Diseño del Teclado
Por Salif Silva
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Lo que proponemos en las páginas de este libro es una serie de ideas que pretenden aclarar el debate actual sobre el teclado, por medio de observaciones documentadas, sedimentando las bases para investigaciones futuras. El objeto de estudio de esta publicación es, por lo tanto, el teclado de ordenador en su aspecto esencial, desde la invención de la máquina de escribir, en 1868, hasta la actualidad. Por lo tanto, pretendemos reflexionar sobre su naturaleza, valorando los aspectos históricos, tecnológicos, estéticos y ergonómicos, a través de un levantamiento de los datos en los más diversos dominios ligados al teclado. Por lo tanto, esperamos permitir el reconocimiento de la realidad de los dispositivos de entrada de datos, y la perspectiva del desarrollo de conceptos innovadores y aplicaciones adaptadas a la realidad actual y futura.
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Diseño del Teclado - Salif Silva
ÍNDICE
––––––––
ÍNDICE
PRESENTACIÓN
PRIMERA PARTE: INTERACCIÓN FÍSICA
1. Interacción Humano-Computador
2. Interfaces
3. Diseño de Interacción
3.1. Ingeniería Cognitiva
3.2. Diseño Orientado al Usuario
4. Dispositivos de Entrada y Técnicas de Interacción
4.1. Taxonomía de los Dispositivos de Entrada
4.2. Los Principales Dispositivos de Entrada
4.2.1. El Ratón
4.2.2. Mesas Digitalizadoras
4.2.3. Sistemas Multi-touch
4.2.4. joystick
4.2.5. Trackballs
4.2.6. Eye-tracking
5. Modalidades de Interacción
5.1. La Interacción Basada en los Gestos
5.2. Reconocimiento del Habla
5.3. Interface Multimodal
5.4. Desempeño Humano en el Control de los Dispositivos de Entrada
5.5. Memoria Procesal y Memoria Motora
6. Interfaces Hápticos
Segunda Parte: El Teclado
1. Métodos de Entrada de Texto
1.1. Entrada de Texto Basado en Lengua Humana
1.2 Entrada de Texto a Través del Teclado
1.2.1. Entrada con las dos manos
2. Estructura y Funcionamiento del Teclado
2.1. Funcionamiento del Teclado
2.2. Codificación de Caracteres
3. Origenes y Evolución del Teclado
3.1. Calculadoras Mecánicas [1642]
3.2. Tarjetas Perforadas [1801]
3.3. Telégrafo Eléctrico [1816]
3.4. Máquina de Escribir [1862]
3.5. Máquinas de Composición Tipográfica [1887]
3.6. Telétipo [1902]
3.7. Surgimiento del Teclado de Computador [1960]
3.8. Interfaz Gráfica de Usuario [1972]
3.9. Teclados IBM PC [1983]
3.10. Teclados de APPLE [1986]
3.11. Tecnologías Wireless y Bluetooth [1998]
4. Layout y Diseño del Teclado
4.1 Principales Layouts de Teclado
4.1.1 Teclado Qwerty
4.1.2. Teclado Dvorak
4.2. Otros Layouts Teclado
4.2.1. Teclado AZERTY
4.2.2. Teclado ABC o Alfabético
4.2.3. Half-QWERTY
5. Aspectos Ergonómicos
5.1. Estudios Sobre la Ergonomía del Teclado
5.2. Factores de Riesgo
5.3. Teclados Alternativos
5.3.1. Teclado Dividido [Split Keyboard]
Kinesis Maxim [1997]
Goldtouch [2000]
Kinesis Evolution [2001]
Comfort Ergomatic [2004]
5.3.2. Teclado Curvado
Teclado Microsoft Natural [1995]
Kinesis Contoured [2003]
Adesso Tru-Form [2004]
Teclado Vertical
Teclado de Acordes
Twiddler [2000]
5.3.5 Teclados Compactos
Frogpad [2000]
Littlefingers [1999] & Smartboard [2001]
Mini teclados
5.3.6. Otros Teclados
Maltron Keyboard [1977]
Big Keys Lx
Alphagrip [2000]
OrbiTouch
Logitech
Zboard [2003]
Lomak [2005]
Optimus Maximus [2006]
Typematrix Ez-Alcance [2006]
Teclado de estenógrafo
5.4 Entrada de Texto para Personas con Discapacidad
5.4.6. Cambio de respuesta de teclado
6. Entrada de Texto en los Móviles
6.1. Mensajes SMS
6.2. Personal Digital Assistant (PDA)
6.3 Sistemas de Entrada
6.3.1 Teclados en Miniatura y Reorganizados
6.4. Teclado Virtual
7. Teclado y los Nuevos Paradigmas de la Computación
7.1. Post-WIMP Interfaces
7.2. Computación Ubíqua
7.3. Realidad Aumentada
7.4 Interfaz Tangible
7.5 Computación Pervasiva
7.6 Nuevas Formas de Interacción
7.7. Las Nuevas Tecnologías Emergentes
8. Cronología del Teclado
CONCLUSIÓN
GLOSARIO
BIBLIOGRAFÍA CITADA Y REFERENCIADA
BIBLIOGRAFÍA CONSULTADA
REFERENCIAS ELECTRÓNICAS
PRESENTACIÓN
En una instalación de media art de David Link, titulada Poetry Machine[1], el visitante entra en un pequeño cuarto con un proyector de imágenes, donde un texto corre automáticamente. Las teclas de un teclado se mueven como si fueran tocadas por manos invisibles de algún fantasma, el Ghost Keyboard, mientras una voz monótona y mecánica lee en voz alta, frase a frase, el texto que aparece en la pantalla. Sin nadie cerca, el sistema escribe de forma rápida y fluida, las letras pasan incesantemente, una a una, y con cada palabra que sigue a otra en un torrente interminable de frases. Pero en el momento en que el visitante se acerca al Ghost Keyboard, éste vacila por unos instantes, después deja de escribir y se queda completamente silencioso. El sistema deja entonces todo el escenario entregado al observador y le invita a tocar el teclado y a escribir. Si el visitante se atreve a moverse y escribir un texto, éste aparece inmediatamente en la pantalla, como si fuera la máquina misma que lo hiciera. Entonces, el Poetry Machine comienza a crear nuevas asociaciones de textos, formadas a partir de las palabras del visitante, en un flujo continuo de interacción textual entre el sistema y el visitante.
La Poetry Machine de David Link constituye, en realidad, un sistema generador de texto basado en redes semánticas, en el que los textos no dependen de ningún modelo preprogramado pero se generan de forma dinámica. El Ghost Keyboard materializa la idea de un teclado capaz de generar texto automáticamente. En el fondo, se trata de la concreción del viejo sueño de Mallarmé de una máquina poética capaz de hacer proliferar poemas inutilizables, o aún un generador de textos, impulsado por un movimiento propio, en el cual palabras y frases pueden emerger, aglutinarse, se combinan en arreglos precisos, para luego deshacerse, atomizarse en busca de nuevas combinaciones. Hay una cierta dimensión trascendental que resalta de modo implícito en Ghost Keyboard; su extrañeza nos impulsa a indagar sobre su naturaleza, en el misterio que encierra. Es así que nos llevamos a emprender aquí una serie de reflexiones en torno al tema del teclado como objeto de interacción humano-computador.
En el momento actual de grandes transformaciones, donde emergen nuevos paradigmas en el contexto de la interacción humano-computador, nos preguntamos si no será pertinente empezar por analizar el más arcaico y controvertido de todos los dispositivos de entrada, para percibir mejor los mecanismos subyacentes a todo el proceso de interacción. El teclado ha cumplido siempre un papel fundamental en toda la dinámica de la interacción humano-computador. Como principal dispositivo de entrada y de suministro de datos al ordenador, ocupa un lugar incuestionable en todo el paradigma de la computación. Si, a primera vista, parece que poco ha evolucionado desde la aparición del ordenador - sigue incorporando el mismo layout de la primera máquina de escribir, de 1868, es, sin embargo, masivamente utilizado por millones de usuarios en todo el mundo y tenido como el más práctico y eficiente medio de introducción de datos en el ordenador. Hay toda una serie de controversias alrededor del teclado que necesitan ser desmitificadas.
Lo que proponemos en las páginas de este libro es una serie de ideas que pretenden aclarar el debate actual sobre el teclado, a través de observaciones escritas, sedimentando las bases para investigaciones futuras. El objeto de estudio de esta publicación es, por lo tanto, el teclado del ordenador en su aspecto esencial, desde la invención de la máquina de escribir, en 1868, hasta la actualidad. Por tanto, pretendemos reflexionar sobre su naturaleza, valorando los aspectos históricos, tecnológicos, estéticos y ergonómicos, a través de un levantamiento de los datos en los más diversos dominios ligados al teclado. De este modo, esperamos permitir el reconocimiento de la realidad de los dispositivos de entrada de datos, y prever el desarrollo de conceptos innovadores y aplicaciones adaptadas a la realidad actual y futura.
Asumimos la premisa de que el ordenador constituye actualmente una herramienta de trabajo y de entretenimiento que aglutina una serie de funciones y de contenidos multimedia e interactivos y que exige formas de interacción muy diversificadas y más dinámicas. Partimos de una arqueología de las máquinas de introducción y procesamiento de información, de un análisis de los dispositivos de entrada de datos en el ordenador y de una mirada sobre nuestra interacción física con las máquinas. Así, el propósito es el de intentar percibir los ordenadores y estar en condiciones de trazar nuevos caminos. La cuestión de la interacción humano-computador surge como punto central en este enfoque, en particular, las grandes transformaciones que se han producido en este ámbito, sus implicaciones en el proceso evolutivo y cognitivo del ser humano, así como la forma como los dispositivos de entrada se relacionan.
Por otro lado, con el desarrollo de la computación ubicua y de las interfaces táctiles, así como de toda una serie de nuevas posibilidades tecnológicas, es importante percibir de qué forma los dispositivos de entrada tradicionales, como el teclado, se irán posicionarse en ese nuevo contexto. De esta forma, nos reservamos para un análisis cuidadoso los estudios en este ámbito y de los crecientes intentos de adaptar las tecnologías de entrada de texto a las nuevas realidades; este análisis se centrará en un enfoque sistemático de los sistemas multi-touch como elementos clave para el futuro de la interacción táctil, así como a los modelos de teclados más innovadores y las nuevas tendencias. El análisis de los principales sistemas de introducción de texto en los teléfonos móviles es también un punto importante, pues ha sido precisamente en este ámbito donde ha habido un mayor desarrollo y que se ha concentrado gran parte de las soluciones más innovadoras.
PRIMERA PARTE: INTERACCIÓN FÍSICA
1. Interacción Humano-Computador
"When you interacting with a computer, you are not conversing with another person.
You are exploring another world."
John Walker[2]
––––––––
El futuro de la humanidad se encuentra cada vez más ligado a las máquinas. Vivimos en una sociedad tecnológica y el éxito entre la relación de la productividad del ser humano y el progreso de las tecnologías es más tenue. Estamos, por cierto, al inicio de una caminata que nos conducirá inevitablemente a un cambio total, no solo de paradigma cultural, sino de la esencia misma de la humanidad. Sin duda, la última parte del siglo XX fue testimonio de un crecimiento sin precedentes en la computación y la información.
La industria nos ha deslumbrado con verdaderas obras maestras de la tecnología, cuya principal finalidad es facilitar y simplificar la vida de las personas. El resultado de esta gran explosión de innovaciones tecnológicas en el dominio de la informática ha cambiado de forma significativa toda la vida moderna. Este crecimiento ha hecho del ordenador una herramienta cada vez más útil y accesible. Podemos caracterizar esta evolución a través de la Ley de Moore[3], que sostiene que, cada 18 meses, los ordenadores duplicarán la rapidez y la memoria sin aumentar su costo. Este progreso sorprendente cambiará radicalmente la forma y la naturaleza de los ordenadores.
A finales de los años 60 y principios de los años 80, la computación se caracterizaba esencialmente por máquinas enormes que ocupaban grandes salas y eran operadas por personal altamente especializado. La interacción del usuario inicialmente se basaba en las tarjetas perforadas y dispositivos terminales, costosos y poco agradables, que fueron siendo introducidos. En los años 80, los ordenadores comenzaron a dominar las secretarías y, a su vez, al final del siglo XX una persona ya podía tener en su bolsillo un ordenador con más capacidad de los que ocupaban más de mil metros cuadrados. Todos estos desarrollos han traído sin duda mayor capacidad para crear, manipular y comunicar datos e información a las personas comunes.
Sin embargo, podemos notar que este aumento exponencial a nivel computacional contrasta con el débil desarrollo de las capacidades humanas en la percepción, grabación, memorización y exposición de información. La curva que representa los cambios en términos de la capacidad humana se ha mantenido siempre plana. Mientras que la computación intenta servir de las más diversas formas y llegar a más personas, la interfaz humano-computador sigue teniendo una importancia bastante crítica (Olsen, 2007)[4]. En realidad, la interacción humano-computador hace mucho que se ha centrado demasiado en técnicas y modalidades de interacción como el teclado y el ratón, que pecan de ser muy limitados y conducen a menudo a problemas de utilización, por inadecuación al medio ambiente, como a las propias características del usuario.
La forma como las personas usan los ordenadores se han alterado dramáticamente en las últimas décadas. Hoy encontramos una creciente preocupación por parte de la industria en la miniaturización de los dispositivos, así como en la valorización de interfaces humano-máquinas, más adecuadas a las necesidades de los usuarios.
Durante las tres últimas décadas, los ordenadores se convirtieron en una parte integrante de muchas tareas humanas. Antes del inicio de la revolución informática de los años 70 del siglo XX, muchos sistemas eran concebidos exclusivamente por los informáticos y para los informáticos. Con el surgimiento de los ordenadores personales, el público en general pasó a acceder también al mundo informático, pero era un tipo de usuario que no tenía tiempo y motivación para adquirir conocimientos de electrónica y programación. Quería utilizar el computador como herramienta de trabajo más eficiente.
En los años 80, la situación se alteró sobre todo debido a la fuerte competencia en el mercado de sistemas y a las sucesivas bajas de precio en los equipos. Las primeras interfaces de usuario se basaban en comandos, en los que los usuarios escribían desde el teclado. Esta situación dejó el campo abierto para el nacimiento de la disciplina de interacción humano-computador. Desde entonces, se han desarrollado diferentes métodos de interacción.
En este marco, en los años 80 se dio un importante paso, cuando las interfaces gráficas de usuario (GUI[5]) se hicieron preponderantes. En consecuencia, el ratón se ha convertido en el dispositivo de entrada dominante junto con el teclado. Sin embargo, la necesidad de técnicas de interacción más avanzadas trae una nueva área de investigación - la interacción humano-computador (HCI)[6], que se viene ampliando de forma significativa desde los años 80. Los usuarios se centraron en sus opciones sobre el software y, a partir de entonces, decidir el equipo a adoptar. Los términos como fácil de usar
y fácil de aprender
han ganado importancia dentro de las operaciones de marketing. A mediados de los años 80, el design de interfaces se ha convertido en uno de los principales factores dentro del sistema informático.
La adaptación del design de herramientas útiles a las necesidades de los usuarios pasó a ser dominante. Así, todas las tendencias actuales en términos de diseño de experiencias y diseño centrado en el usuario tuvieron sus orígenes en el diseño de interfaces con los primeros computadores personales. Durante los años 90, la interacción humano-computador se desarrolló en una amplia área de investigación en red y a escala mundial, estableciéndose como un dominio interdisciplinario en estrecha conexión con diversas áreas teóricas y experimentales. Según Gilles Multigner, el concepto de interacción
radica en la física pero fue absorbido por la sociología, la psicología social y, finalmente, por el campo de la informática. (Multigner, 1994)[7].
Además, según define Ely, E.P. (1989), la interacción consiste en lo siguiente:
(...) interaction is reciprocal activity. It is two-way communication between people or between people and devices; it is stimulus-response psychology - a deliberate stimulus requires a response which, in turn, requires a response and so forth (...)
.
La interacción se basa en un orden mental, simbólico e imaginario, que estructura la propia relación de las personas con el mundo y ocurre dentro de determinados marcos comunicacionales. A menudo se ligan a instituciones y tradiciones, orientan y guían el comportamiento de los interlocutores. La comunicación con un sistema informático es siempre mediada por un conjunto de expectativas sociales y cognitivas que el sujeto tiene frente al sistema. La interacción requiere que la percepción y la acción estén fuertemente interconectadas a varios niveles de abstracción.
Aunque el rápido desarrollo de la tecnología computacional ha permitido el surgimiento de una variedad de nuevas tecnologías de entrada y salida de computadoras, el hecho es que el design de interfaz de usuario y su desempeño siguen siendo vistos como un factor crítico en el desarrollo de los sistemas informáticos. El ratón y el teclado constituyen los métodos más utilizados en el control del computador, aunque muchas otras técnicas se están desarrollando y se utilizan. En la actualidad, es posible comunicarse con computadores utilizando, por ejemplo, la voz, los gestos o el movimiento de los ojos. El equipo también puede mostrar información al usuario a través de diferentes medios, como texto, imagen, vídeo, sonido, voz y feedback háptica. Diferentes técnicas de inputs y outputs se pueden combinar para obtener beneficios adicionales. Las interfaces multimodales y las interfaces multimedia han sido las más utilizadas (Oviatt, 2002).
La importancia de la interacción se percibió temprano. En 1954, Doug Ross proponía un programa que permitía dibujar en un monitor. Sin embargo, el verdadero impulso para una interacción gráfica fue dado por Ivan Sutherland, con el programa Sketchpad (1963), donde el usuario podía dibujar directamente en el monitor, a través de una pluma (pen light). Sin embargo, la interacción humano-computador se ha caracterizado por una cierta negligencia en relación con los modelos de interacción y los dispositivos de entrada y salida de datos. Incluso en lo que se refiere a la ciencia de la computación, fue necesario un largo período de tiempo para que los estudios dejen de ser dirigidos solo al hardware y software, para empezar a abordar temas relacionados con la usabilidad de forma más sistemática. Antes de los años 80, la ACM[8] y el IEEE[9], las dos mayores y más influyentes organizaciones a nivel de la ciencia computacional, recomendaban la inclusión del diseño de interfaz de usuario en los currículos oficiales de la ciencia de la computación (Denning et al., 1989).
A raíz de ello, científicos de otras disciplinas ya examinaban los efectos del uso de los ordenadores en las personas. Los psicólogos cognitivos estudiaban el impacto en la percepción, la memoria y el aprendizaje, mientras que los especialistas en ergonomía examinaban la psicología humana. Es entonces en este contexto que surge el campo llamado interacción humano-computador dentro del área de la ciencia computacional, para analizar las interfaces de usuario y su uso. En 1986, Ben Schneiderman publicó el libro Designing the User Interface[10]. Posteriormente, surgieron dos libros con el título Human Computer Interaction, uno de Dix et al. (1992) y otro de Preece et al. (1994).
La siguiente definición de interacción de Dix es bastante representativa de estos textos y del campo:
By interaction we mean any communication between a user and computer, be it direct or indirect. Direct interaction involves a dialog with feedback and control throughout