Откуда взялись такие привычные и понятные компьютерные символы, которыми покрыт ноутбук? Кто придумал курсор, почему в адресе электронной почты появилась “собака”, какой секрет хранит логотип Bluetooth и прочие любопытные факты — в нашем новом материале.
С тех пор как человек осознал, что может сделать рисунок, он не переставая совершенствовал свои навыки в этом умении. Он рисовал всё, что видел и о чём думал. И это было не просто развлечение или бесполезное действие. Визуальные образы на глине, камне, холсте и пр. помогали дополнить человеческую речь и служили своего рода средством коммуникации. Благодаря этому умению была изобретена письменность — универсальная система символьной коммуникации, которая заметно ускорила дальнейший темп развития человечества.
Практически любая вещь несет на себе следы этого очень важного открытия: на нашей одежде имеются ярлыки с указанием размера и страны производителя, на бытовой технике полно надписей с указанием режимов работы и функций устройств, на светильниках обозначена допустимая мощность используемых ламп и т.д. И если очень внимательно присмотреться ко всем этим вещам, можно заметить, что, помимо простого текста, на разных устройствах используются также вспомогательные символьные обозначения.
Их значение очень велико. Стоит взять в руки любое электронное устройство, и вы безошибочно определите, какую именно нужно нажать кнопку, чтобы его включить, увеличить или уменьшить яркость на экране, отключить звук и пр. Посмотрев на одни только значки на корпусе ноутбука, можно сделать вывод о текущем режиме работы или о начинке мобильного компьютера. Понятные современному человеку обозначения используются так давно, что мы не задумываемся, откуда все они взялись. Давайте сегодня вспомним о том, как родились самые популярные знаки.
Символьные знаки существенно упрощают передачу смысла, они более емкие и воспринимаются быстрее. Например, для водителя лучший способ быстрого предупреждения — яркий знак на дороге. Если бы на щитах писали сообщения вроде: “На данном участке дороге необходимо быть внимательным, поскольку ее могут перебегать дети”, водители просто не успевали бы читать все это и реагировать.
Кнопка включения
Символ, обозначающий кнопку включения электронного устройства, знаком всем, ведь именно с него начинается работа подавляющего большинства электроприборов.
Впервые его прототип можно было увидеть на военной аппаратуре, используемой во время Второй мировой войны. Однако в то время его смысл был не очевиден (по причине, о которой мы расскажем ниже) и повсеместно он стал применяться позднее, начиная с того момента, как был осуществлён прорыв в области производства интегральных схем. Примерно в конце шестидесятых годов прошлого века стали появляться интегральные первые интегральные логические микросхемы.
Jack Kilby — человек, получивший Нобелевскую премию за открытие интегральной микросхемы
Электрическое состояние и работа логических элементов характеризовались уровнями сигналов на его входах и выходе. Сигнал небольшого (или нулевого) напряжения, уровень которого не превышал некоторого значения (0,3 — 0,4 В), в соответствии с двоичной системой счисления было принято называть логическим нулем (0), а сигнал более высокого напряжения (по сравнению с логическим нолём) — логической единицей (1). Эти простые обозначения послужили наглядным обозначением “выключено” и “включено”.
В середине семидесятых годов в СССР выпускались цветные телевизоры Электрон. Размер лампового телевизора, равно как и его вес, по современным меркам были огромны, в одиночку перенести такое устройство было довольно сложно. Переключение между каналами осуществлялось с помощью массивного селектора каналов ПТК, или переключателя телевизионных каналов (в восьмидесятых годах этот элемент канул в лету, уступив более надежным кнопочным переключателям и невероятно удобным ИК-пультам ДУ). На передней панели, под переключателем каналов присутствовала “качелька” для включения/выключения телевизора. Эта деталь удивительным образом схожа с аналогичным элементом на современных плеерах, смартфонах и планшетах. На самом деле, качелька была лишь декоративной насадкой, которая с помощью несложного рычага осуществляла движение спрятанного тумблера. В модели Электрон-710 по краям “качельки” на панель телевизора нанесены словесные обозначения “вкл.” и “выкл.”.
Но если взять последующие модели этого же завода, Электрон-711 или Электрон-714, которые практически не отличались по дизайну от предшественника, можно заметить, что режимы включения обозначены как “0” и “I”. Наложив эти два символа, мы получим знакомый всем логотип кнопки включения.
Официально стандарт обозначения кнопки включения устройства был утвержден в 1973 году международной электротехнической комиссией (International Electrotechnical Commission). Знаку в виде вертикальной линии на фоне разорванного круга было дано несколько расплывчатое определение: "состояние ожидания включения" (standby power state). Чуть позже другая организация, занимающаяся стандартизацией, Институт инженеров по электротехнике и электронике (IEEE), упростила это определение, сократив его до простого "питание" (Power).
Для современного человека ноль и единица — это самые базовые средства счета. Однако если задуматься, то понятие "ноль" не столь очевидно, как другие цифры. Человек учится считать не с нуля, а с единицы. В силу ограниченного воображения и прагматичности мышления ему трудно себе соотнести что-то с “ничем”. Поэтому, например, древние греки или римляне в своей системе счета не знали цифры ноль. Египтяне, мессапотамцы и китайцы неосознанно использовали ноль, но не как цифру, а как пустоту, место для заполнения внутри числа. Ноль, равно как и прочие цифры, не совсем корректно называемые сегодня "арабскими", берут свое начало в Индии, где была создана десятичная система исчисления с цифрами, которые после незначительных изменений обрели знакомый сегодня вид. Если сравнить написание цифр древними индийцами и арабскую систему цифр, можно увидеть, что, например,”2” и “5” в современном написании гораздо больше похожи на индийские символы.
Первое свидетельство возникновения цифры ноль можно увидеть на стене храма в центральной Индии, в крепости Гвалиор. Там можно найти надписи на санскрите, датируемые примерно девятым веком (хотя, вероятно, ноль использовался древнеиндийскими математиками еще раньше). Они содержат новый знак в виде круга. По одной из версий, округлая форма знака "ноль" родилась в результате экспериментов древних математиков. Многие из них предпочитали делать вычисления с помощью каких-то предметов. Так, например, в Китае для счета использовали счетные палочки. В Индии для решения задач использовались камни. Разложив их на земле, математики перекладывали их с места на место, а под убранным камнем оставалась округлая ямка — то самое "ничего", или ноль. Любопытно, что открытие цифры "ноль" примерно совпадает с появлением философского понятия "ничто", шуньята, концепции небытия и вечности, характерной для древнеиндийской культуры. То ли культурный аспект стимулировал научные изыскания у людей того времени, то ли наоборот — математические выкладки заставили их углубиться в философские размышления. Одно небольшое открытие, а какой поворот в истории человечества — от нового удобного способа счета до символа кнопки включения любого прибора!
Режим ожидания
С появлением все более сложных устройств, человек столкнулся с необходимостью применения режима ожидания, суть которого состоит в том, что устройство готово к работе, но не выполняет свои функции. Режим обеспечивал быстрый запуск и экономил время на настройку некоторых опций устройств. Например, до появления данной функции, телевизор включался довольно долго, “прогреваясь” с десяток секунд, в то время как в режиме ожидания он потреблял минимальное количество энергии и мгновенно был готов к работе.
Новшество удобное, но вот донести до неискушенного потребителя, что означает “режим ожидания” было не очень просто. Поломав голову, дизайнеры предложили очень удачное сравнение — человеческий сон. Во время ночного отдыха функциональность живого организма замедляется, но при этом возможно быстрое пробуждение и активная деятельность. Так родился значок в виде полумесяца, а режим ожидания превратился в “режим сна”, или в “спящий режим”.
Кто придумал курсор?
Изображение курсора появилось на экране вместе с изобретением первого компьютерного манипулятора — мыши. Свою работу над мышкой Дуглас Энгельбарт (Douglas Engelbart) начал еще в 1961 году. Работать ему было очень сложно, поскольку манипулятор создавался для устройств узкой специализации.
В то время компьютеров как таковых, можно сказать, не было, и представление о том, как они будут выглядеть, только-только начинало формироваться. И, понятное дело, возникла необходимость в точном позиционировании объектов на экране.
Изобретатель первой компьютерной мышки может служить примером для тех, кто не чувствует уверенности в своих силах. В глазах сегодняшних пользователей Энгельбарт выглядит гением, ведь его открытие пережило самого автора, став основным человеко-машинным интерфейсом на ближайшие десятилетия. Безусловно, Дуглас был очень изобретателен и проницателен, однако, свои таланты этот человек развивал, собирая и тщательно анализируя труды других. И, кстати, он не был наделен сверх-способностями в схемотехнике. Несмотря на то, что отец Энгельбарта держал магазин по продаже и ремонту радиоприемников, изобретатель мыши признался в одном интервью, что сам попытался сделать лишь несколько детекторных приемников, но ни один из них так и не заработал.
Неизвестно, была бы придумана компьютерная мышь, если бы Дуглас не прочел труд американского инженера Вэнивара Буша (Vannevar Bush).
Вэнивар Буш
В 1945 году в журнале The Atlantic вышло его эссе "Как мы можем мыслить", где Вэнивар рассуждает о необходимости хранения информации большого объема с удобной системой навигации. Проводя параллель с человеческим мышлением, Буш точно описывает гипертекстовую систему (некое гипотетическое устройство под названием Мемекс) с возможностью использования ассоциативных ссылок и примечаний. Энгельбарту и его коллегам удалось воплотить в реальность многие из идей Вэнивара.
Изобретение мыши было лишь маленькой частью амбициозного проекта по расширению человеческого интеллекта, который в оригинале носил название Augmenting human intellect. За этим громким названием стоит детальная разработка структуры компьютера и формирование принципов общения пользователя с устройством. Энгельбарт собрал команду ученых и единомышленников, которая составила отдел Augmentation Research Centre при Стэнфордском исследовательском институте.
В сохранившейся до наших дней техническом описании проекта можно увидеть множество точных и поразительных предсказаний относительно компьютерной техники. В рамках этого проекта Энгельбарт утверждал, что компьютер должен состоять из клавиатуры, ЭЛТ-экрана, мыши, также он рассказывает о базовых принципах работы с файлами и папками. Кроме того, Дуглас подробно описывал, почему удобно использовать новый компьютерный манипулятор для редактирования текста и чем он лучше уже существовавших в то время разработок — "светового пера" и "джойстика". Изобретатель компьютерной мыши впервые познакомил всех с такой мега-полезной вещью как буфер обмена и раскрыл смысл команд "скопировать", "вырезать", "вставить". Дуглас объяснил, как все это работает, настаивая на концепции “интерактивного редактирования”, или NLS ("oN-Line System").
В книгах и прессе часто говорят, что Дуглас сам назвал свое устройство мышью, но это не так. Для технической документации устройство называлось очень скучно — XY Position Indicator for a Display System. Во время работы над ним кто-то в лаборатории заметил, что манипулятор с хвостом-проводом похож на живого грызуна, и название прижилось. Однако, как утверждал сам Энгельбарт, кто именно из коллег Дугласа первым догадался назвать компьютерную мышку мышкой, никто и не помнит.
Долгое время команда Дугласа Энгельбарта экспериментировала с дизайном манипулятора. Даже когда инженеры "нащупали" верное направление концепции и формы, они все равно продолжали искать способ сделать новое устройство лучше и удобнее. Для этого, например, они развернули провод, так, чтобы он шел от пользователя к компьютеру. В первых версиях компьютерного манипулятора он выводился в сторону пользователя, что приводило к тому, что провод путался под рукой и мешал. Первая компьютерная мышь была громоздкой, в деревянном корпусе с двумя перпендикулярно вращающимися колесами, которые передавали информацию на датчики о движении указателя по вертикали и горизонтали. Сперва кнопка была одна, но Дуглас хотел сделать более функциональный манипулятор, в идеале — с пятью кнопками, под каждый палец руки.
Однако с этой идеей ничего не получилось и пришлось оставить максимальное количество кнопок, с которыми было удобно работать — три. Нехватку клавиш на мыши предлагалось компенсировать дополнительным пятикнопочным клавиатурным блоком. Последний действительно позволял ускорить ввод данных — при использовании комбинаций кнопок, на нем можно было набирать текст как с большой клавиатуры. Но на практике этот модуль оказался сложным в освоении, так как пользователю нужно было запомнить большое число сочетаний клавиш.
Некоторое время Энгельбарт искал спонсоров своих разработок и даже вел переговоры с NASA, однако крупнейшее космическое агентство не заинтересовалось его изобретением, из-за того, что мышь не работала должным образом в условиях невесомости.
Курсор за семью печатями
Стоит отметить, что проект Дугласа Энгельбарта вообще-то был не первым компьютерным манипулятором. Нечто подобное уже имелось в распоряжении военных разных стран, и эти разработки также могли бы сделать переворот в компьютерной индустрии, если бы их не держали под грифом “секретно”. И, конечно, форма курсора, могла бы быть иной, например, в виде точки, треугольника и пр.
Так, например, в далеком 1946 году совсем молодой инженер Ральф Бенджамин (Ralph Benjamin) сконструировал для британского флота первый трекбол roller ball, выполняющий функции указателя точки на радаре. Во время войны Ральф потерял родителей в Холокосте, а сам был вынужден бежать из Германии в Швейцарию, а позже и в Англию.
В возрасте 91 года профессор Ральф Бенджамин с огромным удовольствием рассказывает журналистам, что изобрел курсор за двадцать лет до Энгельбарта.
Чуть позднее, в условиях строжайшей секретности, в 1952 году похожий манипулятор сделали Том Крэнстон (Tom Cranston), Фред Лонгстаф (Fred Longstaff) и Кенион Тэйлор (Kenyon Taylor). Забавная деталь — в качестве "шарика" в конструкции этого трекбола инженеры использовали шар для канадского пятипинового боулинга. Это устройство был частью системы DATAR, которая расшифровывалась как Digital Automated Tracking and Resolving (Цифровое автоматическое слежение и расчет).
По замыслу военных, она должна была собирать информацию с сенсоров на разных кораблях и выводить их на экран. Оператор мог просматривать данные о кораблях с места боевых действий, выбирая их манипулятором. Но когда трекбол был сделан, стало понятно, что это устройство слишком опережает свое время, а доработка и без того дорогой системы DATAR (бюджет составил почти два миллиона канадских долларов) требует еще большего финансирования.
Пока на другой стороне планеты думали, что им делать с этим трекболом, в СССР с 1953 по 1957 год сконструировали и запустили в работу первую прото-мышь, которая, само собой, тоже использовалась военными структурами.
На вооружении отечественных систем ПВО была принята система «Воздух-1», разработанная под началом конструктора Михайлова Михаила Ивановича.
Согласно информации из специальной учебной литературы, она была предназначена для полуавтоматического съема, автоматической передачи, обобщения и отображения данных воздушной обстановки на индикаторных устройствах системы, приборного наведения истребителей-перехватчиков на воздушные цели противника, управления и оповещения войск соединения ПВО. Говоря проще, эта система позволяла сопровождать до 40 целей (в том числе и своих перехватчиков) и наводить перехватчики на несколько целей одновременно. Частью «Воздух-1» являлся комплект аппаратуры АСПД-I, содержащий первичный индикатор ввода и передачи высоты и цифр (ИПН или ИПН-1) — советский вариант компьютерного манипулятора.
На этом снимке показан макет аппаратуры автоматизированной системы управления радиолокационного поста ВП-02у. Обратите внимание на зеркальный "коврик" и манипулятор в правой части стенда. Чем не двухкнопочная мышь?
Да и функции этот инструмент выполняет практически те же самые. И все это — задолго до официальной демонстрации изобретения Дугласа Энгельбарта.
Наземная система автоматического наведения на цель самолетов-перехватчиков в США (Semi-Automatic Ground Environment), созданная приблизительно в это же время, также имела манипулятор-пистолет, которым можно было водить непосредственно по радару. Сердцем этой системы был компьютер AN/FSQ-7, созданный компанией IBM.
Почему курсор наклонен?
Но вернемся все-таки к курсору. Первыми его могли увидеть участники Осенней объединенной компьютерной конференции (Fall Joint Computer Conference) 9 декабря 1968 года. Первый курсор в виде стрелочки указывал положение на экране, где выполнялось редактирование текста.
Первый курсор (под словом MOVE)
Демонстрация возможностей компьютерного манипулятора Дугласа Энгельбарта была записана на видео и вошла в историю как “Мать всех презентаций” (The Mother of all Demos).
Но, если вы внимательно всмотритесь в изображение первого курсора, то заметите, что он несколько отличается от современного указателя на экране монитора. Он прямой, в отличие от современного курсора, который имеет наклон в левую сторону. Зачем же его наклонили?
Спустя некоторое время после изобретения мыши команда Augmentation Research Centre стала распадаться, часть ученых перешла в Xerox PARC, где продолжила совершенствовать манипулятор. Вскоре компания Xerox смогла похвастаться первыми ПК, которые управлялись не только командами с клавиатуры, но и с помощью первых моделей компьютерных мышей.
Разрешение экрана в первых моделях компьютеров Xerox Alto составляло всего лишь 808 точек по вертикали и 606 точек по горизонтали. Из-за этого ограничения было невозможно добиться четкого отображения вертикального курсора, поэтому его пришлось “повернуть”. Новый курсор был лучше и по ряду других причин. Вертикальный курсор мог сливаться с символами на экране, а наклоненный — нет. Элементы интерфейса операционной системы Star содержали, главным образом, вертикальные и горизонтальные линии, на фоне которых визуально определить положение наклоненного курсора было проще.
Также не стоит забывать о том, какая низкая производительность была у компьютеров в то время. При создании курсора разработчикам казалось вполне логичным разместить “горячую точку” на острие курсора с координатами (0;0) — это позволяло сэкономить несколько циклов просчета подпрограммой, определяющей положение курсора.
Что же касается вопроса “почему курсор наклонен именно в левую сторону?”, то и тут найти ответ несложно. Попробуйте указать пальцем на экране монитора на какую-нибудь деталь. Видите, он наклонен в ту же сторону (если, только, конечно, вы не левша). Поэтому и курсор с наклоном влево выглядит нагляднее.
Откуда взялись такие привычные и понятные компьютерные символы, которыми покрыт ноутбук? Кто придумал курсор, почему в адресе электронной почты появилась “собака”, какой секрет хранит логотип Bluetooth и прочие любопытные факты — в нашем новом материале.
