STEP 1:データ可視化の重要性と目的

📊 STEP 1: データ可視化の重要性と目的

なぜデータを「見える化」する必要があるのか?人間の目と脳の仕組みから理解しよう

📋 このステップで学ぶこと

  • データ可視化とは何か
  • なぜ可視化が重要なのか
  • 人間の視覚認知特性
  • データ可視化の3つの目的(探索・説明・説得)
  • 良い可視化と悪い可視化の違い
  • 実際の成功事例

🤔 1. データ可視化とは何か

データ可視化の定義

データ可視化(Data Visualization)とは、数字や文字で表されたデータを、グラフや図などの視覚的な形式に変換することです。

私たちの身の回りには、膨大なデータが存在しています。売上データ、天気予報、テストの成績、健康診断の結果など、あらゆる場面でデータが使われています。しかし、数字の羅列をそのまま見ても、すぐに意味を理解することは難しいですよね。

そこで活躍するのが「データ可視化」です。数字をグラフや図に変換することで、誰でも直感的にデータの意味を理解できるようになります。

📝 身近な例で考えてみよう

例えば、クラスの算数テストの結果を見てみましょう。8人の生徒の点数があります。

【数字だけで見る場合】 太郎: 85点、花子: 92点、次郎: 78点、美咲: 88点、 健太: 95点、さくら: 81点、翔太: 73点、あかね: 90点
🤔 数字だけでわかること・わからないこと

この数字を見て、すぐに以下の質問に答えられますか?

  • 一番点数が高いのは誰?
  • 一番点数が低いのは誰?
  • 80点以上は何人いる?
  • 全体的に点数は良いほう?悪いほう?

じっくり見れば答えられますが、時間がかかります。これが大きなデータになると、さらに大変です。

📊 これをグラフで見ると…

同じデータを棒グラフで表現してみましょう。

【棒グラフで見る場合】 100┤ ★健太 95┤ ████ 90┤ ●花子 ████ ●あかね 85┤ ████ ████ ████ ●太郎 ●美咲 80┤ ████ ████ ████ ████ ████ ●さくら 75┤ ████ ████ ████ ████ ████ ████ ●次郎 70┤ ████ ████ ████ ████ ████ ████ ████ ●翔太 └──────────────────────────────────────────────── 花子 健太 あかね 太郎 美咲 さくら 次郎 翔太 ★ = 最高点(95点)
💡 グラフにすると一目でわかること
  • 最高点は健太くん(棒が一番長い)
  • 最低点は翔太くん(棒が一番短い)
  • 80点以上は6人(80のラインより上にいる人数をすぐ数えられる)
  • 全体的に80点前後に集中(棒の長さがだいたい揃っている)

このように、グラフにすると一瞬で全体像がわかるようになります。これが可視化の力です!

なぜ「可視化」が必要なのか

人間の脳は、数字の羅列よりも、絵や図の方が圧倒的に理解しやすいようにできています。これには科学的な理由があります。

私たちの祖先は、文字や数字が発明される何万年も前から、周囲の環境を「見て」判断してきました。危険な動物がいないか、食べられる果物はどこにあるか、天気はどうか…すべて視覚で判断していたのです。

そのため、人間の脳は視覚情報を処理する能力が非常に発達しています。一方、文字や数字を読む能力は、人類の歴史から見るとごく最近に獲得したものです。だからこそ、データを「見える形」にすることが効果的なのです。

🧠 人間の脳の仕組み – 驚きの数字
項目 数値 意味
視覚情報の割合 約80% 脳が処理する情報の8割は視覚から入ってくる
画像処理の速さ 文字の60,000倍 画像は文字よりも桁違いに速く処理される
視覚情報の記憶 3日後も65% 視覚情報は3日後でも65%記憶に残る
文字情報の記憶 3日後は10% 文字情報は3日後には10%しか残らない
💡 データ可視化が重要な3つの理由

これらの脳の仕組みを踏まえると、データ可視化が必要な理由がわかります。

理由1: 理解のスピードが上がる

複雑なデータも一目で理解できます。100行のExcel表を見るより、1つのグラフを見る方が圧倒的に速いです。

理由2: パターンを発見できる

数字だけでは見えない傾向や関係性が見えるようになります。「売上が毎年12月に上がる」「気温と売上に関係がある」など。

理由3: コミュニケーションがスムーズになる

他の人にデータの意味を伝えやすくなります。言葉で説明するより、グラフを見せる方が早く正確に伝わります。

👁️ 2. 人間の視覚認知特性

効果的なデータ可視化を行うためには、人間の目と脳がどのように情報を処理するかを理解することが大切です。ここでは、2つの重要な概念を学びます。

ゲシュタルトの法則とは

ゲシュタルト(Gestalt)はドイツ語で「形態」や「全体」を意味します。ゲシュタルトの法則とは、人間の目と脳が、バラバラの情報を自動的にまとまりとして認識する性質のことです。

例えば、夜空の星を見たとき、私たちは星座(オリオン座、北斗七星など)を「形」として認識しますよね。実際には星はバラバラに散らばっているだけなのに、脳が自動的にパターンを見つけて「まとまり」として認識するのです。

この性質を理解してグラフをデザインすると、見る人が自然にデータを正しく理解できるようになります。

📊 視覚認知の6つの法則

それぞれの法則と、データ可視化での使い方を見ていきましょう。

法則 どういうこと? グラフでの使い方
近接の法則 近くにあるものは「仲間」に見える 関連するグラフを近くに配置する
類似の法則 見た目が似ているものは「仲間」に見える 同じカテゴリは同じ色で表現する
閉合の法則 閉じた形はひとまとまりに見える グラフを枠で囲んで区別する
連続の法則 線でつながったものは一連の流れに見える 折れ線グラフで時系列を表現する
図と地の法則 前景と背景を区別して見る 重要な情報を前面に、背景はシンプルに
共通運命の法則 同じ方向に動くものは「仲間」に見える アニメーションで関連を示す
💡 身近な例で理解しよう

近接の法則の例:

スーパーの商品棚を想像してください。野菜は野菜コーナーに、お菓子はお菓子コーナーにまとまっていますよね。近くにあるから「同じ種類」とわかります。グラフも同じで、関連するデータは近くに配置すると「関係がある」と自然に理解されます。

類似の法則の例:

サッカーの試合で、同じユニフォームを着ている選手は「同じチーム」とわかりますよね。グラフでも、同じ色で塗られた棒や線は「同じグループ」と認識されます。

プリアテンティブ属性(前注意的属性)とは

プリアテンティブ属性という難しそうな言葉がありますが、簡単に言うと「意識しなくても目に飛び込んでくる特徴」のことです。

例えば、白い紙の上に赤いペンで1つだけ点を描いたら、すぐに目につきますよね。「あ、赤い点がある」と考える前に、もう見えています。これがプリアテンティブ属性です。

この性質を使うと、グラフの中で「特に見てほしい部分」に自然と視線を誘導することができます。

🎨 プリアテンティブ属性の6つの例
属性 グラフでの活用方法
赤い点は一瞬で見つかる 注目させたいデータに目立つ色を使う
○の中に△があると目立つ 異常値を別の形(マーカー)で表示する
サイズ 大きいものは小さいものより目立つ 重要なデータを大きく表示する
向き 縦線の中の横線は目立つ 傾向が変わる点を強調する
位置 離れた場所にあると目立つ 外れ値を視覚的に分離して表示する
動き 動いているものは静止したものより目立つ アニメーションで注目を集める
💡 実践的なヒント

プリアテンティブ属性を効果的に使うコツは、「控えめに使う」ことです。

すべてのデータを目立たせようとすると、結局何も目立たなくなります。「このグラフで一番伝えたいこと」を決めて、その部分だけを強調しましょう。例えば、売上が目標を達成した月だけ緑色にする、異常値だけ赤い三角形にする、といった使い方が効果的です。

色の認知と文化的意味

色には、多くの人が共通して感じる「意味」があります。これは文化や経験によって形作られたもので、データ可視化でも重要な要素です。

🌈 色が持つ一般的な意味
一般的な意味 データ可視化での使用例
危険、警告、減少、マイナス 目標未達成、赤字、エラー
安全、成長、増加、プラス 目標達成、黒字、成功
冷静、信頼、中立 基準値、平均、通常データ
注意、警戒 要注意の項目、境界値付近
グレー 中立、背景、重要度が低い 比較対象、過去データ
⚠️ 色だけに頼らない設計が大切

世界の約8%の男性と0.5%の女性には色覚異常があります。

特に赤と緑の区別が難しい人が多いため、色だけで情報を伝えるグラフは問題があります。

対策:

  • 色に加えて、形やパターン(縞模様、点線など)も使う
  • 色覚バリアフリーのカラーパレット(青とオレンジなど)を使う
  • 数値ラベルを直接グラフに追加する

🎯 3. データ可視化の3つの目的

データ可視化には、大きく分けて3つの目的があります。目的によって、作るべきグラフの種類や見せ方が変わります。この違いを理解することは、効果的な可視化を行う上でとても重要です。

目的1: 探索(Exploration)- 自分で発見する

🔍 探索とは

自分自身がデータを理解するための可視化です。データの中に隠れているパターン、傾向、異常値を見つけることが目的です。

探偵がヒントを探すように、「このデータには何か面白いことが隠れているかな?」という姿勢でデータを見ます。

探索の特徴:

  • 見た目の美しさよりもスピード重視
  • たくさんのグラフを素早く作って、いろいろな角度から見る
  • 自分だけが見るので、細かい装飾は不要
  • 「なぜ?」「どうして?」を繰り返して深掘りする
📌 探索の具体例

あなたはレストランの店長です。「最近、売上が下がっている気がする」と感じています。原因を探るために、以下のようにデータを可視化します。

  • 曜日別の売上グラフ → 「月曜日だけ特に低い!」
  • 時間帯別の客数グラフ → 「ランチタイムは好調だけど、ディナーが減っている」
  • メニュー別の売上グラフ → 「人気だったパスタの注文が減っている」

このように、いろいろなグラフを作って原因を探っていくのが「探索」です。

目的2: 説明(Explanation)- 他の人に伝える

📖 説明とは

他の人にデータの事実を伝えるための可視化です。データが何を示しているかをわかりやすく説明することが目的です。

先生が生徒に教えるように、「このデータはこういう意味ですよ」と事実を正確に伝えます。

説明の特徴:

  • シンプルで見やすいデザイン
  • グラフのタイトル、軸ラベル、凡例を丁寧に書く
  • 誰が見ても理解できるように工夫する
  • 余計な情報は削除して、本質だけを見せる
📌 説明の具体例

あなたは会社の経理担当です。今年の売上推移を上司に報告する必要があります。

  • 12ヶ月の売上を折れ線グラフで表示
  • タイトル「2024年 月別売上推移」を明記
  • Y軸に「売上(万円)」、X軸に「月」と書く
  • 前年同月比がわかるように、前年のデータも薄い色で追加

このグラフを見れば、上司は「今年の売上がどう推移したか」を正確に理解できます。

目的3: 説得(Persuasion)- 行動してもらう

💪 説得とは

相手に行動してもらうための可視化です。データに基づいて、決断や行動を促すことが目的です。

弁護士が裁判で証拠を見せるように、「だからこうすべきです」と相手を動かすために使います。

説得の特徴:

  • 起承転結があるストーリー性のある構成
  • 重要なポイントを強調する(色、サイズ、アニメーション)
  • 感情に訴える魅力的なデザイン
  • 明確な結論推奨事項を示す
📌 説得の具体例

あなたはマーケティング担当です。新しい広告キャンペーンへの予算増加を経営陣に提案します。

  • 「現状」:広告費と売上の関係を示すグラフ(広告費を増やすと売上も増える傾向)
  • 「問題」:競合他社との広告費比較(うちは競合より少ない)
  • 「解決策」:予算を増やした場合の売上予測(このくらい増える可能性がある)
  • 「結論」:「広告費を20%増やすことを提案します」と明記

このように、データを使って「だから予算を増やしてください」と説得するのが「説得」です。

📊 3つの目的の比較表

目的によって、グラフの作り方が大きく変わります。

比較項目 探索 説明 説得
誰のため? 自分 他の人 他の人
目標は? 発見する 理解させる 行動させる
作成スピード 速い(量重視) 中程度 遅い(丁寧に)
デザイン シンプル わかりやすい 魅力的
情報量 多い 中程度 少ない(焦点を絞る)
感情への訴え 不要 やや必要 重要

✅ 4. 良い可視化と悪い可視化の違い

データ可視化には「良いグラフ」と「悪いグラフ」があります。悪いグラフは、見る人を混乱させたり、誤解を与えたりします。ここでは、その違いを学びましょう。

良い可視化の7つの特徴

✅ 良い可視化のチェックリスト
チェック項目 説明 具体例
1. 明確な目的 何を伝えたいかが明確 タイトルで主張を明示
2. 適切なグラフ選択 データの性質に合ったグラフ 時系列→折れ線、比較→棒グラフ
3. シンプルさ 余計な情報がない 装飾的な3D効果を使わない
4. 正確性 データを正確に表現 Y軸を0から始める
5. わかりやすさ 誰が見ても理解できる 専門用語を避ける
6. 視覚的魅力 見た目が美しい 統一感のある色使い
7. アクセシビリティ 色覚異常の人も理解できる 色と形を併用

悪い可視化の7つの例

❌ よくある間違いとその問題点
間違い なぜ問題か 正しい方法
1. 3D円グラフ 遠近感で大きさが歪んで見える 2D円グラフか棒グラフを使う
2. Y軸が0から始まらない 差が実際より大きく見える Y軸は0から始める(例外あり)
3. 色が多すぎる 何が重要かわからない 色は5〜7色以内に抑える
4. 凡例がない 色や記号の意味がわからない 必ず凡例を追加する
5. 軸ラベルがない 何のデータかわからない X軸・Y軸にラベルと単位を書く
6. 文字が小さすぎる 読めない 最小でも10pt以上にする
7. 情報が多すぎる 何を見ればいいかわからない 1つのグラフで1つのメッセージ
💡 「データインク比」という考え方

データ可視化の専門家エドワード・タフテは、「データインク比」という考え方を提唱しました。

データインク比とは:グラフの中で、実際にデータを表現している部分の割合のこと。

例えば、棒グラフの「棒」はデータを表しているので必要ですが、背景の飾り線やグラデーションはデータではないので不要です。

タフテのアドバイス:「データインク比を最大化せよ」= 余計な装飾を削って、データそのものを際立たせなさい。

🌟 5. 実際の成功事例

データ可視化が世界を変えた実例を見てみましょう。歴史的な事例から最新の事例まで、可視化の力を実感できます。

事例1: ナイチンゲールの「鶏のトサカ図」(1858年)

📖 看護の天使は、データの天使でもあった

フローレンス・ナイチンゲール(1820-1910)は、「白衣の天使」として有名ですが、実はデータ可視化の先駆者でもありました。

背景:

  • クリミア戦争(1853-1856)で野戦病院に派遣される
  • 兵士の死因を調査したところ、驚くべき事実が判明
  • 戦闘で亡くなった兵士より、病気で亡くなった兵士の方が圧倒的に多かった
  • 原因は、病院の不衛生な環境(下水、換気、清潔さの問題)

問題:

この事実を政府や軍に訴えても、数字だけでは誰も本気で聞いてくれませんでした。「病気で死ぬのは仕方ない」と思われていたのです。

💡 ナイチンゲールの解決策

彼女は「鶏のトサカ図(Rose Diagram / Coxcomb Chart)」という独自のグラフを考案しました。

  • 円を12分割(12ヶ月)して、各月の死亡者数を扇形の面積で表現
  • 死因を3色で色分け:青(病気)、赤(戦闘)、黒(その他)
  • 青い部分(病気による死者)が圧倒的に大きいことが一目でわかる
📊 結果:データ可視化が命を救った
  • このグラフを見た政府や軍は、問題の深刻さを理解
  • 病院の衛生改革が実施される
  • 野戦病院の死亡率が42%から2%に激減
  • 何千人もの命が救われた

数字だけでは動かなかった人々の心を、1枚のグラフが動かしたのです。これがデータ可視化の力です。

事例2: COVID-19ダッシュボード(2020年)

📊 世界が注目したリアルタイム可視化

2020年、ジョンズ・ホプキンス大学が公開したCOVID-19ダッシュボードは、世界中で利用されました。

ダッシュボードの特徴:

  • リアルタイム更新:常に最新の感染者数・死者数を表示
  • 地図での可視化:世界地図上に赤い円で感染状況を表示(円が大きいほど感染者が多い)
  • 複数のグラフ:感染者数、死者数、回復者数を同時に表示
  • 時系列グラフ:感染者数の推移を折れ線グラフで表示
  • 誰でもアクセス可能:無料で公開
💡 成功の理由
  • 信頼性:権威ある大学が運営・管理
  • わかりやすさ:専門家でなくても理解できるデザイン
  • 即時性:刻々と変わる状況をリアルタイムで反映
  • 包括性:国別・地域別のデータを網羅

このダッシュボードは、政府の政策決定、メディアの報道、一般市民の行動判断に大きな影響を与えました。

事例3: ハンス・ロスリングのGapminder

🎬 データで「常識」をひっくり返す

スウェーデンの医師ハンス・ロスリングは、Gapminderというツールを使って、世界の貧困や健康に関するデータを可視化しました。

彼が伝えたかったこと:

多くの人が持っている「世界観」は古いデータに基づいている。実際には、世界は思っているよりずっと良くなっている。

📊 Gapminderの特徴
  • アニメーション:再生ボタンを押すと、1800年から現在まで時間が進み、各国のデータが動く
  • バブルチャート:1つのグラフで4つの情報を表現
    • X軸:1人あたりGDP(収入)
    • Y軸:平均寿命
    • バブルのサイズ:人口
    • バブルの色:地域(アジア、アフリカなど)
  • ストーリーテリング:ロスリングが情熱的にナレーションしながらデータを解説
💡 彼のTEDトークの影響

ロスリングのTEDトーク「あなたが知らない最高の統計」は、世界中で1,500万回以上再生されました。

彼は「データは退屈」という常識を覆し、データ可視化がエンターテイメントになりうることを証明しました。データを使って人々の心を動かし、世界の見方を変えることができるのです。

📝 STEP 1 のまとめ

✅ このステップで学んだこと
トピック 重要ポイント
データ可視化とは 数字を視覚的な形式(グラフ・図)に変換すること
重要性 脳は視覚情報を圧倒的に速く処理できる(画像は文字の6万倍)
ゲシュタルトの法則 近接・類似・閉合・連続・図と地・共通運命の6つの法則
プリアテンティブ属性 色・形・サイズ・向き・位置・動きで注意を誘導できる
3つの目的 探索(発見)、説明(理解)、説得(行動)で作り方が変わる
良い可視化 シンプル、正確、わかりやすい、データインク比を最大化
成功事例 ナイチンゲール、COVID-19ダッシュボード、Gapminder
💡 最重要ポイント

データ可視化は単に「きれいなグラフを作ること」ではありません。

データの中に隠れた物語を見つけ出し、それを他の人にわかりやすく伝えることがデータ可視化の本質です。

人間の脳の仕組みを理解し、目的に合わせて適切な可視化を選ぶことで、データは強力なコミュニケーションツールになります。次のステップでは、効果的なビジュアライゼーションの具体的な原則を学んでいきます!

📝 理解度チェック

問題 1 基礎

データ可視化の3つの目的を説明してください。

【解答】

データ可視化には、以下の3つの目的があります。

1. 探索(Exploration)

自分自身がデータを理解し、パターンや傾向を発見するための可視化です。スピード重視でシンプルなグラフを多く作り、「なぜ?」を繰り返してデータを深掘りします。

2. 説明(Explanation)

他の人にデータの事実をわかりやすく伝えるための可視化です。明確で理解しやすいデザインで、タイトル・軸ラベル・凡例を丁寧に書きます。

3. 説得(Persuasion)

相手に行動してもらうための可視化です。ストーリー性があり、感情に訴える魅力的なデザインで、明確な結論・推奨事項を示します。

問題 2 応用

あなたが会社の営業部門で働いているとします。今月の売上が目標に達していないことを上司に報告し、対策を提案する必要があります。この場合、データ可視化の目的は「探索」「説明」「説得」のどれに該当しますか?理由も説明してください。

【解答】

「説得(Persuasion)」に該当します。

理由:

  • 単に「売上が目標未達です」という事実を報告するだけなら「説明」ですが、対策を提案している点が重要です
  • 上司に行動してもらうこと(予算の承認、方針の変更、人員の増加など)が最終的な目的です
  • 売上が低い理由を強調し、提案する対策が効果的であることを示す必要があります

効果的に「説得」するためには、ストーリー性のある構成(現状→問題→解決策→期待効果)で、重要なポイントを色やサイズで強調し、明確な結論(「〇〇の対策を実施することを提案します」)を示すことが効果的です。

問題 3 発展

プリアテンティブ属性(前注意的属性)とは何ですか?また、データ可視化でどのように活用できますか?具体例を挙げて説明してください。

【解答】

プリアテンティブ属性とは:

人間の脳が「意識しなくても」自動的に認識できる視覚的な特徴のことです。「あ、あそこに赤い点がある」と考える前に、もう目が捉えています。色、形、サイズ、向き、位置、動きなどが含まれます。

データ可視化での活用方法と具体例:

  • 色の活用:売上目標を達成した店舗を緑、未達成を赤で表示することで、一目で各店舗の状況がわかります。ただし、色覚異常の人に配慮して、形やパターンも併用することが大切です。
  • サイズの活用:バブルチャートで売上額に応じてバブルのサイズを変えることで、大きな売上を持つ店舗がすぐに目立ちます。
  • 位置の活用:重要なグラフやメッセージを左上に配置することで、最初に目が行くようにします(人は左上から見始める傾向があります)。
  • 形の活用:通常のデータ点を円で表示し、異常値だけを三角形で表示することで、問題のあるデータをすぐに発見できます。

重要なポイント:プリアテンティブ属性は「控えめに使う」ことが効果的です。すべてを目立たせようとすると、結局何も目立たなくなります。「このグラフで一番伝えたいこと」を決めて、その部分だけを強調しましょう。

❓ よくある質問

Q1: プログラミングの経験がなくても、データ可視化はできますか?
はい、できます!このコースでは、Google Colabという無料のツールを使います。Google Colabはブラウザ上で動くので、特別なソフトをインストールする必要はありません。また、コードは一行ずつ丁寧に解説しますので、プログラミング初心者でも大丈夫です。最初はコードをコピー&ペーストするところから始めて、少しずつ「なぜこう書くのか」を理解していきましょう。
Q2: データ可視化を学ぶと、どんな仕事に役立ちますか?
あらゆる仕事に役立ちます!具体的には、営業(売上分析・顧客分析)、マーケティング(キャンペーン効果測定・市場調査)、財務(予算管理・財務分析)、人事(社員データ分析・採用分析)、製造(品質管理・生産効率分析)など、データを扱うすべての職種で活用できます。また、プレゼンテーションやレポート作成の際にも、説得力のある資料を作れるようになります。
Q3: ExcelとPythonのデータ可視化は何が違いますか?
Excelは手軽、Pythonは自由度が高いという違いがあります。Excelは簡単に基本的なグラフを作れますが、複雑な可視化や大量のデータ処理には限界があります。一方、Pythonは少し学習が必要ですが、インタラクティブなグラフ、アニメーション、カスタムデザインなど、思い通りの可視化ができます。また、同じグラフを100回作る作業も、Pythonなら自動化できます。このコースでは、両方の長所を理解した上で、Pythonの強力な機能を学んでいきます。
Q4: 色覚異常の人も見やすいグラフを作るにはどうすればいいですか?
色だけに頼らないことが重要です。世界の約8%の男性と0.5%の女性は色覚異常があり、特に赤と緑の区別が難しい場合が多いです。対策として、①色に加えて形やパターン(縞模様、点線、マーカーの形など)を使う、②色覚バリアフリーのカラーパレットを使う(青とオレンジの組み合わせなど)、③重要な数値はラベルとして直接グラフに追加する、といった方法があります。STEP 4「色彩理論とデータ可視化」で詳しく学びます。
Q5: グラフを作る前に、まず何をすべきですか?
「何を伝えたいか」を明確にすることが最優先です。グラフはあくまで「手段」であり、「目的」ではありません。グラフを作り始める前に、以下の3つを考えましょう:①誰に見せるのか(上司?顧客?一般の人?)、②何を理解してもらいたいのか(売上が増えている?減っている?季節変動がある?)、③どんな行動をしてもらいたいのか(承認してほしい?問題を認識してほしい?)。この3つが決まれば、適切なグラフの種類やデザインが自然と決まります。「とりあえずグラフを作る」のではなく、「このメッセージを伝えるにはどのグラフが最適か」と考えることが成功の鍵です。
📝

学習メモ

データ可視化マスター - Step 1

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