å�Œæ ·æ˜¯è¾“入数字,为ä

å�Œæ ·æ˜¯è¾“入数字,为ä

时间:2020-03-22 10:23 作者:admin 点击:
阅读模式 释放å�Œçœ¼ï¼Œå¸¦ä¸Šè€³æœºï¼Œå�¬å�¬çœ‹~ï¼� 00:00 00:00

�样是最常�的数字键盘,为什么我们在手机上使用的数字键盘和计算器上的顺�截然��呢?

电�的数字键盘和计算器的数字键盘摆在一起。你是�会立刻注�到数字键的顺�其�是截然��的?在计算器的数字键盘顶部,是7-8-9,而电�上的数字键盘上,最顶部的三个数字是1-2-3。

△ 电�(左)和计算器(�)

这�差异很微妙,但是也令人费解。因为它们�务�一个完全相�的目标,那就是输入数字。如�用户�以以相�的方�,在相�的界�当中输入的�,那么用户就没有必�在��的状况下适应两���的输入模�了。按照我们的常识,出�这样的局�,通常是因为技术上的�制,�能是��者之间的专利战,当然,也有人认为这�差异是因为「人体工程学�上的差异。

由�缺少�常�确的解释,我们�能在��中,�相关的硬件设备的�展�程中寻找答案了。到底是哪�键盘�布更早出�?是哪一�设计影�了�外一�?更��的问题在�,到底是����了这�数字键盘?

打字机�收银机和计算器

�头审视整个数字键盘的�展�程,我对�数字键盘何时系统化的引入�常感兴趣。数字键盘严格�义上是在第一次工业�命和第二次工业�命之间(�1820年到1920年)��普�开的,一些��家在18世纪末期的时候开始摸索并�试制造出类似�钢�一样的键盘机械。

然而,直到1844年,一��� Jean-Baptiste Schwilguć 的法国人�真正�义上制造出了一个使用键盘驱动的计算设备的��,这�机器第一次使用了数字键盘,并且这个键盘上�使用了数字键 1 到 9 (Dalakov,2018)

�过,��的讲,我们绕�开�外两个�称��了数字键盘的��辈,�报�,Luigi Torchi 在1834年展示过一个木质的计算器��,而1822年的时候, 作James White 在新世纪��展上展示了一个带有9个数字键的键盘设备。�过,他俩的东西都没有���时间的考验,也没有��表�他们的这些所谓的键盘�是臆想出�的。(Durant,2011)

△ Jean-Baptiste Schwilguć 的数字键盘 (1844)

△ James White 的键盘布局 (1822)

尽管如此,�使 James White 的机械键盘有待考�,但是它�然�以被视作为最早的�代�「直����的交互界�。这个硬件交互界��许用户直�进行��,而无需�其他的传统机械机�作为补充(比如当时的时钟需�借助��旋钮��作),�之��鲜�对比的是 Pascaline 的 Arithmometers 阵列,外露的��机械�造使得���常的��。

然而,这些「�想��然没法解释和���代的数字键盘会出�正�两���的数字�布方�。

有�论指出,计算器的设计最早是�自�收银机的设计。仔细想想,在那个整个货�体系和交易系统当中,通常的金�数字都�会太大,也�味�带0的数�都�常��,数字0的��性就�言而喻了,因此,将数字0置�键盘底部�常符�当年的�作习惯。(Durant,2011)

虽然这样的解释有一定的��,但是它�然存在诸多谬误,比如数字0需�伸手��的�论��就�是�常具有说�力。特别值得注�的是,早期的收银机(直到1893年)都没有�独的数字0键,没有抽屉,也没有工人站在收银机的��。

为了进行更加有效的论�,我们有必�看看收银机的�生过程。

1879 年,James Ritty 在�国俄亥俄洲 Dayton 拥有一家沙龙,他��自己的员工会在工作中�钱。James 曾��过一个计算汽船的�旋桨转数的工具之�,在此基础上��了一�用�计数的�带有数字键的机器(Dalakov,2018),这就是如今收银机的�身。这东西一开始就�是为了计算而�生的,�是帮助��记录收入,并且防止员工�钱的。

直到1893年,最早的记录�收银机�生了,它拥有两�数字键,除了基本的数字 1-9 的按键之外,还有包括10�15�20 �30�35等预设数值,他们对应商店中销售的商�的价格,以�分为��。直到 1894年的 NCR 79 ��引入了三行�直�布的数字键盘。

△ Ritty 最早的收银机,���1883年

有��表�,�直�的数字键盘很早就�生了。

1884年,Dorr Felt 有过一个很�错的想法,他��了一个能够解决大�数字处�的机器。这个想法是基���所说的 Pasacline 的机制,采用 Thomas Mill 的机器布局外加通心粉盒的设计。Dorr 将它称为 Comptometer,它是一个拥有8列键盘的设备,数字�上到下�次递�,�行数字都相�,其中列代表的是��的数�。值得注�的是,数字0�然�存在�键盘数字�列当中。(Dalakov,2018)

收银机的改进�然在�进中。

△ Comptometer 的键盘布局,���1885年

其�这也是事情开始�得有趣的地方。为什么 Felt 会选择这�数字 9~1 是逆��布的键盘呢?这在当时并�是一个�常直觉的设计,也�符�普�的认知。毕竟,那还是一个数字计算知识并�普�的年代。

一个��的答案是,这�设计�能和�些机械决策机制有关系。按键�����,较大的数字�味�更大的��臂长和更大的旋转角度,而这个概念就��� Parmelee 。

�外一个有趣的解释则超出了机械的范畴,这是一个更加贴��代设计的解读。Comptometer 的说�手册上�到,�作员在使用这套系统的时候,应该使用较�的数值相加�输入更高的数值。举个例�,如��输入「9�分�,�作员没有必��按最�侧一�顶上的按键9,而�以直�按这一�的4和5两个按键,机器自己会�行数学�算。因为键盘的�积比较大,直��按�侧顶上的数字9,手的�动�离太远了,相�底部的按键会更容易触�,也更容易�作,执行速度更快。这�设计相比之下,效�更高。虽然这�按键布局是「以用户为中心的设计�,但是它�然�被认为是对用户�好的界�。(Meehan,1952)

Comptometer 需�训练有素的�作员�能最大程度地�挥出它的生产力。甚至�使用一�手都很难�作,尤其是需�录入较多数�的时候。

1902年,�然使用过时多列布局的 Dalton �为了当时最�欢�的加法计算器之一,10个数字终�在这个设备上备�了。 Dalton 是��打字机的�形,有�2�按键,��5个按键,�过键盘的按键�布很奇怪,上�一�是24579,下�一�是13068,到目�为止,还很难看出这��布有什么深�。(Durant,2011)

�过最��的在�,数字0终�出�在键盘当中了�

Dalton 的键�设计虽然有点�奇,但是它将打�设备和计算器集�到了一起,并且尺寸还很�,这使得世界�地的簿记员为此欢欣鼓�。(Dalakov,2018)

进一步的�展

在1914年的时候,出生��典的�国人 David Sundstrand ,以 Sundstrand Corporation 的�义�交了一个专利�为 No.1198487 的专利,这一专利是旨在进一步�高这些计算机械的�用性,他用一�「更加富有逻辑�更加自然的方���新�布了键盘键�,让它以 3×3 的布局�呈�数字 1~9 ,顶部数字是 789,而底部数字是 123,最下方中间放置了数字 0。这使得整个键盘�常集中,足以�手�作,�为了「所有计算设备中键盘最快速易用的�。

�使是在100多年�的今天,这个键盘布局�然是计算器的标准布局。

△ Dalton 的10按键加法计算器,1902年

△ Sundstrand 的10按键加法计算器,1914年

�计算器到电�

计算器的�展�程是�最终影�到�代电�和手机的数字键盘布局呢?这并没有一个直�的答案。�尔电�公�是长途电�技术的��和�广者,它们早在1887年的时候就已�开始�试使用按键�电�了,而在这个阶段,甚至旋转拨盘�的拨�电�还没出�。最早的旋转拨盘�电�是在1892年的时候,由 Almon Brown Strowger 所设计的。 Western Electric 最终在1919年的时候将�尔电�公�的这款电�商业化投产,�过由�当时的按键仅仅�是快�按钮,并�和数字绑定,因此并没有完全�行开。

直到20世纪50年代,直�使用按键拨�的电����普�开�。而之�本地电���通常�有6�数甚至更少,直到这个时候�扩展为标准的7�数电���,而跨区域的长途电�则为11�,其中数字 1 通常是第一个数字。

��电���长度的�加,拨错��,打错电�的机�暴�,这导致当时的 AT&T 的工程师开始�考,是�是因为当时电�的电�键盘的设计�因导致的。(图片如下)

△ 20世纪50年代��商收费电�上的数字按键布局

在1955年的研究报告《关��键�数字按键布局研究》�布之�,1960年�有了一份�为《按钮电�中人类因素的工程学设计和研究》的分�报告,这些调研都是针对电�按键布局进行了分�和�讨。��,AT&T 开始了一个�为 Touch Tone 的新项目,这个项目�样是�索��按键布局对�电�使用的影�,他们试图在这当中找到最适�用户的数字按键布局。(Deininger,1960)

△ 1960年电�按键布局测试中涉�到的��布局组�

AT&T 测试了15�布局,奇怪的对角线�布局,奇葩的金字塔布局,��的圆形布局,IBM Model 011 打�机�的布局,包括�在我们最常�的正��宫格布局和计算器上的���宫格布局。令人惊讶的地方在�,计算器�的���宫格数字键盘布局效�并�佳,�之形�鲜�对比的是我们�在所用到的正��宫格数字键盘,10个数字�上到下,自左��地�布。(Deininger,1960)

在整个测试当中,2行5列�的横版布局(5-5-H)和上�所说到的正��宫格布局(3X3+1)�的布局,用户在输入的时候速度几�一样快,差别�常�。最终,AT&T 选择了�宫格布局�作为大规模普�的电�数字键盘,这�能是因为这�布局更加紧凑,功能也相对更多。

整个研究进行到这个时候,其�并没有给出一个�常精准的答案。值得注�的是,在英国电�公�选择了5-5-H�的布局,这有�能是出�专利�护的�因。

△ 英国电�的5-5-H横�布局,20世纪60年代

△ IBM Model 011 ,早期的10键打�机之一,20世纪40年代

设计决策和惯例

真�的设计决策涉�到诸多因素,包括技术和技术本身的局�性,人体工程学,用户感知,以�对��有模�的熟悉程度。最�的这个因素其�是最强的标准,因为它常常��了人们在数字时代最常�的选择。在今天,设计师���到那么多的物�因素的影�,在虚拟的�幕空间上,设计师的创造力�以得到最大程度的�挥。但是,当你打开任何一� iOS 或者 Android 设备,你会��其中的数字键盘和一个世纪之�的设计���高度的一致。

这是为什么?数字应用�然�循这基本和�始的惯例,�因在�人们�愿和熟悉的界�打交�,而�是学习新的东西。

�际上,最有趣的地方在�,在早期的�作系统当中,无论是 Android 还是 iOS 都使用了电�的�宫格�的数字键盘�作为网页中数字输入键盘(�考下�的截图,最新的 iOS 会使用带有特殊字符的键盘)。�一方�,Oculus Go 则��,数字键盘采用了计算器的键盘布局(我在 Web 应用中测试它)。

△ 左边是 Android 6,�边是 iOS 9

△ Oculus Go 键盘,2018

那么,为什么 Google 和苹�在设计系统的时候,纷纷选择了电�数字键盘,而�计算器数字键盘呢?��还使用了数字和字�键盘在一起的混�键盘�是什么�因呢?而 VR 设备中,或者手机当中,为什么�设计一个针对拇指交互专门优化过的特殊数字键盘呢?这两�数字输入方�其�在速度上都一般,唯一的优势是�读性尚佳,而更�能的�因是它足够深入人心,以�它们是�熟的模�,维护�本�,�用性强,所以智能手机�留了电�键盘的传统,而 Oculus�Xbox 则选择继承计算器和桌��输入设备的传统。

时间轴:

1642: Blaise Pascal 的计算器 1822: James White 设计了键盘驱动�概念计算器 1844: Schwilguc 的机器被��出�,拥有��上最早的数字键盘 1857: Thomas Hill 的计算机械,计算器的鼻祖 1874: E. Remington & Sons 开始制造和销售 Sholes & Glidden Type Writer 的�续款 1879: Rittey ��了最早的收银机 1885: Comptometer,最早使用9-1�纵�布局的加法计算器 1887: 按钮���电�的早期��被设计出� 1887: Cash register Model 79 �生,采用了�直列�键盘布局 1902: Dalton,首款包�数字 0 的机械设备 1914: Sundstrand,最早采用 3X3+1 � 10 键布局的机械设备 1919: Western Electric 和 AT&T �出旋转拨��电� 1940: IBM 设计出了10数字键的硬件设备,其中数字键123 在顶部 1955: AT&T 开始测试按键�电� 1963: Bells �出了带有10个数字键的电� 1963: Canon 制作了首款带有�光液晶显示�的电�计算器 1966: Sharp/Facit �出了商�化的带有�光液晶显示�的计算器 2007: Apple �布 iPhone,内置了计算器应用

引用文献:

Bellis, M. (2013). The History of the Computer Keyboard — From an Inventor Perspective. [online] Theinventors.org. Available at: http://theinventors.org/library/inventors/blcomputer_keyboard.htm[Accessed 9 Jun. 2018]. Bellis, M. (2018). Who Invented the Cash Register? [online] Thoughtco.com. Available at: https://www.thoughtco.com/cash-register-james-ritty-4070920 [Accessed 9 Jun. 2018]. Durant, W. (2011). [1912 Dalton Adding, Listing and Calculating machine]. [online] The Portal to Texas History. Available at: https://texashistory.unt.edu/ark:/67531/metapth969/ [Accessed 9 Jun. 2018]. Dalakov, G. (2018). History of Computers, Computing and Internet. [online] Available at: https://history-computer.com [Accessed 9 Jun. 2018]. Lutz, M. C., & Chapanis, A. (1955). Expected locations of digits and letters on ten-button keysets. Journal of Applied Psychology, 39(5), 314–317. R. L. Deininger (1960). Human factors engineering studies of the design and use of pushbutton telephone sets. The Bell System Technical Journal, 995–1012. Meehan J. R. (1952). How to Use the Calculator and the Comptometer.Published by Gregg Publishing Division, McGraw-Hill Book Company, Inc., 1–4