«Открытые системы»

По аналогии с кино 20-х годов прошлого века современный компьютер вполне можно назвать великим глухим: разговаривать с ним приходится на пальцах

Дактилологией (от греч. daktylos — «палец» и logos — «слово», «речь») называют способ общения, разработанный на основе дактильной азбуки, который используется для общения с неслышащими людьми. Наше общение с компьютером тоже в своем роде дактилология, но с помощью клавиатуры компьютер не только не слышит, но еще и не видит.

Раскладка QWERTY была придумана Кристофером Шоулсом в 1868 году для первой печатной машинки

Проникновение клавиатуры QWERTY компьютерный мир произошло 4 июля 1954 года, когда в Массачусетском технологическом институте в порядке эксперимента ее напрямую подключили к компьютеру Whirlwind. Впрочем, от этого памятного дня до массового применения клавиатуры было еще очень далеко. Через десять лет, в 1964 году, совместными усилиями исследователей из МТИ, Bell Laboratories и General Electric была создана операционная система Multics, в которой реализовали возможность работы в многопользовательском режиме посредством алфавитно-цифровых терминалов, а клавиатура стала основным подспорьем для ввода символьных данных. Еще через десять лет, примерно с середины 70-х, этот способ взаимодействия человека с машиной стал широко применяться на мэйнфреймах и мини-ЭВМ, а с появлением ПК клавиатура вошла в ряд самых распространенных инструментов, используемых людьми.

Так незаметно для себя человечество стало заложником архаичного изобретения, сделанного американским механиком Кристофером Шоулсом еще в 1868 году для первой печатной машинки, и с тех пор тянет этот тяжелый груз наследия.

Примерно тогда же была придумана раскладка QWERTY для английского языка и ЙЦУКЕН — для русского; выбор в пользу именно такого расположения был сделан из-за удобства механической реализации. Никаких радикальных улучшений относительно клавиатуры QWERTY с тех пор сделано не было — за исключением введения дополнительных клавиш и отдельных попыток изменить раскладку.

Первым собственную альтернативу QWERTY в 1932 году предложил Август Дворак. Он расположил символы с учетом частоты использования и поместил самые популярные из них в центральный ряд, менее распространенные — в верхний, а самые непопулярные — в нижний. Также он внес дополнительные изменения, сдвинув гласные в левую часть клавиатуры. Сам Дворак считал, что его раскладка позволяет печатать тексты на 70% быстрее, чем QWERTY. Споры о преимуществах раскладки Дворака перед QWERTY ведутся до сих пор; есть данные, что некоторое незначительное преимущество на его стороне, но QWERTY принята в качестве стандарта, и с этим трудно что-либо поделать. По всей видимости, та же судьба уготована и раскладке Питера Клауслера, программиста из компании Cray. Он решил найти математически обоснованное наилучшее решение, для чего ввел балльную систему оценок по количеству движений, которые необходимо затратить на ввод одного символа, потом провел систематический анализ, наложив эту шкалу на огромное число текстов, и в результате вывел оптимальную, по его критериям, раскладку. Она оказалась весьма похожа на раскладку Дворака.

Эксперимент показал, что версия Клауслера по сравнению с QWERTY действительно позволяет сократить число движений примерно вдвое. И если результат работы Дворака можно не принимать всерьез, понимая, что изменить ничего не удастся, то стимул, подвигнувший Клауслера на изобретение, касается всех. Длительная работа на клавиатуре может вызвать заболевание, называемое «туннельным синдромом запястного канала», которое характеризуется чувством покалывания, ползания мурашек в кисти, похуданием мышц кисти, нарушением функции большого пальца и мелких движений пальцами. Для программистов это заболевание грозит временной потерей работоспособности и требует серьезного лечения вплоть до хирургического вмешательства. От интенсивной работы у Клауслера возник этот синдром, что и стимулировало его к поиску.

Для борьбы с негативными последствиями работы на клавиатуре есть еще один действенный способ — совершенствование ее эргономических качеств. Сегодня выпускается свыше 40 различных моделей более удобных клавиатур, нежели стандартная. Самыми популярными являются клавиатуры класса Split QWERTY; они сохраняют классическую раскладку, но имеют не традиционную плоскую форму, а так или иначе адаптированы к положению рук над столом. Благодаря развитию этой тенденции появились клавиатуры класса Adjustable QWERTY, которые предоставляют пользователю возможность самостоятельно настроить клавиатуру применительно к его представлениям об удобстве.

Но все это полумеры, зло в самой клавиатуре QWERTY/ЙЦУКЕН, получившей признание из-за лени, лишь потому, что людям не хотелось осваивать более эффективную раскладку. Большинство из нас печатает непрофессионально, двумя пальцами, ничего лучше, чем принцип «одна клавиша — одна буква», в таком случае не придумаешь. А ведь есть реальные альтернативы, одна из них — так называемая «аккордная клавиатура». Ее принцип действия состоит в том, что одной букве соответствует нажатие на несколько клавиш. На ней можно печатать одной рукой, «играя аккордами». Например, используя восьмикнопочную клавиатуру, можно вводить непосредственно коды ASCII.

Первый телеграфный код был пятибитным (код Бодо), для него Чарльз Уитстон еще в 1836 году предложил аккордную пятикнопочную клавиатуру. Позже на ее основе была разработана машина для стенографии, «стенотайп». Стенотайп позволяет делать фонетическую запись, которую в последующем стенографистка переводит в обычный текст. В 1951 году Перкинс Брайлер предложил шестикнопочную клавиатуру (5 плюс пробел), чтобы готовить книги для слепых.

В IBM в период с 1959-го по 1978 год велись исследования, связанные с применением аккордной клавиатуры, но под влиянием успехов QWERTY они были прекращены. Изобретатель компьютерной мыши Даг Энгельбарт предполагал использовать пятикнопочную клавиатуру, чтобы можно было работать одновременно двумя руками, но и у него ничего не вышло.

Сегодня вновь обнаруживается интерес к аккордной клавиатуре, который, с одной стороны стимулируется развитием профессиональных заболеваний, а с другой — появлением мобильных и носимых компьютерных устройств. Аккордные клавиатуры становятся предметом увлечения изобретателей, а несколько компаний выпускают их серийно.

Кристофер Шоулз (1819 - 1890) начал свою карьеру с ученика в типографии. Пройдя положенный курс обучения, он продолжил заниматься печатным делом, стал издателем. Кроме того, Шоулз увлекся политической деятельностью и в 1860 году вошел в состав законодательного собрания штата Висконсин. Идея создания печатной машинки появилась у него еще во время работы в типографской мастерской и получила окончательное оформление в 1868 году. Основой для ее создания стала запатентованная Шоулзом машина для нумерации страниц. В июне Шоулз вместе с двумя коллегами получил патент на это изобретение. В 1872 году Шоулз продал права на свою машинку компании Remington за 12 тыс. долл. После изобретения печатной машинки он продолжал работать над ее совершенствованием, и в 1863 году предложил широко распространенную сейчас раскладку клавиатуры QWERTY. Идея этой раскладки была подсказана ему его партнером по бизнесу Джеймсом Денсмором и заключалась в том, чтобы буквы, образующие часто встречающиеся комбинации, располагались в разных местах клавиатуры. Шоулз доработал эту идею и предложил свою раскладку.

Питер Клауслер получил звание бакалавра математики в 1984 году в Технологическом институте штата Миннесота. В это время он уже работал старшим программистом, впоследствии аналитиком, в компании Cray Research. С этим знаменитым суперкомпьютером он и связал свою жизнь, переходя из одной компании в другую, следуя за сложными перипетиями смены его владельцев. В 1989 он стал старшим программистом корпорации Cray Computer, в 1992 году — компании SGI. В настоящее время Клауслер работает в должности ведущего разработчика группы операционных систем компании Cray. Среди его недавних достижений — разработка командной архитектуры для суперкомпьютера Cray X1 (известной также как Cray SV2), и написание симулятора для моделирования этого набора команд в архитектурах MIPS, x86 или SPARC v9. Сейчас Клауслер занимается переносом на архитектуру Cray X1 ядра Linux 2.6. Клауслер провел серьезное исследование с целью совершенствования раскладки клавиатуры, но, по его собственному признанию, не смог разработать ничего лучше, чем раскладка Дворака. Клауслер имеет необычное хобби — он занимается марафонским бегом; владеет четырьмя иностранными языками, в том числе русским.

И еще одна интересная подробность: в доме Клауслера нет телевизора. Он проводит досуг за книгами, созданием и решением математических задач и смотрит только интересные ему фильмы на DVD.

Август Дворак (1894 — 1975) изучал вопросы психологии обучения и занимал должность профессора и психолога Университета штата Вашингтон. Известность ему принесла разработанная им совместно со своим зятем Уильямом Дили раскладка клавиатуры для пишущих машинок, получившая название упрощенной раскладки Дворака. Изобретатели предложили эту раскладку в качестве замены раскладки QWERTY. Кроме того, в 40-х годах Дворак разработал раскладку для инвалидов, которые могут печатать только одной рукой. В 1944 году, из-за нехватки машинисток ВМФ США отобрали 14 девушек, которые за 52 часа должны были освоить принцип Дворака. Дворак лично обучал девушек, и действительно, по окончании курса, они печатали на 74% быстрее, а количество опечаток сократилось на 68%. Правда, образовательная комиссия Карнеги впоследствии провела еще одно исследование, которое поставило под сомнение эти результаты. В 1936 году Дворак опубликовал книгу Typewriting Behavior — углубленное исследование психологии и физиологии машинописи. Эта книга разошлась почти мгновенно. Август Дворак находился в дальнем родстве с чешским композитором Антонином Дворжаком.