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鼠标的发明------恩格尔巴特 {#837d .graf .graf—h3 .graf—leading .graf—title name=“837d”}
鼠标的发明,让道格拉斯·恩格尔巴特{.markup—anchor .markup—p-anchor data-href=“https://zh.wikipedia.org/zh-hans/道格拉斯·恩格尔巴特” rel=“noopener” target=“_blank”}名留青史。当我于2004年撰写这篇槁子时,他已经是78岁高龄,但他持续投注心力于他的”靴襻装置”(Bootstrap Alliance{.markup—anchor .markup—p-anchor data-href=“http://www.dougengelbart.org/archives/ba-faqs.htm” rel=“noopener” target=“_blank”}),并且努力地要让我们知道他的点子为扩充人类智能所带来的价值,还有这套”扩增系统”(Augment System)的优点。他的办公室就设在全球最大的鼠标制造厂罗技(Logitech)的总部里。不过,尽管已经发明出一项普及全球的产品,但并未让他因此感到自满,谈起这项成就,他表现得谦虚有礼,不过对于另一些感觉不是那么显著卓越的新设计,倒是引起了他讨论的兴趣。事实上,他一直以来想做的,就是要创造出可以提升人类工作性能的设计,而不是那些可以让计算机新手易于橾作的东西。
出身于俄勒冈州的他,因为第二次世界大战征召而中断了学校的电子工程学业,在他于菲律宾服役的那段时间,他做的是海军雷达探测技术员的工作,当他读了计算机之父万尼瓦尔·布什(Vannevar Bush{.markup—anchor .markup—p-anchor data-href=“https://en.wikipedia.org/wiki/Vannevar_Bush” rel=“noopener” target=“_blank”})在《大西洋月刊》(Atlantic Monthly)发表的一篇文章后,他脑中浮现出一个致力于创造人类与知识连接的生涯规划。理想帯给他的沖劲,引领他投入位于旧金山湾的阿姆斯国家实验室(Ames Laboratory{.markup—anchor .markup—p-anchor data-href=“https://en.wikipedia.org/wiki/Ames_Laboratory” rel=“noopener” target=“_blank”},其后更名为NASA Ames Research Center),担任风洞勘查的工作。之后,他又转入斯坦福研究中心,并靠着来自美国”高级研究计划署”(Advanced Research Project Agency{.markup—anchor .markup—p-anchor data-href=“https://en.wikipedia.org/wiki/DARPA” rel=“noopener” target=“_blank”},ARPA)的基金建立了一个扩增研究中心(Augmentation Research Center{.markup—anchor .markup—p-anchor data-href=“https://en.wikipedia.org/wiki/Augmentation_Research_Center” rel=“noopener” target=“_blank”},ARC),研发出鼠标装置。到了20世纪70年代初,他带着几位组员投效施乐公司,并在他的努力下,将鼠标与桌面设计连接在一块。
鼠标的发明 {#664b .graf .graf—h4 .graf-after—p name=“664b”}
1995年,国际互联网大会(International World Wide Web Conference{.markup—anchor .markup—p-anchor data-href=“https://en.wikipedia.org/wiki/International_World_Wide_Web_Conference” rel=“noopener” target=“_blank”})将首个SoftQuad Web{.markup—anchor .markup—p-anchor data-href=“https://www.dougengelbart.org/honors/sqaward.html” rel=“noopener” target=“_blank”}奖项颁给了道格拉斯·恩格尔巴特,以感谢其一生于计算机产业发展的卓越成就与划时代贡献,尤其是鼠标的发明。尽管这项成就让他广受各界赞誉,但他自己却是对于轨迹球(Trackball{.markup—anchor .markup—p-anchor data-href=“https://en.wikipedia.org/wiki/Trackball” rel=“noopener” target=“_blank”})大表赞扬:
当我担任资深电子工程师时,我们在实验室针对弧形区域所进行的研究,通常到了最后,都是因为那装置自己回卷成一团而收场。那机器有着一个肘形装置,可以放在桌上,你可以在区域里移动指针,指针连接着一个放在桌上的小滑轮,此装置的另一端又连接了另一个滑轮,而我实在想不懂它运作的原理。
“虽然我对自己的数学不是那么有信心,“教授说,“不过,我知道那小滑轮只会顺着轴心的方向转动,并滑出一条轨迹。”
我慢慢明白,无论你做了多少动作,唯有当你顺着同一方向时,那滑轮才会越转越快。
某次,当我参与一场计算机影像研习会时,一时无聊,就拿起笔在笔记本上画下了一个以直角连接的双滑轮装置。滑动时,一个滑轮用来丈量南北向的距离,另一个用来量东两向,这样就可以轻易知道移动后的坐标位罝。并且让计算机接收到这个信息。在当时,我并不知道原来轨迹球下也有这样一个类似的装置,让它可以发挥作用,后來当制造商做出了一个滑轮向下的结构,我才发现这多么像是轨迹球倒转过来的样子。当初我不了解,但现在应该好好赞扬一下轨迹球的设计。
这段话,让人感受到道格拉斯·恩格尔巴特对于自身成就是如此谦虚,也让人看出他是一个多么有条理且坚持理念的人;他在会议中的无聊空档,将灵感画在笔记本上,多年后当他正苦思于这项输入装置的解决之道时,却又能想起那份笔记的存在。
当你在屏幕上执行作业时,你必须通过某种装置来点选屏幕上的项目,才能让计算机知道你要它做什么。其实我们在20世纪60年代初期就有许多相关发明,我想那应该是美国国家航空航天局(NASA)研发出来的,而且是针对不同的实验环境制作出不同的配置装罝,像是轨迹球、光笔,还有许多在当时都能应用上的装置。
当我们做着那些实验时,我突然想起自己多年前曾经在笔记本上画下一些注记,我将那笔记拿给比尔·英格利希(Bill English (computer engineer){.markup—anchor .markup—blockquote-anchor data-href=“https://en.wikipedia.org/wiki/Bill_English_(computer_engineer)” rel=“noopener” target=“_blank”})看,他是当时掌管实验任务的工程师,然后他请绘图员及技师帮忙,依图形做出了一个实体。我们将那个装置套用于实验中,很幸运地,它成功通过了各种考验,然后就这么成了我们所用的操作界面的点选工具。当时,不知道是谁先将它冠上”鼠标”(Mouse)的名字,不过这倒是合乎想象,因为它大小跟老鼠差不多,身上还有一个按键,后面还拖了条电线。
“它看起来就像是只单耳鼠。“有人这么说。很快地,大家就用这个名字称呼它。
这项发明,是以直角双滑轮的揭示跨出了第一步, 接着,又以此概念图与比尔·英格利希合作设计,再迈进一步。在与其他装置互相比较的一连串测试后,大家认识到这个装置对于互动领域将是非常重要的发明,而且试用过的人都肯定了这一点。设计师们受到鼓舞,又提出许多建议方案,并且在这些依据下,将设计图实体化,并设定一连串的任务进行测试。关于测试的过程,道格的陈述如下:
许多人对于这个设计有独到想法,我们也广纳建言,感觉应该计对这些可行方案进行测试。比如光笔,用于雷达装置已经有几年了,很自然地让多数人视为理所当然的选择。虽然我不这么想,但又何必花时间争辩这个,何不直接做个测试来评估?要摸索它、将它放置到屏幕作业,是件大工程,而它在测试中的反应也不甚理想。
针对那个测试,我们先请不知情的使用者进场,先对他们解说了可能会有的状况,以免吓着他们,然后请他们将手放在键盘上,顿时间,屏幕上出现任意三个三个排列的选项,有时比较大,有时小点儿,操纵者必须去敲击空白杆,并以点选器点它。计算机会针对时间、反应与一些我们觉得有必要的项目进行评估,这些评估显示出鼠标在当时已经差不多都到位了,这是我在若干年后,从一个在施乐工作的朋友 --- --- 斯图·卡德(Stuart Card{.markup—anchor .markup—blockquote-anchor data-href=“https://en.wikipedia.org/wiki/Stuart_Card” rel=“noopener” target=“_blank”})口中所听到的,是他们以人因工程观点所下的批注。
这就是在操作过程中,从使用者的反应所得出的客观结论。这个极具价值的运作模式,在桌面与鼠标的发展历史中一再重复出现;先有了想法、制作出模型,然后再请有兴趣的使用者尝试。一段时间下来,证实了这就是催生创新发明的最佳途径。
一场改变世界的展示说明 {#c2f3 .graf .graf—h4 .graf-after—p name=“c2f3”}
尽管与他平常谈话时的样子不大一样,道格拉斯·恩格尔巴特在演说时还是表现出他的谦虚,不过也有着出乎预期、令人折服的风范,他对于哲理与新点子的热情,让他光芒四射,他条理分明地讲述重点,简直无可挑剔。在他身上,我们看到了领袖特质。他也没有忘记最早驱策着自己的那股动力。
我的人生蓝图,在1951年渐渐浮现轮廊。我知道自己当时并没有什么远大的愿景,只是一个乐于工作的电子工程师,刚订了婚,但对于未来实在没太多想法。这点,真让我感到惭愧。
我不禁问自己:“什么是适合我的人生目标呢?”
“何不自己规划出一个可以为人类创造最大利益的人生蓝图呢?“我自己提出了这个结论。
我是个充满理想的乡村男孩,长大后,我慢慢发现了这个世界正以一种非常快的速度改变着,而且越来越复杂,但相对的,人们的应对能力提升,却远不及环境变化的速度。我想到的最佳解决之道,就是尽可能地激发人类的才能,以应付这些复杂的问题。
当时,他已经在阿姆斯国家实验室工作了数年,这个中心就位于现在的硅谷核心区域,只不过当年所看到的,可是一片开满兰花的乡村美景。他对于自己所从事的空气动力学与风洞测试工作相当感兴趣,而且与心仪的女孩订了婚,人生似乎别无所求。不过,他那装满理想的脑袋,开始鼓动他作出些改变,就这样地,接下来的日子,他投注了所有心力于扩充人类智能的电子系统研发设计上。他记得,万尼瓦尔·布什是以”Memex{.markup—anchor .markup—p-anchor data-href=“https://en.wikipedia.org/wiki/Memex” rel=“noopener” target=“_blank”}“形容一个可以与”超高速与适应性”(Exceeding Speed and Flexibility)产生连接的”个人记忆扩增体”(Enlarged Intimate Supplement to a Person’s Memory)。他从万尼瓦尔的观点与乐观的态度中,感受到两人的共通点,于是展开了自己相同理念下的探索之路。
当我在大学就读时,一度因为第二次世界大战而中断了学业,不过幸运的是,我也因此有机会接受一套海军对于电子技师的训练课程,而通过雷达与声纳装置。人们非常成功地解决了海军所面临的多数问题。这个长达一年的课程,教授我我许多应用于电子仪器上的理论与技巧,也让我知道电子雷达可以将许多有趣的东西放到屏幕上,我这才知道,计算机可以执行打孔卡系统或传送信息至打印机,电子装置也可以将你想要放的东两放到屏幕上;如果雷达可以通过操纵器的按钮或操纵杆控制,计算机当然也可以!对此工程技术,我感觉是那毫无疑问可行的,而且可以就此与计算机交互并通过屏幕看到效果。这个灵光一现的想法,让我毅然决然地转移了人生跑道,不过那16年间,甚至更久的时间,我为了搜寻并印证前人的成功案例与可信度,着实受了一番折腾。
在这段历程中,他的第一步行动就是辞去原本的工作,到伯克利加州大学继续学业。而全球最早一批出现的计算机,就是在这里制造出来的。他所提出的人类与计算机直接互动的新想法,与前人的论调不尽相同,因此,他渐渐成为旁人口中的怪人。在他取得博士学位后,他开始四处寻找一个比伯克利更能接受他观点的地方,他找了比尔·休利特(Bill Hewlett{.markup—anchor .markup—p-anchor data-href=“https://en.wikipedia.org/wiki/William_Redington_Hewlett” rel=“noopener” target=“_blank”})与戴维·帕卡德(David Packard{.markup—anchor .markup—p-anchor data-href=“https://en.wikipedia.org/wiki/David_Packard” rel=“noopener” target=“_blank”}),虽然这两人对于他的点子很兴奋,但他们还是舍弃计算机,而全力开发实验室配备。
最后,他在SRI机构栖身。这个组织的领导人对于在军事与民生用途上发展各种计箅机应用感兴趣。他在1957年年末进入此机构,在人类历史上第一颗人造卫星史波尼克(Spuntnik{.markup—anchor .markup—p-anchor data-href=“https://en.wikipedia.org/wiki/Sputnik_1” rel=“noopener” target=“_blank”})出现后,太空领域的发展也进入了轨道。在SRI待了一年半后,为了针对人类对应用机械的新方式与知识展开测试设立一间实验室,他开始四处游说募款。当美国空军科技研究中心拨了一笔小额赞助款给他时,他终于可以如愿地将他的想法落实为具体行动。
“我在1962年曾发表了一项报告:《扩增人类智慧:一个鞭策我前进的概念框架》(A Conceptual Framework for the Augmentation of Man’s Intellect{.markup—anchor .markup—p-anchor data-href=“https://www.dougengelbart.org/pubs/augment-3906.html” rel=“noopener” target=“_blank”} )。“在这份报告中,他阐述了人类能力可以被扩增的四个范畴:
1. 工具:一个有形物体的设计,旨在提升人类生活的舒适度,以及对于某些物品、设备与符号值的操控。
2. 语言:通过它,人类个体可以将个人头脑里的图像转化为概念和符号,人们用概念来理解世界,用符号来连接概念并有意识地运用概念(即”思考”)。
3. 条理:个体为实现目标(解决问题)所规划的方法、步骤与策略。
4. 训练:那些可以让个体提升应用上述3个方法的技能并使操作更有效的练习。
当我们将一个受训者及他的工具、语言与条理纳入系统改善范畴,则改善的系统将会具体可见。我们认为这套全新系统,涵盖了计算机、计算机控制的数据库、信息处理与信息显示装罝。我们在此讨论的这个槪念式框架的前景,主要就是要让个体有能力,可以通过一个整合系统,将那些配备的用途发挥到极致。
从这段摘录文字,我们可以看出他的成就与制胜策略已经有谱了。他对于为了人类福扯将人与计算机纳入共存系统,在完整系统中紧密互动的设想所展现的前瞻性,让他终究得以胜出。在这套系统理论的基础上,他成功研发出鼠标与其他用来与计算机互动的工具。在他的系统策略中,训练是必要的环节,但他所发展出的概念是针对专业人士,设计理念是为了追求更高能力的表现,不可避免地也为这个训练架起了相当高的门槛,对于一般使用者而言,这是难以跨越的,而且当计算机越是廉价和普及时,这种情况就越明显。
不过,这些都是后话。我们姑且先将背景拉回1964年,由于对SRI成果的惊叹,美国国防部高级研究计划署(Defense Advanced Research Projects Agency, DARPA)拨出一年50万美元的预算,设立了扩展研究中心(Augmentation Research Center{.markup—anchor .markup—p-anchor data-href=“https://en.wikipedia.org/wiki/Augmentation_Research_Center” rel=“noopener” target=“_blank”}, ARC),并提供价值百万美元的Time-sharing计算机系统。此时,恩格尔巴特对于募资所展开的积扱游说以及对于这套高水平系统的长篇大论终于吸引来关注目光,他才能将理论转化为实际的资源。他先是募集了软硬件工程人才,组成一支梦幻团队,然后着手开发NLS{.markup—anchor .markup—p-anchor data-href=“https://en.wikipedia.org/wiki/NLS_(computer_system)” rel=“noopener” target=“_blank”}。1964年,比尔·英格利希加入这个研究中心,他拥有与道格互补的才能,可以通过技术面的努力满足老板的高水平要求,因而在多数工作中皆为道格的最佳伙伴,在他领导下,硬件部门也一步步扩增编制至17人。 经过4年的研发,道格找到了一个向信息工程产业宣布成果的好机会。
1968年的计算机研习会上,我提出要求,希望执行一场为时一个半小时的现场展示。我们准备了实验室的分时计算机系统及可通过光动控制(向量图形)的5英寸高画质屏幕,并且在屏幕前摆放了一台电视摄影机,还有一台大型显示器,另外,租来了可以与旧金山联机的微波发射器。从门洛帕克市政礼堂(Menlo Park Civic Auditorium)借了一台大型投影机。通过它将画面投映在20英寸屏幕上以供观赏,并将灯光调整到最佳状态。
比尔·英格利希,这个与我共事的天才工程师(在鼠标设计上也是),规划了这一切。他搭建的空间里,有一个地方可供他配制4条摄影机线路,两个联机屏幕各接一条,还有一条对准我,一条在上空对着我的手部操作。通过他的调控,观众可以同时看见这些组合影像。因为他本身就是个业余的舞台剧迷,顺理成了这场展示的导演。而我则为那些必须上台的人写了脚本,他则通过耳机提醒我每个时间桥段;不过,我有时会因为这个干扰而吃螺丝。
这场展示呈现了高品质联机画面。图像、在门洛帕克实验室的同人的表情,还有他们眼前的屏幕,都清清楚楚。我们安排两个人同步以光标与屏幕进行互动,过程中有人开始对着光标议论纷纷,终场时,所有观众都起立为我们鼓掌。
这是改变世界的一场展示。在这一个半小时的时间内,信息工程社群从持着怀疑观点,到最后起立鼓掌,而这个将图像用户界面导入操作界面的理念,顿时成为共识。这不是像发明打孔卡或是打字机这么简单而已,那是一个大转变。道格就穿着短袖白衬衫,打着细领带,戴着如同飞行员般的耳机,坐在舞台中央的操纵台旁,背后还是那个20英寸的屏幕,他头上那个摄影机,让观众见识了一个截然不同的操作画面 --- --- 右手握着鼠标,中央放着标准键盘,左手则操控着另一个5个按键的小健盘。他以沉稳而富有吸引力的声音,向大家解说这套NLS系统的独特组合与功能,它可以文字进行全屏幕的编辑作业,包括自动套字、校正、插入、格式化与打印,文件也可以用标题与副标题进行设计与编排,不同文件之间的转移,以及远程操作人员的分工合力,也通过了实时联机系统作出示范。
我们所实现的基础设计原则之一,就是具备探讨相关领域知识的能力。你希望连接到最佳解答,举例來说,要连接另一个文件中的某些文字,你会希切有一个连接索引可以让你找到它,此外,你还要假设有不同的状况发生:
“我只想要这个段落而已。“我可能这么说。
“好的,当我找到时,会将那文字做出标示。”
“嗯,我还想知道我的组里还有谁正与它联机,还有他们说了什么。”
我在1962年曾提到,我们都惯用依照语法对正统句型结构进行成分分析,现在,我们也会想要看到一个性质接近的扩增结构出现。所以计算机会有一个图形解析,一个部分的扩增与其他部分的扩增、表达方式与状态都有一个连接点,而且是有意义地连接彼此。
这场展示真的太精彩了。它以一种难以想象的方式,揭示了交互式计算机作业可以如此实时操控那些资料。但一直到一般消费者尝试使用NLS时,他们以为每个人都可以接受如此高难度训练的假设,才真正受到考验。
这个成功的展示,让道格与他扩展研究中心的组员一直到1975年前,都可以持续得到研究补助金。他的团队在当时已经扩增至35人。在1969年,他们与ARPANET{.markup—anchor .markup—p-anchor data-href=“https://en.wikipedia.org/wiki/ARPANET” rel=“noopener” target=“_blank”}连接,成为军事联机网络的一个枢纽,而这个网络后来也发展成互联网。NLS的发展则一步步地向市场靠拢,但概念仍维持不变。到了1971年,包括比尔·英格利希在内的一群精英们,因为全新阵容的施乐帕洛阿尔托研究中心以更有发展空间的条件与愿景向他们招手,而从SRI跳槽过去。这个事件,让道格的生涯开始走下坡,他长久以来怀抱的梦想逐渐黯淡,影响力不复从前,而从他对自己所坚持的理想与对桌面设计颇有怨言的陈述中,可以看出他心里的挫折。
我花了15年的时间就为了创造出那些要求的能力的事物。“如何成就这能力?“我问自己。“而当你能力越来越强时,你要如何尽可能地降低学习的成本,不是对学习能力降格以求,而是不断提升自己能力来适应它?”
我知道,在商业环境里这很难达成。因为你必须与其他人在销售上竞争。而他们会以容易上手的计算机界面为号召,吸引消费者。我不是不能容忍不同意见,但是我感觉应该让世人知道这个领域有更高境界的存在,而且对于社会将发挥重要影响,这就时我追求的目标。
许多年前,我有了一个念头,那就是要开发一个具备档案设计功能、操作能力与特色的基础软件。而且只有少数极专业的人可以操作。然后通过一个原理简单的使用者界面、以简单的操作说明,就能够教会初学者、熟练使用者,让他们也能使用这套专家级的配备。
我承认,这或许会让你联想到图像用户界面,不过,我们的系统功能更强大。
这一切不是通过点选画面就能完成的,你不会想要以如此狭隘的见解来指引个人方向。
我们可以理解这个想法是希望做得更好,要集专业级使用者之智慧,然后通过一个针对新收的简单型使用者界面,带领他们到达目的地。但在实际运作中,证实了这个方式不可行,因为当一项设计是建立于高难度基础之上,就很难让新手使用者理解如何正确操控。以那个看来与法院速记员所用的键盘相似的5键键盘为例,那需要花很长时间训练,才能那么快速地输入文字。
只有少数人用得惯那个我为自己设计的小键盘,不过,它可以让你一手输人字母,同时以另一手控制三钮鼠标,它比图像用户界而更有启发性。
这就是这套交互设计的缘起。在鼠标上的3个按钮,一个是点选区块用,一个我们称为”指令接收键”(Command Accept),另一个则是”指令消除键”(Command Delete),当你想要删除某一个字,就按小键盘中央的d,设定为d则是因为它是字母表中的第4个,它有一个二进制编码,分别为1、2、4、8、16,如果是f,就是第6个字母,必须同时按下2与4的按键。执行删除指令时,先去点选你想要删除区块的前端,再点选末端,如果没有任何错误,就按下鼠标上的”指令接收健”。操作程序就是:d、点选、点选、“指令接收键”,如果有错误,就必须按”指令消除键”后,再重头操作一次。
这个复杂程序学起来挺难,对多数人而言还要花许多时间去记忆二进制与五指健。另一个方法,则是使用中间放的那个传统键盘与鼠标来操作,如果人有四只手,这倒是个好方法;要移动双手总是会花点儿时间, 所以它确实不能像那个并用小键盘与三钮鼠标的装置那么快速操作。
道格拉斯·恩格尔巴特致力于追求一个更高境界的理想,他以直觉与独到见解揭示了一个结合鼠标与键盘运作的画面,不过他选择为像自己一样的专业人士做设计,而不迎合广大消费者渴望简易操作系统的需求,却也让他的影响力受到局限。
(莫格里奇. 关键设计报告[M]. 中信出版社, 2011.)
提一句,这本书翻译的很烂! ::: ::: :::