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概念変換装置、概念集積装置、概念記録装置、概念分離装置、概念演算装置および概念処理装置 - 松下電器産業株式会社
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発明の名称 概念変換装置、概念集積装置、概念記録装置、概念分離装置、概念演算装置および概念処理装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平7−200623
公開日 平成7年(1995)8月4日
出願番号 特願平5−336978
出願日 平成5年(1993)12月28日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】松田 正道
発明者 宮崎 仁誠
要約 目的
異なる言語間の通訳を必要とせず、また、微少なエラーは些細な解釈ミスとなって反映されるなど人間的な処理が行える装置の提供。

構成
現行のコンピュータがある概念を記号化して記録、演算しているのに対し、本発明では与えられた概念を概念の要素に分離し、それぞれの要素概念の意味を反映した形での信号に変換後、これを記録あるいは処理する。すなわち、事象を表現するのに必要な要素概念を分類整理して得られる、その分類概念及び各分類概念に属する概念項目と、それら分類概念及び概念項目に対応する信号(多次元の特性を示し、集積による多重化が可能な信号)の特性情報とが格納されたデータベースと、入力されて来る前記要素概念を、前記データベースと対照させることによって、その要素概念の意味を反映した形で記録可能な信号に変換する変換手段とを備える概念変換装置である。
特許請求の範囲
【請求項1】事象の表現を構成する要素概念を、その要素概念の意味を反映した形で記録可能な信号に変換することを特徴とする概念変換装置。
【請求項2】事象を表現するのに必要な要素概念を分類整理して得られる、その分類概念及び各分類概念に属する概念項目と、それら分類概念及び概念項目に対応する信号(多次元の特性を示し、集積による多重化が可能な信号)の特性情報とが格納されたデータベースと、入力されて来る前記要素概念を、前記データベースと対照させることによって、その要素概念の意味を反映した形で記録可能な信号に変換する変換手段と、を備えたことを特徴とする概念変換装置。
【請求項3】請求項1、又は2の概念変換装置により生成された複数の信号を集積し、記録媒体の1要素に記録可能な形式にする集積手段を備えたことを特徴とする概念集積装置。
【請求項4】請求項1、又は2の概念変換装置あるいは請求項3の概念集積装置より生成した信号を記録する記録手段を備えたことを特徴とする概念記録装置。
【請求項5】請求項3の概念集積装置により集積、変換された信号が、請求項4の概念記録装置に記録された後、これを読みだし、分離し、元の要素概念に変換する分離手段を備えたことを特徴とする概念分離装置。
【請求項6】請求項1、又は2の概念変換装置により得られた信号に変化を加えることにより、この信号が有する要素概念の意味を変化させる演算手段を備えたことを特徴とする概念演算装置。
【請求項7】請求項1、又は2の概念変換装置、請求項3の概念集積装置、請求項4の概念記録装置、請求項5の概念分離装置、及び請求項6の概念演算装置を備え、概念が表す意味を保持したままで、概念の記録、読みだし、および概念同士の演算を可能としたことを特徴とする概念処理装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、新規なコンピュータの駆動原理に関するものであり、広く情報処理一般に関するものである。
【0002】
【従来の技術】現行のコンピュータは、或る事象を表現するに際し、まず用いる人間言語の言葉を用いて文字として表現し、その後この文字をデータベースに定義された基準に沿って機械語の記号に変換し、これを磁気、電荷、あるいは光学特性などの記録可能な信号に変換、記録している。即ち、例えば、手近な所に白い花が存在しているという事象を考える。例えば、日本語ではこれを「この花は白い。」と言う文で表現する。その後「こ」、「の」、「花」、「は」、「白」、「い」、「。」という7個の文字に分解し、それぞれの文字をJIS規格などのデータベースに記載された定義に従い、1文字当たり4個の16進数数字に置き換える。しかる後、この数字列を2値の機械語に変換し、電荷(メモリー)あるいは、磁気(ディスク)、または光学特性(光ディスク)などの信号としてこれを保存する。同じ例が、英語圏に置いては「This is a white flower.」という23個の文字列となり、これは例えばASCII規格により1文字あたり2個の16進数すなわち合計46個の16進数の列に変換され保存されるであろう。例示した表現は、「この(手直な場所を表す曖昧な指示)」、「花(物質を示す)」、「白い(状態を示す)」という3個の要素概念の集合体であると考えられる。この要素概念は日本人でもアメリカ人でも共通して理解するはずである。しかしながら、ここで記録した情報を読み取ることは出来るがJISおよびASCIIの規格を知らない第3者を考えた場合、この第3者は情報の内容を理解することは出来ない。また、この第3者にとって、日本語で表現された情報と英語で表現された情報の間に何等の相関を見いだすことは出来ないであろう。これはすなわち、元々の表現が或る言語の規定で文字として記号化された時点において、要素概念の意味を失っていることを意味している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上述したように現行のコンピュータは基本的にあらゆるものを記号化して演算する。従って本来記号で表現する数学的な処理は非常に高速で行うことが出来る。また、データベースにおける文字列の検索も文字をあくまで記号として扱う限り、効率のよい処理が行われる。半面、情報の内容については関知していないため、誤処理を行う際誤りの大小については同じ重みで取り扱われる。上述の例文で具体的に説明すると、「この花は白い」(文1)を基本として、次の2つの文、「この花は黒い」(文2)「この花は色が薄い」(文3)とを比較すると、文の意味は文3の方が近いにかかわらず、文2は漢字1文字の違い、文3は3文字の違いとなり、文2の方が違いが少なく判断される。また、上述したように記録した情報は言語体系が異なれば全く意味が通じない。
【0004】本発明は、このような現行のコンピュータの課題を解決するため、概念を記号化して処理するのでは無く、概念の意味を反映した形で記録し、さらに概念と概念の演算を可能とする装置を提供することを目的とするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の概念処理系は以下の構成により達成される。
【0006】1:要素概念の整理事象を表現するのに必要な要素概念を機械処理が可能なように分類整理したデータベースを作成する。例えば以下のような分類が考えられる。
a) 一般名詞花、机、人、海、などb)形容詞白い、美しい、大きい、高い、などc) 動詞動く、捨てる、 燃やす、などd) 指示代名詞この、あの、私の、など以上a)〜d)はいずれも各国で共通した概念があり、またそれぞれが類義語を有している。場合によっては反意語も存在する。ここで、類義語が存在するというのが要素概念になり得る為の条件である。類義語がいかにたくさん存在していても、その意味を要約すれば共通の概念としてくくることができるからである。例えば、「書く」、「描く」、「記述する」、「描写する」などは形態は違うが全て同じ概念として扱っても意味は通じるであろう。これに対し、要素概念にならないものは例えば固有名詞がある。固有名詞は特定の事象を示すものであり、文字記号の形態が完全に揃って初めて意味を持つ。当然、このような固有名詞に関してもその存在には重要性があるので、本発明においても補助的に扱う必要はある。以上a)〜e)を本発明における概念分類と定義する。
【0007】また、ひとつの概念分類内における各項目(例えば、概念分類a)においては花、机、人、海、など)を概念項目と定義する。当然のことながら、ここで挙げた概念分類は本発明を説明するのに必要な最低限のものであり、状況に応じてより多くの分類項目を設定する必要がある場合も多い。
【0008】2:対象とする信号の選定本発明において、扱われる信号が必要とする最低条件:a)多次元の特性を示す物例えば、光であれば強度、波長、位相、偏光方向の少なくとも4次の特性がある。また、磁気は強度しかないが、これを磁気記録デバイスのように空間的方向性を付加することにより、位相、波長が加わり、3次の特性となる。さらに、疑似的ではあるが、音声信号の記録にマルチトラックレコーダを用いれば、トラックのチャンネルがさらに加わり4次の特性を示す。
b)集積による多重化が可能なこと光、音などの波状性質を有する物は同一の記録場所に多重化することが出来る。また、逆に分光的手法、フーリエ変換などの数学的手法によりこれを分解することもできる。
【0009】上記a), b)の観点から、少なくとも現在のところ概念を記録する信号としては、音または光を記録するデバイスが流用され得る。
【0010】すなわち、本発明は、事象の表現を構成する要素概念を、その要素概念の意味を反映した形で記録可能な信号に変換することを特徴とする概念変換装置である。
【0011】また、本発明は、事象を表現するのに必要な要素概念を分類整理して得られる、その分類概念及び各分類概念に属する概念項目と、それら分類概念及び概念項目に対応する信号(多次元の特性を示し、集積による多重化が可能な信号)の特性情報とが格納されたデータベースと、入力されて来る前記要素概念を、前記データベースと対照させることによって、その要素概念の意味を反映した形で記録可能な信号に変換する変換手段と、を備えたことを特徴とする概念変換装置である。
【0012】また、本発明は、上記概念変換装置により生成された複数の信号を集積し、記録媒体の1要素に記録可能な形式にする集積手段を備えたことを特徴とする概念集積装置である。
【0013】また、本発明は、上記概念変換装置あるいは上記概念集積装置より生成した信号を記録する記録手段を備えたことを特徴とする概念記録装置である。
【0014】また、本発明は、上記概念集積装置により集積、変換された信号が、上記概念記録装置に記録された後、これを読みだし、分離し、元の要素概念に変換する分離手段を備えたことを特徴とする概念分離装置である。
【0015】また、本発明は、上記概念変換装置により得られた信号に変化を加えることにより、この信号が有する要素概念の意味を変化させる演算手段を備えたことを特徴とする概念演算装置である。
【0016】また、本発明は、上記概念変換装置、概念集積装置、概念記録装置、概念分離装置、及び概念演算装置を備え、概念が表す意味を保持したままで、概念の記録、読みだし、および概念同士の演算を可能としたことを特徴とする概念処理装置である。
【0017】
【作用】次に、概念記録に正弦波の集合よりなる音声信号を用いる場合を例にとって、具体的な作用の説明を行う。
【0018】請求項1、2の概念変換装置は、入力装置より入力した概念をその意味に対応した正弦波に変換する機能を有する。例えば、概念分類a)〜e)は正弦波の周波数を割り当てることが出来る。また、概念項目は振幅の違いを割り当てる。ここで、項目が近いものほど近似の振幅を割り当て、概念項目が逆のときは(白い<−>黒い)符号が逆転した振幅(すなわち位相が180度ずれている)を割り当てる。
【0019】請求項3の概念集積装置は、上記で変換された各周波数の正弦波を重ね合わせてひとつの複雑な音声信号に変換する。ここで、ひとつの音声信号内に複数の概念要素が集積される。
【0020】請求項4の概念記録装置は、上記により変換集積された音声信号(すなわち概念要素の集合体)を記録する作用を持つ。ここでは現行のコンピュータと同じく揮発性、不揮発性の記録が考えられる。
【0021】請求項5の概念分離装置は、上記により記録された音声信号(すなわち概念要素の集合体)を読み出した後、各周波数に分離する。すなわち、要素概念の集合体から要素概念を抽出する作用を持つ。
【0022】請求項6の概念演算装置は、上記により抽出された概念要素の振幅に変化を加える。例えば、「白い」という要素概念に相当する音声信号の周期を180度ずらすと意味が逆転し「黒い」に変わる。このように概念要素の音声信号に変換を加えることによって、概念の意味を変換することが出来る。
【0023】請求項7の概念処理装置は、上記の全ての装置より構成され、概念の入力、記録、変換を可能とする装置である。ここで、変換後の概念はその意味を反映した信号となっているため、例えば日本国内において記録した概念は日本語を理解しない外国においても直接的に読みだし、演算することが可能である。
【0024】
【実施例】以下本発明の実施例について図面を参照して説明する。
(実施例1)
「概念変換装置」入力装置としてパーソナルコンピュータを用いた。コンピュータ本体には各概念分類での概念項目とそれに対応する音声信号の特性情報(周波数、振幅)があらかじめデフォルトでデータベースとして構築されている。このデータベース内では概念項目は意味の類似性によって序列が付けられており、この序列に対応して振幅が設定されている。また、パーソナルコンピュータには位相を揃えた5個の発振器が接続されており、それぞれ1, 2, 3, 4, 5kHzに周波数は固定されている。それぞれの発振器は概念分類a)〜e)に対応しており、入力装置の出力した特性情報に基づいて音声信号が出力される。
【0025】この状況を概念図として示したものが図1である。「この花は白い」という事象を受けて、入力者は「この」、「花」、「白い」という3つの要素概念に分離して考える。その後それぞれの要素概念をコンピュータから入力する。ここでもし、希望する要素概念そのものがデフォルトで用意されていなければ、もっとも意味の近似した要素概念を入力するか、もしくは新たな要素概念をデータベースに入力するオプションがある。データベースに入力の際概念項目の序列は人間が判断する方式を取った。
【0026】「花」は名詞の概念分類で2KHzが割り当てられている。また、名詞の概念分類内で「花」は0.8Vを割り当てた。「この」は指示代名詞の概念分類で、この分類は1KHzが割り当てられている。また、指示代名詞の概念分類内に置いて「この」は序列として1が当てられており、振幅は1.0Vに相当する。同様に、「白い」は形容詞の概念分類で周波数は3KHz、振幅は0.6Vである。参考までに「黒い」は同じく3KHzで振幅は「白い」の逆で-0.6Vである。
【0027】ただし、ここでの設定は一例である。更に一層よりよい設定を行うためには、言語学的な研究成果を加味すればよい。また、固有名詞の概念分類は現行のコンピュータと同様にキャラクターベースの以上の説明の通り、「この花は白い」という事象を得て、入力者が入力を行うことにより、5個の発振器のうち3個が概念要素の意味に対応して発振を開始した。なお、本発明の実施例に置いては実施の簡便さから音声信号を用いたが、先述のように記録される信号として光を用いることも当然可能であり、この場合にはより多くの情報量が処理出来る。
(実施例2)
「概念集積装置、概念記録装置」概念集積装置の作動原理を示したものが図2である。本実施例において信号としては音声信号を用いているため、概念集積装置は5チャンネルオーディオミキサーを母体とし、各チャンネル間の増幅率が厳密に同一になるよう、また各チャンネル間に位相差が生じないように改良を施したものを用いた。図2に示すように実施例1で得られた3つの音声信号が集積されてひとつの複雑な音声信号となった。この音声信号は1周期で「この花は白い」という文を表現していることになる。説明のためこのような信号を複合概念信号と呼ぶことにする。この信号は通常の音声信号と同様に磁気記録媒体に記録した。本実施例においては音声信号を利用したため、概念集積装置はオーディオミキサーと基本的に同一のもの、また、概念記録装置は音声記録装置と同一のものを流用したが、例えば光を記録信号として用いた場合は概念集積装置はレンズに類するものであり、記録装置はホログラフィーなどの写真デバイスが利用できるであろう。
(実施例3)
「概念分離装置、概念変換装置」概念分離装置と概念変換装置を作動した概念図を図3に示す。
【0028】本実施例においては5種のオーディオパスフィルターを用いてそれぞれ1、2、3、4、5kHzの信号だけを取り出す5つの出力端子を設けて概念分離装置とした。また、概念変換装置は入力がA-Dコンバータを通り、別のパーソナルコンピュータのメモリ上に蓄えられる。その後、この音声信号の振幅を入力者が変換できる設定にしたものである。実施例2で得られた複合概念信号をこの概念分離装置に通したところ集積する前の3つの要素概念信号が得られた。さらにこの信号のうち、3kHz帯すなわち形容詞の要素概念に変換を加え、振幅を逆の符号にした。すなわち、「白い」を意味していた要素概念を逆の「黒い」に変換した。この後、実施例1と同様に概念集積装置を通すことにより、先の例文と意味の逆転した複合概念信号を容易に作成することができた。
【0029】以上の実施例で示したように、入力者がある与えられた事象を要素概念に分離しそれを集積してひとつの信号化し、更にこれを記録した後、要素概念に分離、また、特定の要素概念に演算を加えて新たな事象を示す複合概念信号を合成できた。上記は説明の簡便さから、日本語を利用した系について述べた。この場合には入力装置に日本語に基づくデータベースを必要とするが、記録された状態はあくまで言語によらず、概念の意味を反映した信号である。従って、記録状態で非日本語圏に運んだ場合でも相手先で直接概念の変換処理は行えるし、日本語ー外国語の変換を通すことなく直接外国語の言語に変換することができる。また、記録状態での信号は意味の類似性により序列化されているため、微少な信号処理の誤りは微少な意味の取り間違えとなって反映される。この点、現行のコンピュータが些細な信号処理エラーであっても全く意味不明の出力をし得ることと対照的である。
【0030】なお、本発明の各手段は、コンピュータを用いてソフトウェア的に実現するのが通常であるが、それら各機能を有する専用のハード回路を用いて実現する事も出来る。
【0031】
【発明の効果】以上述べたところから明らかなように、本発明により、与えられた概念をその意味を反映したまま記録、概念の演算、概念の集積、分離が行える装置が実現できる。




 

 


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