Una breve historia del teclado numérico.

Imagine un teclado de teléfono y una calculadora. ¿Puedes recordar cómo difieren sin mirar en ningún lado? Si no tuvo éxito, está bien. La mayoría de nosotros estamos tan acostumbrados a los dispositivos comunes de entrada de datos que simplemente no nos damos cuenta de que en la calculadora, si la compara con el teléfono, las teclas están en el orden opuesto. La fila superior de botones de la calculadora contiene las teclas 7-8-9, y la fila superior del teclado del teléfono contiene las teclas 1-2-3. El hecho de que estos dos teclados, ya sea que se presenten en forma de dispositivos físicos o en forma de aplicaciones, estén dispuestos de manera diferente, es imposible discernir razones lógicas. ¿Por qué se ven así?


Teclado del teléfono (izquierda) y teclado de la calculadora (derecha)

Como puede ver, hay una ligera pero misteriosa diferencia entre estos teclados, dado que tienen el mismo propósito: ingresar números. Trabajar con estos teclados se ve exactamente igual, por lo que la razón de su diferencia no está del todo clara. El sentido común sugiere que algunas limitaciones tecnológicas jugaron un papel. Quizás los teclados se vean así debido a la lucha patente entre los inventores. Alguien podría tratar de explicar la diferencia entre ellos con consideraciones ergonómicas.

Creo que la respuesta a la pregunta sobre las razones de la diferencia entre los teclados digitales ayudará a encontrar la historia de evolución de los dispositivos que los suministraron. Después de profundizar en la historia, podemos descubrir qué dispositivo se inventó por primera vez, qué teclado afectó al otro y, lo que es más importante, quién inventó el teclado numérico.

Máquinas de escribir, cajas registradoras y calculadoras.

Una vez que miré el teclado y quise saber cuándo, en la historia de las máquinas, comenzó el uso de las teclas. Apareció un teclado aproximadamente entre la primera y la segunda revolución industrial (entre 1820 y 1920). Y algunos inventores ya han comenzado a experimentar con máquinas similares al piano a fines del siglo XVIII.

El año de la aparición del teclado puede considerarse 1844, cuando el francés Jean-Baptiste Schwilge creó el primer prototipo funcional de una computadora con teclado. Esta máquina utilizó el primer teclado numérico del mundo, que es una fila de teclas con números del 1 al 9 impresos.


Teclado de una máquina calculadora Jean-Baptiste Schwilge, 1844

Para ser justos, sin embargo, es necesario mencionar a los dos predecesores de Schwilge, de quienes se podría decir que fueron ellos quienes inventaron la interfaz hombre-máquina basada en un teclado digital. Entonces, en 1834, Luigi Torquay, como se informó, demostró un prototipo de una máquina calculadora de madera, cuyo dispositivo se parecía a una máquina de escribir. En 1822, James White, en su libro "Un nuevo siglo de inventos ...", describió un dispositivo usando un teclado con nueve teclas numéricas. Ninguno de los dispositivos ha llegado a nuestros días; no tenemos evidencia de que no fueran solo producto de la imaginación de alguien.


El teclado de un dispositivo de conteo descrito por James White, 1822

La máquina de White, incluso si existiera solo en papel, puede considerarse el primer ejemplo de la implementación de una interfaz moderna con control directo. Esta interfaz permite a los usuarios concentrarse en trabajar con el dispositivo de entrada de datos sin requerir que interactúen con los mecanismos internos de la máquina. Este enfoque difiere del utilizado en la máquina sumadora Pascal o en el aritmómetro Tom de Colmar.
Cabe señalar que estas "ideas" aún no nos dan una explicación de por qué las calculadoras modernas usan un teclado con una disposición inversa de números del 9 al 0.

Existe una opinión según la cual las calculadoras están diseñadas sobre el modelo de cajas registradoras. Vale la pena considerar esto, ya que los números que se tuvieron que ingresar en tales máquinas, que representan ciertas cantidades de dinero, contenían muchos ceros, lo que hizo que la tecla 0 fuera la tecla que se presiona con mayor frecuencia. Por lo tanto, tenía sentido colocarlo en la parte inferior del teclado para que estuviera lo más cerca posible de los dedos del operador.

Aunque esta explicación probablemente contiene algo de verdad, el argumento, basado en el hecho de que es más fácil alcanzar el cero ubicado en la parte inferior del teclado, es bastante débil y no resiste la verificación de hechos. Esto se ve especialmente claramente cuando se considera que en los primeros ejemplos de cajas registradoras, que existían antes de 1893, no había una clave 0 separada y no había una caja para efectivo. Además, el trabajo con dichos dispositivos no estaba organizado como lo está ahora.

Para comprender la relación entre las calculadoras y las cajas registradoras, debe mirar el historial de estas últimas.

En 1897, James Ritti, el dueño de un bar en Dayton, Ohio, EE. UU., Descubrió que algunos de sus trabajadores estaban robando. Una vez que vio el cuentarrevoluciones del eje de la hélice de un barco de vapor, y, impresionado por esta vista, inventó una máquina que utilizaba un conjunto de teclas numéricas y algo así como un dial de reloj. El antepasado de las cajas registradoras modernas no estaba destinado a los cálculos. Le permitió registrar información de ventas y notificar sobre ellos con la llamada del gerente de la tienda.

Las primeras cajas registradoras que existían antes de 1983 tenían teclados, que generalmente constaban de una o dos filas horizontales de teclas que representaban valores como 10, 15, 20, 30, 35, etc. Estas cifras corresponden a los precios de los bienes vendidos en tiendas y bares, expresados ​​en centavos. Tres filas verticales de teclas aparecieron solo con el lanzamiento en 1894 del Modelo 79 de NCR.


Teclado de la primera caja registradora de James Ritti, 1883

Cabe señalar que existen pruebas anteriores que apuntan a la invención de la disposición vertical de las teclas.
En 1884, Dorr Felt tuvo una idea interesante para una máquina que pudiera manejar grandes números. Cuando esta idea se desarrolló lo suficiente, decidió implementarla, para empezar, usando lo que tenía a mano, incluida una caja de pasta de madera, que desempeñaba el papel del cuerpo de su máquina, llamada compómetro. El compómetro tenía ocho columnas de teclas con números del 9 (arriba) al 1 (abajo). Cada columna era una posición decimal. Recuerde que 0 todavía no estaba presente en la secuencia de teclas.

Mientras tanto, las cajas registradoras continuaron evolucionando.


Teclado Compometer, 1885

Y aquí la historia ya se está volviendo más interesante. ¿Por qué Felt decidió usar un teclado con una secuencia de números del 9 al 1 para representar los números? En ese momento, este arreglo de teclas no podía llamarse familiar. Al final, el conocimiento de las máquinas aritméticas no estaba particularmente extendido.

Una respuesta aceptable a esta pregunta se puede comparar con algunas soluciones de diseño mecánico, posiblemente relacionadas con el método de adiciones , y el hecho de que las teclas ponen en marcha palancas asociadas con tambores giratorios. Cuanto más larga sea la palanca, más gira el tambor. La palanca más larga, por lo tanto, correspondía al número 9, y la más corta, al número 1. El mismo principio, antes de Felt, aplicaba Parmeli .
Aquí hay otro enfoque para responder la pregunta sobre la ubicación de los números en las teclas de la computadora. Se basa en principios de diseño moderno y va más allá de la idea que explica todo con las características puramente mecánicas del dispositivo. Entonces, de acuerdo con las instrucciones para el compómetro , se supuso que los operadores, para ingresar “9 centavos”, no presionarían la tecla 9 en la columna de la derecha. En cambio, presionarían las teclas 4 y 5 secuencialmente, y la máquina agregaría estos números. No se recomendó alcanzar la tecla 9 en tal situación, ya que esto reduciría la velocidad de los cálculos debido al hecho de que el operador tendría que mover su mano derecha, ubicada en la región de la parte inferior del teclado, a su parte superior. Me sentí prestó gran atención a la eficiencia. Esto significa que las teclas que se usan con mayor frecuencia deben estar al alcance de los dedos del operador. Existe la sensación de que el deseo de eficiencia condujo a tal disposición de las teclas de la computadora, pero la interfaz de entrada de datos de esta máquina no puede reconocerse como simple de aprender y usar.

Para lograr la máxima productividad al trabajar con el compómetro y las máquinas de la competencia, se necesitaban operadores bien entrenados. Además, especialmente cuando se trataba de multiplicación, era difícil trabajar con tales dispositivos con una sola mano.

En 1902, apareció la máquina de conteo Dalton , que se convirtió en la máquina de 10 teclas más popular de la época, haciendo que las calculadoras con teclados de columnas múltiples fueran menos populares. Este dispositivo era una versión más pequeña de la máquina de escribir, sus teclas estaban dispuestas en dos filas, cinco piezas cada una. El diseño del teclado parecía extraño: en la fila superior había números 24579, y en la fila inferior - 13068. ¿Qué tiene de especial el teclado de este dispositivo?

Seguramente ya entendiste esto. Luego vino 0, que no vimos en los teclados revisados ​​anteriormente.


Teclado de máquina Dalton, 1902

La máquina Dalton, además de un nuevo tipo de teclado que no requiere el uso de teclas separadas para ingresar cada dígito del número decimal, también tenía un dispositivo de impresión incorporado. Los contadores de todo el mundo no podían tener suficiente de una invención tan útil. Pero, después de la aparición de esta máquina, el desarrollo de dispositivos para cálculos, por supuesto, no se detuvo.

En 1914, David Sandstrand, un estadounidense de ascendencia sueca, presentó una solicitud de patente (No. 1198487 ). El propósito de esta patente era aumentar la usabilidad de las máquinas sumadoras. Sandstrand cambió el diseño de las teclas, haciéndolo más "lógico y natural". El nuevo diseño del teclado se basó en el bloque principal de 9 teclas, que contiene 3 teclas verticales y 3 teclas horizontales. En la fila superior de este bloque estaban los números 7-8-9. Debajo de este bloque había una tecla ampliada 0. Podría trabajar con un teclado de este tipo con una mano, lo que lo convirtió en "el teclado más rápido entre los teclados de todas las máquinas de cálculo".


Teclado de máquina Sandstrand, 1914

Es este diseño el que se ha convertido en el estándar para las calculadoras, lo que es relevante incluso ahora, cuando han pasado más de cien años desde su inicio.

El camino de las calculadoras a los teléfonos.

¿Es posible decir que las calculadoras, en el curso de su evolución, han influido en los teléfonos modernos? Quizás esto sea así, pero no se puede dar una respuesta exacta a esta pregunta. Los experimentos con teléfonos de botón se llevaron a cabo ya en 1887, en la Bell Telephone Company, que se encuentra en los orígenes de las comunicaciones telefónicas. Esto fue antes de la invención del marcador de disco por Elmon Brown Strowger. Western Electrics entró en uso comercial en 1919. Esto continuó hasta la década de 1950, cuando la telefonía automática de larga distancia se generalizó. Los números locales (generalmente seis o menos dígitos) se han ampliado a siete dígitos. Las llamadas de larga distancia llevaron a la necesidad de marcar 11 números.

A medida que aumentaba la longitud de los números telefónicos, aumentaba la cantidad de errores al hacer llamadas, lo que hacía que los ingenieros de AT&T pensaran si esto se debía a los inconvenientes del teclado utilizado por los operadores de servicios telefónicos .


Distribución del teclado utilizada en servicios telefónicos, años 50

En 1955, se realizó un estudio sobre la ubicación de los caracteres en un teclado de diez botones, luego, en 1960, se realizó otro estudio similar en teclados telefónicos. Los resultados de estos estudios contenían información que podría influir en el diseño de un teléfono moderno. AT&T iba a cambiar a marcación por tonos, lo que implicaba el uso de dispositivos equipados con un teclado para marcar. Era importante decidir qué configuración de teclado es mejor para los suscriptores.


Diseños de teclado probados en un estudio de 1960

La compañía probó 15 diseños, utilizando, entre otras cosas, formas diagonales, piramidales, circulares y horizontales de aspecto inusual para organizar las claves. Esto incluyó diseños utilizados en dispositivos existentes, como calculadoras y punzones como el IBM Model 011. Inesperadamente, el teclado de la calculadora no funcionó muy bien aquí. Los sujetos preferían los teclados, en los cuales los números están ubicados de izquierda a derecha y de arriba a abajo.
En particular, trabajar con un teclado horizontal de 2 filas (5-5-H) resultó ser tan rápido como con un teclado que se parece a uno moderno con un diseño 3x3 + 1, las diferencias entre ellos fueron muy pequeñas. AT&T eligió el diseño 3x3 + 1, quizás debido al hecho de que es más compacto y versátil.

Presta atención a la palabra "posible" en la oración anterior. Será útil para nosotros y un poco más bajo. Ambos estudios no dieron una respuesta definitiva a la pregunta sobre el teclado ideal. Y en el Reino Unido, comenzaron a usar un teclado tipo 5-5-H, posiblemente debido a restricciones de patentes.


Teclado británico 5-5-H, años 60


Teclado para uno de los primeros martillos rotativos IBM Modelo 011 de 10 botones, década de 1940

En relación con los dos estudios mencionados anteriormente, es interesante observar lo siguiente: las letras nunca jugaron un papel notable en cómo se organizará el teclado numérico de 10 botones . Las personas expresaron una clara preferencia por la disposición de los números de izquierda a derecha, ellos, con este enfoque, mostraron la mejor velocidad y precisión independientemente de la ubicación en las teclas de letras. Las teorías de que tales preferencias se basarían en el orden alfabético de los caracteres resultaron ser erróneas. Como resultado, son precisamente esos teclados telefónicos que todavía usamos los que se han puesto en uso.

Decisiones constructivas y normas generalmente aceptadas.

Hay muchos factores que afectan el diseño de los dispositivos, entre estos factores: la tecnología y sus limitaciones, la ergonomía, la percepción del usuario y a qué están acostumbrados. Parece que el último factor es el más fuerte, ya que representa lo que la gente elige, haciéndolo en nuestra era digital, cuando la única restricción física para el diseño es el tamaño de las pantallas. Eche un vistazo a las aplicaciones en su iPhone o teléfono inteligente Android. Encontrará fácilmente que los teclados del teclado de marcación y la calculadora están diseñados de la misma manera que los teclados de dispositivos similares creados hace cien años.

¿Por qué es esto así? La única explicación razonable del hecho de que los desarrolladores de programas aún se adhieren a estándares similares en el diseño de teclados es que las personas estarán más dispuestas a trabajar con sus interfaces habituales que a aprender algo nuevo. Quizás estas interfaces hayan alcanzado el nivel máximo de optimización que puede tener una interfaz.

De hecho, es muy interesante observar que en las primeras versiones de Android e iOS, el teclado del teléfono se usaba como interfaz estándar para ingresar números en varios campos, por ejemplo, en páginas web.


Teclado del teléfono Android 6 (izquierda) e iOS 9 (derecha) ( inputtypes.com )

En versiones más modernas de iOS, en lugar de dicho teclado, se ofrece un panel de caracteres especiales.
Por otro lado, si analiza Oculus Go, resulta que aquí el teclado de la calculadora se usa para ingresar cualquier número (lo probé en una aplicación web).


Teclado Oculus Go , 2018

¿Por qué Apple y Google prefirieron usar solo el teclado telefónico tradicional e incluso guardar las letras debajo de los números? ¿Por qué no crear un teclado numérico especial optimizado para trabajar con él con el pulgar de una mano? ¿Por qué no se ha creado un teclado especial para la realidad virtual, que es más fácil de usar con dispositivos señaladores? Teniendo en cuenta el hecho de que ninguno de los dos diseños clásicos de teclados digitales brindaba beneficios en velocidad, su única ventaja era la facilidad de su percepción. Es probable que las razones para usar los diseños existentes en los programas sean que son fáciles de implementar y que usan el software existente para la interacción hombre-máquina en el software. Los teléfonos inteligentes conservan el legado de los teléfonos de botón convencionales. Oculus y Xbox se adhieren a la tradición de las aplicaciones de escritorio.

Cronograma

• 1642: La máquina sumadora de Blaise Pascal.
• 1822: El concepto de una computadora James White con llaves.
• 1844: máquina de cálculo Schwilge: por primera vez en la historia, se utiliza un teclado numérico.
• 1857: Thomas Hill Machine, predecesor del Comptometer.
• 1874: E. Remington and Sons comienza la producción de la máquina de escribir Schuols y Glidden.
• 1879: la primera caja registradora creada por James Ritti.
• 1885: Un compómetro que usa un teclado por primera vez con números del 9 al 1 en columnas.
• 1887: primeros prototipos de teléfonos de botón.
• 1887: caja registradora modelo 79 de NCR utilizando un diseño vertical.
• 1902: la primera máquina de conteo de Dalton usando un teclado de 10 botones con cero.
• 1914: máquina de conteo Sandstrand de 10 botones con un diseño de teclado 3x3 + 1.
• 1919: Western Electric & AT&T presenta teléfonos marcados en disco.
• 1940: aparece una operación de división en la calculadora Olivetti Dividisumma.
• 1940: un martillo rotativo IBM con un teclado de 10 botones con 1-2-3 en la fila superior.
• 1955: AT&T comienza a probar teléfonos con botones.
• 1963: Bell presenta teléfonos de 10 botones.
• 1963: Canon presenta un prototipo de la primera calculadora de pantalla electrónica.
• 1966: Sharp / Facit establece la producción de calculadoras electrónicas con una pantalla.
• 2007: Apple lanzó el teléfono inteligente iPhone, que incluía una aplicación de calculadora.

Estimados lectores! ¿Cree que es posible, en el futuro previsible, esperar la aparición de nuevos diseños de teclados digitales que tengan la oportunidad de hacerse tan populares como los existentes?