Teclado con acordes

Un teclado de acordes (también llamado teclado de acordes ) es un dispositivo de entrada de computadora que permite al usuario ingresar caracteres o comandos formados al presionar varias teclas simultáneamente, como al tocar un acorde en un piano . La gran cantidad de combinaciones disponibles con un número reducido de teclas permite ingresar texto o comandos con una sola mano, dejando la otra libre. Una ventaja adicional es que puede integrarse en un dispositivo (como una computadora de bolsillo o el manillar de una bicicleta ) que es demasiado pequeño para albergar un teclado de tamaño normal.

Un teclado de acordes sin la placa base, diseñado generalmente para usarse sujetándolo con la mano, se llama keyer . Douglas Engelbart presentó el teclado de acordes como interfaz de computadora en 1968 en lo que a menudo se denomina " La madre de todas las demostraciones ".

Cada tecla física está asignada a un número, y cada salida deseada (letra o comando) también está asignada a un número. Cada tecla puede generar un carácter por sí sola, pero al presionar dos o más teclas en combinación, el usuario puede generar más caracteres de los que pueden generar las teclas físicas. Normalmente, una pulsación de tecla no se registra hasta que se sueltan todas las teclas presionadas; por lo tanto, no es necesario presionar todas las teclas a la vez, siempre que al menos una permanezca presionada. Cuando se suelta la última tecla, se muestra el carácter correspondiente según todas las teclas que se hayan presionado desde que se registró el último carácter.

En el mapeo original de Engelbart, se utilizaron cinco teclas: 1, 2, 4, 8 y 16. Los caracteres de salida se asignaron de la siguiente manera: a = 1, b = 2, c = 3, y así sucesivamente. Si el usuario presionaba las teclas 1 y 2 simultáneamente y luego las soltaba, se registraba la letra correspondiente a 3 (la suma de 1 y 2) y, dado que la C es la tercera letra del alfabeto, aparecía la letra "c". Igualmente válido sería presionar y mantener presionada la tecla 1, presionar brevemente y soltar la tecla 2, y finalmente soltar la tecla 1; el total de 3, y por lo tanto el carácter de salida "c", sería el mismo que si se hubieran presionado todas las teclas simultáneamente. Desde que Engelbart introdujo este conjunto de teclas, se han desarrollado varios diseños diferentes basados ​​en conceptos similares.

Como ejemplo sencillo, cada dedo podría controlar una tecla que corresponde a un bit en un byte , de modo que, usando siete teclas y siete dedos, se podría introducir cualquier carácter del conjunto ASCII , siempre que el usuario recordara los códigos binarios. Debido al reducido número de teclas necesarias, la combinación de teclas se adapta fácilmente de un entorno de escritorio a uno móvil.

Los dispositivos prácticos suelen usar acordes más sencillos para caracteres comunes ( por ejemplo, Baudot ), o pueden tener formas de facilitar la memorización de los acordes ( por ejemplo, Microwriter ^{[ 1 ]} ), pero se aplican los mismos principios. Estos dispositivos portátiles se popularizaron con el movimiento de las computadoras vestibles en la década de 1980.

Thad Starner, del Instituto Tecnológico de Georgia, y otros publicaron numerosos estudios ^{[ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]} que demostraban que la introducción de texto con acordes a dos manos era más rápida y producía menos errores que en un teclado QWERTY . Actualmente, las máquinas estenotipistas ostentan el récord de velocidad de introducción de palabras. Muchos usuarios de estenotipos pueden alcanzar las 300 palabras por minuto. Sin embargo, los estenógrafos suelen entrenar durante tres años antes de alcanzar niveles profesionales de velocidad y precisión.

El primer teclado de acordes conocido formaba parte de la estación de telegrafía de "cinco agujas" , diseñada por Wheatstone y Cooke en 1836, en la que dos de las cinco agujas podían apuntar hacia la izquierda o hacia la derecha para indicar letras en una cuadrícula. Estaba diseñado para ser utilizado por operadores sin formación (que determinaban qué teclas pulsar observando la cuadrícula) y no se utilizaba donde había telegrafistas cualificados.

El primer uso generalizado de un teclado de acordes se dio en la máquina estenotípica utilizada por los taquígrafos judiciales, inventada en 1868 y que aún se utiliza. La salida de la estenotipia era originalmente un código fonético que debía transcribirse posteriormente (generalmente por el mismo operador que produjo la salida original), en lugar de un texto arbitrario; esto último se lograba mediante software de conversión automática, algo que ahora es común.

En 1874, se diseñó el código telegráfico Baudot de cinco bits y un teclado de cinco teclas compatible para que el operador generara los códigos manualmente. El código estaba optimizado para la velocidad y el desgaste: las combinaciones de teclas se eligieron de manera que los caracteres más comunes utilizaran las más sencillas. Sin embargo, los telegrafistas ya usaban máquinas de escribir con teclados QWERTY para copiar los mensajes recibidos, y en aquel momento tenía más sentido construir una máquina de escribir que pudiera generar los códigos automáticamente, en lugar de obligarlos a aprender a usar un nuevo dispositivo de entrada.

Algunas de las primeras máquinas perforadoras utilizaban un teclado con 12 teclas etiquetadas para perforar los agujeros correctos en las tarjetas de papel. Los números del 0 al 9 se representaban con una perforación; 26 letras se representaban con combinaciones de dos perforaciones, y los símbolos con combinaciones de dos o tres perforaciones.

El braille (un sistema de escritura para ciegos) utiliza 6 u 8 puntos táctiles a partir de los cuales se forman todas las letras y los números. Cuando Louis Braille lo inventó, se producía perforando papel con un punzón ^{[ 6 ]} . En 1892, Frank Haven Hall , superintendente del Instituto de Illinois para la Educación de los Ciegos, creó la máquina de escribir braille Hall, que era como una máquina de escribir con 6 teclas, una para cada punto de una celda braille. ^{[ 7 ]} La ​​máquina de escribir braille Perkins , fabricada por primera vez en 1951, utiliza un teclado de acordes de 6 teclas (más una barra espaciadora) para producir braille y ha tenido mucho éxito como producto asequible para el mercado masivo. El braille, al igual que el sistema Baudot, utiliza un símbolo numérico y un símbolo de mayúsculas, que puede repetirse para bloquear las mayúsculas, para adaptar los números y las mayúsculas a los 63 códigos que ofrecen 6 bits.

Tras la Segunda Guerra Mundial, con la llegada de la electrónica para leer acordes y consultar tablas de "códigos", las oficinas de clasificación postal comenzaron a investigar soluciones basadas en acordes para poder emplear a personas distintas de las mecanógrafas cualificadas y costosas. En 1954, se descubrió un concepto importante: la producción de acordes es más fácil de dominar cuando se realiza al soltar las teclas en lugar de al pulsarlas.

Los investigadores de IBM estudiaron los teclados de acordes para máquinas de escribir y entrada de datos en computadoras ya en 1959, con la idea de que podrían ser más rápidos que la mecanografía si se usaban algunos acordes para ingresar palabras completas o partes de palabras. Un diseño de 1975 del miembro de IBM Nat Rochester tenía 14 teclas con hendiduras tanto en los bordes como en la parte superior, de modo que un dedo podía presionar dos teclas adyacentes para obtener combinaciones adicionales. ^{[ 8 ] [ 9 ]} Sus resultados no fueron concluyentes, pero la investigación continuó al menos hasta 1978.

Doug Engelbart comenzó a experimentar con conjuntos de teclas para usar con el ratón a mediados de la década de 1960. ^{[ 10 ]} En una famosa demostración de 1968 , ^{[ 11 ]} Engelbart presentó una interfaz humano-computadora que incluía el teclado QWERTY , un ratón de tres botones y un conjunto de teclas de cinco teclas. Engelbart usaba el conjunto de teclas con la mano izquierda y el ratón con la derecha para escribir texto e introducir comandos. Los botones del ratón marcaban las selecciones y confirmaban o cancelaban los comandos.

Los usuarios del Centro de Investigación de Aumento de Engelbart en SRI se familiarizaron con el ratón y el teclado. En la década de 1970, la financiación que el grupo de Engelbart recibía de la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada (ARPA) se redujo, y muchos miembros clave de su equipo pasaron a trabajar para Xerox PARC , donde continuaron experimentando con el ratón y el teclado. A principios de la década de 1980, se utilizaron teclados con combinaciones de teclas en Xerox PARC, junto con ratones e interfaces gráficas de usuario (GUI) , en las estaciones de trabajo Xerox Star y Alto. Se incorporó una versión de un solo botón del ratón al Apple Macintosh, pero Steve Jobs decidió no incluir el teclado con combinaciones de teclas.

A principios de la década de 1980, los laboratorios de investigación de Philips en Redhill, Surrey, realizaron un breve estudio sobre teclados pequeños y económicos para introducir texto en un teléfono. Una solución utilizaba una cuadrícula de teclas hexagonales con símbolos grabados en pequeñas hendiduras, ubicadas en el centro de una tecla, en el límite entre dos teclas o en la unión de tres. Al presionar una de las hendiduras, se pulsaban simultáneamente uno, dos o tres botones hexagonales, formando una combinación única para cada símbolo. Con esta disposición, se podía instalar un teclado de nueve botones con tres filas de tres botones hexagonales en un teléfono, capaz de generar hasta 33 símbolos diferentes. Al elegir teclas con una separación amplia, se podía usar una hendidura como tecla de mayúsculas para introducir tanto letras como números. Con once teclas en una disposición 3/4/4, se podían organizar 43 símbolos, permitiendo representar texto en minúsculas, números y algunos signos de puntuación, además de una función de mayúsculas para acceder a las letras mayúsculas. Si bien esto tenía la ventaja de ser utilizable por usuarios sin experiencia mediante la escritura con un solo dedo y requerir un interruptor de tecla menos que un teclado convencional de 12 botones, tenía la desventaja de que algunos símbolos requerían tres veces más fuerza para presionarlos que otros, lo que dificultaba alcanzar una velocidad de escritura adecuada con el dispositivo. Esta solución aún se mantiene vigente y es propuesta por Fastap y Unitap, entre otros, y se produjo y promocionó un teléfono comercial en Canadá durante 2006.

Históricamente, los teclados Baudot y Braille se estandarizaron hasta cierto punto, pero no pueden replicar el conjunto completo de caracteres de un teclado moderno. El Braille es el que más se acerca, ya que se ha extendido a ocho bits.

El único estándar moderno propuesto, GKOS (o Estándar Abierto de Teclado Global ) ^{[ 12 ]} , admite la mayoría de los caracteres y funciones de un teclado de ordenador, pero ha tenido escaso desarrollo comercial. Sin embargo, existe una aplicación de teclado GKOS disponible para iPhone desde el 8 de mayo de 2010, para Android desde el 3 de octubre de 2010 y para MeeGo Harmattan desde el 27 de octubre de 2011.

Las máquinas estenotipistas , a veces utilizadas por los taquígrafos judiciales , utilizan un teclado de acordes para representar sonidos: en el teclado estándar, la tecla Urepresenta el sonido y la palabra "you", y el trígrafo de tres teclas KATrepresenta el sonido y la palabra "cat". El teclado estenotipista está ordenado explícitamente: en KAT, K, a la izquierda, es el sonido inicial. P, S, y T, que son sonidos iniciales y finales comunes, están disponibles en ambos lados del teclado: POPes un acorde de 3 teclas, que utiliza ambas Pteclas. ^{[ 13 ]}

Hay disponibles varios diseños de manipuladores/conjuntos de teclas de código abierto , como el pickey, ^{[ 14 ]} un dispositivo PS/2 basado en el microcontrolador PIC ; el spiffchorder, ^{[ 15 ]} un dispositivo USB basado en la familia de microcontroladores Atmel AVR ; el FeatherChorder, ^{[ 16 ]} un manipulador BLE basado en el Adafruit Feather, una placa todo en uno que incorpora un microcontrolador compatible con Arduino ; y el controlador de teclado GKOS para Linux ^{[ 17 ]} así como la biblioteca Gkos para la placa de código abierto Atmel/ Arduino ^{[ 18 ]} .

Plover ^{[ 19 ]} es un programa gratuito, de código abierto y multiplataforma diseñado para brindar tecnología estenográfica en tiempo real no solo a estenógrafos, sino también a aficionados que utilizan desde máquinas Stenotype profesionales hasta teclados para juegos NKRO de bajo costo . Está disponible para Linux , Windows y macOS .

Joy2chord es un controlador de teclado con acordes para Linux. Mediante un archivo de configuración, cualquier joystick o gamepad puede convertirse en un teclado con acordes. Esta filosofía de diseño se adoptó para reducir el coste de fabricación de los dispositivos y, a su vez, facilitar el acceso a los teclados con acordes. Las teclas macro y los múltiples modos también se implementan fácilmente con un controlador en espacio de usuario. ^{[ 20 ]}

Un ejemplo mínimo de teclado armónico es el teclado Half-Qwerty de Edgar Matias descrito en la patente US 5288158  de alrededor de 1992 que produce las letras de la mitad faltante cuando el usuario presiona simultáneamente la barra espaciadora junto con la tecla espejo. INTERCHI '93 publicó un estudio de Matias, MacKenzie y Buxton que muestra que las personas que ya han aprendido a escribir a máquina sin mirar pueden recuperar rápidamente entre el 50 y el 70 % de su velocidad de escritura a dos manos. ^{[ 21 ]} La pérdida contribuye a la discusión de velocidad anterior. Está implementado en dos teléfonos móviles populares, cada uno provisto de desambiguación de software, que permite a los usuarios evitar el uso de la barra espaciadora.

Los manipuladores multiámbicos para su uso con ordenadores portátiles se inventaron en Canadá en la década de 1970. Los manipuladores multiámbicos son similares a los teclados de acordes, pero sin teclado físico, ya que las teclas están agrupadas para poder sostenerlos con la mano, en lugar de colocarlos sobre una superficie plana.

Los teclados de acordes también se utilizan como dispositivos de entrada portátiles que requieren el uso de ambas manos para personas con discapacidad visual (ya sea combinados con una pantalla braille actualizable o síntesis de voz). Estos teclados utilizan un mínimo de siete teclas, donde cada tecla corresponde a un punto braille individual , excepto una que se usa como barra espaciadora. En algunas aplicaciones, la barra espaciadora se usa para producir acordes adicionales que permiten al usuario dar comandos de edición, como mover el cursor o borrar palabras. Cabe destacar que el número de puntos utilizados en la computación braille no es 6, sino 8, ya que esto permite al usuario, entre otras cosas, distinguir entre letras minúsculas y mayúsculas, así como identificar la posición del cursor. Por lo tanto, la mayoría de los teclados de acordes más recientes para la entrada braille incluyen al menos nueve teclas.

Los teclados táctiles con acordes están disponibles para los usuarios de smartphones como una opción para introducir texto. Al tener pocas teclas, las áreas de los botones pueden ser más grandes y fáciles de pulsar en la pantalla pequeña. Las letras más comunes no necesariamente requieren combinaciones de teclas, como ocurre con los diseños optimizados del teclado GKOS (aplicación para Android), donde los doce caracteres más frecuentes solo requieren teclas individuales.

El teclado Bluetooth DecaTxt de una sola mano, de IN10DID, Inc., tiene diez teclas, dos en cada dedo, y puede reemplazar todas las pulsaciones de teclas estándar con combinaciones de cuatro teclas o menos. Es pequeño, con unas dimensiones de 8,25 x 5,7 cm, y pesa aproximadamente 57 gramos, lo que permite llevarlo cómodamente sujeto a cualquiera de las manos para usarlo mientras se camina. DecaTxt se considera generalmente una tecnología de asistencia, ya que funciona con diversos problemas como visión limitada, amputación de extremidades, temblores y dificultades motoras. ^{[ 22 ]}

La empresa CharaChorder comercializa dispositivos de entrada de caracteres mediante combinaciones de teclas. Su primer dispositivo disponible comercialmente es el CharaChorder One, que presenta un diseño dividido con acceso a 9 interruptores que se pueden mover en cinco direcciones (arriba, abajo, izquierda, derecha y pulsar), a diferencia de los teclados típicos. Este dispositivo permite tanto la entrada de caracteres mediante combinaciones de teclas como la entrada tradicional. El usuario puede cambiar dinámicamente el conjunto de palabras que se pueden combinar en tiempo real, pero por defecto incluye las 300 palabras más comunes del idioma inglés. Esta función de entrada de caracteres mediante combinaciones de teclas permite velocidades de escritura potencialmente extremadamente rápidas, tanto que el fundador de la empresa ha sido excluido de las competiciones de mecanografía en línea. ^{[ 23 ]} Además, crearon el Charachorder Lite con un diseño de teclado más tradicional. El fabricante afirmó que los usuarios del Charachorder One pueden alcanzar velocidades de 300 palabras por minuto, mientras que los usuarios del Charachorder Lite pueden alcanzar las 250 palabras por minuto. ^{[ 24 ]}

• teclado BAT
• FrogPad
• Keyer
• Microescritor
• Palantipo
• Estenotipo
• Teclado de acordes de sílabas Velotype

• Bardini, Thierry, Bootstrapping: Douglas Engelbart, Coevolución y los orígenes de la informática personal (2000), Capítulos 2 y 3, ISBN 0-8047-3723-1, ISBN 0-8047-3871-8
• Engelbart y English, "Un centro de investigación para aumentar el intelecto humano", Actas de la conferencia AFIPS , vol. 33, Conferencia conjunta de informática de otoño de 1968, págs. 395-410.
• Lockhead y Klemmer, Evaluación de una máquina de escribir de 8 teclas , Informe de investigación de IBM RC-180, Centro de investigación de IBM, Yorktown Heights, NY, noviembre de 1959.
• Rochester, Bequaert y Sharp, "El teclado de acordes", IEEE Computer , diciembre de 1978, págs. 57-63.
• Seibel, "Dispositivos y procedimientos de entrada de datos", en Guía de ingeniería humana para el diseño de equipos , Van Cott y Kinkade (eds.), 1963