Мышь в роли искусственного интеллекта
Инженерная карьера Энгельбарта началась в 1948 г. после окончания Университета штата Орегон в лаборатории, которая со временем вошла в состав NASA. Там вплоть до 1955 г. он занимался радарными системами, и прежде всего системами отображения информации. В то время на экран радара изображение выводилось без цифровой обработки. Существует легенда о том, что именно Энгельбарту, одному из первых в мире, пришла в голову мысль об объединении компьютера с экраном для вывода текстовой информации и изображений, однако доказательств этому нет. Тогда же Энгельбарту впервые пришлось столкнуться с тем, что постоянно преследовало его многие годы: идеи ученого, на десятилетия опережавшие свое время, не могли быть поняты другими.
Долгое время Энгельбарт бился, пытаясь объяснить свои взгляды на компьютер в самых разных инстанциях, но везде получал отказ. И даже его разговор с Дэвидом Паккардом в компании Hewlett-Packard оказался бесполезным; тот не признал эти идеи полезными для своей фирмы. Оставалось одно — найти средства для организации собственной лаборатории. И она была создана под названием Augmentation Research Centre (ARC) в исследовательском институте Stanford Research Institute (SRI) Стэнфордского университета.Изобретенное устройство не стало случайно появившейся на свет новинкой в ряду других, быстро погаснувших изобретений, а было создано в результате серьезной и методичной работы. По собственному признанию Энгельбарта, в то время мышь являлась лишь скромной частью более значительного проекта по созданию средств, расширяющих возможности человеческого интеллекта (augmenting human intellect). К началу 60-х в результате длительных работ по повышению продуктивности человеческого интеллекта и появилось на свет изобретение, лишь издали похожее на современную мышь. Даглас Энгельбарт работал над этой проблемой около 12 лет. В ходе этих работ были созданы специальные компьютеризированные рабочие станции, предназначенные стать помощником человеку при решении сложных задач. Оставалось решить только одну проблему — необходимо было придумать устройство, которое позволило бы пользователю быстро подвести курсор на информационном дисплее к определенной точке на экране и произвести некоторые действия — возрастающая с прогрессивной скоростью сложность построения заданных задач уже превышала возможности человеческого мозга, поэтому просто необходимо было создать систему, оболочку, программу либо что-то еще, что позволило бы преодолеть возникший на полпути барьер.
Так выглядело устройство из семейства мышек в конце 60-х годов
Дабы решить проблему наиболее рациональным путем, Энгельбарт собрал за круглым столом сотрудников SRI, занимающихся разработкой искусственного интеллекта.
Спустя более 5 ч беспрерывного обсуждения, желая создать первую в мире интерактивную систему для работы с текстами и изображениями, сотрудники института пришли к выводу, что на данный момент ни один из имевшихся к тому времени манипуляторов (световое перо, джойстик и др.) не удволетворяет их требованиям. В 1966 г. команда Энгельбарта договорилась с Национальным космическим агентством (NASA) о проведении всех существующих на тот момент тестов устройств целеуказания для того, чтобы дать четкий ответ, какое из них является наиболее точным и удобным. NASA дадо положительный ответ, согласившись с необходимостью проведения этих тестов и начала их финансировать. И хотя мышь продемонстрировала свое абсолютное превосходство, но, как это обычно бывает, в силу своей специфики NASA потеряло к разработке оксфордских ученых интерес, и прежде всего из-за неспособности устройства работать в невесомости. Но это было уже позже. Чтобы найти единственно верный подход к идеальному прототипу необходимого манипулятора, сотрудниками был выполнен анализ возможностей устройств разных типов (в том числе управляемых коленом или стопой), построена таблица свойств, наподобие Периодической системы элементов Менделеева. Именно на основе этой таблицы аналитически и были выведены необходимые параметры еще не существовавшего к тому времени устройства, которое впоследствии и стало мышью.Первый экземпляр такого манипулятора родился 9 декабря 1968 года в результате месяцев трудов идеолога Энгельбарта, программиста Джеффа Ру-лифсона и в техническом исполнении Билла Инглиша. Что же представляло из себя изобретенное устройство? Это была обычная деревянная коробка с двумя колесиками в днище и круглой красной кнопкой сверху. Сперва шнур располагался спереди, однако чтобы он не мешал движению устройства, его перенесли назад. Принцип ее работы был немного другим, чем у современных мышей, — устройство невозможно было передвигать по координатной доске наискосок, а если оператору надоедало постоянно переставлять мышь из одного положения в другое, он рывком передвигал ее, приподнимая над поверхностью, диск же все еще продолжал вращаться, а курсор двигался по экрану.
Размер мыши был несколько меньше утюга, не уступал этому бытовому предмету и вес устройства. Первое сложновыговариваемое название X-Y Position Indicator for a Display System (Индикатор X-Y позиции для дисплейной системы) Даглас Энгельбарт дал в честь одноименного его собственного многостраничного труда. Название же Mouse появилось совершенно случайно. Подавая Энгельбарту чашку кофе, сотрудница заметила устройство и из-за провода, похожего на хвост, шутливо нарекла манипулятор мышью. Изобретателю название понравилось, и оно сразу же вошло в употребление. Как ни странно, основной принцип работы современных мышей с тех пор ничуть не изменился.
Создатель первого мышиного устройства Даглас Энгельбарт
Однако, конечно, развитие мыши на этом не закончилось. И хотя ее развитие на протяжении 60—70 гг. до сих пор неизвестно, одно можно сказать точно — Энгельбарт десятилетия работал над развитием своих разработок, и мыши в том числе. Настоящий смысл новинка обрела лишь с появлением полного графического пользовательского интерфейса. Подобные разработки велись в 70-е годы в Пало-Альто, исследовательском центре компании Xerox. Их целью и было создание электронного аналога обычного рабочего стола. Результаты этой работы и вылились позже в Mac OS, Windows, в другие графические операционные системы.
В 1979 г. компания Xerox ознакомила Стива Джобса со своими разработками, которые он и использовал в Apple Lisa и Apple Macintosh. В конечном итоге Стэнфордский исследовательский институт продал лицензию компании Apple, которая в то время заинтересовалась новыми разработками для упрощения работы пользователя с графическим интерфейсом компьютера. Новые разработки быстро получили широкую популярность и известность у пользователей в связи с удобством их использования в различных программах, например в текстовых редакторах.
Революционная разработка обошлась Apple всего в 40,2 тыс. долл. Таким образом, в начале 1983 г. на рынке появился Apple Lisa — первый в своем роде компьютер с настоящим оконным пользовательским интерфейсом, а его мышь стала первой мышью, которая получила широкое распространение за пределами исследовательских лабораторий. В том же году у IBM-совместимых компьютеров появились привычные двухкнопочные мыши (стандарт Microsoft Mouse). При этом по первоначальной задумке левая кнопка соответствовала клавише Enter, a правая в конкретной программе могла принимать функции Esc (отмена) и Ins (выделение). Трехкнопочные мыши (стандарт Mouse System) появились несколько позже. Впрочем, третья (средняя) кнопка во многих случаях бездействовала или дублировала левую, поэтому совместимость с прежним двухкнопочным стандартом полностью сохранялась, а для средней кнопки пользователь мог назначать ту или иную дополнительную функцию. Кстати, некоторые достаточно современные модели (например, Microsoft Mouse 400) по-прежнему выпускаются двухкнопочными, с возможностью эмуляции третьей кнопки (если она вдруг понадобится) одновременным нажатием двух имеющихся.А что же сегодня?
Со времени своего изобретения мышь претерпела множество изменений. Прежде всего, к началу 80-х два диска на днище были заменены шариком, который крутил два валика, связанных с дисками, на которых были нанесены токопроводящие участки. Этих участков касались щетки. Когда токопроводящие участки замыкались — курсор двигался, а иначе стоял на месте. Естественно, такая конструкция вызывала большие проблемы. Она была ненадежной — токопроводящие участки часто засорялись, а щетки попросту стирались. Поэтому следующим серьезным шагом стало изобретение той мыши, которую мы и используем в повседневной работе — оптомеханиче-ской мыши. В такой мышке диски имеют прорези подобно шестеренкам с зубцами, с одной стороны диска стоит светодиод, а с другой — фотоприемник. Когда свет проходит через прорезь — появляется контакт, когда же между светодиодом и фотоприемником находится зубец, то контакта нет.
Конструкция весьма проста и надежна, при этом не требует особых усилий для передвижения курсора. Не прошло и двух лет с появления оптомеханиче-ской мыши, как появилась ее более современная модель — оптическая мышь. Такая мышь не содержит шарика, а информация собирается специальным световым детектором. Правда, для оптической мыши нужен специальный расчерченный коврик, при этом и цена на нее заметно выше.Впрочем, человеку свойственно думать не только о технической работе устройства. В последнее время на рынке мышиных манипуляторов все чаще можно заметить удивительные дизайнерские новинки и технологические приемы внешнего оформления мыши, о которых лет двадцать назад сложно было и подумать. С распространением компьютерной техники все чаще стало проявляться несовершенство человеческого организма, человек все чаще стал страдать от того, что все устройства, с которыми он работал, не были сконструированы согласно эргономическим принципам. В результате появились специально сконструированные мышеподобные устройства, имеющие форму, позволяющую руке человека лежать на ней в физиологически естественном положении, не подвергаясь опасности каких-либо заболеваний или усталости.
С течением времени человек снова стал желать большего. Хвост, т.е. кабель связи периферийного устройства с компьютером, на практике не очень удобен и имеет множество недостатков. Для решения этой проблемы компания Logitech, один из крупнейших производителей «компьютерных грызунов», первой представила «бесхвостые» модели, в которых используются различные варианты беспроводной связи (инфракрасная связь или радиосвязь). Такую мышь сегодня можно катать на расстоянии 1,8 м от подключенного к ПК радиоприемного устройства.
Впрочем, сегодня мышь — это уже не единственное периферийное устройство для управления курсором. В портативных компьютерах появился трекбол, мышка, при работе с которой перемещение курсора происходит от вращения пальцами самого шарика, кнопки же у такого устройства устанавливаются в непосредственной близости к шарику.
Еще один любопытный вариант, который был представлен еще в 1990 г. в Вестфиддском колледже Лондонского университета — устройство Bat («летучая мышь»), способная не ходить, не бегать, и даже не прыгать по компьютерному коврику. Она способна... летать. Устройство предназначено для управления курсором в трехмерном виртуальном пространстве. В такой мыши кроме обычного шарика в днище, вращающегося при катании по столу, сверху имеется полусфера (на манер трекбола), которую можно поворачивать в любом направлении: вперед — назад (в авиационной терминологии — по тангажу), вправо — влево (по крену) и по часовой — против часовой стрелки (по рысканию). Bat имеет также пять дополнительных кнопок, по одной для каждого пальца. Другой летающий вариант — трехкнопочное устройство GyroPoint, являющееся в полном смысле этого слова ЗD-мышью. Гироскопические датчики, установленные в корпусе манипулятора, позволяют держать мышь в руке, одновременно свободно перемещая и поворачивая ее в пространстве, ограниченном длиной кабеля. Кроме GyroPoint существуют и другие трехмерные варианты, например в виде надеваемого на палец перстня с излучателем ультразвука. На корпусе же дисплея крепится легкая рамка, улавливающая сигналы от перемещения мыши. Кисть руки с надетым перстнем перемещается вблизи экрана по всем трем координатам, а электронная схема легко и просто определяет ее положение в пространстве и передает эти сведения в компьютер, как и информацию о нажат находящейся на перстне кнопки.
Вряд ли Даглас Энгельбарт представлял себе, какое будущее ожидает его мышку.
Очередной изыск дизайна и констукции от LogitechСуществует и другой вариант мышиного манипулятора — чувствительный к нажатию сенсорный планшет. Одни из них ловят нажатие контакта между двумя пленками, другие — работают по излучению ультразвуковых или радиоволн вдоль пленки планшета. При этом движущийся палец меняет волновую картину, что и фиксируется приемными датчиками.
Около пяти лет назад такие устройства были слишком сложны и соответственно дороги, а потому и слишком редки в среде рядовых пользователей. Теперь же с развитием тонких технологий сенсорные планшеты становятся все более популярными, а спектр их моделей — все более разнообразным. В последние несколько лет стали появляться модели ноутбуков, в которых микропланшет (TouchPad) встроен в клавиатуру. И, наконец, у некоторых переносных компьютеров весь экран представляет собой одновременно один чувствительный планшет, что позволяет выбирать режимы и даже вводить символы непосредственно на поверхности экрана.
Таким образом, рынок мышек сегодня развивается с бурной скоростью. На суд пользователя представлены самые разнообразные по дизайну и функциональности варианты обычных периферийных устройств для передвижения курсора на экране. А что же будет завтра?