Реферат: История развития устройств ввода ЭВМ
В сентябре 1867 года поэт, журналист и по совместительству изобретатель Кристофер Лэтхэм Шолес (Christopher Latham Sholes) из Милуоки (МИЛУОКИ (Milwaukee), город на севере США, шт. Висконсин, возле озера Мичиган) подал заявку на новое изобретение – печатную машинку. Шолес в начале 1868 года получил патент. Соавторами изобретения помимо Кристофера Шолеса были Карлос Глидден (Carlos Glidden) и Соул (S. W. Soule), которые тоже потрудились над созданием первой печатной машинки.
Производство первых печатных машинок началось в самом конце 1873 года. Вышедшая в свет в 1876 году книга Марка Твена “Приключения Тома Сойера”, стала первой книгой, текст которой был подготовлен с использованием печатной машинки.
Клавиатура первых печатных машинок разительно отличалась от нынешней. Клавиши размещались в два ряда, а буквы на них шли в алфавитном порядке.
В дополнение к этому, печатать можно было исключительно заглавными буквами, а цифр 1 и 0 вовсе не было. Их с успехом заменяли буквы “I” и “O”.
При возрастании скорости печати молоточки печатной машинки с закрепленными на них штампиками-литерами, которые наносили удары по бумаге, не успевали возвращаться на место и цеплялись друг за друга, грозя привести к поломке печатающего узла. Очевидно, что решить проблему можно было двумя путями – либо каким-то образом искусственно замедлить скорость печати, либо разработать новую конструкцию машинки, которая бы исключала заклинивание клавиш.
Шолес предложил решение, позволившее обойтись без изменения механики достаточно сложной конструкции печатающего узла. Оказалось, что для того, чтобы дело пошло лучше, достаточно изменить порядок следования букв, нанесенных на клавиши. Поскольку молоточки располагались по кругу, то чаще всего при печати заклинивало расположенные поблизости друг от друга литеры. Шолес решил расположить литеры на клавишах так, чтобы буквы, образующие устойчивые в английском языке пары, располагались как можно дальше друг от друга. После того как Шолес расположил в нужном порядке молоточки с литерами внутри каретки печатной машины, буквы на клавиатуре образовали весьма прихотливую последовательность, начинавшуюся с литер QWERTY. Именно под этим названием клавиатура Шолеса и известна в мире: QWERTY-клавиатура или универсальная клавиатура (Universal keyboard). В 1878 году, уже после того как модернизация была опробована на выпускавшихся печатных машинках, Шолес получил на свое изобретение патент.
В том же 1878 году печатные машинки обзавелись еще одной клавишей, которая сохранилась и на нынешней компьютерной клавиатуре. Ее появлению мир обязан компании “Ремингтон”, которая в 1878 году выпустила на рынок печатную машинку Remington No.2, впервые позволившую печатать не только заглавными, но и строчными буквами. Для переключения между регистрами печатающая каретка сдвигалась вверх или вниз при помощи особой клавиши Shift (сдвиг). В современных компьютерах при нажатии Shift, конечно, ничего не сдвигается, но эффект получается тот же – буквы при наборе становятся заглавными.
Первой по-настоящему компьютерной можно назвать клавиатуру, использовавшуюся в 1946 году при подготовке перфокарт для электронно-вычислительной машины Eniac.
Позже информация вводилась непосредственно в ЭВМ с клавиатуры электромеханической печатной машинки, а вот вывод данных осуществлялся через специальный принтер, что значительно повысило скорость печати. При этом тратились километры бумаги.
В 1964 году в результате совместных усилий ученых Массачусетского технологического института (Massachusetts Institute of Technology), исследовательских лабораторий компании Bell (Bell Laboratories) и специалистов “Дженерал Электрик” (General Electric) наконец-то появился пользовательский терминал – гибрид электронно-лучевой трубки (попросту телевизора) и электромеханической печатной машины. Пользователи получили уникальную по тем временам возможность работать с компьютером, набирая текст на клавиатуре и считывая информацию прямо с экрана. Преимущества подобной технологии были очевидны: экономилась бумага – это раз, из-за отсутствия электромеханических устройств ввода-вывода возросла скорость обмена информацией – это два. Стало понятно, что именно такой способ общения с компьютером наиболее удобен, а это значит, что печатная машинка практически завершила свой процесс превращения в клавиатуру компьютера.
Первая печатная машинка Кристофера Шолеса была предназначена для набора текста двумя пальцами. Появление метода десятипальцевой печати приписывается историками некоей миссис Лонгли (L. V. Longley), продемонстрировавшей новый подход в 1878 году. А чуть позже Фрэнк МакГуррин (Frank E. McGurrin), клерк из федерального суда в городе Солт-Лейк Сити, предложил концепцию метода “слепой печати”, при которой машинист работал и вовсе не глядя на клавиатуру
Ставшая уже привычной QWERTY-раскладка клавиатуры, которая была предложена в конце XIX века, не столь уж и совершенна. Ее введение позволило снизить количество заклинивания клавиш при увеличении скорости печати документов на первых печатных машинках, но вместе с тем эта же раскладка снизила саму скорость печати. Это произошло из-за того, что наиболее часто используемые при письме пары букв оказались хаотически разбросанными по всей клавиатуре. Лишние движения рук, совершаемые при наборе текста, не способствуют возрастанию скорости печати, а замедляют ее. Стали появляться альтернативные варианты раскладки клавиатуры. Большинство из них забылись, а среди оставшихся наибольшую известность получила так называемая раскладка по Двораку. Этот вариант расположения клавиш даже доступен пользователям Windows. Чтобы убедиться в этом, попробуйте зайти в раздел настроек параметров используемой клавиатуры (“Настройки” – “Панель управления” – “Клавиатура”). Если там выбрать закладку “Язык”, а потом нажать клавишу “Параметры”, то среди предлагаемых вариантов можно отыскать и упомянутую раскладку “по Двораку”.
Профессор Август Дворак (August Dvorak), автор наиболее известной альтернативной клавиатурной раскладки, занимался эргономикой. То есть работал над тем, чтобы сделать вещи более удобными с точки зрения использующих их людей. В 30-е годы Дворак занимался исследованиями в Вашингтонском государственном университете. Рассматривая в 1936 году QWERTY-клавиатуру на предмет ее модернизации, профессор сделал вывод о том, что она ужасно неудобна. Придя к такому заключению, он начал исследования с того же самого, с чего их в свое время начинал и Кристофер Шолес, изобретатель QWERTY-клавиатуры. Дворак выявил пять гласных и пять согласных букв, кот чаще повторяются – AOEUIDHTNS. Дворак разместил “великолепную десятку” так, чтобы, положив ладони на край клавиатуры, человек пальцами уперся бы в ряд наиболее популярных букв. Еще одна особенность – гласные и согласные сгруппированы под левую и правую руку соответственно. Оказывается, что благодаря особенностям английского языка именно такое расположение букв позволяет выдерживать при печати ритм, чередуя нажатия правой и левой рукой.
Профессор Дворак трудился не зря – клавиатура получилась удачной и удобной. Буквы основной строки клавиш при использовании раскладки “по Двораку” позволяют напечатать более 400 наиболее употребительных слов английского языка, а та же строка на QWERTY-клавиатуре, только 100 слов. Раскладка “по Двораку” позволяет выполнить почти 70% работы, не перемещая руки за пределы одной строки, а на стандартной клавиатуре руки не “прыгают по рядам” лишь в течение около 30% рабочего времени.
И все же, несмотря на все свои преимущества, клавиатура Дворака так и не получила широкого распространения. Ведь QWERTY-раскладка используется на подавляющем большинстве устройств, имеющих клавиатуру, а человеческая лень оказывается сильнее мифических выгод от использования незнакомой раскладки. Найти в продаже клавиатуру с раскладкой “по Двораку” не так просто.
Сейчас – клавиатура, это одно из важнейших устройств компьютера, используемое для ввода в систему команд и данных. Это устройство одновременно и устройство ввода, и устройство управления.
По расположению клавиш настольные клавиатуры делятся на два основных типа, функционально ничуть не уступающие друг другу. В первом варианте функциональные клавиши располагаются в двух вертикальных рядах, а отдельных группы клавиш управления курсором нет. Всего в такой клавиатуре 84 клавиши. Этот стандарт используется в компьютерах до конца 80-х годов.
Другой вариант клавиатуры, которую называют усовершенствованной, имеет 101 или 102 клавиши. Клавиатурой такого типа снабжаются сегодня почти все настольные персональные компьютеры. Однако количество функциональных клавиш в усовершенствованной клавиатуре не 10, а все 12. Да и другие дополнительные удобства и усовершенствования нравятся многим пользователям. Логично выделены группы клавиш для работы с текстами и управления курсором, продублированы некоторые специальные клавиши, позволяющие более эргономично работать обеими руками.
С появлением Windows 95 была создана модифицированная версия 101-клавишной клавиатуры, получившая название 104-клавишной расширенной клавиатурыWindows.
101-клавишная клавиатура может быть условно разделена на следующие области:
- область печатных символов;
- дополнительная цифровая клавиатура;
- область управления курсором и экраном;
- функциональные клавиши.
Раскладка 101-клавишной клавиатуры аналогична раскладке клавиатуры пишущей машинки (за исключением клавиши "Enter"). В двуязычных вариантах расширенной клавиатуры установлены 102 клавиши, и раскладка их несколько иная, чем в американской версии.
104-клавишная расширенная клавиатура Windows
Microsoft выпустила спецификацию Windows-клавиатуры, содержащую новые клавиши и их комбинации. Клавиатура, подобная 101-клавишной, выросла до 104-клавишной с дополнительными левой и правой Windows-клавишами и клавишей "Application" (приложение). В стандартной раскладке Windows-клавиатуры клавиша пробела укорочена, две клавиши Windows расположены слева и справа ("WIN"), а клавиша "Application" - справа. Клавиши "WIN" вызывают меню Пуск (Start), по которому можно перемещаться с помощью клавиш управления курсором. Клавиша "Application" эквивалентна нажатию правой кнопки мыши; в большинстве приложений она позволяет перейти в контекстно-зависимое меню.
