並列計算をグラフィック表示するためにproof-based visualizationという手法とSwarmという言語 を使用している。
Pavaneは共有空間における通信/計算を統合した 並列計算モデル``Swarm''Roman_visualization をベースに作成れている。 BALSAや ZEUS のようなアルゴリズムアニメーションシステムと異なり、 プログラム中に表示プリミティブを埋め込むのではなく 計算に使われている共有データへのアクセスにより可視化を行なう。 また可視化計算の実行は逐次的に行なわれるのではなく、 あらかじめ記述された規則を共有空間内データが満たすと 実行が発火されるようになっている。 (宣言的アプローチという)
Swarmは共有データ空間を使用した並列計算モデルで、 Linda(共有空間を使用する点)、 UNITY(型式的記述、証明に重点を置いている点) などの影響をうけている。
Swarmは共有データ領域(dataspaceと呼ぶ) を用いて通信/計算を行なう。 データ空間はタプル空間(tuple space)、 トランザクション空間(transaction space)、 同期関係}(synchrony relation)の 3部分から構成される。 データ空間の要素は名前と値の列の組で構成される。 (e.g. has_label(P,L), Label(P)) トランザクション空間の要素には規則と動作が記述されており、 タプル空間内のデータ(タプル)が規則にマッチすると 記述されている動作が発火される。トランザクションの動作としては 通常の計算の他、タプル空間のタプルの生成/削除を指定できる。 同期関係というのは複数のトランザクションの動作が同時に発火することを 保証するためのものである。 初期状態として適当なタプルとトラザクションを与えると、 規則にマッチするトランザクションが順次発火することにより 計算が遂行されていく。
★Pavaneにおけるプログラム視覚化★
データ空間内の要素の状態がプログラムの状態を示すと考えられるので、 これを表示する。 要素の集合を直接表示に写像するのは複雑なので、簡単な写像を 多段(3段)にして可視化を行なう。
タプルの集合を単に空間(space)と呼び、空間から空間への 写像をトランザクション規則で表現する。
論文では、ネットワーク接続されたノードが メッセージによってアクティブ/インアクティブになるという計算を Pavaneによる記述でアニメーション表示した例を示している。

Lindaを使用した場合と同様、共有空間を使用したモデル では視覚化が簡単にできると思われる。割とよくできたシ ステムのように思われた。
Swarmはそれ自体言語であり、 式の評価や関数呼び出しなどの汎用プログラミング 言語機能を持っている(はずである)。 例えばCで書いてあるプログラムをPavaneで可視化することはできない。 (計算モデルや証明可能性という前堤がくずれてしまう) デモビデオのような画面を作るにはグラフィックライブラリを使っている はずであるがそれとのリンクがどうなっているかを隠している。 LindaやCellulaなどのようなモデルでは 通信プリミティブをCのような汎用手続き型言語から使用できるので その方が可視化には便利だと思う。
3層に分離して抽象化したとはいってもやっぱりノウハウとかアドホック のかたまりのようである。本当に意味があるのかどうか疑問。 (増井 1991/11/21)

G. C. RomanとK. C. Coxの開発したPavaneは 宣言的記述によるアルゴリズムアニメーションシステムで ソフトウェアプローブ挿入の手間を必要としない． (小池氏の bit別冊記事)

Brown氏はBrown大学のBALSAという教育用プログラム 視覚化システムの開発で有名な人物である。Zeusシステム もやはりプログラムの可視化システムであり、同じデータ をいろいろな側面から可視化することができる。また表示 されたデータを操作することによりマルチビューエディタ として使用できる。 (増井)

アルゴリズムの可視化手法はプログラム中に表示プリミティ ブを埋め込むというもので、これはBALSAと同じであまり 面白味のあるものではない。マルチビューエディタの作り 方も面白いものではない。(変化があった場合関連モジュー ルにイベントを送るという手法) (増井)

BrownらはBALSAの後継としてZeusを開発し， アルゴリズムアニメーションに音や３次元の概念を 実験的に導入している． またZeusでは１つの実体に対して， 複数の図形やテキストを対応させ編集できる Multiview Editingの機能が実現されている． 最近ではこの機能を利用し，アルゴリズムアニメーションとしての 枠を超え，一般的CAIにシステムを応用している． 例えば，ピタゴラスの定理の証明の場合， 三角形の二辺に対する正方形の面積の和が他の一辺に対する 面積に等しくなることをアニメーションによって実際に示すと 同時に，解説文が同期して表示される． (小池氏の bit別冊記事)

今後の視覚的言語のあり方についての意見。

• もう四角を線で結ぶ言語はいらない！
• VLは同時に複数の関係を示すのに有効な手段である。
• VLが有効な領域で使うべきである。例えば、
  • 並行処理の記述
  • マルチモーダルI/F(各種の入出力装置を使うI/F)
  • 身体不自由者のためのシステム

ZeusシステムBrown_Zeusにおいて色と音をどのよ うに使用したかという話

アルゴリズムの実行によりいろいろな音が出たりするのは 見ている分には面白いが、作ればできるという感じなので 研究的に特に価値があるとは思われない。

グラフィック命令の列を構文解析する手法。グラフィック 命令とは``moveto(10,10)''とかCGIの命令とかである。

グラフをGAでレイアウトする。

Lindaを拡張した(?)言語``Swarm''

文書をn次元空間内の点で表現して文書検索に利用するシ ステムGUIDO

2次元図形を構文解析する手法。通常の文脈自由文法を拡 張した「Positional Grammar」を使って図形の関係を記述 する。全ての文法要素の間に位置関係記述子が入る。 例えば \[ a + {(b + c) \over d} + e \] は a HOR + HOR ( HOR b HOR + HOR c HOR ) VER hbar VER d HOR + HOR e という感じになる。これを効率よく構文解析する手 法。

PYROというプレゼンテーションシステムの紹介。プロトタ イプを用意しておき、Case-based reasoningを使用して、 使えるものを流用する。

マルチメディア版文例集?

グラフの自動配置アルゴリズムはいろいろなものが提案さ れているが、どれを使えばいいかわからないことがあるの で、問題に最も適したアルゴリズムを選んで使用する 「Diagram Server」を提案している。

何故かイタリアにはグラフのレイアウトを研究している人 が多いようである。

四角とリンクで構成されたいわゆるビジュアルランゲージ 「LabVIEW」の紹介。LabVIEWは数年前から商用となってい るそうである。(日本ナショナルインスツルメントという 会社)

ロジックプログラムの構造と実行状態を図示するシステム

Canonの画像処理用ビジュアルプログラミングシステムVPL の紹介

Statechartは状態遷移グラフを拡張したグラフである。複 数の状態をひとまとめにして扱ったり、複数の状態遷移を ひとつのイベントで同時に動かすことができる。Citizen Alarm Watchの記述例が示されている。