Краткая история цифровой клавиатуры

Нет никакой логической причины использовать при производстве телефонов и калькуляторов разные цифровые клавиатуры. Так почему же мы продолжаем следовать одной и той же конвенции?

Представьте себе клавиатуры телефона и калькулятора, расположенные рядом друг с другом. Можете ли вы увидеть тонкую разницу между ними, не прибегая к помощи смартфона? Не волнуйтесь, если вы не можете вспомнить дизайн. Большинство из нас настолько привыкли к распространённым интерфейсам, что мы склонны упускать из виду обратную последовательность клавиш калькулятора. Калькулятор имеет кнопки 7‒8‒9 в верхней части, в то время как телефон использует формат 1‒2‒3.




Это слегка озадачивает, поскольку они служат одной и той же функциональной цели ‒ ввод цифр. Нет никакого логического объяснения данной инверсии, если пользователь взаимодействует с интерфейсом одним и тем же образом. Здравый смысл подсказывает, что причина, должно быть, заключается в технологических ограничениях. Возможно, это из-за патентной битвы между изобретателями. А, может быть, всё дело в эргономике, как могут предположить некоторые люди.

Не имея чёткого объяснения, я решил познакомиться с историей и эволюцией этих устройств в надежде найти ответ. Какое из них было изобретено первым? Какая клавиатура повлияла на другую? И самое главное ‒ кто придумал клавиатуру в первую очередь?

Печатные машинки, кассовые аппараты и калькуляторы

Первое, что мне захотелось узнать ‒ когда система использования клавиш была введена в историю машин. Клавиатура появилась примерно между первой и второй промышленными революциями (с 1820 по 1920 год). Некоторые изобретатели уже начали экспериментировать с машинами, похожими на пианино, в конце XVIII века.

Тем не менее, лишь в 1844 году француз по имени Жан-Батист Швилве придумал первый работающий прототип калькулятора с клавишами. Эта машина использовала первую цифровую клавиатуру с одним рядом клавиш от 1 до 9.

Справедливости ради, однако, мы должны упомянуть двух предшественников, которые могли бы утверждать, что они изобрели интерфейс на основе клавиш. В 1834 году Луиджи Торки, как сообщается, показал прототип деревянного калькулятора с дизайном, похожим на печатную машинку. В 1822 году в книге Джеймса Уайта «Новый век изобретений» было представлено устройство с девятью клавишами с цифрами. Ни одно из этих устройств не выдержало испытания временем, и нет никаких доказательств того, что они не были просто фантазией.







Тем не менее, машину Уайта, если бы её существование было доказано, можно было бы определённо рассматривать как самый первый пример современного интерфейса «прямого управления». Это интерфейс, который позволяет пользователям сосредоточиться на вводе без необходимости приводит в действие сложные механизмы, как в случае с суммирующей машиной Паскаля или арифмометром, которые используют барабаны, часы и рычаги.

Тем не менее, эти «идеи» до сих пор не дают объяснения, почему современные калькуляторы используют обратную схему 9‒0.

Теории включают предположение о том, что калькулятор был основан на дизайне кассового аппарата. Валюта, используемая в то время, означала, что клавиша с цифрой 0 была наиболее часто используемой. Таким образом, было целесообразно поместить её в самом низу, дабы убедиться, что она находится в пределах досягаемости руки.

Хотя в объяснении есть доля правды, оно всё ещё пронизано фактическими ошибками, а аргумент, связанный с рукой, кажется слабым. Это особенно важно, поскольку первые кассовые аппараты (до 1893 года) не имели отдельной клавиши с цифрой 0, ящика и работников, обслуживающих их.

А теперь давайте рассмотрим рождение кассовых аппаратов.

В 1879 году Джеймс Ритти был владельцем салуна в Дейтоне (штат Огайо). Однажды он обнаружил, что некоторые из его сотрудников крали часть прибыли. Увидев инструмент, который подсчитывал обороты пропеллера парохода, он изобрёл машину с часовым механизмом и набором цифровых клавиш. Предшественник современного кассового аппарата не был предназначен для подсчётов, он должен был фиксировать продажи.

До 1893 года первые модели кассовых аппаратов имели кнопки, обычно расположенные в один или два горизонтальных ряда, которые отображали заданные значения – 10, 15, 20, 30, 35 и так далее. Они соответствовали цене (в центах) товаров, продаваемых в салунах и магазинах. Введение трёх вертикальных рядов произошло лишь в 1894 году, когда стала доступна модель 79 NCR.




Тем не менее, есть ещё более ранние свидетельства того, что вертикальные ряды были уже изобретены.

В 1844 году Дорр Фелт решил изобрести устройство, которое было бы способно проводить операции с большими числами. Идея была основана на механизме суммирующей машины Паскаля, макете машины Томаса Милла и коробки из-под макарон. Оно стало известно как «Комптометр», устройство с восемью столбцами клавиш в диапазоне от 9 (сверху) до 1 (снизу), при этом каждый столбец представлял собой десятичную позицию. Имейте в виду, что 0 по-прежнему не был частью последовательности клавиш. История показывает, что это была последовательность от 9 до 1.

Кассовые аппараты по-прежнему находились в процессе доработки.




Здесь история становится интересной. Почему Фелт решил использовать последовательность от 9 до 1? В то время это не было широко распространённым явлением.

Разумный ответ мог бы быть связан с некоторыми механическими решениями, которые возможно, относились к обратному коду и тому факту, что клавиши нажимали на рычаги, подключённые к вращающимся барабанам. Более длинный рычаг (цифра 9) означал более долгое вращение, и наоборот: более короткий рычаг (цифра 1) требовал меньше вращательных движений.

Ещё одно интересное объяснение ‒ с точки зрения современного дизайна ‒ выходит за рамки механических причин. Согласно «Руководству по “Комптометру”», операторы должны были вводить числа с помощью наименьших значений на клавиатуре. Например, чтобы ввести «9 центов», оператору не нужно было нажимать клавишу «9» в самой правой колонке. Вместо этого он должен был последовательно нажать клавиши «4» и «5», после чего машина выполнила бы необходимые подсчёты. Нажатие клавиши «9» считалось устаревшим, поскольку это уменьшало скорость вычисления, когда оператору приходилось смещать свою руку с низа на верх. Фелт выступал за эффективность, поэтому часто используемые клавиши должны были находиться в пределах досягаемости пальцев. Кажется, именно эта потребность привела к дизайну, ориентированному на пользователя, однако он продолжал считаться неудобным интерфейсом.

«Комптометр» и его конкуренты хотели, чтобы хорошо подготовленные пользователи достигли максимальной производительности. Это было сложно реализовать при помощи одной руки, в особенности когда речь шла об умножении.

В 1902 году «Дальтон» стала одной из самых популярных 10-клавишных вычислительных машин того времени, сделав калькуляторы с несколькими столбцами устаревшими. Она представляла собой миниатюрную версию печатной машинки и имела два ряда из пяти кнопок со странным расположением ‒ 2‒4‒5‒7‒9 сверху и 1‒3‒0‒6‒8 снизу. Что изменилось?

Правильно! В последовательности, наконец, появился 0.

«Дальтон» был крупным улучшением, объединив принтер и калькулятор в устройстве меньшего размера и добавив новый вид клавиатуры, который вышел за рамки буквальных договорённостей о десятичных дробях. Бухгалтеры всего мира радовались, когда появился «Дальтон».



Поиски путей дальнейшего развития продолжались.

В 1914 году Дэвид Сандстрэнд оформил патент №1198487 под названием Sundstrand Corporation. Целью было вывести полезность этих вычислительных машин на новый уровень. Сандстрэнд организовал клавиши в более «логичную, естественную конфигурацию». Он был основан на макете 3х3, начиная от 7‒8‒9 сверху и большим 0 снизу. Клавиатура подходила для использования одной рукой, что сделало её «самой быстрой клавиатурой» всех времён.

Макет стал стандартом для клавиатур калькулятора ‒ даже 100 лет спустя.







От калькуляторов до телефонов

Повлияла ли эволюция калькуляторов на современные телефоны?

Возможно, но прямого ответа нет. Компания Bell Telephone, которая помогла изобрести и популяризировать технологию междугородних телефонных звонков, уже экспериментировала с кнопочными телефонами в 1887 году. Это было в то время, когда был изобретён циферблат в виде наборного диска ‒ устройства, создание которого приписывают Элмону Брауну Строуджеру в 1892 году. Компания Western Electric коммерциализировала устройство в 1919 году, однако оно так никогда и не стало популярным.

Только в 1950-х годах прямой дистанционный набор расширился на значительное число сообществ. Местные номера (состоявшие обычно из шести цифр или меньше) впоследствии были подогнаны под семизначный стандарт. Чтобы позвонить в другой город, нужно было набирать 11 цифр, при этом первой из них была единица.

С увеличением длины телефонных номеров количество неправильных звонков возросло, что привело к тому, что инженеры AT&T начали задумываться над тем, что это могло быть связано с использованием нижеследующей клавиатуры.




В 1955 году было проведено исследование, посвящённое изучению удобства расположения цифр и букв на 10-кнопочной клавиатуре. Через пять лет последовали «Инженерные исследования дизайна и использования кнопочных телефонных аппаратов с учётом человеческого фактора». Было предложено несколько идей, приведших к современному дизайну телефонов. AT&T собиралась перейти на новую частоту под названием Touch Tone, которая должна была использоваться кнопочными устройствами. Важно было определить, какая конфигурация будет лучше для пользователей.




Компания протестировала 15 схем, включая диагональные, пирамидальные, круговые и горизонтальные расположения и форматы, которые использовали существующие устройства, такие как калькуляторы и перфокарточные машины вроде IBM Model 011. Удивительно, но схема калькулятора работала не очень хорошо, и пользователи предпочитали расположение клавиш слева-направо сверху-вниз.

В частности, версия из двух горизонтальных рядов по 5 кнопок (5–5-Г) была такой же быстрой, как и современная схема 3x3+1, однако незначительная разница всё же существовала. AT&T предпочла схему 3x3+1, возможно, из-за её компактного формата и универсальности.

«Возможно» здесь является ключевым словом. Оба исследования не предоставили окончательного, фактического ответа. Великобритания приняла схему 5–5-Г, опять же, возможно, по причинам, связанным с оформлением патента.







Интересный факт, который касается обоих исследований – буквы никогда не играли особой роли в схемах. В то время как люди предпочитали порядок цифр слева направо, они демонстрировали большую скорость и точность независимо от расположения букв.

Решения и соглашения по дизайну

Есть множество факторов, которые влияют на дизайнерские решения: технологии и их ограничения, эргономика, восприятие пользователя и знакомые существующие форматы. Последнее является самым сильным критерием, поскольку это наиболее распространённый выбор, который люди делают в цифровую эпоху. Никаких физических ограничений, кроме экранной недвижимости, ограничивающей творчество дизайнеров. Посмотрите на приложения для Android или iPhone. Вы заметите, что макеты телефона и калькулятора похожи на те, что были изобретены сто лет назад.

Почему так? Единственное реальное объяснение, почему цифровые приложения до сих пор придерживаются соглашений, заключается в том, что люди предпочитают взаимодействовать со знакомыми интерфейсами, а не изучать новые. И возможно, что эти интерфейсы достигли максимальной оптимизации.

На самом деле стоит отметить, что и как Android, так и Apple iOS в своих ранних версиях использовали телефонный набор клавиш в качестве интерфейса по умолчанию, когда пользователям предлагалось вводить цифры в текстовое поле (смотреть скриншоты ниже. Самая последняя версия iOS предлагает специальную доску символов взамен). С другой стороны, шлем виртуальной реальности Oculus Go адаптирует дизайн калькулятора для любого цифрового ввода.







Итак, почему же Apple и Google предпочли один вариант другому ‒ несмотря на то, что сохранили буквы под цифрами? Почему они не создали специальную цифровую клавиатуру, оптимизированную для касания большим пальцем для телефонов или специальную упрощённую клавиатуру в случае с устройствами виртуальной реальности? Учитывая, что ни один из двух исторических дизайнов не был выгодным для скорости, единственным преимуществом считается читабельность, и, скорее всего, причина заключается в низком обслуживании и повторном использовании существующих шаблонов в программном обеспечении: смартфоны сохраняют наследие телефонов. Oculus, Xbox, выберите наследие настольных приложений.

Специально для читателей моего блога Muz4in.Net ‒ по статье uxdesign.cc

Copyright Muz4in.Net © - Данная новость принадлежит Muz4in.Net, и являются интеллектуальной собственностью блога, охраняется законом об авторском праве и не может быть использована где-либо без активной ссылки на источник. Подробнее читать - "об Авторстве"

Почитать ещё:

• Простые технологии, которые изменили мир
• 10 хороших инноваций, появившихся благодаря человеческим страданиям
• 10 вещей, которые были изобретены благодаря случайности
• Десять известных изобретений, которые были навеяны снами