Мобильный ввод: клавиатуры будущего

Мощные мобильные устройства требуют новых систем ввода данных. В IBM взяли на вооружение приципы стенографии и создали технологию Shark, способную заметно ускорить ввод информации через сенсорный экран. Существуют и другие необычные способы набора текстов.

Процессоры, графические ускорители и накопители совершенствуются год за годом, и лишь компьютерная клавиатура, с небольшими изменениями позаимствованная у пишущей машинки, остается практически неизменной уже на протяжении многих десятилетий. Однако появление мощных карманных устройств с расширенными возможностями потребовало новых способов ввода текстовой информации, поскольку использование полноразмерной клавиатуры, к примеру, при работе со смартфоном, сводит на нет все преимущества компактного девайса.

Системы распознавания речи, над которыми продолжают работать создатели и портативных, и настольных систем пока настолько далеки от совершенства, что полноценной использование их практически невозможно. От владельца требуется, чтобы он произносил слова как профессиональный диктор, и говорил законченными предложениями. Однако даже в этом случае вероятность ошибок при распознавании слишком велика. Поэтому специалисты бьются над усовершенствованием более традиционных технологий письменного ввода данных.

Одна из перспективных разработок - экспериментальная клавиатура компании IBM, получившая кровожадное название Shark ("акула"). На самом деле к зубастым обитателям моря эта клавиатура отношения не имеет, поскольку название представляет собой аббревиатуру от Shorthand-Aided Rapid Keyboarding, что можно перевести с английского языка как "быстрый ввод данных при помощи элементов стенографии".

В основу Shark положена оригинальная идея письма путем соединения различных точек при помощи пера. В настоящее время в карманных компьютерах и в смартфонах вводить текст можно как через систему граффити, так и через экранную клавиатуру. При использовании экранной клавиатуры пером приходится "нажимать" каждую виртуальную клавишу по отдельности, что серьезно замедляет процесс набора текста. Судите сами: чтобы ввести слово "яд", нужно нажать клавишу "я", а затем - перенести перо практически через вся клавитуру, чтобы нажать клавишу "д".

При наборе текста на экранной клавиатуре с технологией Shark вы просто соединяете непрерывной ломаной линией все буквы, из которых состоит слово, при этом отрывать перо от дисплея не требуется. Система опознает введенное слово именно по начертанию линии, сравнивая введенное изображение с хранящимися в памяти образцами. Ошибки при наборе текстов можно исправлять через выпадающее меню.

При разработке технологии Shark учитывались особенности английского языка. К примеру, средняя длина английского слова - 4,7 буквы, поэтому банк данных не перегружался слишком длинными словами. Теоретически возможны около 11,8 миллионов комбинаций пяти букв, однако на самом деле пятибуквенных слов гораздо меньше. К тому же, обычно человек пользуется на письме не более 10000 словами, поэтому словарь системы распознавания можно ограничить до разумных пределов.

Технология Shark, помимо увеличения скорости письма, обладает еще одной чрезвычайно интересной возможностью: для ввода текста вовсе не обязательно видеть экранную клавиатуру. Как уверяют разработчики, всего за четыре практических занятия человек может запомнить около 60 начертаний, которые составляют порядка сорока процентов наиболее употребительных слов. Рисование "закорючек" роднит эту технологию с классической стенографией, которая с распространением компьютеров и средств звукозаписи практически перестала использоваться.

По оценкам разработчиков, запомнив самые распространенные слова, владелец устройства с поддержкой Shark сможет вводить тексты со скоростью до 60-70 слов в минуту, что, конечно, уступает скорости печати хорошей машинистки, но на порядок опережает скорость ввода данных при помощи обычных экранных клавиатур.

Первая бета-версия Shark появилась еще в октябре 2004 года, однако в IBM продолжают работу над этим проектом, который из лабораторной работы в самое ближайшее время может стать коммерческой технологией. Одной из проблем, с которой столкнулись разработчики Shark - выбор оптимальной раскладки виртуальной клавиатуры. Дело в том, что используемая в реальных клавиатурах и привычная многим раскладка QWERTY не слишком удобна для "стенографического" ввода текстов: расстояния между буквами получаются слишком большими, что приводит к снижению скорости печати. Клавиатуры, в которых буквы расположены по алфавиту, еще менее удобны с точки зрения Shark.

Одним из альтернативных вариантов является раскладка Atomik, в которой клавиши расположены в пять рядов, при этом верхний и нижней ряды содержат из четырех кнопок, а центральные - из шести. Эта раскладка разрабатывалась с целью сократить расстояния между самыми распространенными сочетаниями символов в английском языке, поэтому она может оказаться наиболее удобной для использования в клавиатурах с поддержкой Shark. Впрочем, у раскладки Atomik тоже есть недостатки: в ней не слишком удобно расположены буквы "ing" и "ed" - распространенные окончания английских глаголов.

Оценить возможности технологии Shark можно, скачав с сайта IBM специальную бесплатную демо-версию, которую можно установить на персональный компьютер или планшетник. Для работы Shark необходимо также установить Sun Java runtime версии 5. Окно программы делится на две неравные части: основное место занимает, собственно, виртуальная клавиатура, а над ней размещен небольшой "экранчик", на который и выводится результат ввода. При вводе слов выбранные буквы наглядно соединяются анимированной ломаной линией, а из букв составляется распознанное слово.

По умолчанию в Shark используется описанная выше раскладка Atomik, но при желании можно переключиться и на традиционную QWERTY. Программа рассчитана на работу с планшетными компьютерами и наладонниками, которые оснащены сенсорными дисплеями, однако Shark можно использовать и на обычных ПК с подключенным планшетом, либо с обычной мышью. Разумеется, мышь мало подходит для ввода букв, поэтому эту функцию можно считать лишь возможностью демонстрации Shark владельцам настольных компьютеров.

Окно программы можно разместить в любом удобном месте экрана. В память программы внесено порядка 8000 слов, при этом пользователь может самостоятельно расширять словарь. Такая возможность может потребоваться, например, в случае, когда владелец портативного устройства использует редко используемые в обыденной речи профессиональные термины. Исправить неправильно распознанное слово просто: достаточно щелчка по слову на "дисплейчике", и вы увидите список ближайших слов из базы данных программы.

Для настройки Shark следует нажать кнопку Settings, расположенную в нижней части окна программы. В первой же закладке General мы встречаем необычный пункт: пользователю предлагается указать, правша он или левша. Оказывается, разработчики предусмотрели дополнительную оптимизацию механизма распознавания в зависимости от особенностей лево- или праворукого письма! Здесь же можно отключить или снова включить упомянутую выше анимацию - ломаную линию, отслеживающую движения пера.

В этой же закладке General можно включить и выключить функцию, носящую загадочное название "клавиатура-фантом". Эта интересная функция, скорее всего, пригодится большинству пользователей Shark: при письме на экране часть виртуальной клавиатурой оказывается закрыта рукой, поэтому разработчики предусмотрели размещение рядом с реальным рабочим полем точной копии клавиатуры, на котором можно отслеживать движения пера. Функция "клавиатуры-фантома" пригодится тем, кто только осваивает эту методику ввода, а затем надобность в ней может отпасть.

Вторая закладка носит название Lexicon. Здесь можно выбрать альтернативный встроенному файл со словарем. Возможность выбора базы данных позволит в будущем выпускать специализированные словари, а также локализованные версии программы, оптимизированные под другие языки.

Третья закладка Keyboard позволяет выбрать раскладку QWERTY или Atomik, причем здесь же можно просмотреть, что представляет собой каждая из них. Здесь можно также выбрать специализированные раскладки: как и в случае со словарем, Shark способна поддерживать любые раскладки, что дает возможность адаптировать программу для любых языков.

Четвертая, и последняя закладка - Recognition. Здесь знатоки Shark могут изменять настройки системы распознавания, а обычному пользователю, скорее всего, трогать тут ничего не стоит.

"Общение" с демо-версией Shark показало высочайшее качество распознавания вводимых слов, причем безотрывное "рисование" на экране действительно оказалось гораздо удобнее сумбурного "тыканья" пером в отдельные буквы экранной клавиатуры. Хотелось бы, чтобы в IBM нашли достойного партнера по написанию русской локализованной версии Shark: нам такая технология нужна гораздо больше тех стран, где используется латинский алфавит. Дело в том, что отечественные разработки рукописного ввода текстов для платформы Tablet PC пока серьезно уступают встроенным англоязычным решениям Microsoft, а русифицированный Shark существенно повысит удобство работы с планшетниками и их привлекательность для российского покупателя.

Помимо Shark в мобильных устройствах пытаются применять и проекционные клавиатуры, которые могут проецировать, к примеру, на стол, полноразмерную виртуальную клавиатуру. Правда, как показал опыт использования таких клавиатур, отсутствие тактильных ощущений от клавиш затрудняют набор текстов, при этом для применения такой клавиатуры нужно найти большую ровную поверхность, что далеко не всегда возможно.

После описания перспективных технологий нельзя не упомянуть о давно реализованной разработке, которая использует более традиционные решения. Речи идет о миниатюрной клавиатуре FrogPad, единственным недостатком которой является то, что для приобретения навыка работы с ней потребуется время. Эта компактная клавиатура размером с карманный компьютер состоит всего из 20 клавиш, однако по функциональности она не уступает полноразмерной 128-кнопочной клавиатуре. Разработчики FrogPad также использовали особенности английского языка. При нажатии 15 буквенных клавиш вы сможете ввести набрать 15 наиболее употребительных букв в английских словах - именно на буквы F, T, A, Е, H и другие приходятся порядка 86 нажатий клавиатуры.

Если нажать кнопку Shift, расположенную в правом нижнем углу, вы получите доступ к остальным буквам алфавита. Клавиша Nym Lock дает возможность набирать цифры, а клавиша Symbol - знаки пунктуации и прочие символы. Проведенные разработчиками эксперименты показали, что после восьми-десяти часов тренировок скорость набора на клавиатуре FrogPad может достигать сорока слов в минуту - почти вдвое меньше, чем на экранной клавиатуре с технологией Shark. Впрочем, целевая аудитория FrogPad - это не столько многочисленные владельцы наладонников и смартфонов, сколько профессиональные конструкторы и дизайнеры, которые предпочитают одной рукой пользоваться пером или мышью, а другой - клавиатурой.

FrogPad уже давно есть в продаже по цене порядка 150 долларов США, причем, можно купить как модификацию с интерфейсом USB, так и модель с беспроводным интерфейсом Bluetooth.

В этой небольшой статье мы упомянули о трех существующих способах ввода информации в мобильные устройства: самый традиционный - при помощи аппаратной клавиатуры в том или ином исполнении; стремительно совершенствующийся - при помощи пера и сенсорного дисплея; и, наконец, все еще оставляющий желать лучшего голосовой способ. Все эти технологии так или иначе уже применяются в современных портативных устройствах, однако совершенству нет предела, и нет никаких сомнений в том, что к этим трем способам прибавится один, а то и несколько принципиально иных технологий ввода данных.