Ergonomiskās tastatūras uzlabošana

1. tuvinājums

Pēc divu nedēļu ergonomiskās tastatūras mācībām, 2010. gada augustā sāku nodarboties ar ergonomiskās tastatūras uzlabošanu. Kā valodas avotus izmantoju Kaudzīšu "Mērnieku laiki" (kopējais rakstzīmju skaits 1109914), Pāvila Rozīša "Ceplis" (780575 rakstzīmes) un savu dienasgrāmatu (1023763 rakstzīmes). Vairākus avotus ir nepieciešams izmantot tāpēc, ka burtu sadalījumu nedaudz ietekmē galveno varoņu vārdi.

Tekstu analīzei intensīvi izmantoju Linux čaulas komandas grep, sed un awk un wc.

Augusta beigās, pēc vairāku dienu mēģinājumiem "lāpīt" Šusildatec tastatūru, nonācu pie secinājuma, ka burtu izvietojums jāveido pilnīgi no jauna.

Novērtējot iespējamo mīksto/garo burtu skaitu, pēc vairākiem mēģinājumiem paliku tika pie Ē, Ā un Ī. Lai arī bija vēlme atrast vietu arī Š un Ņ, to ieviešanai būtu jāziedo speciālās iekavas []{}, kas programmēšanā sagādātu pārāk lielas neērtības. Rakstot tikai latviešu valodas tekstus, Š un Ņ ieviešana varētu dot vēl dažu procentu uzlabojumu, bet atsevišķu taustiņu ieviešana citiem mīkstajiem/garajiem burtiem vērā ņemamu rezultātu nedod>.

Tā kā rakstīt garos/mīkstos burtus secīgi ir ērtāk nekā ar vienlaicīgi nospiestu ALT taustiņu, tastatūrā iekļāvu arī t.s. karsto taustiņu, kam tradicionāli atstāju apostrofu.

Novērtējot pirkstu izmantošanas biežumu, nācās atteikties no Dvorāka tastatūras idejas, izplatītākos patskaņus novietot zem vienas rokas (IEAU). Angļu valodā šāds izvietojums tikai nedaudz palielina kreisās rokas pirkstu slodzi, bet latviešu valodā vienas rokas pirksti ar patskaņu taustiņiem ir jāizmanto 1,5 reizes biežāk kā otrai rokai (skat. grafikus ar burtu sadalījumu angļu un latviešu valodām). Ņemot vērā burtu sadalījumu un pirkstu slodzi, ir izveidota arī alternatīva Angļu valodai paredzētai Colemak tastatūra. Arī pirmajam modernās tastatūras variantam burtu izvietojumu izveidoju pamīšus liekot patskaņus un līdzskaņus (USI...ATE), līdzīgi kā Šusildatec tastatūrā, tikai šie burti tika izbīdīti uz tastatūras ārmalu, lai atslogotu rādītājpirkstus, un labāk izmantotu mazos pirkstiņus.

Lai skaitliski izmērītu dažādu izklājumu efektivitāti, izmantoju pielāgotu internetā pieejamu Keyboard layout comparison Java lietotni.

1. septembrī nonācu pie USIRVPNATEF rakstzīmju izvietojuma:

Zemākajos attēlos ir parādīta Qwerty ar apostrofu, Šusildatec un Usirvpnatef tastatūras mērījumu rezultāti latviešu un angļu valodām:

Latviešu	Angļu

Šim tastatūras izklājumam bija vērā ņemami uzlabojumi:

1. samazināts pirkstu ceļš pa tastatūru, jo pirksti vairāk atradās nekustīgi uz pamata rindas,
2. labāk ievadāma burtu secība, jo labāk mijās pirkstu un roku pielietojums.

Patiesībā, lai arī mērķis bija tikai padarīt rakstīšanu angļu valodā ērtāku kā Šusildatec tastatūrā, beigās atklājās, ka Qwerty tastatūra ir tik neērta, ka modernā latviešu tastatūra sanāca ērtāka par Qwerty arī angļu valodai.

Nomainīju taustiņus tastatūrai un X-logu tastatūras dzinim, un sāku apgūt šo izklājumu.

2. tuvinājums

Lai arī rakstīšana ar USIRVPNATEF bija pietiekami ērta, pamanīju, ka A, Z, C, V izvietojums karstajiem taustiņiem tomēr nav pietiekami ērts. Tāpēc vēlējos pārliecināties, kādas ir iespējas, atstājot šos taustiņus iepriekšējā vietā.

Tīmeklī atradu Carpalx, kas pats meklē dažādus izkārtojumus "uz dullo" mainot vietām taustiņus. Tomēr to ilgi neizdevās palaist. Pēc neskaitāmu vakaru eksperimentiem tomēr izdevās atrisināt Perl atkarības un to palaist.

Carpalx ar noteiktu tastatūras taustiņu izvietojumu nosaka daudzus rakstīšanas ērtuma parametrus, ko apvieno kopējā slodzē, kas sastāv no 3 galvenajām daļām:

1. Pirkstu veicamo ceļu pa tastatūru (Base effort). Jo mazāk pirksti rakstot ir jāpārvieto, jo mazāku ceļu tie veic.
2. Sodus par nevienmērīgu roku noslodzi (Hand penalty), vājāko pirkstu lietošanu (Finger penalty), un augšējās vai apakšējās taustiņu rindas izmantošanu (Row penalty).
3. Sodu par neērtu taustiņu spiešanas secību (Stroke penalty). Piemēram, lai arī QXE jāraksta ar dažādiem pirkstiem, tas nav ērti, jo kopā ar pirkstiem nedaudz uz augšu un leju bīdās arī plauksta, un pirksti momentā neatgriežas sākuma pozīcijā. Līdzīgi ir ar H un ' rakstīšanu, tikai šajā gadījumā pirksti un  labā plauksta pārvietojas uz sāniem (pamēģiniet to pārbaudīt un sapratīsiet).

Darbinot Carpalx, man bija liels pārsteigums, ka tas piedāvāja diezgan "nepareizus" variantus. Izpētot smalkāk atklājās, ka Carpalx autors daudz mazāk par mani vēlas izmantot mazos pirkstiņus, tāpēc 7. un 8. izplatītāko burtu tas nenovieto zem mazā pirkstiņa. Kad pielaboju koeficientus (mazāku sodu par mazo pirkstiņu izmantošanu un lielāku par lēkāšanu pa rindām), Carpalx sāka piedāvāt man pieņemamus variantus.

Lai precīzāk noteiktu burtu sadalījumu, tekstus papildināju ar R. Blaumaņa "Purva bridējs" un G. Repšes "Ugunszīme".

Intereses pēc pamēģināju kā karsto taustiņu arī F burtu, bet tādā gadījumā burtu secību ievade visumā bija sliktāka, nekā izmantojot apostrofu.

Vairākas diennaktis pēc kārtas, darbināju 3 mājas datorus ar Carpalx, pārlasīju 15 miljonus izkārtojumu (tikai vēlāk nonācu līdz atklāsmei, ka vispirms meklējumiem var izmantot īsākus tekstus, kuru apstrāde notiek ātrāk):

Beigās nonācu pie uzlabota izvietojuma, kurā vienkopus ir saglabāti A X Z C V taustiņi jeb EUANKDSITR' rakstzīmju izvietojuma.

1. novembrī kārtējo reizi nomainīju taustiņus tastatūrai un X-logu tastatūras dzinim, un sāku apgūt šo izklājumu.

Praktiski lietojot pierādījās, ka EUANKDSITR izvietojums ar vienkopu saliktiem X Z C V un A taustiņiem "nerakstīšanai" (kad ar iezīmēšanu un kopēšanu pārveido gatavus tekstus) ir vērtīgs ieguvums. Un arī burtu secības rakstījās raitāk. Tomēr ar laiku parīdījās cita problēma, ar ko patiesībā sāku savus eksperimentus — labās rokas mazais pirkstiņš tiek nodarbināts par daudz. Tāpēc nācās pārvietot apostrofa taustiņu uz apakšējo rindu zem T burta, attiecīgi pamainot komata un punkta taustiņus, un rezultātā ieguvu sekojošu variantu:

3. tuvinājums

Lai arī Carpalx labi parāda, cik daudz tiek iegūts vai zaudēts, vērtējot dažādos ērtuma kritērijus, pa īstam tam var noticēt (vai atspēkot) tikai praktiski pārbaudot. Pēc apostrofa taustiņa pārvietošanas zem T burta, ātri pamanīju, ka nav ērti rakstīt Ļ burtu, jo to jāraksta zeltnesi pārvietojot no apakšējās rindas uz augšējo. Lai arī tas nav izplatīts, tomēr nešķita pieņemami rakstīt vienu burtu ar tik lielu darbu.

Tāpēc atsāku darbināt Carpalx un meklēt citus iespējamos risinājumus. Pēc vairākām diennaktīm, pārbaudot vēl 10 miljonus variantu, nonācu pie EUANK'SITR izvietojuma, kuram ar nedaudz lielāku pirkstiem veicamo ceļu, labās rokas pirkstu darbs tika pārvietots vairāk uz rādītājpirkstu. Carpalx variantu vajadzēja vēl pielabot un pārbaudīt līdz beidzot nonācu pie sekojoša varianta:

Uz šo variantu pārgāju 3. februārī. Šajā variantā divas reizes pēc kārtas ar to pašu pirkstu jāraksta Š burts, tomēr, lai arī Š ir izplatītāks par Ļ:

1. tas ir rādītājpirksts, kas ir stiprāks un brīvāks (nav iesprostots starp citiem pirkstiem kā garais pirksts vai zeltnesis),
2. pirkstam veicamais ceļš ir īsāks un plauksta pārvietojas mazāk.