Кіріспе
Компьютерлік енгізу құрылғысы
Аспаптық пернетақта (немесе аккордты пернетақта, хордты пернетақта деп те аталады) – пайдаланушыға бірнеше пернені бірдей басу арқылы әріптерді немесе командаларды енгізуге мүмкіндік беретін компьютерлік енгізу құрылғысы. Бұл, пианинодағы «аккордты» ойнауға ұқсас. Шағын пернелер санынан жасалатын көптеген комбинациялар мәтінді немесе командаларды бір қолмен енгізуге мүмкіндік береді, ал екінші қолы бос болады. Басты артықшылығы – оны әдеттегі пернетақтаға сыймайтын кішкентай құрылғыға (мысалы, кісендік компьютерге немесе велосипед руліне) орнатуға болады. Пернетақтасыз, әдетте қолда ұстауға арналған аспаптық пернетақта «көлтақта» (кейер) деп аталады. Дуглас Энгельбарт 1968 жылы «Барлық демонстрациялардың анасы» деп аталған көрсетілімде аспаптық пернетақтаны компьютерлік интерфейс ретінде таныстырды.
Жұмыс істеу қағидаттары
Әрбір кілт санға сәйкестендіріледі, содан кейін тиісті әріпке немесе командаға сәйкестендірілуі мүмкін. Екі немесе одан көп пернелерді бірге басып, пайдаланушы көптеген комбинацияларды жасауға болады. Энгельбарттың бастапқы схемасында ол бес кілтті пайдаланды: 1, 2, 4, 8, 16. Кілттер келесідей бейімделді: a = 1, b = 2, c = 3, d = 4 және т.б. Егер пайдаланушы 1 және 2 кілттерді бір уақытта басып, содан кейін босатса, 1 және 2 саны 3-ке қосылады, ал C әрпі алфавиттің үшінші әрпі болғандықтан, "c" әрпі пайда болады. Пианинодағы аккордты басудан айырмашылығы, аккорд барлық кілттер немесе тышқан батырмалары босатылғаннан кейін ғана танылады. Энгельбарт кілттер жиынтығын ұсынғаннан бері, ұқсас қағидаларға негізделген бірнеше әртүрлі дизайн әзірленді. Мысалы, әрбір саусақ байттағы бір битке сәйкес келетін бір кілтті басқаруы мүмкін, сондықтан жеті кілт пен жеті саусақты пайдаланып, егер пайдаланушы екілік кодтарды жаттап алса, ASCII жиынтығындағы кез келген символды енгізуге болады. Кілттердің аз санына байланысты, аккордты қолдану оңайынан жұмыс үстелінен мобильді ортаға бейімделуге болады. Практикалық құрылғылар көбінесе жиі қолданылатын символдар үшін қарапайым аккордтарды қолданады (мысалы, Бодот), немесе аккордтарды есте сақтауды жеңілдетуге мүмкіндік беретін әдістері болуы мүмкін (мысалы, Микрорайтер), бірақ қағидалар бірдей болып қалады. Бұл портативті құрылғылар алғаш рет 1980-ші жылдары киілетін компьютерлер қозғалысымен танымал болды. Джорджия Технологиялық институтының Тэд Старнер және басқалар екі қолмен аккордты мәтін енгізу QWERTY пернетақтасынан жылдам және қатесіз екенін көрсететін көптеген зерттеулер жариялады. Қазіргі уақытта стенотип машиналары сөздерді ең жылдам енгізу бойынша рекордты ұстап тұр. Көптеген стенотипшілер минутына 300 сөздей жаза алады. Дегенмен, стенографтар кәсіби деңгейдегі жылдамдық пен дәлдікке жету үшін әдетте үш жыл оқып үйренеді.
Тарих
Ең ерте кездескен аккордтық пернетақта 1836 жылы Уитстоун мен Кук жасаған "бес инелі" телеграф операторы станциясының бөлігі болды, онда бес иненің кез келген екеуі тордағы әріптерді көрсету үшін солға немесе оңға қарай бұрылуы мүмкін. Ол арнайы оқытылмаған операторлар (торға қарап, қай пернелерді басу керектігін анықтайтын) үшін жасалды және оқытылған операторлар бар жерде қолданылмады. Аккордтық пернетақтаның алғашқы кең қолданысы 1868 жылы ойлап табылған және қазірге дейін қолданылып келе жатқан сот тілмаштары қолданатын стенотип машинасы болды. Стенотиптің шығысы бастапқыда фонетикалық код болды, оны кейіннен (әдетте алғашқы шығысты жасаған сол оператор) транскрипциялау қажет болды, кездейсоқ мәтін емес. 1874 жылы бес биттік Бодо телеграф коды және оған сәйкес 5 пернелі аккордтық пернетақта оператордың кодтарды қолмен құрастыруы үшін жасалды. Код жылдамдық пен тозуды азайту үшін оңтайландырылды: ең көп қолданылатын таңбалар үшін ең қарапайым аккордтар таңдалды. Бірақ телеграф операторлары алынған хабарламаларды "көшіру" үшін QWERTY пернетақталары бар теру машиналарын қолданды, сол кезде жаңа енгізу құрылын үйренудің орнына кодтарды автоматты түрде жасайтын теру машиналарын жасаудың мағынасы зор болды. Кейбір алғашқы пернетақта соғу машиналары қағаз карточкаларға дұрыс тесіктерді соғу үшін 12 таңбаланған пернетақтаны қолданды. 0-ден 9-ға дейінгі сандар бір соққымен, 26 әріп екі соққының комбинациясымен, ал символдар екі немесе үш соққының комбинациясымен бейнеленді. Брайль (көзі нашарлар үшін жасалған жазу жүйесі) барлық әріптер мен сандарды құру үшін 6 немесе 8 сезімтал "нүктеден" пайдаланады. Луи Брайль оны ойлап тапқан кезде, инемен қағаз параққа қажетті нүктелерді тізбектей тесіп жасады. 1892 жылы Иллинойс штатындағы соқырларды оқыту институтының директоры Франк Хейвен Холл Брайль машинасы жасады, ол Брайль жасушасының әр нүктесіне бір пернеден бар 6 пернелі теру машинасы сияқты болды. 1951 жылы алғаш рет өндірілген Перкинс Брайлер Брайль шығысын жасау үшін 6 пернелі аккордтық пернетақтаны (плюс бос орын) пайдаланады және бұқаралық нарықта қолжетімді өнім ретінде сәтті болды. Брайль, Бадот сияқты, сандық символ мен ауысу символын қолданады, оны ауысу құлпы үшін қайталауға болады, 6 бит ұсынатын 63 кодқа сандар мен үлкен әріптерді сыйдыру үшін. Екінші дүниежүзілік соғыстан кейін, аккордтарды оқу және "кодтар" кестелерін қарау үшін электрониканың пайда болуымен, пошта сұрыптау кеңселер оқытылған және қымбат терушілерден басқа адамдарды жұмысқа алу үшін аккордтық шешімдерді зерттеуді бастады. 1954 жылы маңызды тұжырымдама ашылды: аккордтық өндірісті меңгеру оңай, егер өндіріс пернелерді басып тұрғанда емес, босатқанда жасалса. IBM зерттеушілері 1959 жылдан бастап теру машиналарын және компьютерлік деректерді енгізу үшін аккордтық пернетақталарды зерттеді, егер кейбір аккордтар сөздердің немесе сөздердің бөліктерін енгізу үшін қолданылса, бұл сенсорлық теруден жылдам болуы мүмкін деген оймен. 1975 жылы IBM ғылымдарының докторы Нэт Рочестер жасаған дизайнда шеттерінде де, үстінде де ойысқан 14 перне болды, сондықтан бір саусақ қосымша комбинациялар үшін екі көршілес пернелерді баса алады. Олардың нәтижелері нақты болмады, бірақ зерттеулер кем дегенде 1978 жылға дейін жалғасты. Дуг Энгельбарт 1960 жылдардың ортасында тышқанмен пайдалану үшін пернетақта жиынтықтарымен тәжірибе жүргізе бастады. 1968 жылы танымал демонстрацияда Энгельбарт QWERTY пернетақтасын, үш түймелі тышқанды және бес пернелі жиынтықты қамтитын компьютерлік адам интерфейсін ұсынды. Энгельбарт пернетақта жиынтығын сол қолымен, ал тышқанды оң қолымен мәтін жазу және командаларды енгізу үшін пайдаланды. Тышқанның түймелері таңдауларды белгіледі және командаларды растады немесе тоқтатып қойды. SRI-дегі Энгельбарттың кеңейту зерттеу орталығының пайдаланушылары тышқан мен пернетақта жиынтығын жақсы меңгерді. 1970 жылдары Энгельбарттың тобы Advanced Research Projects Agency (ARPA) -дан алған қаржысы қысқарды және Энгельбарттың командасының көптеген негізгі мүшелері Xerox PARC-те жұмыс істеуге кетті, онда олар тышқан мен пернетақта жиынтығымен тәжірибе жүргізуді жалғастырды. 1980 жылдардың басында Xerox PARC-те, тышқандармен, GUI-мен бірге Xerox Star және Alto жұмыс станцияларында пернетақта жиынтықтары қолданылды. Apple Macintosh-ке бір түймелі тышқан енгізілген, бірақ Стив Джобс аккордтық пернетақта жиынтығын енгізуден бас тартты. 1980 жылдардың басында Суррей штатындағы Редхилл қаласындағы Philips Research зертханалары телефонда мәтін енгізу үшін кішкентай, арзан пернетақталар туралы қысқаша зерттеу жүргізді. Бір шешімде пернелердің ойысқан бөліктеріне жазылған символдары бар гексагонды пернелердің торы қолданылды, бұл ойыстар перненің ортасында, екі перненің шекарасында немесе үш перненің қосылысында орналасқан. Ойысқан бөліктердің біріне басқанда бір, екі немесе үш гексагонды түйме бір уақытта басылады, бұл символға тән аккордты құрайды. Осы конфигурациямен үш қатарлы үш гексагонды түймеден тұратын тоғыз түймелі пернетақта телефонға орнатылып, 33 түрлі символға дейін шығара алады. Алыс орналасқан пернелерді таңдау арқылы, әріптер мен сандарды шығару үшін бір ойысқан бөлікті "ауысу" пернесі ретінде пайдалануға болады. 11 пернелі 3/4/4 конфигурациясымен 43 символға орналасуға болады, кішкентай әріптер, сандар және бірнеше тыныс белгілерімен бірге үлкен әріптерге қол жеткізу үшін "ауысу" функциясымен. Бұл пайдаланушыларға "соққымен теру" арқылы пайдалануға мүмкіндік бергенімен және дәстүрлі 12 түймелі теру панелінен бір пернелік ауысуды қажет етпегенімен, кейбір символдарды басқаларына қарағанда үш есе көп күшпен басу қажет болды, бұл құрылмен жылдамдыққа қол жеткізуді қиын етті. Бұл шешім әлі де Fastap және Unitap сияқты компаниялармен ұсынылып келеді, ал 2006 жылы Канадада коммерциялық телефон өндіріліп, жарнамаланды.
Стандарттар
Тарихи тұрғыдан алғанда, Бодо және Брайль пернетақталары белгілі бір деңгейде стандартталған, бірақ олар қазіргі заманғы пернетақтаның толық символдар жиынтығын көшіре алмайды. Брайль оған ең жақын, себебі ол сегіз битке дейін кеңейтілген. Қазіргі заманғы стандарттың жалғыз ұсынылымы – GKOS (немесе Global Keyboard Open Standard), компьютерлік пернетақтадағы көптеген символдар мен функцияларды қолдай алады, бірақ коммерциялық дамуы шектеулі болды. Дегенмен, 2010 жылдың 8 мамырынан бастап iPhone үшін, 2010 жылдың 3 қазанынан бастап Android үшін және 2011 жылдың 27 қазанынан бастап MeeGo Harmattan үшін GKOS пернетақта қолданбасы қолжетімді.
Стенография
Кейде сот хатшылары қолданатын стенотип машиналары дыбыстарды көрсету үшін аккордтық пернетақта қолданады: стандартты пернетақтада U әрпі «сіз» дыбысын және сөзін білдіреді, ал үш пернелі триграф KAT «мысық» дыбысын және сөзін білдіреді. Стенотип пернетақтасы нақты ретпен орналасқан: KAT-та сол жақтағы K – бастапқы дыбыс. P, S және T әріптері, жиі басталатын және сонымен қатар жиі аяқталатын дыбыстар, пернетақтаның екі жағында да қолжетімді: POP – екі P пернесін қолданатын 3 пернелі аккорд.
Ашық бастапқы кодты жобалар
Көптеген ашық кодты кілт/кілт жиынтығы дизайндары бар, мысалы, PIC микробасқарушысына негізделген PS/2 құрылғысы pickey; Atmel AVR микробасқарушыларының отбасына негізделген USB құрылғысы spiffchorder; Adafruit Feather негізіндегі BLE аккордері, бұл Arduino үйлесімді микробасқарушыны біріктіретін бірнеше компоненттен тұратын плата; сондай-ақ Linux үшін GKOS пернетақта драйвері және Atmel/Arduino ашық кодты тақтасы үшін Gkos кітапханасы. Plover – тегін, ашық кодты, платформааралық бағдарлама, ол нақты уақыт стенографиялық технологияны кәсіби Stenotype машиналарынан бастап төмен бағалы NKRO ойын пернетақталарына дейін кез келген құралды пайдаланатын стенографтар ғана емес, хоббистерге де ұсынуға арналған. Ол Linux, Windows және macOS үшін қолжетімді. Joy2chord – Linux үшін аккордты пернетақта драйвері. Конфигурация файлы арқылы кез келген джойстик немесе геймпад аккордты пернетақтаға айналдырылуы мүмкін. Бұл дизайн философиясы құрылғыларды жасау құнын төмендету және аккордты пернетақталармен танысуға кіру барьерін төмендету мақсатымен қабылданды. Макро түймелер және бірнеше режимдер де пайдаланушы кеңістігі драйвері арқылы оңай жүзеге асырылады.
Коммерциялық құрылғылар
Минималды хордтық пернетақтаның бір мысалы – Эдгар Матиас жасаған Half Qwerty пернетақтасы, 1992 жыл шамасында патенттелген. Ол пайдаланушы бос орынды (space bar) және айна пернесін бірдей басқанда, жоғалған жартысының әріптерін шығарады. INTERCHI '93 конференциясында Матиас, Маккензи және Бакстонның зерттеулері жарияланды. Зерттеуде, қалыпты түрде теріп үйренген адамдар екі қолмен теру жылдамдығының 50-70% дейін тез қайта қалпына келе алатыны көрсетілді. Жоғалу жылдамдық туралы жоғарыдағы талқылауға әсер етеді. Бұл пернетақта екі танымал ұялы телефонда қолданылады, олардың әрқайсысы бағдарламалық қамтамасыз етумен жабдықталған, бұл пайдаланушыларға бос орынды пайдаланудан аулақ болуға мүмкіндік береді. Киюге арналған компьютерлер үшін "мүлтаптық" (multiambic) пернетақталар 1970 жылдары Канадада ойлап табылды. Мүлтаптық пернетақталар хордтық пернетақталарға ұқсас, бірақ тақтасыз, себебі пернелер тегіс бетке қою үшін емес, қолмен ұстауға ыңғайлы кластерге топталған. Хордтық пернетақталар көру қабілеті нашар адамдар үшін портативті, екі қолмен енгізу құрылғысы ретінде де қолданылады (жаңартылатын Брайль дисплейімен немесе дауыстық синтезбен біріктіріледі). Мұндай пернетақталарда кемінде жеті перне болады, олардың әрқайсысы Брайль нүктесіне сәйкес келеді, бір перне бос орын ретінде қолданылады. Кейбір қолданбаларда бос орын қосымша хордтар жасау үшін қолданылады, бұл пайдаланушыға курсорды жылжыту немесе сөздерді жою сияқты түзету командаларын беруге мүмкіндік береді. Брайль есептеуіндегі нүктелердің саны 6 емес, 8 болады, себебі бұл пайдаланушыға кіші және үлкен әріптерді ажыратуға, сондай-ақ курсордың орнын анықтауға мүмкіндік береді. Сондықтан, Брайль үшін жаңа хордтық пернетақталардың көпшілігі кемінде тоғыз пернеден тұрады. Смартфон пайдаланушылары мәтін енгізудің қосымша тәсілі ретінде сенсорлық экранды хордтық пернетақталарды пайдалана алады. Пернелердің саны аз болғандықтан, пернелердің аймақтары үлкенірек және кішкентай экранда басуға оңай болады. Ең көп қолданылатын әріптер GKOS пернетақтасының оңтайландырылған орналасуында (Android қосымшасы) сияқты, міндетті түрде хордты талап етпейді, он екі ең жиі кездесетін таңба тек бір пернемен теріледі. CharaChorder компаниясы хордтық енгізу құрылғыларын сатады. Олардың алғашқы коммерциялық құрылғысы – CharaChorder One, ол әрқайсысы бес бағытта (жоғары, төмен, солға, оңға және басу) қозғалатын 9 коммутаторға қол жеткізе алатын екі бөлікті дизайнды қамтиды. Бұл құрылғы хордтық және дәстүрлі таңба енгізуді қамтамасыз етеді. Хордтық теріле алатын сөздер тізімін пайдаланушы нақты уақытта өзгерте алады, бірақ әдепкі бойынша ағылшын тіліндегі ең көп қолданылатын 300 сөзді қамтиды. Бұл хордтық енгізу мүмкіндігі өте жылдам теру жылдамдығына мүмкіндік береді, сондықтан компанияның негізін қалаушысы онлайн теру жарыстарынан шеттетілді. Сонымен қатар, олар дәстүрлі пернетақта дизайнымен Charachorder Lite құрылғысын жасады. Өндіруші Charachorder One пайдаланушылары минутына 300 сөзді, ал Charachorder Lite пайдаланушылары минутына 250 сөзді тере алатынын мәлімдеді.
Тарихи
WriteHander, NewO компаниясының 12 түймелі аккордтық пернетақтасы, 1978 жылғы ROM Magazine журналында, алғашқы микрокомпьютерлік қолданбалар журналында пайда болды. Тағы бір ерте коммерциялық үлгі – Cy Endfield және Chris Rainey жасаған алты түймелі Microwriter, ол алғаш рет 1980 жылы сатылды. Микрожазу – аккордтық түймелеу жүйесі және ол есте сақтау құралдары жиынтығына негізделген. Ол тек оң қолмен пайдалану үшін жасалған. 1982 жылы Ergoplic Kebords Ltd компаниясы Octima 8 түймелі аккордтық пернетақтасын ұсынды. Бұл Израильдің адам-машина интерфейсін жобалауда мол тәжірибесі бар ізраилдік зерттеуші құрған Израильдің стартап компаниясы. Пернетақтада әр саусаққа бірден 8 түйме және сандарды, тыныш белгілерді және басқару функцияларын шығаруға мүмкіндік беретін қосымша 3 түйме болды. Пернетақта IBM PC және AT пернетақталарымен толық үйлесімді болды, сондай-ақ Apple IIe нұсқасы да болды. Оның түймелердің комбинациялары жылдам және оңай теруді үйренуге мүмкіндік беретін есте сақтау жүйесіне негізделген. Бірнеше сағат ішінде пайдаланушы қолмен жазу жылдамдығымен салыстырылатын теру жылдамдығына жете алады. Оның ерекше дизайны қолдың күшін азайтуға (тоннель синдромы) көмектесті және дәстүрлі пернетақталарға қарағанда ұзақ уақыт теруге мүмкіндік берді. Ол көп тілді, ағылшын, неміс, француз және иврит тілдерін қолдайды. BAT – Infogrip компаниясының 1985 жылдан бері сатылып келе жатқан 7 түймелі, қол өлшемді құрылғысы. Ол әр саусаққа бір және бас бармаққа үш түйме ұсынады. Бұл құрылғы тышқанды ұстамайтын қолға арналған, бұл Engelbart-тің көзқарасын толықтырады.