Eine kurze Geschichte der Zehnertastatur

Stellen Sie sich eine Telefontastatur und einen Taschenrechner vor. Können Sie sich erinnern, wie sie sich unterscheiden, ohne irgendwo hinzuschauen? Wenn Sie keinen Erfolg hatten, ist es in Ordnung. Die meisten von uns sind an gängige Dateneingabegeräte so gewöhnt, dass wir einfach nicht erkennen, dass die Tasten auf dem Taschenrechner in umgekehrter Reihenfolge liegen, wenn Sie sie mit dem Telefon vergleichen. Die obere Reihe der Taschenrechner-Tasten enthält die Tasten 7-8-9, und die obere Reihe der Telefontastatur enthält die Tasten 1-2-3. Die Tatsache, dass diese beiden Tastaturen, unabhängig davon, ob sie in Form von physischen Geräten oder in Form von Anwendungen dargestellt werden, unterschiedlich angeordnet sind, lässt keine logischen Gründe erkennen. Warum sehen sie so aus?


Telefontastatur (links) und Taschenrechner-Tastatur (rechts)

Wie Sie sehen können, gibt es einen kleinen, aber mysteriösen Unterschied zwischen diesen Tastaturen, da sie denselben Zweck erfüllen - die Eingabe von Zahlen. Die Arbeit mit diesen Tastaturen sieht genauso aus, daher ist der Grund für ihren Unterschied nicht ganz klar. Der gesunde Menschenverstand legt nahe, dass einige technologische Einschränkungen eine Rolle spielten. Vielleicht sehen die Tastaturen aufgrund des Patentkampfes zwischen den Erfindern einfach so aus. Jemand könnte versuchen, den Unterschied zwischen ihnen mit ergonomischen Überlegungen zu erklären.

Ich glaube, dass die Antwort auf die Frage nach den Gründen für den Unterschied zwischen digitalen Tastaturen dazu beitragen wird, die Entwicklungsgeschichte der Geräte zu ermitteln, die sie geliefert haben. Nachdem wir uns mit der Geschichte befasst haben, können wir herausfinden, welches Gerät zuerst erfunden wurde, welche Tastatur das andere beeinflusste und, was noch wichtiger ist, wer zuerst den Ziffernblock erfunden hat.

Schreibmaschinen, Registrierkassen und Taschenrechner

Einmal schaute ich auf die Tastatur und wollte wissen, wann in der Geschichte der Maschinen die Verwendung von Tasten begann. Eine Tastatur erschien ungefähr zwischen der ersten und zweiten industriellen Revolution (zwischen 1820 und 1920). Einige Erfinder haben bereits im späten 18. Jahrhundert begonnen, mit klavierähnlichen Maschinen zu experimentieren.

Das Jahr des Erscheinens der Tastatur kann als 1844 angesehen werden, als der Franzose Jean-Baptiste Schwilge den ersten funktionierenden Prototyp eines Computers mit Tastatur schuf. Diese Maschine verwendete den weltweit ersten Ziffernblock, bei dem es sich um eine Tastenreihe mit Zahlen von 1 bis 9 handelt.


Tastatur einer Rechenmaschine Jean-Baptiste Schwilge, 1844

Fairerweise müssen jedoch zwei Vorgänger von Schwilge erwähnt werden, über die man sagen könnte, dass sie die Mensch-Maschine-Interaktionsschnittstelle erfunden haben, die auf einer digitalen Tastatur basiert. So demonstrierte Luigi Torquay 1834, wie berichtet, einen Prototyp einer hölzernen Rechenmaschine, deren Gerät einer Schreibmaschine ähnelte. Im Jahr 1822 beschrieb James White in seinem Buch "Ein neues Jahrhundert der Erfindungen ..." ein Gerät mit einer Tastatur mit neun Zifferntasten. Keines der beiden Geräte hat unsere Tage erreicht, wir haben keine Beweise dafür, dass sie nicht nur eine Erfindung der Fantasie von jemandem waren.


Die Tastatur eines Zählgeräts, beschrieben von James White, 1822

Die Maschine von White kann, selbst wenn sie nur auf Papier existierte, als frühestes Beispiel für die Implementierung einer modernen Schnittstelle mit direkter Steuerung angesehen werden. Über diese Schnittstelle können sich Benutzer auf die Arbeit mit dem Dateneingabegerät konzentrieren, ohne mit den internen Mechanismen der Maschine interagieren zu müssen. Dieser Ansatz unterscheidet sich von dem in der Pascal- Summiermaschine oder im Tom de Colmar- Arithmometer verwendeten .
Es sollte beachtet werden, dass diese „Ideen“ uns noch keine Erklärung dafür geben, warum moderne Taschenrechner eine Tastatur mit einer umgekehrten Anordnung von Zahlen von 9 bis 0 verwenden.

Es gibt eine Meinung, nach der Taschenrechner nach dem Vorbild von Registrierkassen ausgelegt sind. Dies ist eine Überlegung wert, da die Zahlen, die auf solchen Maschinen eingegeben werden mussten und bestimmte Geldbeträge repräsentierten, viele Nullen enthielten, was die 0-Taste zur am häufigsten gedrückten Taste machte. Daher war es sinnvoll, es ganz unten auf der Tastatur zu platzieren, damit es so nah wie möglich an den Fingern des Bedieners liegt.

Obwohl diese Erklärung wahrscheinlich etwas Wahres enthält, ist das Argument, das auf der Tatsache basiert, dass es einfacher ist, die Null am unteren Rand der Tastatur zu erreichen, eher schwach und hält einer Überprüfung der Fakten nicht stand. Dies wird besonders deutlich, wenn man bedenkt, dass es in den frühen Beispielen von Registrierkassen, die vor 1893 existierten, keinen separaten Schlüssel 0 und keine Box für Bargeld gab. Darüber hinaus war die Arbeit mit solchen Geräten nicht so organisiert, wie sie jetzt ist.

Um die Beziehung zwischen Taschenrechnern und Registrierkassen zu verstehen, müssen Sie sich die Geschichte der letzteren ansehen.

Im Jahr 1897 entdeckte James Ritti, der Besitzer einer Bar in Dayton, Ohio, USA, dass einige seiner Arbeiter stahlen. Einmal sah er den Drehzahlmesser der Propellerwelle eines Dampfschiffes und erfand, beeindruckt von diesem Anblick, eine Maschine , die einen Satz Zifferntasten und so etwas wie ein Zifferblatt verwendete. Der Vorfahr moderner Registrierkassen war nicht für Berechnungen gedacht. Sie konnten Verkaufsinformationen aufzeichnen und mit dem Anruf des Geschäftsleiters darüber informieren.

Frühe Registrierkassen, die vor 1983 existierten, hatten Tastaturen, die normalerweise aus einer oder zwei horizontalen Tastenreihen bestanden, die Werte wie 10, 15, 20, 30, 35 usw. darstellten. Diese Zahlen entsprachen den Preisen der in Geschäften und Bars verkauften Waren, ausgedrückt in Cent. Drei vertikale Schlüsselreihen erschienen erst mit der Veröffentlichung des NCR-Modells 79 im Jahr 1894.


Tastatur der ersten Registrierkasse von James Ritti, 1883

Es ist anzumerken, dass es frühere Hinweise gibt, die auf die Erfindung der vertikalen Anordnung von Schlüsseln hinweisen.
1884 hatte Dorr Felt eine interessante Idee für eine Maschine, die große Stückzahlen verarbeiten konnte. Als sich diese Idee genug entwickelte, entschloss er sich zunächst, sie unter Verwendung einer vorhandenen Nudelschachtel aus Holz umzusetzen, die die Rolle des Körpers seiner Maschine spielte und als Kompometer bezeichnet wurde. Das Kompometer hatte acht Schlüsselspalten mit Zahlen von 9 (oben) bis 1 (unten). Jede Spalte war eine Dezimalstelle. Denken Sie daran, dass 0 in der Tastenfolge noch nicht vorhanden war.

In der Zwischenzeit entwickelten sich die Registrierkassen weiter.


Compometer-Tastatur, 1885

Und hier wird die Geschichte schon interessanter. Warum hat sich Felt für eine Tastatur mit einer Zahlenfolge von 9 bis 1 entschieden, um Zahlen darzustellen? Zu dieser Zeit konnte diese Anordnung der Schlüssel nicht als vertraut bezeichnet werden. Am Ende war das Wissen über Rechenmaschinen nicht besonders verbreitet.

Eine akzeptable Antwort auf diese Frage kann mit einigen mechanischen Konstruktionslösungen verglichen werden, die möglicherweise mit der Methode des Hinzufügens und der Tatsache zusammenhängen, dass die Tasten in Bewegungshebeln eingesetzt sind, die mit rotierenden Trommeln verbunden sind. Je länger der Hebel ist, desto mehr dreht sich die Trommel. Der längste Hebel entsprach daher der Nummer 9 und der kürzeste der Nummer 1. Das gleiche Prinzip vor Filz galt für Parmeli .
Hier ist ein weiterer Ansatz zur Beantwortung der Frage nach der Position der Zahlen auf den Tasten des Computers. Es basiert auf modernen Designprinzipien und geht über die Idee hinaus, die alles mit den rein mechanischen Eigenschaften des Geräts erklärt. In Übereinstimmung mit den Anweisungen für das Compmeter wurde daher angenommen, dass die Bediener, um „9 Cent“ einzugeben, die Taste 9 in der Spalte ganz rechts nicht drücken würden. Stattdessen würden sie nacheinander die Tasten 4 und 5 drücken und die Maschine würde diese Nummern hinzufügen. Es wurde nicht empfohlen, in einer solchen Situation die Taste 9 zu erreichen, da dies die Geschwindigkeit der Berechnungen verringern würde, da der Bediener seine rechte Hand im Bereich des unteren Teils der Tastatur in den oberen Teil bewegen müsste. Filz legte großen Wert auf Effizienz. Dies bedeutete, dass die am häufigsten verwendeten Tasten für die Finger des Bedieners erreichbar sein sollten. Es besteht das Gefühl, dass der Wunsch nach Effizienz zu einer solchen Anordnung der Tasten des Computers geführt hat, aber die Dateneingabeschnittstelle dieser Maschine kann nicht als einfach zu erlernen und zu verwenden erkannt werden.

Um eine maximale Produktivität bei der Arbeit mit dem Compmeter und konkurrierenden Maschinen zu erreichen, waren gut ausgebildete Bediener erforderlich. Darüber hinaus war es insbesondere bei der Multiplikation schwierig, mit solchen Geräten mit einer Hand zu arbeiten.

1902 erschien die Dalton-Zählmaschine , die zur beliebtesten 10-Tasten-Maschine der Zeit wurde und Taschenrechner mit mehrspaltigen Tastaturen weniger beliebt machte. Dieses Gerät war eine kleinere Version der Schreibmaschine, deren Schlüssel in zwei Reihen zu je fünf Teilen angeordnet waren. Das Layout der Tastatur sah seltsam aus: In der oberen Reihe befanden sich die Nummern 24579 und in der unteren Reihe die Nummern 13068. Was ist das Besondere an der Tastatur dieses Geräts?

Sicher hast du das schon verstanden. Dann kam 0, was wir in den zuvor getesteten Tastaturen nicht gesehen haben.


Dalton Maschinentastatur, 1902

Das Dalton-Gerät verfügte neben einem neuen Tastaturtyp, für den keine separaten Tasten zur Eingabe jeder Ziffer der Dezimalzahl erforderlich sind, auch über ein integriertes Druckgerät. Buchhalter auf der ganzen Welt konnten von einer solchen nützlichen Erfindung nicht genug bekommen. Aber nach dem Erscheinen dieser Maschine hörte die Entwicklung von Geräten für Berechnungen natürlich nicht auf.

1914 reichte der Amerikaner schwedischer Abstammung David Sandstrand eine Patentanmeldung ein (Nr. 1198487 ). Der Zweck dieses Patents war es, die Verwendbarkeit von Summiermaschinen zu verbessern. Sandstrand hat das Layout der Tasten geändert und es „logischer und natürlicher“ gemacht. Das neue Tastaturlayout basierte auf dem Hauptblock mit 9 Tasten, der 3 vertikale und 3 horizontale Tasten enthielt. In der oberen Reihe dieses Blocks befanden sich die Nummern 7-8-9. Unterhalb dieses Blocks befand sich eine vergrößerte Taste 0. Sie konnten mit einer Hand mit einer solchen Tastatur arbeiten, was sie zur „schnellsten Tastatur unter den Tastaturen aller Rechenmaschinen“ machte.


Sandstrand Maschinentastatur, 1914

Dieses Layout ist zum Standard für Taschenrechner geworden, der auch jetzt noch relevant ist, wenn seit seiner Einführung mehr als hundert Jahre vergangen sind.

Der Weg vom Taschenrechner zum Telefon

Kann man sagen, dass Taschenrechner im Laufe ihrer Entwicklung moderne Telefone beeinflusst haben? Vielleicht ist das so, aber eine genaue Antwort auf diese Frage kann nicht gegeben werden. Experimente mit Drucktastentelefonen wurden bereits 1887 bei der Bell Telephone Company durchgeführt, die den Ursprung der Telefonkommunikation darstellt. Dies war vor der Erfindung des Disk Dialers durch Elmon Brown Strowger. Western Electrics wurde 1919 kommerziell genutzt. Dies dauerte bis in die 1950er Jahre, als die automatische Ferntelefonie weit verbreitet wurde. Lokale Nummern (normalerweise sechs oder weniger Ziffern) wurden auf sieben Ziffern erweitert. Ferngespräche führten dazu, dass 11 Nummern gewählt werden mussten.

Mit zunehmender Länge der Telefonnummern nahm die Anzahl der Fehler beim Tätigen von Anrufen zu, was die AT & T-Ingenieure dazu veranlasste, darüber nachzudenken, ob dies auf die Unannehmlichkeiten der von Telefondienstbetreibern verwendeten Tastatur zurückzuführen war.


Tastaturlayout für Telefondienste, 1950er Jahre

1955 wurde eine Studie über die Position von Zeichen auf einer Zehnertastatur durchgeführt, 1960 wurde eine weitere ähnliche Studie über Telefontastaturen durchgeführt. Die Ergebnisse dieser Studien enthielten Informationen, die das Design eines modernen Telefons beeinflussen könnten. AT & T wollte auf Tonwahl umstellen, was die Verwendung von Geräten implizierte, die mit einer Tastatur zum Wählen ausgestattet waren. Es war wichtig zu entscheiden, welche Tastaturkonfiguration für Abonnenten am besten geeignet ist.


In einer Studie von 1960 getestete Tastaturlayouts

Das Unternehmen testete 15 Layouts und verwendete unter anderem ungewöhnlich aussehende diagonale, pyramidenförmige, kreisförmige und horizontale Arten der Schlüsselorganisation. Dies schloss Layouts ein, die in vorhandenen Geräten wie Taschenrechnern und Stanzern wie dem IBM Modell 011 verwendet wurden. Unerwarteterweise funktionierte die Tastatur des Taschenrechners hier nicht sehr gut. Die Probanden bevorzugten Tastaturen, auf denen sich die Nummern von links nach rechts und von oben nach unten befinden.
Insbesondere die Arbeit mit einer 2-reihigen horizontalen Tastatur (5-5-H) erwies sich als genauso schnell wie mit einer Tastatur, die wie eine moderne Tastatur mit einem 3x3 + 1-Layout aussieht. Die Unterschiede zwischen ihnen waren sehr gering. AT & T entschied sich für das 3x3 + 1-Layout, möglicherweise aufgrund der Tatsache, dass es kompakter und vielseitiger ist.

Achten Sie auf das Wort "möglich" im vorherigen Satz. Es wird für uns nützlich sein und etwas niedriger. Beide Studien gaben keine endgültige Antwort auf die Frage nach der idealen Tastatur. In Großbritannien wurde eine 5-5-H-Tastatur verwendet, möglicherweise aufgrund von Patentbeschränkungen.


Britische Tastatur 5-5-H, 1960er Jahre


Tastatur für einen der ersten 10-Tasten-Drehhämmer von IBM Modell 011, 1940er Jahre

Im Zusammenhang mit den beiden oben genannten Studien ist Folgendes interessant: Buchstaben spielten bei der Anordnung der Zehnertastatur mit 10 Tasten keine nennenswerte Rolle. Die Menschen äußerten eine klare Präferenz für die Anordnung von Zahlen von links nach rechts und zeigten mit diesem Ansatz die beste Geschwindigkeit und Genauigkeit, unabhängig von der Position auf den Buchstabentasten. Theorien, dass solche Präferenzen auf der alphabetischen Reihenfolge der Zeichen beruhen würden, erwiesen sich als falsch. Infolgedessen sind genau die Telefontastaturen, die wir noch verwenden, in Gebrauch gekommen.

Konstruktive Entscheidungen und allgemein anerkannte Standards

Es gibt viele Faktoren, die das Design von Geräten beeinflussen, darunter die Technologie und ihre Einschränkungen, die Ergonomie, die Wahrnehmung der Benutzer und deren Gewöhnung. Es scheint, dass der letzte Faktor der stärkste ist, da er das darstellt, was die Menschen in unserem digitalen Zeitalter wählen, wenn die einzige physische Einschränkung für Designgedanken die Größe der Bildschirme ist. Schauen Sie sich die Apps auf Ihrem iPhone oder Android-Smartphone an. Sie werden leicht feststellen, dass die Tastaturen des Wähltastenfelds und des Taschenrechners genauso gestaltet sind wie die Tastaturen ähnlicher Geräte, die vor hundert Jahren hergestellt wurden.

Warum ist das so? Die einzig vernünftige Erklärung für die Tatsache, dass Programmentwickler beim Design von Tastaturen immer noch ähnliche Standards einhalten, ist, dass die Menschen eher bereit sind, mit ihren üblichen Schnittstellen zu arbeiten, als etwas Neues zu lernen. Möglicherweise haben diese Schnittstellen den maximalen Optimierungsgrad erreicht, den eine Schnittstelle haben kann.

In der Tat ist es sehr interessant festzustellen, dass in den frühen Versionen von Android und iOS die Telefontastatur als Standardschnittstelle für die Eingabe von Nummern in verschiedenen Feldern verwendet wurde, beispielsweise auf Webseiten.


Telefontastatur Android 6 (links) und iOS 9 (rechts) ( inputtypes.com )

In moderneren Versionen von iOS wird anstelle einer solchen Tastatur eine Reihe von Sonderzeichen angeboten.
Wenn Sie dagegen Oculus Go analysieren, stellt sich heraus, dass hier die Taschenrechner-Tastatur zur Eingabe beliebiger Zahlen verwendet wird (ich habe sie in einer Webanwendung getestet).


Tastatur Oculus Go , 2018

Warum haben Apple und Google es vorgezogen, nur die herkömmliche Telefontastatur zu verwenden und die Buchstaben sogar unter den Zahlen zu halten? Warum nicht einen speziellen Ziffernblock erstellen, der für die Arbeit mit dem Daumen einer Hand optimiert ist? Warum wurde keine spezielle Tastatur für die virtuelle Realität erstellt, die mit Zeigegeräten einfacher zu handhaben ist? In Anbetracht der Tatsache, dass keines der beiden klassischen Layouts digitaler Tastaturen Vorteile in Bezug auf die Geschwindigkeit bot, war ihr einziger Vorteil die einfache Wahrnehmung. Es ist wahrscheinlich, dass die Gründe für die Verwendung vorhandener Layouts in Programmen darin liegen, dass sie einfach zu implementieren sind und vorhandene Software für die Mensch-Maschine-Interaktion in Software verwenden. Smartphones sind ein Erbe herkömmlicher Drucktastentelefone. Oculus und Xbox halten an der Tradition der Desktop-Anwendungen fest.

Zeitleiste

• 1642: Die Summiermaschine von Blaise Pascal.
• 1822: Das Konzept eines James White-Computers mit Schlüsseln.
• 1844: Schwilge-Rechenmaschine - Zum ersten Mal in der Geschichte wird ein Ziffernblock verwendet.
• 1857: Thomas Hill Machine, Vorgänger des Comptometers.
• 1874: E. Remington and Sons beginnt mit der Produktion der Schreibmaschine Schuols and Glidden.
• 1879: Die erste Registrierkasse von James Ritti.
• 1885: Ein Kompometer, das zum ersten Mal eine Tastatur mit Zahlen von 9 bis 1 in Spalten verwendet.
• 1887: Frühe Prototypen von Drucktastentelefonen.
• 1887: NCR Model 79 Registrierkasse mit vertikalem Layout.
• 1902: Daltons erste Zählmaschine mit einer 10-Tasten-Tastatur mit Null.
• 1914: Sandstrand-Zählmaschine mit 10 Tasten und 3x3 + 1-Tastaturlayout.
• 1919: Western Electric & AT & T führt Telefone mit Festplattenwahl ein.
• 1940: Im Olivetti Dividisumma-Rechner erscheint eine Divisionsoperation.
• 1940: Ein IBM-Bohrhammer mit einer 10-Tasten-Tastatur mit 1-2-3 in der oberen Reihe.
• 1955: AT & T beginnt mit dem Testen von Drucktastentelefonen.
• 1963: Bell führt 10-Tasten-Telefone ein.
• 1963: Canon stellt einen Prototyp des ersten elektronischen Display-Rechners vor.
• 1966: Sharp / Facit stellt die Produktion elektronischer Taschenrechner mit Display ein.
• 2007: Apple bringt das iPhone-Smartphone auf den Markt, das eine Taschenrechneranwendung enthält.

Liebe Leser! Glauben Sie, dass es in absehbarer Zeit möglich ist, neue Layouts für digitale Tastaturen zu erwarten, die so populär werden können wie bestehende?