給中國人的鍵盤 -適合中英文雙輸入的鍵盤布局

給中國人的鍵盤

—適合中英文雙輸入的鍵盤布局

摘要：本文針對現(xiàn)有打字機鍵盤速度慢，輸入難，手指易疲勞，沒有考慮中文打字要求等特點，運用采訪調(diào)查，科學計算分析，實踐檢驗等手段，建立數(shù)學模型，并在人體工程學和心理學等理論的指導下，提出了適合中英文雙輸入的鍵盤布局。該布局結(jié)合了英文26個字母在不同類型文章中的出現(xiàn)頻率，中文常用字詞的出現(xiàn)頻率，中英文常用字母對出現(xiàn)頻率，中英文使用比例，各鍵位使用難易程度和手指靈活程度對字母的連續(xù)輸入作出優(yōu)化，并通過實驗論證改進后的鍵盤布局可以以最快的速度長時間大幅度地進行信息錄入。關鍵詞

英文錄入：對英文使用頻率進行統(tǒng)計排序

中文錄入：對中文使用頻率進行統(tǒng)計排序

拼音輸入法：考慮拼音字母對出現(xiàn)情況

統(tǒng)計：統(tǒng)計處理數(shù)據(jù)

鍵盤優(yōu)化：提出新的鍵盤方案

實踐檢驗：檢驗新鍵盤的可靠性研究目的及意義目的：現(xiàn)有鍵盤的排列方式是為了降低人們打字速度以防機器故障。我們旨在提出新的鍵盤，提高打字速度適應人們更快生活的要求。意義：研究提出新的鍵盤可以讓人們花更少的時間在電腦上，同時也給初學者提供一個方便，更好的學習快速打字國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析（文獻綜述）1936年，華盛頓大學教授AugustDvorak發(fā)明Dvorak鍵盤ChoateJohn(1996)鍵盤ChoateJohn(1998)鍵盤HarbaughGary鍵盤方敏.敏捷型鍵盤布局(2000)方敏.敏捷型計算機鍵盤布局(2003)創(chuàng)新點

1、本文首次將中英文頻率綜合考慮，研究適合中國人使用的中英雙錄入鍵盤；

2、首次對提出對鍵盤進行檢驗；

3、首次用程序模擬、統(tǒng)計學、應用數(shù)學、工程學等多領域同時進行研究。

4、首次分析鍵盤并給鍵盤位置的優(yōu)劣排序研究過程1、用戶意見調(diào)查2、英文字母出現(xiàn)頻率3、中文拼音字母出現(xiàn)頻率4、中英文字母綜合統(tǒng)計5、英文字母對出現(xiàn)頻率6、中文拼音字母對出現(xiàn)頻率7、手指操縱范圍8、鍵盤分析9、鍵盤布局（研究結(jié)果）10、實驗論證1、用戶情況調(diào)查為了得知用戶的鍵盤使用情況，我們通過互聯(lián)網(wǎng)發(fā)放了調(diào)查問卷，通過調(diào)查，我們得到以下結(jié)論：84%的用戶贊成修改鍵盤；87%的用戶使用拼音輸入法錄入中文；中英文平均使用頻率比為4：1100%的用戶認為鍵盤應避免單一手指多次按鍵2、英文字母出現(xiàn)頻率取材及方法：用英文字頻統(tǒng)計程序?qū)Ω黝愓Z料情況下英文26個字母的出現(xiàn)頻率進行統(tǒng)計（英文、學術類語料取自電子版英文、學術名著，新聞類語料取自各大英文新聞網(wǎng)站）。在該統(tǒng)計中，總體即為英文26個字母的出現(xiàn)頻率，記為ξ。從總體ξ中取出3類語料：文學、學術以及新聞的樣本（選取這3類語料是因為它們分別代表了英文輸入的3種典型應用），每類語料的樣本容量都大于10，每個樣本統(tǒng)計字母數(shù)均為1,000,000。對于總體矩采用矩估計法，用樣本均值ξ估計總體均值E(ξ)，樣本方差S2估計總體方差D(ξ)。3、中文字母出現(xiàn)頻率取材及方法：對各類語料情況下中文拼音中26個字母的出現(xiàn)頻率進行統(tǒng)計。統(tǒng)計語料為政治、文藝、科技等文獻，共710,000單詞。具體方法同英文。4、中英文字母出現(xiàn)頻率綜合統(tǒng)計計算依據(jù)：根據(jù)調(diào)查問卷，中英文的使用比為4：1，采用此數(shù)據(jù)對中英文頻率進行加權(quán)。綜合ξ=英文ξ*20%+中文ξ*80%5、中英文字母對出現(xiàn)頻率來源：“字母對”指的是幾個字母在一起出現(xiàn)的字母組合。根據(jù)文獻[1]，用CalcFreq英文字頻統(tǒng)計程序統(tǒng)計得出了出現(xiàn)頻率在前28位的字母對列表，將3類語料的字母對按出現(xiàn)頻率由高到低的順序排序。字母對：文學類：thheineranrend

ouhaonatenedtohiitngorisases

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teofme學術類：thheinerreofonndenesatorisittiedte

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sthasealnttohi新聞類：inth

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出現(xiàn)頻率最高的28個英文字母對anataralaserenesedhehainitismeng

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出現(xiàn)頻率最高的29個中文字母對：Anng

ji

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li

fa

yi

ui

gu

oudedihoyu

在排列鍵盤時，盡量避免上述字母對出現(xiàn)在同一手的操縱范圍內(nèi)7、手指操縱范圍1打頭的一列（1、Q、A、Z）由左手小指操縱2打頭的一列（2、W、S、X）由左手無名指操縱3打頭的一列（3、E、D、C）由左手中指操縱4、5打頭的兩列（4、R、F、V、5、T、G、B）由左手食指操縱6、7打頭的兩列（6、Y、H、N、7、U、J、M）由右手食指操縱8打頭的一列（8、I、K、<）由右手中指操縱9打頭的一列（9、O、L、>）由右手無名指操縱0打頭的一列（0、P、;、/）由右手小指操縱假使打亂鍵盤順序，手指操縱范圍不會改變8、鍵盤分析弱化因素①鍵盤輸入的指法與鍵盤的內(nèi)容無關，所以此變量不予以考慮，認為鍵盤的輸入指法不變。②鍵盤布局時，字符集數(shù)字在外周，有科學性，所以忽略此變量，認為鍵盤布局不變。橫排分析：我們采取同齡人及青年人、中年人、老年人的樣本，讓他們的手正常水平放置（此位置正是人們使用鍵盤時手的位置），用量角器量出這些人的手指指尖、關節(jié)連線同手掌的夾角θ。同齡人與青年人的角度值域相差不多，分別為25°—30°、26°—30°。中年人手指稍有些老化，角度θ比青年人稍大，為28°—32°。老年人手指的角度θ最大，為30°—35°。人手正常放置手指與手掌的夾角范圍約在25°至32°。即此時人手最舒適，也就是打字速度最快。

縱排分析

①日常生活中，人們的四個手指（大拇指除外），食指應用最為廣泛，且應用頻率最高，應用越多，手指越靈活。②手指的運動受神經(jīng)的支配，而視覺可以輔助它，看得越清楚，速度越快。③指若有很大的活動范圍，那么它受其他手指的影響程度越小，手指越靈活。④手指的長短影響它的舒適度，長度可以影響角度θ。根據(jù)這幾點進行的綜合評定，得到以下結(jié)論：食指靈活度>中指靈活度>無名指靈活度>小指靈活度9、鍵盤布局根據(jù)統(tǒng)計的字母頻率排序，以及給鍵盤排列的優(yōu)劣順序?qū)μ柸胱玫揭韵骆I盤：KVQDFSPRLCIAENZJXBOTHWUYGM10、改進后鍵盤布局的檢驗此部分正在完善之中，我們的基本思路是對照與控制變量。影響此試驗的因素有很多。比如人們熟悉舊鍵盤，做實驗的人對新鍵盤的熟練程度不可能同于舊鍵盤。所以把舊鍵盤對稱一下。這樣兩個都是陌生的，實驗有可靠性。不足之處及改進還要完善實驗，通過編程徹底改變鍵盤布局，用編好的鍵盤再進行實驗，并聯(lián)系公司進行進一步證實。結(jié)束語1、本文解決了鍵盤的優(yōu)化排序