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実世界Live Programmingの実現に向けて
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Jun Kato
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夏のプログラミングシンポジウム2014用の発表資料です。
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実世界Live Programmingの実現に向けて
1.
実世界Live Programming の実現に向けて 加藤 淳
http://junkato.jp/ja/ 産業技術総合研究所 情報技術研究部門 メディアインタラクション研究グループ Picode DejaVu VisionSketch TextAlive 1
2.
加藤 淳(かとう じゅん) •
JST ERATO 五十嵐プロジェクト 2008.4-2013.2(学部4年~) • 東京大学 五十嵐健夫研究室 修士・博士 2009.4-2014.3 • Microsoft Research Asia/Redmondインターン 2012.1-4,6-9 • Adobe Research Seattle インターン 2013.8-11 • 産業技術総合研究所 研究員 2014.4- http://junkato.jp/ja/ 経歴 研究テーマ Human-Computer Interaction (人とコンピュータの関係改善) とくに、 統合開発環境を使いやすくする研究を通して より多くの人が快適にプログラミングできるようにしてきた 2
3.
2008 2009 2010
2011 2012 2013- 研究プロジェクト一覧 Phybots ACM DIS’12 Pressing ACM UIST’09 IntelliViewer ACM UIST’10 Picode ACM CHI’13 Multi-touch Multi-robot ACM CHI’09 Surfboard ACM UIST’10 Sharedo WISS’11 CRISTAL ACM SIGGRAPH’09 It’s Alive! ACM PLDI’13 DejaVu ACM UIST’12 VisionSketch GI’14 3
4.
本日の講演内容 • 実世界Programming • 楽しい •
難しい • 想像力 • Live Programming • 死んでる • 生かす • 全部生かすと壊しやすい 4
5.
実世界Programmingは 楽しい 5
6.
なめこカメラ おうちハック発表会 8/31@秋葉原Garage 参加者募集中! http://kadecot.net/ouch-hack/ 6
7.
OpenPool 7
8.
Kinect + LEGO Workshop 8
9.
実世界Programmingは 難しい 9
10.
実世界入出力を伴うプログラム の増加 a b c 実世界入力 (センサの生データ) a.RGBカメラ 映像情報 b.深度センサ
姿勢情報 実世界出力 (アクチュエータの生データ) c. 姿勢情報 ロボット 10
11.
実世界入出力を伴うプログラム 開発の特徴 実世界入出力: 従来型入出力: 文字表記が困難複雑で連続的 文字表記が容易シンプルで断続的 11
12.
実世界入出力を伴うプログラム 開発の問題 既存の統合開発環境は、従来型の入出力を伴う プログラム開発に最適化されている 実行環境(3次元)開発環境(2次元) 文字ベースのユーザインタフェースが多い 実行結果を理解・ 想像するのが困難 12
13.
3次元への想像力 13
14.
博士論文の内容: Integrated Graphical Representations 文字表現
抽象的で精密なロジックを表現できる 画像表現 具体例を分かりやすく表現できる 実世界由来のデータを画像表現で表し、 文字プログラミングの効率向上をねらう Cf. 科学論文における 文章と図表の関係 “Orality and Literacy” [Ong ‘82] 14
15.
実世界入出力データを表す画像表現: 写真 • 実世界入出力データを写真と紐づけて管理 • 文字列ベースのエディタ中でインライン表示 15
16.
試作システム: Picode [Kato CHI
’13] 16
17.
実世界入出力データを表す画像表現: 動画 • プログラムの振る舞いを動画として記録・管理 • 2つのユーザインタフェースがコードエディタと連携 タイムライン キャンバス 17
18.
試作システム: DejaVu [Kato UIST
’12] 自動録画 録画データの再生 プログラム再実行 18
19.
画像表現の編集操作による プログラム実装支援 • Example(直前の実行結果)への描画で実装を行う • 結果をインタラクティブに確認 コード補完図形描画 結果をインタラクティブに確認 19
20.
試作システム: VisionSketch Canvas Visual
Editor Code Editor 20
21.
3つの研究のまとめ: 開発環境への画像表現の統合 1. 実世界入出力を伴うプログラム開発のワークフ ロー(Programming with
Example, PwE)を分析 2. 画像表現を活用しPwEを支援する開発環境試作 実行環境(3次元)開発環境(2次元) 溝を少し埋めた 21
22.
Live Programming 22
23.
プログラムは死んでいる 23
24.
プログラミング今昔 (1/3) • コンピュータに、やってほしい手続きを伝える方法 •
かつてのプログラミング [~1960年代前半] 機械語をカードに記録 記録する内容は 自力で計算 実行 プログラミングは全くインタラクティブじゃなかった
25.
プログラミング今昔 (2/3) • その後のプログラミング
[1960年代後半~] public class HelloWorld { // Hello World! public static void main(String[] args) { System.out.println("Hello World!"); } } スクリーン上で 高級言語を記述 機械語を電子的に保存 実行 コンパイラエディタ デバッガ インタラクティブにプログラムを作れるようになった
26.
プログラミング今昔 (2/3) public class
HelloWorld { // Hello World! public static void main(String[] args) { System.out.println("Hello World!"); } } スクリーン上で 高級言語を記述 機械語を電子的に保存 実行 コンパイラエディタ デバッガ 依然としてこれらのステップは厳密に別れている ここにも 溝 があった!
27.
Live Programming • Inventing
on Principles [Victor, 2012] • Light Table [2012] • TouchDevelop [PLDI 2013] • Swift + Xcode [2014] 溝 を埋める試み 静的表現 (ソースコード) 動的表現 (実行時の振る舞い) 27
28.
プログラムを生かす 28
29.
Live Programming • (定義1)プログラミングの間ずっと、プログラムの 現状に関する情報が常に与えられる開発環境 •
(同2)コンパイル・実行等の溝をなくす開発環境 Juxtapose [Hartmann, UIST 2008] 29
30.
VisionSketch • プログラム全体を再起動せず、気になっているとこ ろだけ書き換えて結果を確認できる • アプリケーションを限定することで、 Hot
Swapを強力にしたLive Programming環境 30
31.
Live Programmingの本質 プログラム= • ソースコード+実行時の動的振る舞い •
不揮発性記憶媒体(HDD,SSD)+揮発性(メモリ) • 関数+状態情報 けっきょく、どちらも{0,1}+の 情報 であり、区別は便宜的 区別をなくすと便利じゃない? 31
32.
生かしたまま 壊していいところを 明示する 32
33.
Morphic的世界観への回帰? • Morphic • Self,
Squeak用GUIツールキット • 見えているものは全部編集可能 • http://lively-kernel.org/ • 見えているものすべてを編集可能な道具は人類に は早すぎるのでは?(自由度が高い=脆弱) • Atomはテキストエディタに特化したらから実用的 • VisionSketchは画像処理に特化したから実用的 • … 33
34.
TextAlive • Kinetic Typography動画を簡単に生成できる コンテンツ制作環境 •
動画生成過程に使うアルゴリズムを Live Programmingできる 34
35.
実世界Live Programming の実現に向けて 35
36.
まとめ • 実世界Programming • 2次元と3次元の溝 •
文字表現だけでは無理がある • 開発環境には分かりやすいメディア表現が必要 • Live Programming • 記述と実行の溝 • 実行したまま編集したい • すべてを編集可能にした環境は脆弱すぎる • 開発環境はもっとファンシーになるべき 36
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