Современная компьютерная клавиатура является прямым потомком первой серийной пишущей машинки, которую Кристофер Лэтем Шоулс запатентовал в далёком 1868 году. В нашей статье мы расскажем Вам о том, как клавиатура обрела свой современный облик.

QWERTY

QWERTY – самая популярная латинская раскладка, используемая для английского языка, в наши дни. В 1878 году её запатентовали Шоулс и его коллега Джеймс Денсмор. Изначально пишущие машинки Шоулса были оборудованы двумя рядами букв, расположенных в алфавитном порядке: такое расположение приводило к частому сцеплению рычагов, из-за чего устройства быстро выходили из строя. Чтобы преодолеть физические ограничения технологий машиностроения того времени, Шоулс и его коллеги экспериментировали с раскладкой.

В ранних вариантах пишущих машинок за нанесение чернил на бумагу отвечали молоточки, которые активировались нажатием соответствующей кнопки и ударяли по чернильной ленте. Устройство нередко заедало, когда машинистка нажимала по очереди несколько клавиш, расположенных рядом, потому первым шагом к избавлению от неисправностей стало разведение часто используемых комбинаций букв в разные стороны раскладки. Так появился первый вариант раскладки QWERTY, который представлял собой четыре ряда клавиш, расположенных диагональными столбцами.

По мере развития технологий машиностроения появлялись новые вариации раскладок, создатели которых стремились создать более эффективные модификации, подходящие для скоростного набора текста. В 1936 году профессор Август Дворак предложил разработать новую альтернативу раскладке Шоулса: раскладка Дворака учитывает различные особенности эргономики, призванные эффективно распределить нагрузку на все пальцы, однако сегодня с ней работают менее 2% пользователей.

Ранние прорывы

Одним из первых прорывов печатной технологии является изобретение машины телетайп, также известной как телепринтер. Непосредственным предшественником телетайпа были тикерные аппараты, которые использовали ещё в 1870-х годах для дешифрования текстов, переданных по телеграфным проводам. К развитию технологии руку приложили инженеры Роял Хаус, Дэвид Хьюз, Павел Шиллинг, Эдвард Кляйншмидт, Эмиль Бодо и Фредерик Крид, но заслуга в её популяризации среди широких слоёв населения принадлежит Чарльзу Краму. Телетайп использовался для передачи сообщений между абонентами при помощи простейшего электрического канала.

В 1930-х появилась новая технология, сочетавшая принципы ввода и вывода данных печатных машинок и телеграфии – перфокарты. Необходимость применения специальных расшифровочных машин ограничила распространение перфокарт среди населения. Однако перфорированные карты оказались полезными для ввода и хранения данных в системах автоматизированной обработки информации: бухгалтерских машинах (табуляторах), а позже и в первых поколениях компьютеров. На основе перфолент работал первый электронный цифровой вычислитель ЭНИАК, введённый в эксплуатацию в 1946 году. Появление электрических печатных машинок способствовало единению технологий, первым детищем которых стал компьютера Binac. Его в 1949 году создали физик Джон Мокли и инженер Преспер Эккерт, которые ранее также работали над ЭНИАКом. Binac принимал данные с электрической пишущей машинки или с магнитной ленты – главным достоинством такого устройства была возможность использовать ресурсы многократно: повторно стирать и записывать данные на магнитную ленту.

Во второй половине XX века электронные гиганты Bell Laboratories, General Electric и специалисты Массачусетского Технологического Института объединились, чтобы разработать Multics – одну из первых операционных систем с разделением времени исполнения программ. Инновационность данной системы послужила поводом к работам над совершенствованием пользовательского интерфейса и созданием видеотерминала. Совмещение электронно-лучевого прибора с электрической пишущей машинкой наконец позволило пользователям видеть вводимый ими текст, что значительно упростило и ускорило работу над текстами. К концу 70-х – началу 80-х годов общество полностью отказалось от технологий вроде телетайпа и перфокарт, а в 1990-х появились первые портативные девайсы, например, HP95LX. HP95LX представлял собой один из первых карманных персональных компьютеров в виде ракушки, оборудованный универсальной клавиатурой с QWERTY-раскладкой.

Жестовый интерфейс

С появлением КПК устройства становились всё более персонализированными, к функции электронного органайзера добавилась возможность выхода в интернет, ввода и обработки данных и т. д. Среди прочего подобные устройства предлагали возможность осуществления рукописного ввода текста при помощи стилуса, но первые программы для распознавания почерка были не особо эффективными.

В 1990-х годах сотрудник компании Xerox Дэвид Голдберг разработал специальную систему под названием «Unistrokes», в которой буквы английского алфавита конвертировали в простые знаки, распознаваемые устройством. На базе подобной системы работал КПК PalmPilot, программа распознавания рукописного ввода «Graffiti» имела расширенные возможности, отличала между собой заглавные и строчные буквы и позволяла использовать диакритические знаки.

Почему традиционная клавиатура взяла верх?

Проблема систем, использующих программы распознавания рукописного ввода, состояла в том, что их совершенствование ограничивалось возможностями устройств, в частности объёмом оперативной памяти. По мере роста популярности мобильных телефонов, а потом и смартфонов, производители смело экспериментировали с формой клавиатуры. Сегодня одним из самых распространённых методов ввода является экранная или виртуальная клавиатура, взаимодействовать с которой можно при помощи курсора мыши или пальцами. Помимо универсальной QWERTY-раскладки, существует ряд вариаций раскладок, оптимизированных под работу со стилусом или сенсорным вводом: FITALY, Cubon, OPTI и др.

FITALY

Раскладка FITALY была запатентована французским учёным-программистом Жаном Ишбиа. По его задумке, данная раскладка должна была значительно минимизировать перемещение пальцев по экрану путём размещения самых используемых знаков в центральной части клавиатуры.

Cubon

О раскладке Cubon имеется не так уж много информации, её в конце 1990-х предложил некий Р. А. Кубон. Чаще всего её используют в реабилитационных учреждениях для удобства людей с ограниченной моторикой рук. Буквы в этой раскладке упорядочены таким образом, чтобы упростить их выбор с помощью одного пальца, какого-либо указательного девайса или манипулятора.

KALQ

Ещё одной попыткой приспособить стандартную раскладку к гаджетам с сенсорным экраном стала раскладка KALQ. Как и QWERTY, она получила своё имя по буквам одного из рядов. Ключевым отличием данного варианта от остальных является разделение на две части. Её разработчики утверждали, что такое расположение букв позволяет ограничить взаимодействие с экраном двумя большими пальцами и увеличить скорость набора текста на 34%. KALQ была доступна для смартфонов на базе Android, но пользователи встретили её без особого энтузиазма, потому идею попросту забросили.

В 2006 году Шай Колуман предложил свой вариант латинской раскладки Colemak, который является усовершенствованной альтернативой раскладкам QWERTY и Дворака. Визуально она напоминает традиционный вариант Шоулса, но автор адаптировал её с учётом современных компьютерных реалий. Раскладка Colemak признана более эргономичной и эффективной, нежели её предшественники, так как она сочетает в себе их сильные стороны.

Последним писком моды среди устройств ввода данных является технология распознавания речи. Первые устройства для распознавания речи появились ещё в середине XX века, но первый коммерческий успех настиг их только в начале 90-х годов. Сегодня к выполнению задачи по декодировке голосовых сигналов приобщился и искусственный интеллект, однако специалисты уверены, что подобные технологии ещё не скоро придут на замену привычной виртуальной клавиатуре.