling らは、システムを分類する際に考慮すべき人間中心性の 4 つの側面を定義しています。人間中心のシステムは、対象となる社会組織の複雑さ、および仕事と情報を構造化するさまざまな社会単位を分析する必要があります。人間中心性はシステムの属性ではなく、特定のシステムの利害関係者グループがシステムのメリットを評価するのを支援するプロセスです。システムの基本アーキテクチャは、人間と機械の間の現実的な関係を反映する必要があります。システムが設計されている目的と対象者は、システムの設計、評価、および使用の明確な部分である必要があります。[ 7 ]
ヒューマンコンピュータインタラクション(HCI)の分野では、「ユーザー中心」という用語が一般的に用いられています。このアプローチの主な焦点は、ユーザーのニーズを徹底的に理解し、それに対応することで設計プロセスを推進することです。しかし、ヒューマンセンタードコンピューティング(HCC)は、ユーザビリティエンジニアリング、ヒューマンコンピュータインタラクション、ヒューマンファクターといった、主にユーザーインターフェースやインタラクションを扱う従来の分野を超えています。専門家は、HCCを、従来のHCIの実践と比較して、学習科学、社会科学、認知科学、インテリジェントシステムといった分野をより広範に統合した学問分野と定義しています。
人間中心コンピューティング(HCC)の概念は、コンピュータ関連研究の領域において不可欠な要素とみなされており、コンピュータ科学の一分野にとどまらない広範な概念である。HCCの視点では、「コンピューティング」とは、多様なタスクを可能にする具体的な技術を包含するだけでなく、社会や経済にも大きな影響を与えるものであると認識されている。
さらに、デルトゥーゾスは、HCCがいかにしてユーザーが簡単に操作できるインターフェースという概念を超え、自然なインタラクション、自動化、パーソナライズされた情報検索、コラボレーション機能、カスタマイズという5つの技術を戦略的に取り入れているかを詳しく説明している。
HCCの範囲は広範ですが、HCCシステムおよびアルゴリズム設計プロセスの核となる要素として、以下の3つの基本的要素が提案されています。
HCCアプリケーションのシステムおよびアルゴリズム設計においてこれらの要素を遵守することで、以下のような特性が得られると期待されます。

マルチメディアにおける人間中心の活動、すなわちHCM は、次のように考えることができます。[ 8 ]メディア制作、注釈、整理、アーカイブ、検索、共有、分析、およびコミュニケーションは、制作、分析、および相互作用の 3 つの領域に分類できます。
マルチメディア制作は、メディアを作成する人間の作業です。[ 9 ]例えば、写真撮影、音声録音、リミックスなど。HCM に関わるメディア制作のすべての側面は、人間が直接関与する必要があります。マルチメディア制作には 2 つの主な特徴があります。1 つ目は、文化と社会要因です。HCM 制作システムは、文化の違いを考慮し、展開される文化に合わせて設計する必要があります。2 つ目は、人間の能力を考慮することです。HCM 制作に関わる参加者は、制作プロセス中に活動を完了できる必要があります。人間中心マルチメディア (HCM) のマルチメディア分野は、写真、音声録音、リミックスなど、さまざまな形式のメディアの作成と開発に特化しています。HCM の特徴は、制作プロセス全体を通して人間の積極的な関与を重視している点です。これは、特定の文化的文脈に合わせて HCM システムをカスタマイズするために、文化の違いを考慮に入れる必要があることを意味します。さらに、HCM 制作で成功を収めるための重要な要素は、人間の能力を認識し、効果的に活用することです。これにより、積極的な参加が可能になり、すべての制作活動の効率的な完了が保証されます。
マルチメディア分析は、人間の活動や社会行動全般を自動的に分析するHCMアプリケーションの一種とみなすことができます。人間のコミュニケーションを促進・強化することから、仕事、娯楽、個人的な領域における情報へのアクセスや検索を改善することまで、幅広い分野で活用できる可能性があります。人間中心マルチメディア(HCM)におけるマルチメディア分析の分野では、人間の活動や社会行動を自動的に分析します。このアプリケーション分野は、個人間のコミュニケーションの改善や、仕事、娯楽、個人的な状況における情報アクセスの強化など、幅広い領域をカバーしています。マルチメディア分析は、単なる分類を超えて人間の行動をより深く理解できるため、その活用範囲は広範です。これにより、システムの機能を強化し、ユーザーに優れた体験を提供することができます。
マルチメディアによるインタラクションは、HCMのインタラクション活動領域とみなすことができます。人間同士がどのように、そしてなぜインタラクションするのかを理解することは、そのようなコミュニケーションを促進するシステムを構築し、人々が自然な方法でコンピュータとインタラクションできるようにするために不可欠です。自然なインタラクションを実現するには、文化的な違いや社会的文脈を考慮することが、潜在的な文化的背景の違いから、主要な要素となります。例えば、インタラクションが物理的に同じ場所でリアルタイムに行われる対面コミュニケーション、インタラクションが物理的に離れた場所で行われるがリアルタイムのままのライブコンピュータ媒介コミュニケーション、インスタントSMSや電子メールなどの非リアルタイムのコンピュータ媒介コミュニケーションなどが挙げられます。
人間中心設計プロセスは、設計で使用される問題解決手法です。このプロセスでは、まずユーザーに共感し、製品のターゲットユーザーについて学び、彼らのニーズを理解することから始まります。共感は、次に調査につながり、ターゲットユーザーに具体的な質問をして、対象製品に対する彼らの目標をさらに理解します。この調査段階では、競合分析も行われ、製品市場におけるより多くの設計機会が見つかることがあります。デザイナーは、製品設計のユーザーと市場に関するデータを収集したら、次にアイデア創出段階に進み 、スケッチやワイヤーフレームを通して設計ソリューションをブレインストーミングします。ワイヤーフレームは、情報アーキテクチャ、スペースの割り当て、コンテンツの機能に焦点を当てた、ユーザーインターフェースのデジタルまたは物理的な図解です。したがって、ワイヤーフレームには通常、色やグラフィックはなく、インターフェースの意図された機能のみに焦点を当てます。[ 10 ]
人間中心設計プロセスを締めくくるには、2 つの最終ステップがあります。ワイヤーフレームやスケッチを作成した後、デザイナーは通常、紙のスケッチや低忠実度のワイヤーフレームを高忠実度のプロトタイプに変換します。プロトタイプを作成することで、デザイナーはデザインのアイデアをさらに探求し、全体的なデザインコンセプトに集中することができます。[ 10 ]高忠実度とは、プロトタイプがインタラクティブで「クリック可能」であり、実際のアプリケーションをシミュレートすることを意味します。[ 11 ]この高忠実度のプロトタイプを作成した後、デザイナーはユーザビリティ テストを実施できます。これには、製品のターゲット ユーザーを代表する参加者を集め、実際の製品を使用しているかのようにプロトタイプを操作してもらうことが含まれます。ユーザビリティ テストの目標は、改善が必要なデザイン上の問題を特定し、実際のユーザーが製品とどのようにやり取りするかを分析することです。[ 12 ]効果的なユーザビリティ テストを実施するには、ユーザーの行動や決定をメモし、プロトタイプを使用している間、ユーザーに声に出して考えてもらうことが不可欠です。
人間中心コンピューティングの人気が高まるにつれ、多くの大学が大学院生と学部生の両方を対象とした、人間中心コンピューティングの研究・学習のための特別なプログラムを設けている。
ユーザーインターフェースデザイナーとは、通常、技術、認知科学、ヒューマンコンピュータインタラクション、学習科学だけでなく、心理学や社会学にも関連する学位や高度な知識を持つ人物です。ユーザーインターフェースデザイナーは、インタラクティブなソフトウェアアプリケーションの全体的なユーザビリティを考慮し、インタラクションデザインとフロントエンド開発を重視した、ユーザー中心設計手法とアジャイル開発プロセスを開発・適用します。
情報アーキテクトは主に、ユーザーとビジネスのニーズを理解し、それらのニーズを最適に満たすように情報を整理することに取り組みます。具体的には、情報アーキテクトはプロジェクトチーム内で技術開発とクリエイティブ開発の間の重要な橋渡し役を務めることがよくあります。IA の関心領域には、検索スキーマ、メタデータ、分類体系などがあります。[ 13 ]

NASA/エイムズ計算科学部門の人間中心コンピューティング(HCC)グループは、ホートン火星プロジェクト(HMP)の一員としてホートンで研究を行い、アナログ研究を通じて、火星での生活や仕事の仕方を解明しようとしている。[ 14 ]

人間中心コンピューティングの原則に基づき、アリゾナ州立大学の認知ユビキタスコンピューティングセンター(CUbiC) [ 15 ]は、支援、リハビリテーション、ヘルスケアアプリケーションを開発しています。2001年にセトゥラマン・パンチャナサンによって設立されたCUbiCの研究は、センシングと処理、認識と学習、インタラクションと配信というマルチメディアコンピューティングの3つの主要分野に及んでいます。CUbiCは学際的な研究を重視し、個人を技術設計と開発の中心に据えています。このような技術の例としては、視覚障害のある学生が授業についていき、メモを取るのを支援するために設計されたデバイスであるNote-Taker [ 16 ]や、触覚フィードバックを介して視覚障害のある人に顔の表情を伝えるVibroGlove [ 17 ]などがあります。
2016年、CUbiCの研究者たちは、HCCに隣接する新しいパラダイムである「パーソンセンタードマルチメディアコンピューティング」[ 18 ]を発表しました。これは、認知能力やスキルを含むユーザーのニーズ、好み、癖を理解し、自己中心的なテクノロジーを設計することを目的としています。パーソンセンタードマルチメディアコンピューティングは、HCCのマルチメディア分析とインタラクションの側面を重視し、個人向けに設計されているにもかかわらず、新しいユーザーに適応できるテクノロジーを作成します。
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