Les écrans tactiles et les pavés tactiles sont les choses avec lesquelles nous interagissons tout au long de la journée. Cependant, les premiers ordinateurs s'en sont sortis: les outils de saisie ont suivi un parcours évolutif impressionnant.



Mikhail Fedosov , directeur artistique de Nanosemantics et conférencier du cours Product Design Weekend , a rassemblé pour nous un bref historique du développement des interfaces homme-machine, a parlé de méthodes alternatives de saisie de données et de systèmes qui pourraient devenir populaires dans un avenir proche. Sous la coupe, beaucoup de texte et de photos provoquent la nostalgie.

Méthode de commutation enfichable

Le premier ordinateur numérique électronique à usage général pouvant être reprogrammé pour résoudre un large éventail de tâches a été créé en 1945.



Les utilisateurs des premiers ordinateurs étaient exclusivement des ingénieurs et des programmeurs: l'interaction avec le système se faisait par le biais de fiches, de cartes perforées et de bandes perforées.

Interrupteurs à bascule

L'un des premiers ordinateurs personnels a été l'Altair-8800. La machine n'avait ni clavier ni écran. Les utilisateurs ont entré des programmes et des données pour eux au format binaire, en cliquant sur un ensemble de petites touches qui ne pouvaient occuper que deux positions: haut et bas. Les résultats ont également été lus en code binaire - par des ampoules lumineuses.

Télétype et les premiers claviers

Le télétype est une machine d'impression électromécanique utilisée pour envoyer des messages texte entre deux abonnés via un simple canal électrique.
Les ordinateurs utilisaient des télétypes pour entrer et sortir des informations. Ils n'avaient pas d'affichage - l'utilisateur ne pouvait commencer à taper une commande dans la fenêtre d'entrée qu'après avoir reçu un signal spécial sur la bande.

Il est intéressant de noter qu'à cette époque, il n'existait toujours pas de normes pour la disposition des touches et des boutons de commande, et chaque fabricant d'ordinateurs a construit un système de saisie d'informations basé sur ses propres considérations.



L'un des premiers claviers pour PC, fabriqué en 1974 par la conception de Tom Knight du Massachusetts Institute of Technology. Le clavier contenait de nombreuses touches de contrôle et touches de modification. Même maintenant, le design semble bon. Le système de classification des touches est particulièrement important: les touches de saisie des données sont grises, les touches de contrôle sont bleues avec du texte blanc, les touches de modification sont bleues avec du texte noir.

Manipulateur d'informations graphiques (souris)

La souris d'ordinateur créée en URSS dans les années 80 était communément appelée «rat».



La boule de métal est particulièrement dure.



Naturellement, ce n'est pas la première souris au monde, mais l'une des premières créées en URSS. Soit dit en passant, comme l'un des éléments clés du mécanisme, un roulement conventionnel fabriqué à l'usine de tracteurs de Chelyabinsk a été utilisé. Voici un extrait intéressant de la description des principes de travail:

«L'invention concerne la technologie informatique et peut être utilisée pour saisir des informations de service. Afin d'augmenter la précision de l'appareil, des capteurs de direction fabriqués sur la base d'un système planétaire en forme de roulements à billes y sont introduits, ce qui garantit la formation de signaux de sortie qui déterminent le sens de rotation des axes des capteurs le long des axes X et Y, ce qui élimine les erreurs de réglage des coordonnées saisies dans les terminaux. "

Et la toute première souris d'ordinateur au monde a été inventée en 1964 par le scientifique américain Douglas Engelbar.

Écran tactile

Le système informatique PLATO IV, apparu en 1972, avait un écran tactile dont le fonctionnement était basé sur une grille de rayons infrarouges segmentés au format 16x16. Mais même une si faible précision a permis à l'utilisateur d'entrer les données sélectionnées en appuyant sur l'écran au bon endroit.

Télautographe (tablette graphique)

Le premier télautographe, ou tablette graphique, a déjà été inventé en 1888. La tablette RAND Tablet, inventée en 1964, est la plus connue de nous par le mécanisme de travail et la plus célèbre des précédentes. La tablette RAND a utilisé une grille de conducteurs sous la surface de la tablette à laquelle des impulsions électriques codées par le code ternaire de Gray ont été fournies. Un stylo couplé capacitivement a reçu ce signal, qui pourrait ensuite être décodé en coordonnées.



Un principe de fonctionnement intéressant était pour une tablette acoustique, dont le stylo générait des étincelles à l'aide d'un éclateur - un espace d'air séparant les électrodes. Les clics ont été triangulés par une série de microphones pour localiser le stylo. Mais le principe de fonctionnement était assez compliqué, et les tablettes se sont écrasées sous un bruit étranger.

Tablettes particulièrement populaires reçues après la sortie d'AutoCAD.

Reconnaissance vocale

Le premier appareil de reconnaissance vocale est apparu en 1952, il pouvait reconnaître les chiffres prononcés par une personne. Et en 1963, un appareil a été introduit aux États-Unis qui pouvait reconnaître des phrases entières et exécuter des commandes.

Désormais, les interfaces vocales se développent activement. Premièrement, l'émergence et le développement de réseaux de neurones contribuent à une reconnaissance vocale plus précise, augmentant la qualité de cette technologie et, par conséquent, sa popularité. La technologie a atteint un niveau si élevé que même le discours d'une personne avec une prononciation imparfaite, située dans un endroit relativement bruyant, est reconnu avec succès.

Deuxièmement, il existe de nombreux appareils où l'entrée vocale est parfois plus pratique que n'importe quel autre: par exemple, les navigateurs ou les haut-parleurs intelligents.

La troisième raison de la popularité de la saisie vocale est le vaste marché en Chine, où en raison de la difficulté de saisir des hiéroglyphes, la saisie vocale et les messages vocaux sont largement utilisés.

Outre des géants tels qu'Amazon Alexa, Google Assistant, Siri ou Alice Yandex, des acteurs petits mais forts apparaissent sur le marché, par exemple l'assistant vocal SOVA (Smart Open Virtual Assistant), développé par Mikhail Fedosov.

La principale caractéristique de ce haut-parleur intelligent est la reconnaissance vocale décentralisée, dont l'utilisation, selon les développeurs, vous permet de refuser de collecter complètement les informations confidentielles des utilisateurs. Les développeurs SOVA utilisent également du code source entièrement ouvert pour permettre aux développeurs tiers d'améliorer le module d'intelligence des colonnes.



Il est à noter que nous utilisons encore plus ou moins tous ces périphériques d'entrée. Depuis les années 60, peu de choses ont changé idéologiquement. Les moyens les plus populaires pour saisir des informations sont toujours une souris d'ordinateur, un pavé tactile et des commandes vocales, bien que la fréquence d'utilisation de chacun d'eux ait changé.

Mais les programmeurs et les ingénieurs ont essayé de créer de nouvelles façons d'interagir avec l'utilisateur. Certains ont connu plus de succès et sont entrés en production, tandis que d'autres sont restés des prototypes. Certains appareils sont quelque chose de complètement innovant, tandis que d'autres sont conçus uniquement pour étendre ou améliorer les fonctionnalités existantes. Regardons certains d'entre eux.

Trackball

Trackball est un périphérique d'entrée de données, qui est en fait une souris d'ordinateur mécanique inversée. Le principe de fonctionnement est similaire, la seule différence est qu'au lieu de faire rouler la souris sur la surface, l'utilisateur fait rouler la balle autour de la souris elle-même.



Des variantes plus modernes du trackball sont intégrées dans des manettes de jeu ou des souris.



L'un des fabricants de trackballs, ITAC Systems, affirme qu'après quatre heures d'utilisation active de la souris en raison de la fatigue du poignet, la main devient jusqu'à 60% plus faible, tandis que l'utilisation du trackball n'affecte pas les indicateurs étudiés de fatigue de la main.

C'est à cause de la tension dans les muscles de la main que de nombreux concepteurs utilisent des tablettes graphiques, même s'ils ne se soucient pas de fonctionnalités telles que la force de pression ou une grande surface de travail.

En outre, de nombreuses personnes apprécient le retour clair de l'appareil (ces personnes achètent intentionnellement des claviers plus forts). En 2016, la société coréenne Pantech a lancé le smartphone Pantech Sky IM-100, dans lequel la molette de commande était une caractéristique clé. La vidéo montre comment cela fonctionne.


Mais les trackballs, ni à l'époque ni maintenant, n'ont gagné en popularité. Le smartphone Pantech n'a pas été un succès, même s'il a réussi à trouver un petit groupe de fans.

Contrôleurs de jeu

Il existe de nombreux contrôleurs de jeu qui simulent l'interaction de l'utilisateur avec des choses réelles de notre vie quotidienne. Le plus célèbre d'entre eux est probablement Guitar Hero.



L'essence de ce jeu est d'appuyer sur les boutons à temps. Si l'utilisateur fait face à cette tâche, alors la piste qu'il «joue» sonne continuellement et magnifiquement. Si une personne n'appuie pas sur les boutons, un cliquetis se fait entendre et la mélodie est interrompue. Certains artisans ont même réussi à transmettre Dark Soul sur une guitare de l'ensemble Guitar Hero.

Parmi les dispositifs d'entrée de données inhabituels dans les jeux, on peut noter le dispositif Tony Hawk Ride imitant une planche à roulettes. Le dispositif Thrustmaster Flight MFD Cougar pour les simulateurs de vol est également mis en évidence - il est principalement utilisé pour Microsoft Flight Simulator X.

Alternatives aux appareils familiers

En fait, ce ne sont même pas des alternatives, mais des dispositifs de saisie d'informations familiers modifiés qui fonctionnent sur les mêmes principes, mais en utilisant d'autres technologies.

Clavier de projection

Un clavier qui se projette sur une surface plane. Il fonctionne avec un capteur qui détecte le bouton sur lequel l'utilisateur clique. Mais avant que ce clavier n'apparaisse, il avait déjà perdu sa pertinence. Tout d'abord, l'utilisateur n'obtient pas le retour habituel du clavier, ce qui ralentit la frappe et ne vous permet presque pas de taper aveuglément. Deuxièmement, tout le monde a les smartphones habituels sur lesquels vous pouvez rapidement taper du texte, et il est inutile de transporter une autre boîte avec vous sous la forme de cet appareil.

Poing américain

Tap Keyboard est mis sur les mains et lit la position des doigts dans l'espace. Il a des analogues, mais ils ne lisent pas bien les mouvements de l'utilisateur, et tous les avantages de tels appareils se superposent très rapidement à ce fait. Le clavier en laiton est décrit plus en détail dans un récent article sur Habré.

Bague souris

EasySMX Ring Mouse - un anneau de souris.



Il est peu probable qu'il convienne à un usage quotidien, mais, par exemple, un clicker pour les présentations sera très utile.

Capture de mouvement. Un avenir proche?

Le Leap est un petit appareil USB avec des caméras et des capteurs qui capture les mouvements de la main et transfère des informations vers un ordinateur. Développé par OcuSpec.



Jusqu'à présent, l'appareil semble humide, l'angle de capture est assez étroit et la précision est médiocre. Ils ont leur propre marché où vous pouvez tester l'appareil. Mais le plus important, la société continue de développer ses capteurs et voit la perspective de son appareil en combinaison avec des lunettes de réalité virtuelle / augmentée.



Il est particulièrement frais que la main "passe" derrière l'objet. LeapMotion construit un modèle 3D de la main et «essuie» une partie de l'objet. De nombreuses vidéos sur leur chaîne YouTube illustrent cette technologie. Maintenant, au moins dans la vidéo, la reconnaissance est beaucoup plus claire que juste avec The Leap. Mais voyons ce qui se passera dans les versions de sortie du produit.

Eye tracker

Tobii Eye Tracker 4C aide l'ordinateur à reconnaître la direction du regard de l'utilisateur. L'appareil est composé de caméras et de capteurs. Dans un usage personnel, il agit comme un ajout au clavier, à la souris ou à la manette de jeu, le plus souvent pour les jeux. Par exemple, en utilisant cet appareil dans le jeu, vous pouvez viser des adversaires. Dans certains jeux (par exemple, Elite Dangerous), la caméra tourne en fonction de la direction du regard de l'utilisateur, ce qui crée un sentiment de réalité, une immersion dans le jeu.



En plus des jeux, ces appareils sont souvent utilisés en entreprise, par exemple pour rechercher un design ou un produit. Vous pouvez tracer où une personne regarde d'abord la première connaissance d'un produit, ou faire une carte thermique et, à partir de ces données, augmenter ou diminuer le contraste des éléments.

Ceux qui ont utilisé cet appareil notent qu'il fonctionne très bien même dans l'obscurité (suffisamment de lumière du moniteur), et les lunettes que l'utilisateur peut porter n'interfèrent pas avec le bon fonctionnement de l'appareil.

Eye Tracker est un excellent exemple de la façon dont vous pouvez améliorer les méthodes existantes d'interaction humaine avec la machine, sans forcer l'utilisateur à réapprendre, mais seulement compléter harmonieusement le processus existant.

Interfaces neuro

La neurointerface est l'interaction d'une personne et d'une machine par des impulsions cérébrales. De nombreuses entreprises sont impliquées dans les interfaces neuronales, par exemple, Ctrl Labs (obtenir des informations en lisant l'activité musculaire de l'utilisateur) ou Emotiv (interagir en analysant l'activité cérébrale de l'utilisateur). Cependant, aucune entreprise pour le moment n'a montré de progrès significatifs dans ce domaine: en règle générale, leurs capacités sont limitées par le déplacement d'objets autour de l'écran.

Conclusion

Dans l'article, les modes d'interaction les plus courants entre l'homme et la machine sont peut-être affectés. Mais il y en a encore beaucoup non décrits ici, mais des dispositifs non moins intéressants. Il existe donc des moyens d'interagir avec des appareils pour les personnes ayant des besoins spéciaux - par exemple, contrôler à l'aide de la langue ou des fesses. Les prothèses expérimentales se lient au système neuronal humain et s'auto-apprennent: plus une personne les utilise longtemps, plus il est facile pour elles de les gérer et plus elles deviennent faciles à contrôler.

Vous pouvez en savoir plus sur les interfaces de gestion et d'autres éléments de la conception de produits dans notre cours Week-end de conception de produits , qui se tiendra les 22 et 23 décembre. Mikhail Fedosov vous expliquera comment améliorer fonctionnellement le produit, ce qu'il faut rechercher lors de l'évaluation de l'interface et comment ne pas se perdre dans les tendances.