图片来源:XEROX PARC
最初的米色盒子,ALTO,是第一台现代个人电脑,于1973年推出。 |
屏幕上,一小段黑色线条在你面前闪烁。一只手放在键盘上,另一只手放在鼠标上。你准备好滚动、重新加载、双击——也许是为了打开电子表格或古墓丽影的最新版本。计算机显示器、键盘和鼠标是如此普遍,以至于在工业化世界中,几乎没有人不熟悉这种设置。然而,许多旨在使个人计算更加容易的新技术正在涌现,其中包括语音识别、手写识别和触摸屏。
支持科学新闻报道
如果您喜欢这篇文章,请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道: 订阅。通过购买订阅,您正在帮助确保未来能够继续发布关于塑造我们当今世界的发现和思想的具有影响力的报道。
我们与计算机的对话方式当然有改进的空间。“我不认为这里有人喜欢个人电脑,”位于加利福尼亚州帕洛阿尔托的产品设计咨询公司 IDEO 的研发主管 Rickson Sun 说。“我们花费了数百万年的时间进化到今天,有点像狩猎和采集,四处走动,而不是坐在屏幕前。” 但并非所有人都认为新技术将完全取代现有标准。虽然鼠标可能很快就会成为过去,但传统键盘很可能仍然会存在。
在 20 世纪 60 年代,第一批键盘和显示器是名副其实的革命性产品。为了与早期的计算机(如 Mark1、ENIAC 和 UNIVAC 等机器)交互,用户必须依赖穿孔卡片。最初的显示器基于阴极射线管 (CRT),这项技术借鉴自电视屏幕。熟悉的 QWERTY 键盘(以键盘左上角五个键的顺序命名)源自机械打字机。这些 CRT 显示器和 QWERTY 键盘在今天的意义上远非用户友好,但在图形用户界面 (GUI) 出现之前,它们没有竞争对手或补充。
图片来源:斯坦福研究所(左)、罗技(右)
原型鼠标,由 Doug Engelbart 于 1963 年开发,与今天的无线版本形成鲜明对比。 |
“【在那个时候】鼠标绝对是没用的,因为一切操作都通过键盘按键完成,”康奈尔大学的人体工程学教授 Alan Hedge 解释说。“因此,GUI 的出现导致了对不同类型输入设备的需求。” 第一台真正的现代个人电脑是 ALTO,于 1973 年在施乐帕洛阿尔托研究中心 (PARC) 开发。这台计算机比 Apple Macintosh 早 11 年推出,它具有 GUI 和鼠标。Macintosh 使鼠标成为主流,当 IBM 兼容计算机从基于按键的操作系统 MS-DOS 切换到 Windows 时,鼠标成为所有个人电脑的标准配置。
随之而来的是大量的改进,但很少有根本性的变化。机械鼠标变成了光电和无线鼠标,并添加了滚轮。制造商推出了轨迹球,它基于相同的技术,作为笔记本电脑上鼠标的替代品。液晶显示屏(LCD 屏幕)出现了,它是 CRT 显示器更薄更轻的版本。一些计算机采用了更符合人体工程学的旧 QWERTY 键盘版本。
真正的创新,像往常一样,诞生于必要性,当计算机以个人数字助理 (PDA) 的形式进一步缩小时。早期的 PDA 看起来像迷你笔记本电脑,它们的小型键盘很难使用,特别是当您必须一只手握住设备,另一只手打字时。为了解决这个问题,PDA 设计师采用了手写识别技术。最早的版本失败了。但是,当美国机器人公司开发出他们流行的 PDA Palm Pilot 时,他们推出了 Graffiti,这是一种速记符号,设备可以比实际草书更容易地读取。
“Graffiti 的优势在于他们可以用小型处理器来实现它,所以他们可以廉价地将其推向市场,”斯坦福大学计算机科学教授 Terry Winograd 说。Graffiti 要求用户学习计算机的写作方式(而不是像最初计划的那样反过来),但它在小型设备上比键盘具有明显的优势。今天,几乎所有 PDA 都使用某种形式的 Graffiti。
蜂窝电话现在面临着同样的微型化困境,尤其是在它们试图与 PDA 合并时。许多手机没有采用手写识别技术,而是采用了语音识别技术,这项技术也处于起步阶段,但潜力巨大。“我的直觉是,随着在小型机器上进行语音处理的能力变得可行(而现在还远非如此),语音识别将会更加普及,”Winograd 说。“你不会想在你的手机上安装一个小键盘,因为在一个小键盘上打字是很糟糕的,而且你已经在使用语音设备了,所以对于简短的内容,你宁愿说出来。”
图片来源:MAGCOM
蜂窝电话和 PDA 的融合。最右边的设备已经上市。 |
但语音控制有其局限性:“听觉信息的问题在于你必须保持信息非常简单,因为它是由大脑串行处理的信息流,”Hedge 说。“所以你真的无法忍受一台以我们在计算机屏幕上放置视觉信息的速率对你说话的计算机。” 他还看到了手写识别的缺点。“任何认为我们可以用基于笔的计算取代键盘的想法都是非常错误的。用笔书写的最快速度大约是你打字速度的三分之一。与打字时的多通道输出相比,它是一个单通道输出,语音也存在同样的限制。这些技术只是一些基本的、根本的人类局限性,而这些局限性通常被忽视。”
“用 10 个手指可以做很多事情,”Winograd 补充道。“你 10 个手指同时工作的带宽比你拥有的任何其他输出设备都大,音乐就是一个很好的例子。我不认为键盘会消失,但是很多任务不需要它,对于这些任务它将会消失。” 他不认为键盘会进行深刻的重新设计,因为任何改进都必须值得学习新的布局。“为什么我们国家不使用公制?我想没有人会不同意公制更好,”他说。“除非你做像单手键盘这样的事情,否则没有太大的优势。”
图片来源:ALAN HEDGE 友情提供
触摸表面是键盘和其他输入设备可能融合的一种方式。这里展示的是一个可用的原型。 |
对于鼠标来说,情况就不同了。“鼠标是这个年代的传真机,”Hedge 评论道。“到本十年末,它将相对稀缺。你很可能会看到许多输入技术融合为一种技术形式。” 结果可能是一种触摸板。“表面本身既充当键盘又充当输入设备;表面上的任何位置都可用于移动光标,”Hedge 指出。“但它还具有允许您执行各种新的手势输入的优势,这些手势输入可以处理过去需要一系列鼠标点击才能完成的操作。例如,在表面上将拇指和手指拉到一起,以一种捏的姿势来剪切一段文本。因此,整个工作方式变得非常不同。”
这种触摸板的工作原型已经存在,预计将在秋季进入市场。下一步可能是将轻型显示器与这种触摸表面技术集成,从而将所有三个原始组件结合在一起。“显示器正朝着更薄、更轻的方向发展;它们就像纸张一样,”Sun 说,他指的是电子墨水,这是一种正在多家公司开发的新型显示技术。“你将拥有非常高的分辨率,因此你可以在一张小纸上显示很多小字。你将拥有一叠纸,它们可以轻松更新。纸张轻薄、柔韧且轻便。”
图片来源:IDE
下一步是什么? 显示眼镜可能是移动计算未来的一部分。 |
显示眼镜也已经成为现实,尽管通常是可穿戴计算机的一部分,而可穿戴计算机本身也很少见。根据 Winograd 的说法,显示眼镜可能在短期内不会普及。“你不想戴特殊的眼镜,”他说。“反正你也会带着手机。如果从长远来看,你的手机将被类似助听器的东西取代。如果其他一切都消失了,而你仍然携带某样东西的唯一原因是为了看它,那么把它戴在脸上是有道理的。”
那么,当前个人电脑的末日临近了吗?“标准的屏幕加键盘加指点设备将会消亡,”Winograd 总结道,但他补充说,“我认为你仍然会想要有一些时候坐下来,全神贯注并最大化吞吐量。并不是说当前的屏幕和键盘是最佳的,但它将大致是那种配置。有些类型的工作站已经非常优化,你可能永远找不到更好的东西了。”