日本語入力における最適なキーボード配列の研究

平成 24 年度卒業研究発表会
日本語入力における最適なキーボード配列の研究
西川
浩志
1. 研究背景･研究目的
コンピュータの入力装置としてキーボードは、
現在も重要な役割を果たしている。最近では状況
が変化し、 iPad や Android タブレット端末、ス
マートフォンといった携帯情報端末を使用する光
景が当たり前となってきており、ここでは
QWERTY 配列のソフトウェアキーボードが採用
されている。しかし、 QWERTY 配列は元々英語
の文字入力を想定して考案されたものである。そ
のため、日本語入力に適したキーボード配列が求
められる。
本卒業研究は、従来からあるハードウェアキー
ボードに加えて、タブレット端末のソフトウェア
キーボードに着目し、日本語入力に最適なキーボ
ード配列を提案することが目的とする。日常的な
ローマ字入力での日本語タイピングに着目し、記
号や数字といったキーは使用しないことを前提に
提案するキーボード配列を考える。ローマ字入力
は、グローバリズムに富んだ訓令式を採用する。
また、編集の際に使用するバックスペースキーや
エンターキーなども考慮しない。
2. 研究目標
本卒業研究の目標は、既存のキーボード配列
(QWERTY 配列 )よりも、日本語入力に適したキ
ーボード配列を提案し、複数人を対象に実際に検
証実験をすることである。
目標を達成するために以下の項目を満たすキー
ボード配列を考える。
･タイプミスの回数をできる限り減らす。
･タッチする総移動距離をできる限り短くする。
･タッチタイピングではないので、視認タイピン
グしやすいキー配置にする。
3．既存のキーボード配列の特徴
キーボードの歴史や既存のキーボード配列 (主
に QWERTY 配列と DVORAK 配列 )で英文タイピ
ングの特徴などの調査を行った。
(1) 両手使用度のバランスの違いがある。
QWERTY 配列ではタイプする仕事量の 57％
が左手にかかり、 43 ％が右手に負担がかかる
ことが分かった。
(2) 各指の使用頻度のバランスが違うことである。
蘆田
昇
この場合、QWERTY 配列では各指に応じてか
かる負担が DVORAK 配列よりもバラバラで
悪い。
(3) 中央段だけでタイプできる語囲に差がある。
QWERTY 配列では約 100 語に過ぎないが、
DVORAK 配列では約 3000 語網羅しているこ
とが分かった。
以上のことから、 QWERTY 配列には多くの問
題点があることが分かった。
4．日本語文字の特徴分析
Web 上の日本語文からローマ字の出現頻度に
ついて調査を行った。フリーソフト “ KAKASI”
を用いて日本語の文章を訓令式のローマ字に変換
後、文字ごとの頻出度を java プログラムで抽出し
た。
調べた文章中のアルファベットの数は 60360 字、
数字や記号などの無効文字は 20058 字であった。
その中で母音の数は全体の 59.68％、子音の数は
全体の 40.32％という結果となった。
表 1
順位
1
2
3
4
5
アルファベット頻出 (top10)
文字
％
順位
文字
14.5
6
A
T
13.3
7
O
K
12.5
8
I
E
11.9
9
U
S
9.0
10
N
R
％
8.7
7.6
7.4
5.6
5.2
ローマ字の 2 文字組、3 文字組の出現頻度につ
いても調査を行った。2 文字組と 3 文字組を合わ
せたデータ数は 57175 組である。
57175 組の中で、 2 文字組 [no]が一番多く、逆
に一番少なかったのが、 [nu]であった。
50 音以外のローマ字表記のもの ( 濁音・半濁
音・拗音 )であらわされる組み合わせでは、特に「だ
行」で表されているものが多いことが分かった。
拗音については、全体的に発生確率は少ないとい
う結果になったが、[子音 +yu]、[子音 +yo]の形の
ものの発生確率が多いという結果になった。
5．ソフトウェアキーボードの提案
今回調査を行ったデータを基に、片手でメール
やインターネットの検索を行うことを想定して図
１のようなキー配列を考案した。上段の左右隅の
４つのキーは割り当てていない。
平成 24 年度卒業研究発表会
図 1
考案したキー配列
このキー配列は、２つの観点を考慮して配置を
行った。１つ目は、母音を全て集めて、さらにソ
フトウェアキーボードではタッチタイピングでな
く、視認によるタイピングとなるため、最下部の
中心に配置するようにした。２つ目は、より少な
い移動距離にしたという点である。母音ごとに対
になる子音に特徴があることがわかった。そこで、
それらの子音を母音から上下左右のいずれかの１
つのキーの範囲に配置した。図 1 に示すように赤
色は一番使用される母音、青色は母音程使わない
が重要な文字群、緑色は優先順位が一番低い文字
群と区別し、キーを配置した。用意した文章タイ
プ A,B,C(表 3)を用いて移動距離をシミュレーシ
ョンプログラムで調べたところ、表２のような結
果が得られた。
表 2 各キー配列の移動距離の比較
(ソフトウェアキーボード上で使用すると仮定 )
キーボード配列名
移動距離
QWERTY 配列
4557cm
考案したキー配列
3874.5cm
備考キーの幅 :1.7cm
キーの高さ :1,7cm
キー間のスペース :縦・横同じで 0.4cm
移動距離とは、2 点間の直線距離を意味す
る。
考案したキー配列を評価するため、被験者 5 名
による評価実験を行った。評価方法の手順は次の
通りである。
(1) キー配列 (QWERTY 配列 ) を用いて文章タ
イプ A,B,C をそれぞれ一分間ずつどちらか利
き手の指一本でタイピングする。
(2) 文章Ｃを実験者の打ちやすい方法で一分間
タイピングをする。
(3)考案したキー配列を用いて、まず練習用文章
で練習する。
(4) 考案したキー配列を用いて (1) と (2) の作業
を繰り返す。
(5)10 項目程度のアンケートに答えてもらう。
表３文章の特徴
文章タイプ総文字数
特徴
Ａ
280
3 文字以下の単語が多い
Ｂ
345
4 文字以上の単語が多い
Ｃ
420
短い文章形式
6．ハードウェアキーボードの提案
３．より、 QWERTY 配列ではなく、 DVORAK
配列をベースにしたキーボード配列を提案する。
右側に子音、左側に母音を配置する形になる。上
段左から文字を並べて、 PLYD 配列と呼ぶ。子音
の割り当て方は、使用頻度の高い順に人差指、中
指、薬指、小指の順に割り当てた。残りの子音は
上段から配置した。自分の手の甲によって下段が
見づらくなってしまうのを防ぐ目的がある。下段
には、 QWERTY 配列でも下段にある文字をなる
べく配置した。
図 2
図 3
PLYD 配列
各指の負担率
シミュレーションした結果図 3 より、各指にか
かる負荷が均等になり、疲労感が軽減されること
が予想できる。また、各段の使用回数を調べると、
中段の使用頻度が一番高く、中段でタイプできる
範囲が広くなっている。
7. 結論
ソフトウェアキーボードでは、シミュレーショ
ンの結果通り QWERTY 配列にまさるキーボード
配列を提案できなかった。原因は、 QWERTY 配
列の慣れが影響し、新しいキーボード配列の練習
時間が短かったことが挙げられるため、実験方法
をもう一度吟味する必要がある。ハードウェアキ
ーボードでは、QWERTY 配列や DVORAK 配列よ
りも指の負担が少なく、総移動距離の少ないキー
ボード配列を提案することができた。今後、より
幅広い年齢層の一般の方を対象にした検証実験を
行うことが望ましい。
参考文献
１ .「キーボード配列 QWERTY の謎」
NTT 出版安岡孝一安岡素子著
２．平成 23 年度卒業論文
「個人に適したキーボード配列の提案」井上朋紀
３ .平成 22 年度卒業論文
「 Java プログラミングにおける最適なキーボー
ド配列に関する研究」東和樹

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