Клавиатура по формуле "4х8"

Если скрестить ежика с гадюкой - получится метр колючей проволоки.

(Народная мудрость)

Если скрестить "мышь" и клавиатуру - может получиться новый пользовательский интерфейс.

(Одна из мыслей автора)

Когда читаешь об очередной революции в области компьютеров, часто спрашиваешь себя, почему же практически ничего не меняется в конструкции таких устройств, как клавиатура или "мышь".

Обыкновенный пользователь, не являющийся профессионалом в области компьютерной техники, соприкасается прежде всего с клавиатурой и "мышью". В связи с постоянным улучшением в целом абсолютно всех характеристик компьютеров, казалось бы, обязаны измениться и эти нехитрые устройства - они слишком долго существовали в неизменном виде, оставаясь весьма далекими от совершенства с точки зрения эргономики.

Прежде чем начать разговор о новой клавиатуре, хотелось обсудить вопрос: долог ли будет век клавиатуры, не вытеснят ли ее речевой интерфейс и рукописный ввод?

От речевого управления компьютером и рукописного ввода не следует ожидать большего, чем они способны дать на самом деле. Они займут свою, строго определенную нишу. Возлагать на них слишком много надежд могут только люди, которым мало приходилось говорить. На самом деле это весьма непросто, тяжелее, чем может показаться на первый взгляд.

Взгляните на диаграмму Пенфилда, отражающую соотношение областей коры головного мозга, ответственных за те или иные двигательные функции человеческого организма. Область, занимаемая одним только голосовым аппаратом, больше, чем область мозга, ответственная за движение всей руки! Это значит лишь одно: в случае работы на компьютере с речевым управлением нервная система будет испытывать перегрузки, следовательно утомление будет наступать раньше, чем при работе с обычной клавиатурой (рис. 1).

Рис. 1. Относительное представительство частей тела в двигательной области головного мозга (по Пенфилду)

1 - гортань; 2 - язык; 3 - челюсть; 4 - губы; 5 - глаза; 6 - пальцы; 7 - кисть; 8 - локоть; 9 - плечо; 10 - бедро; 11 - колено; 12 - голень; 13 - ступня.

Как вам понравится, если в комнате, где находится несколько человек, кто-нибудь начнет "печатать" голосом? А если заговорят несколько человек? Очевидно, речевое управление компьютером не удобно для офиса и более приемлемо там, где речь неизбежна - в интервью, в судебном процессе и т. д.

Рукописный ввод имеет свои преимущества, но скорость ввода текста пером никогда не сможет приблизиться к скорости ввода с клавиатуры.

Количество клавиш

При разработке клавиатур одним из центральных вопросов (помимо раскладки букв алфавита) является вопрос о действительно необходимом числе клавиш.

Современной клавиатуре (вернее было бы сказать: современному органу управления компьютером), по моему мнению, понадобится около сорока клавиш. При наличии такого количества клавиш клавиатура будет размером чуть более раскрытых кистей рук. Забегая вперед, скажу, что это позволит отказаться от использования "Touch Pad", "трекбола" или "мыши" (по крайней мере при работе с офисными программами). Поскольку потребный диапазон движений рук при работе будет минимален, облегчится обучение и пользование такой клавиатурой.

Как это ни странно, но уменьшение числа количества клавиш позволит также определенным образом упорядочить пользовательский интерфейс. Более того, можно будет шире использовать преимущества всплывающих меню, облегчится использование команд меню второго и более старшего уровней. Как следствие, увеличится свободная площадь экрана монитора без изменения его физической диагонали (ведь часть "диагонали" просто "съедается" многочисленными линейками инструментов и прокруток, а также строками состояния).

На всякой клавиатуре, будь то клавиатура пишущей машинки или компьютера, существуют две группы клавиш - функциональные (командные) и буквенно-цифровые. Буквенно-цифровая используется для ввода букв, цифр и знаков препинания. Функциональная часть клавиатуры используется для управления компьютером "Shift", "Insert", "Home", "PgUp", "Control", "Caps Lock", "End", "Delete", "<", "^", ">", "v", "Tab", "Backspace" и пр.

Функции этих клавиш могла бы взять на себя другая клавиша, и при том единственная, которую условно можно назвать "F-клавишей". Одним из положительных моментов такого нововведения, помимо уменьшения общего числа клавиш, является то, что помимо буквенно-цифровых нужно работать только с одной функциональной клавишей, а не с несколькими. Ведь полный комплект функций и клавиш со знаками (назначение которых останется загадкой для пользователя, который дальше папок "Windows" не заглядывал) нужен только профессиональным программистам, но никак не секретарю в офисе, бухгалтеру, юристу или, в том числе, любителю "побродить" по WWW.

Конструкция клавиатуры

Корпус клавиатуры "4х8" состоит из двух половин. Такая двухкорпусная конструкция обеспечит оптимальное расположение клавиш при различных положениях оператора и его рук. Она позволяет размещать полукорпусы клавиатуры наиболее удобным образом, в самых удобных местах (например, на подлокотниках рабочего кресла оператора).

Рис. 3.

Клавиатуры с кокетливыми изгибами (вроде "Natural" от Microsoft) имеют один весьма существенный недостаток: угол изгиба является фиксированным и оптимален только для определенной группы пользователей и только при определенной позе. Стоит сменить оператору позу, и этот угол перестает быть оптимальным.

Главным преимуществом клавиатуры "4х8" является легкость освоения и использования так называемого "слепого метода" печати. Основная проблема "слепого метода" - трудность попадания пальцами на нужную клавишу - решается в разных конструкциях по-разному (в конструкции "классических" клавиатур, как мне кажется, эта проблема не решается никак). На обычной клавиатуре приходится фактически держать в памяти пространственное расположение клавиш. Каждый по личному опыту знает, что при работе с 102/104-клавишной клавиатурой, даже после освоения "слепого метода", попасть на нужную клавишу бывает не так-то просто (особенно если не придерживаешься классической техники при печати - когда локти лежат на столе). Методика печати "слепым методом" непригодна, когда оператору приходится иметь дело с большим диапазоном движений (как в случае с 102/104 клавишами стандартной клавиатуры). Чтобы "слепой метод" работы (а не только печати) на клавиатуре действительно давал эффект, необходимо уменьшить ее размеры настолько, чтобы оператору не приходилось перемещать лучезапястные суставы рук (по крайней мере относительно клавиш).

Справедливости ради следует сказать, что на некоторых клавиатурах на клавишах с русскими буквами "А" и "О" делаются почти микроскопические насечки, для того чтобы скорее найти ряды ФЫВА и ОЛДЖ. Более эффективным ориентиром могло бы служить расположение клавиш на разной высоте. Причем, высота рядов должна меняться по закону ломаной линии. Например, тот ряд, который расположен под средним пальцем, должен иметь наибольшую высоту; два его соседа сбоку - наоборот, наименьшую высоту. Ну и, наконец, ряд, расположенный под мизинцем, будет несколько выше, чем тот, который расположен под безымянным пальцем.

Клавиши для ввода букв расположены на обоих корпусах клавиатуры четырьмя одинаковыми группами по восемь клавиш (так, собственно, и появилась эта формула в заголовке статьи) .

Между двумя парами "рядов" имеется небольшая площадка. На нее опираются кончики пальцев, которые в данный момент не нажимают на клавиши.

Теперь о рядах клавиш. Рядов в буквальном смысле этого слова нет. В расположении клавиш можно, хотя и очень условно, выделить столбцы - их четыре (соответственно столбец указательного пальца, ряд - большого, ряд - безымянного и ряд мизинца). "Ряд" же представляет собой ломаную линию - клавиши большого пальца выдвинуты несколько вперед, а клавиши мизинца - назад, как это показано на рис. 3 (если взглянуть на кисть руки, то линия кончиков вытянутых пальцев руки нам подскажет вид этой линии).

Принцип работы такой клавиатуры следующий. При нажатии "F-клавиши" в совокупности с нажатием какой-либо клавиши на одной из двух половинок корпуса приводит к тому, что меняется значение клавиш на другой половине - то есть компьютер воспринимает нажатие клавиш, при помощи которых ранее вводились буквы, как нажатие, например, клавиш цифровых.

Рис. 4.

Рис. 5.

Например, при нажатии "F-клавиши" и клавиши "Ц", расположенной на левом полукорпусе, клавиши правого полукорпуса будут употребляться для ввода цифр (то есть они будут восприниматься компьютером как нажатие клавиш при нажатой клавише "NumLock" на обычной 102/104-клавишной клавиатуре). Это очень похоже на то, как работают клавиатуры ноутбуков при нажатии клавиши "Fn". Соответственно, например, при нажатии "F-клавиши" и клавиши "D" нажатие клавиш на другом полукорпусе будет восприниматься как нажатие клавиш со стрелками. В принципе ничего не изменилось, просто новая клавиша взяла на себя функции "Fn" или "NumLock".

Следующий пример: при нажатии "F-клавиши" и клавиши "F" нажатие клавиш на другом полукорпусе будет восприниматься как нажатие клавиш F1-F12 стандартной 102-клавишной клавиатуры. Причем раскладка клавиш, имитирующих нажатие цифр, останется такой же, как и при нажатии "F-клавиши" совместно с клавишей "Ц" (то есть при вводе цифр; см. ниже).

На мой взгляд, наиболее интересным является другой пример: при нажатии "F-клавиши" и клавиши "М" второй полукорпус переключится в режим "мыши", то есть передвижение полукорпуса будет управлять курсором. Кроме того, клавиша "Enter" в этом режиме будет подавать в компьютер сигнал, подобный двойному щелчку. Две другие клавиши, например "О" и "Л", будут подавать сигнал, эквивалентный нажатию соответственно левой и правой кнопок мыши. Оставшиеся клавиши половины корпуса могут подавать дополнительные сигналы, вроде скроллинга или перевода флажков на линейках прокрутки.

Клавиши, связанные с интерфейсом операционной системы "Windows 95", также могут быть с успехом заменены комбинацией клавиш "F-клавишей" и "Т".

Теперь следует перейти к вопросу о том, каким образом клавиатура, построенная по формуле "4х8", поможет упростить пользовательский интерфейс.

Кнопки и иконки

Поначалу кнопки команд и иконки "Windows" действительно очень помогают. Но со временем, когда вырабатывается определенный "профессионализм", они начинают тяготить. Хотелось бы их убрать, но в то же время ползать по главному меню и подменю тоже неохота. В таких случаях очень помогают комбинации горячих клавиш. Но они есть не у всех кнопок (а лишь у тех, которые кажутся наиболее употребительными, причем разработчикам). Иконки вообще не имеют соответствующих им горячих клавиш.

Однако запомнить большое количество комбинаций горячих клавиш довольно непросто.

Количество кнопок и иконок растет (еще быстрее растет желание иметь их в больших количествах). При этом приходится либо загромождать экран панелями инструментов, либо уменьшать размер кнопок. Но тогда необходимо иметь неплохую координацию, чтобы попасть в кнопку указателем "мышки".

Основной проблемой, на мой взгляд, является необходимость время от времени обращаться к "мыши" с тем, чтобы ткнуть в одну кнопок. При этом приходится снимать руки с клавиатуры, и преимущества "слепого метода" теряются.

У меня возникла мысль, что иконки, подменю, свитки и прочее лучше компоновать по формуле "4х8". То есть шестнадцать клавиш правой половины будут схематично отражаться на экране монитора. Либо можно разделить экран на шестнадцать секторов, не изображая кнопки. При этом поверх изображения клавиш или в определенном секторе экрана будут накладываться изображения функций или команд, присвоенных на этот момент драйвером той или иной клавише. Для выбора команды необходимо будет выбрать одну из картинок на мониторе и нажать соответствующую ей клавишу на правой половине клавиатуры.

Все удобно, как при обычных кнопках "Windows", но при этом не нужна ни "мышь", ни "Touch Pad", ни "трекбол".

Рис. 6.

Так, в Windows, например, при размещении на "рабочем столе" у иконки в левом нижнем углу все равно помещается значок со стрелкой (картинка слева). Предлагаю вместо значка, назначение которого не совсем понятно, поместить своеобразную подсказку комбинации горячих клавиш.

Приведенный в качестве примера значок 3,5-дюймового дисковода следует рассмотреть подробнее. Всем хороши "окна", но, чтобы добраться до 3,5-дюймового дисковода, приходится открывать целую кипу окошек и разных подменю. Это неудобно даже в начале работы, когда только начинаешь запускать приложения (например, чтобы посмотреть еще одну дискету, приходится закрыть окно "старой" дискеты, а потом опять щелкать по ярлыку). Даже если разместить ярлык на рабочем столе, приходится щелкать по значку, а для этого - снимать руки с клавиатуры, с тем чтобы воспользоваться "мышью".

Рис. 7.

Особенно такая процедура раздражает при работе с уже открытыми приложениями: надо свернуть (пусть даже частично) приложения, для того чтобы увидеть ярлычок (если привык к интерфейсу Windows 3.1), или покопаться в подменю кнопки "Пуск" (Windows 95). Наиболее удобно это было организовано в "Norton": нажал "Alt"+"F2" - и готово. Эта комбинация быстро и легко запоминалась. Не лучше ли присвоить дисководу определенную комбинацию клавиш (подобно комбинациям горячих клавиш для других случаев)? Тогда, работая с приложением, вы нажимаете эту комбинацию клавиш - и вот вы уже на дискете. В качестве первой комбинации на ум приходит следующая: "F-клавиша" + "F" + "2".

Рис. 8.

При работе с несколькими приложениями это бы намного упростило переключение между ними (примерно то, что реализуется комбинацией "Alt"+"Tab"). Только с помощью "Alt"+"Tab" можно переключаться между приложениями, которые уже работают. Если же приложения будут также промаркированы значками, обозначающими комбинации горячих клавиш, то можно будет вызывать эти приложения уже без поисков по папкам (опять же не снимая рук с клавиатуры).

В этом случае упростится общение с машиной - пользователю не надо будет знать, какая разница между запуском приложения и переключением между приложениями, - он будет просто "вызывать" нужное ему приложение комбинацией горячих клавиш.

Клавиши F1-F12

Таким образом, мы вплотную подошли к тому, что комбинации горячих клавиш можно строить по очень простому принципу - совершенно прозрачному для пользователя. И принцип этот подсказан клавишами F1-F12.

Расположенные в верхней части клавиатуры клавиши F1-F12 могут быть заменены легко запоминающейся комбинацией клавиш: при нажатой "F-клавише" надо будет нажать клавишу "F", а затем клавиши на правой части клавиатуры.

Но при этом вводить можно цифры от 0 до 999 ! То есть можно иметь 1000 команд такого типа. Практически это означает наличие в интерфейсе бесконечного числа виртуальных клавиш типа F1-F12. То есть кнопки и иконки могут быть пронумерованы и активизироваться именно такими комбинациями.

При помощи "F-клавиши" будут заменяться все функциональные клавиши. Ведь на клавиатуре уже есть клавиша "Ф" - так пусть она означает "функцию".

Рис. 9.

Это даст, как побочный эффект, еще одно дополнительное преимущество - вводить команды в компьютер можно будет вслепую - то есть не разворачивая соответствующее окно: например, зная, что комбинация клавиш для отправки текущего документа на печать - "Ф"+"5" (для тех, кто помнит, что это значило раньше), вы сможете сделать это из любого приложения.

Кроме того, можно будет вводить эти команды, не видя самих кнопок (это значит, что кнопки можно будет убрать с экрана, что тоже немаловажно, так как без увеличения диагонали монитора можно увеличить эффективную площадь, и если это не очень актуально для настольного компьютера, но вот для ноутбука, мне кажется, это очень важно).

При этом писать макросы будет одно удовольствие - написал комбинацию от F1 до F999 - и готово ! Это будет похоже на программирование калькулятора МК-54 (некоторые скажут, ты б еще арифмометр вспомнил…).>Ввод цифр

Ведь на клавиатуре уже есть клавиша "N" ("number"), или "Ч" ("число"), в зависимости от языка пользователя, так пусть она при нажатой "F-клавише" означает переключение клавиатуры в режим ввода цифр (либо просто цифр, либо при вводе команд типа F1-F12…).

Как видно из приведенных примеров, на помощь приходят мнемонические приемы запоминания (справедливости ради следует признать, что на некоторых комбинациях горячих клавиш они используются, но, к сожалению, не так интенсивно, как хотелось бы).

Функции мыши

Но как быть, если все-таки приходится ползать курсором по экрану, перетаскивать элементы по рабочему столу, например, работая в Excel? Следует, ввести в конструкцию клавиатуры чувствительный элемент (можно шарик, вроде того, что есть у мышки). Тогда не нужно будет снимать руку с клавиатуры. Надо будет просто нажать соответствующую клавишу и переместить один из корпусов.

Это может выглядеть следующим образом. Надо будет нажать "F-клавишу" и, например, клавишу "М" (то есть "мышь"). Драйвер клавиатуры переключится в режим ручного манипулятора. Это значит, что будут разблокированы сигналы от чувствительного элемента, и в этот момент указатель мыши появится на экране (до этого его просто не будет на экране, чтобы не мешался).

Кстати, никто не запрещает иметь обе части клавиатуры с такими чувствительными элементами. Одна "мышь" хорошо, а две - лучше!

Рис.10.

Рис.11.

Функции скроллинга

Более того, без проблем реализуются функция скроллинга (как продольного так и поперечного). При этом совсем не нужно придумывать дополнительные клавиши скроллинга, как это сделано не некоторых мышках (типа "Net Mouse" фирмы "Microsoft").

От линеек прокрутки пора отказаться как от атавизма. Это совершенно никчемное наследие "мышки". Ведь чтобы прокрутить текст (то есть воспользоваться стрелками на клавиатуре), приходится снимать руки с мышки, и работать становится неудобно. Вместо линеек прокрутки можно разместить панель с кнопками.

Функции двойного щелчка

И еще об одном преимуществе клавиатуры по формуле "4х8". На некоторых "мышках" делались попытки ввести кнопку, которая бы заменяла двойной щелчок. Но в данном случае под рукой всегда кнопка "Enter", нажатие на которую и так воспринимается компьютером как двойной щелчок. Так зачем же вводить дополнительные клавиши?

То же самое и с кнопками, которые введены на мышках "Genius" для переключения между приложениями (формирующими сигнал, эквивалентный нажатию клавиш), - не вводя дополнительных клавиш, мы получим эту функцию как бы между прочим. В "мышином" режиме функция "Alt"+"Tab" будет реализована клавишей пробела на правой половине, а двойной щелчок - кнопкой "Enter".

Следует признать, что компьютер "умнеет" на глазах, поэтому скоро, наверное, можно будет обходиться только "мышью", но ввод текста все еще требует наличия буквенных клавиш, особенно в профессиональной деятельности. Но коль скоро приходится уживаться с клавиатурой, то надо попробовать максимально облегчить пользование ею…