Тетя Клава. Что общего между компьютером и печатной машинкой?

Клавиатура – один из обязательных атрибутов современного ПК. Если без мыши еще можно обойтись, то без этого устройства – никак, о чем сам компьютер нас тут же предупредит. Словом, клавиатура так основательно вошла в нашу жизнь, что нелишне будет заглянуть в историю этого простого с виду устройства.

Комментарий «УГ»*См. статью Софьи КОСТЮК «Еще тот расклад», №2, 2007 год, «ИКТ в образовании».

«Родилась» она в 1868 году, когда Кристофер Латам Шольз получил патент на обыкновенную пишущую машинку. Первоначально все буквы на клавишах располагались в алфавитном порядке. Однако в процессе эксплуатации выяснилось, что такая раскладка не очень удобна для работы. И спустя двадцать два года был придуман новый вариант, который вошел в обиход под названием QWERTY*. Чтобы понять, как выглядела эта раскладка, достаточно посмотреть на буквенную часть современной клавиатуры. Мы используем ее без изменения вот уже 140 лет – впечатляющий срок!

Парадоксально, но русская раскладка появилась вовсе не в России. Первоначально ее придумали в Америке в XIX веке. Как это ни странно, но она была более удобной, чем нынешняя, которую, к сожалению, «переоткрыли» во второй половине XX века. Именно во второй редакции русской раскладки мы и получили, что запятая – самый обиходный символ правописания – находится в верхнем регистре, а букву е «сослали на Камчатку». Почему так произошло – никто доподлинно не знает.

Следующей ступенькой развития современной клавиатуры можно с успехом назвать появление телетайпа. Устройство, название которого буквально переводится как «печать на расстоянии», или «асинхронная печать», – промежуточный этап развития между печатной машинкой и электрической. Он представляет собой электромеханическое устройство, используемое для передачи между двумя абонентами текстовых сообщений по простейшему электрическому каналу. Телетайп пришел на замену телеграфу, где информация передавалась при помощи азбуки Морзе, состоящей из длинных и коротких сигналов (так называемых тире и точек).

Во время Великой Отечественной войны, а именно в 1943 году, появился компьютер ENIAC. Как и подобает всем подобным разработкам, он использовался для баллистических расчетов, то есть был военным от начала и до конца. Для ввода информации в нем использовали телетайпную ленту.

Электрическая печатная машинка как следующее звено эволюции системы ввода информации увидела свет в 1960 году. У данного прибора была уже емкостная клавиатура, которая производилась на печатных текстолитовых платах. Принцип очень схож с принципом Морзе «есть сигнал – нет сигнала». В основе конструкции – две пластины из олова и никелированной меди, никаким образом не связанные друг с другом. При нажатии на клавишу расстояние между площадками уменьшается, изменяется электрическая емкость. В свою очередь это создает поток заряженных частиц, который обрабатывается специальным контроллером. Его задача – генерировать код нажатой клавиши. Данная клавиатура позволяет вводить текст до трехсот символов в секунду, что очень много.

Постепенно компьютеры развивались и отдалялись от военного ведомства. В результате подобные разработки стали все более и более доступны для рядовых пользователей. В конце 70-х – начале 80-х годов прошлого века у обычных людей стали появляться такие устройства, как Amiga, Spectrum и так далее. Правда, владельцев этих изделий назвать «простыми» можно лишь условно, так как первые компьютеры стоили очень дорого.

Фактически бытовые ЭВМ представляли собой клавиатуру, которая содержала процессор, ПЗУ (энергонезависимую память, используемую для хранения неизменяемых данных.), ОЗУ (часть системы памяти компьютера, в которую процессор может обратиться за одну операцию; предназначена для временного хранения данных и команд, необходимых процессору для выполнения им операций) и различные модули для подключения других устройств. То есть эта клавиатура сама по себе уже была полноценным компьютером.

Именно у Spectrum’а впервые появились такие знакомые всем нам клавиши, как Control и Alt, а также Enter в новой функции. Последняя, правда, была и раньше, но она отвечала лишь за возврат каретки, тогда как Spectrum заметно расширил ее функционал. Стрелки управления курсором тоже впервые появились именно на этих устройствах. Но все равно это была еще не совсем та клавиатура, которой теперь пользуемся мы.

Принципиально новое решение предложила компания Apple. Именно в ее ПК впервые главные компоненты были упрятаны в отдельный корпус, а устройства ввода вынесены отдельно. Правда, первая клавиатура выглядела для нас немного диковато: восемьдесят три клавиши, разделенные на два блока. Первый – алфавитно-цифровой, на нем также располагались стрелки управления. Второй – служебный, здесь размещались системные клавиши. Тут еще не было такой любимой многими клавиши Caps Lock. Справедливости ради надо сказать, что вообще ни одной клавиши Lock не было. Ни Num, ни Scroll и уж тем более Caps.

Тем не менее с этого момента можно уже говорить о сформировавшейся компьютерной клавиатуре. Еще не вполне современной, но уже непосредственно компьютерной.

Потихонечку устройство обрастает дополнительными клавишами и становится известным как «расширенная клавиатура». Сюда уже входит 101 клавиша. Также добавились такие символы, как F11 и F12, а Ctrl и Alt подверглись дублированию и были разнесены в разные части клавиатуры.

На смену емкостной клавиатуре пришли жесткоконтактные, в которых каждая клавиша представляет собой маленький выключатель. Принцип работы прост: при нажатии клавиши проводники замыкаются, через контакты начинает проходить электрический ток. Специальная цепь фиксирует его наличие, после чего сигнал поступает в микропроцессор клавиатуры. Далее генерируется код, который, в свою очередь, отправляется в центральный процессор компьютера.

Простота исполнения жесткоконтактных клавиатур делает их производство очень дешевым – настолько, что данная технология применяется и в большинстве современных устройств. Естественно, у нее есть и свои минусы, главный из которых – недолговечность клавиатуры, однако он с лихвой окупается дешевизной изделия.

А теперь приглядитесь к вашей клавиатуре. Если вы заметите между правыми Ctrl и Alt присутствие двух вспомогательных клавиш, то с большей долей вероятности можно сказать, что у вас либо мультимедийная, либо win-клавиатура, в которых есть возможность назначить им произвольные функции: настройку звука, web-серфинг (открытие браузера, переход со страницы на страницу), открытие различных программ и так далее.

Но не все люди удовлетворены существующими клавиатурами и теми рамками, в которые они загоняют пользователей. Ведь количество клавиш все же ограничено. Именно для таких юзеров и придуманы специальные клавиатуры. Условно их можно поделить на две категории: Das Keyboard – без символов на клавишах, и Optimus – с клавишами-экранами. Эти изделия выпускаются разными производителями, но выполняют, по сути, одну и ту же функцию – они помогают «расширить рамки», в которые невольно попадает обладатель обычной клавиатуры. В таких устройствах каждую клавишу можно заставить выполнять не только заранее запрограммированное, а практически любое действие (разумеется, в рамках возможности соответствующего софта, поставляемого вместе с клавиатурой).

Особый класс представляют собой так называемые виртуальные клавиатуры. По сути, это всего лишь обыкновенная программа, в которой ввод текста производится посредством выбора того или иного символа курсором мышки. То есть мы просто тыкаем в необходимую букву, и она появляется в специальном окне программы. После этого текст можно скопировать в буфер обмена и вставить в том месте, где это необходимо. Помимо программ аналогичные клавиатуры можно встретить и на различных интернет-сайтах. Любой желающий может в этом убедиться сам, просто зайдя на Яндекс и набрав в поисковике словосочетание «русская клавиатура» – первой ссылкой будет www.yandex.ru/index_engl_qwerty.html.

Подобный сервис полезен в том случае, если существует подозрение на наличие троянов (вредоносных программ, используемых злоумышленником для сбора информации, ее разрушения или модификации, нарушения работоспособности компьютера или использования его ресурсов в неблаговидных целях). Дело в том, что некоторые из них способны запоминать последовательность нажатия клавиш клавиатуры и отправлять затем собранную информацию злоумышленнику. В случае же использования виртуальной клавиатуры это бессмысленно, так как никаких нажатий не происходит.

Специальные клавиатуры созданы и для геймеров. Их основное отличие в том, что они узкоспециализированы и на них может отсутствовать привычная раскладка.

Итак, мы познакомились с вчерашним и сегодняшним днем клавиатуры. Что же ждет ее завтра?

Вполне возможно, что это устройство целиком переберется в виртуальный мир посредством перчаток-манипуляторов, сенсорного экрана или чего-либо похожего. Не исключено, что символы мы будем набирать на любой поверхности или даже в воздухе, а специальные датчики будут считывать необходимую информацию, обрабатывать ее и выводить на экран. Пример подобной клавиатуры можно увидеть в фильме «Джонни-мнемоник».

Впрочем, как бы там ни было, клавиатура будет меняться и видоизменяться, но, я уверен, одно в ней останется неизменным – раскладка.

Евгений БАСКАКОВ, инженер по планированию и оптимизации сети ОАО «ВымпелКом»