- Membuat antarmuka USB berbasis Teensy 3.6 agar keyset 5 jari yang muncul dalam demonstrasi NLS Douglas Engelbart tahun 1968 dapat digunakan di komputer modern
- Keyset adalah perangkat input chord input yang menekan beberapa tombol jari secara bersamaan, sehingga untuk memasukkan huruf kapital, angka, karakter khusus, dan karakter kontrol perlu memakai kombinasi tombol mouse juga
- Antarmuka ini membuat Teensy berfungsi sebagai perangkat keyboard USB sekaligus host mouse USB, dan hanya mengirim input tombol ketika input stabil selama 100 ms
- Demonstrasi Engelbart lebih dulu memperlihatkan mouse, hypertext, dokumen bersama, window, dan GUI, tetapi keyset tidak tersebar luas; bahkan di Xerox Alto pun terutama dipakai seperti tombol fungsi
- Nama “The Mother of All Demos” bukan sebutan pada tahun 1968, melainkan menguat lewat tren ungkapan “mother of all...” pada 1990-an dan buku Steven Levy tahun 1994
NLS Engelbart dan demonstrasi 1968
- Douglas Engelbart sejak awal 1960-an meneliti cara komputer dapat meningkatkan kecerdasan manusia
- Karyanya banyak dipengaruhi oleh esai Vannevar Bush tahun 1945, As We May Think
- Bush membayangkan memex, sebuah pustaka pengetahuan dengan tautan bergaya hypertext
- Engelbart mendirikan Augmentation Research Center di Stanford Research Institute, kini SRI, dan mengembangkan NLS(oN-Line System)
- Pada Fall Joint Computer Conference 1968, ia mendemonstrasikan NLS di depan sekitar 2.000 orang
- Membuat dokumen hierarkis dan daftar belanja, lalu berpindah melalui hyperlink
- Membuat, memindahkan, dan menyunting teks dengan keyset dan mouse
- Dokumennya juga mencakup grafik dan gambar garis yang tergolong maju untuk masa itu
- Komputer SDS 940 yang menjalankan demonstrasi bukan berada di panggung San Francisco, melainkan di Menlo Park, 30 mil ke selatan
- Di panggung, kolaborasi jarak jauh juga ikut diperlihatkan
- Jeff Rulifson menelusuri kode NLS dan berpindah antarfile kode melalui hyperlink
- Bill Paxton menggambar diagram dan menunjukkan penggunaan bergaya database untuk mengambil informasi melalui pencarian kata kunci
Hardware dan jaringan yang memungkinkan demonstrasi
- Bill English membuat mouse pertama untuk Engelbart, dan juga menjadi penanggung jawab hardware demonstrasi 1968
- Tampilan di San Francisco diproyeksikan ke layar 20 kaki dengan proyektor Eidophor seukuran Volkswagen
- Beberapa kamera, video switcher, dan mixer membentuk komposisi layar, sementara SRI Menlo Park dan lokasi acara dihubungkan dengan dua link microwave sewaan dan beberapa antena
- Sinyal mouse, keyset, dan keyboard dikirim dari lokasi demonstrasi ke SRI melalui modem berkecepatan tinggi
- Bill English merakit hardware dan jaringan selama berbulan-bulan, lalu mengoperasikan demonstrasi dari balik panggung dengan bantuan tim sekitar 17 orang
- Stewart Brand juga ikut memberi saran presentasi dan mengoperasikan kamera
- Ia kadang mengarahkan kamera ke monitor untuk membuat pola feedback yang berpusar
Jejak keyset dan alasan menghilang
- Demonstrasi Engelbart mencakup mouse, hypertext, dokumen bersama, window, dan GUI yang akrab dalam komputasi modern, tetapi keyset tidak diadopsi secara luas
- Keyset adalah perangkat untuk memasukkan karakter dengan menekan 5 tombol jari secara bersamaan tanpa memindahkan tangan
- Augmentation Research Center milik SRI dijual ke Tymshare pada 1977
- NLS di Tymshare berganti nama menjadi AUGMENT dan dijual sebagai layanan otomasi perkantoran
- Engelbart mengenang bahwa ia tersingkir dari pengembangan dan menjadi tak terlihat, duduk di sudut
- Bill English dan beberapa peneliti SRI pindah ke Xerox PARC dan ikut mengerjakan Xerox Alto
- Alto mengadopsi berbagai ide dari Augmentation Research Center, termasuk GUI, mouse, dan keyset
- Keyset Alto hampir identik dengan keyset Engelbart, dan sangat sering dipakai dalam game shooter 3D berjaringan Maze War
- Steve Jobs menyadari pentingnya interaksi, GUI, dan mouse saat berkunjung ke Xerox PARC pada 1979
- Apple Lisa dan Macintosh mengadopsi GUI dan mouse, tetapi mengecualikan keyset
- Setelah McDonnell Douglas mengakuisisi Tymshare pada 1984, Augment mendapatkan induk baru
- Pada 1987, MiniBASE, editor teks sekaligus outline processor untuk IBM PC, dirilis
- MiniBASE adalah salah satu dari sedikit aplikasi PC yang mendukung keyset, tetapi tidak memberi dampak besar karena bersaing dengan pengolah kata berbasis GUI seperti MacWrite dan Microsoft Word
Jejak nama “The Mother of All Demos”
- “The Mother of All Demos” bukan nama yang diberikan pada demonstrasi Engelbart tahun 1968 saat itu
- Akar ungkapan ini berasal dari “the mother of all battles” pada masa Gulf War
- Setelah invasi Irak ke Kuwait pada 1990, Saddam Hussein menggunakan ungkapan ini dan menarik perhatian media
- Setelah itu, “mother of all ...” dipakai untuk berbagai hal pada 1990-an sebagai ungkapan superlatif yang agak ironis
- Pada 1991, ungkapan ini pertama kali diterapkan bukan pada Engelbart, melainkan pada demo keynote Intel di Comdex 1991
- Itu adalah demo live berdurasi 1 jam oleh Andy Grove yang memperlihatkan visi konferensi video berbasis PC dan komunikasi nirkabel
- Persiapannya memakan waktu hampir 6 bulan dan melibatkan kerja sama 15 perusahaan
- Intel menyebut demo ini “The Mother of All Demos”, dan nama itu juga berulang di New York Times, San Francisco Chronicle, Fortune, serta PC Week
- Jalur utama melekatnya ungkapan ini pada demonstrasi Engelbart tahun 1968 adalah buku Steven Levy tahun 1994, Insanely Great
- Saat membahas demonstrasi Engelbart, Levy menulis kalimat “It was the mother of all demos.”
- Berdasarkan jalur yang telah dikonfirmasi, sumber sebutan ini untuk demonstrasi Engelbart tampaknya adalah buku Levy
- Menjelang 1999, berbagai media mengulangi ungkapan ini sehingga melekat dengan reputasi Engelbart
- San Jose Mercury News menulis bahwa demonstrasi itu “still called 'the mother of all demos'”
- Computerworld dan Nerds: A Brief History of the Internet juga membahasnya dengan cara serupa
- Edisi 1984 Fire in the Valley tidak menyebut Engelbart, tetapi edisi kedua tahun 2000 memiliki bab “The Mother of All Demos”
Konfigurasi antarmuka USB
- Keyset aslinya memiliki struktur 5 tuas yang menekan 5 microswitch, dan switch tersebut terhubung ke konektor DB-25 standar
- Untuk papan antarmuka digunakan Teensy 3.6
- Saat berfungsi sebagai perangkat USB, ia meniru keyboard USB standar
- Saat berfungsi sebagai host USB, ia dapat menerima input mouse USB standar
- Koneksi fisiknya sendiri relatif sederhana
- 5 switch dihubungkan ke 5 input data pada Teensy
- Kabel common dihubungkan ke ground
- Input Teensy dapat memakai resistor pull-up internal, sehingga nilai default-nya
1, dan saat tombol ditekan menjadi0
- Pengecualiannya adalah resistor 1,5 kΩ yang tampaknya berada di antara tombol paling kiri dan ground
- Karena resistor ini, line tersebut selalu terlihat bernilai rendah di Teensy
- Untuk mengoreksinya, resistor pull-up 1 kΩ dipasang pada line tersebut
Kode pemrosesan input dan library
- Membaca keyset dan mengirim karakter lewat USB tampak sederhana, tetapi harus menangani input simultan dan contact bounce
- Sulit bagi pengguna menekan beberapa tombol tepat pada saat yang sama, dan kontak switch juga bisa memantul
- Kode menunggu sampai nilai tombol stabil selama 100 ms sebelum mengirim input tombol USB
- 100 ms adalah nilai delay yang ditentukan agak arbitrer
- Karena 5 tombol saja hanya mendukung 32 karakter, huruf kapital, angka, karakter khusus, dan karakter kontrol harus dimasukkan bersama tombol mouse
- Antarmuka ini juga berfungsi sebagai host USB agar mouse USB dapat dicolokkan
- Agar mouse juga dapat dipakai sebagai mouse biasa, event mouse harus diteruskan ke komputer tujuan
- Namun klik mouse yang dipakai bersama keyset tidak boleh diteruskan agar tidak terjadi klik yang tidak diinginkan
- Untuk emulasi keyboard digunakan library Arduino Keyboard
print()hanya mendukung karakter biasa dan tidak mendukung tombol khusus sepertiENTERdanBACKSPACE- Untuk tombol khusus harus menggunakan
press()danrelease()
- Untuk membaca tombol mouse digunakan library USBHost_t36
- Untuk meneruskan gerakan mouse ke komputer tujuan digunakan library Mouse
- Jika ingin membuat keyset sendiri, Anda dapat merujuk model engelbart-keyset dari Eric Schlaepfer
Pengalaman penggunaan dan kode yang dipublikasikan
- Engelbart menilai mempelajari keyset tidak sulit dan bahkan anak usia 6 tahun bisa mempelajarinya dalam seminggu, tetapi dalam penggunaan singkat yang sebenarnya, perangkat ini terasa sangat sulit secara fisik
- Menekan empat jari sekaligus terasa sulit, dan kombinasi menekan semua jari kecuali jari manis adalah yang paling rumit
- Jika ditambah kombinasi satu atau dua tombol mouse secara bersamaan, rasanya mirip membaca notasi piano yang sulit secara prima vista
- David Liddle dari Xerox PARC mengatakan keyset cenderung membuat orang menjadi lebih lambat jika berada di luar kelompok system programmer yang sangat terampil
- Program-program Alto juga cenderung memperlakukan keyset seperti tombol fungsi, bukan sebagai perangkat mengetik untuk chord input
- Kode antarmuka USB tersedia di keyset-to-usb-interface
1 komentar
Komentar Hacker News
Tulisan Ken selalu menarik. Konsep keyboard chorded (chorded keyboard) dari Douglas tampaknya kemudian melahirkan sejumlah produk penerus yang cukup sukses: https://en.wikipedia.org/wiki/Chorded_keyboard
Jika tumbuh besar di Belanda pada tahun 80-an, hampir mustahil tidak mengenal Velotype, dan karena tombolnya lebih banyak, perangkat ini dikenal lebih mudah untuk mempelajari “chord”. Penyebutan buku Nerds 2.0.1 juga bagus; buku ini adalah buku pendamping untuk serial tiga bagian PBS tahun 1998: https://archive.org/details/movies?tab=collection&query=Nerd...
Sepuluh tahun kemudian, setelah smartphone muncul, hal itu terlihat cukup konyol, tetapi saat itu benar-benar ada orang yang percaya bahwa inilah masa depan: https://en.wikipedia.org/wiki/Steve_Mann_(inventor)
Kita juga bisa melihat bahwa, seperti Morse, kode karakter dirancang agar huruf yang paling umum dapat dikirim dengan lebih mudah: [https://en.wikipedia.org/wiki/Baudot_code#/media/File:Baudot...](https://en.wikipedia.org/wiki/Baudot_code#/media/File:Baudot_Code_-_from_1888_patent.png)
Saat itu saya berusia 12 tahun, tetapi sudah cukup mahir mengetik sentuh, jadi Microwriter terasa sangat kaku dan tidak intuitif. Saya tidak tahu apa pelajarannya, tetapi ide yang tampak bagus belum tentu benar-benar bagus, dan mungkin ada alasan mengapa keyboard ala mesin tik bertahan lebih dari 150 tahun
Keyboard chorded aslinya dibuat oleh Baudot sekitar tahun 1897. Rencana awalnya adalah pengirim mengirim karakter teletype 5-bit dengan keyboard 5-bit; ini bukan sekadar prototipe sederhana, melainkan sistem yang benar-benar diterapkan
https://collection.sciencemuseumgroup.org.uk/objects/co33197...
Versi awal mengharuskan sisi pengirim dan penerima tersinkronisasi secara mekanis, dan juru ketik harus menjaga timing yang ketat agar pihak di seberang bisa menerimanya. Karena itu kemudian muncul versi kartu berlubang yang memungkinkan input lebih dulu lalu diumpankan secara otomatis, sehingga keterampilan yang dibutuhkan operator berkurang. Ini tulisan yang bagus; garis keturunannya hingga teletype terlihat hampir jelas dengan sendirinya
Saya penulisnya. Silakan kalau ada pertanyaan
Tahap pertama adalah membongkar, mengukur, menimbang, memindai 3D, dan membuat model serba plastik seperti mainan yang mudah dicetak. Setelah itu saya ingin menyempurnakannya menjadi versi hibrida berkualitas tinggi dengan bobot, rasa genggaman, material, dan komponen elektronik seperti aslinya, menggunakan cetakan resin dan perangkat keras jadi seperti roda. Menurut saya penting untuk mereproduksi bobot dan rasa asli, kekasaran saat roda yang terpasang pada potensiometer membentur batas putarannya, bahkan sensasi menggores di atas meja. Saat digenggam langsung rasanya benar-benar menakjubkan, tetapi kalau ditaruh di museum interaktif pasti cepat rusak, jadi saya berharap siapa pun bisa mencetak 3D replika plastik sederhana atau merakit replika fungsional berkualitas tinggi
Saya ingin merilis model sederhana dan rencana pembuatan detail secara gratis, dan rasanya juga bagus jika toko suvenir Computer History Museum menjualnya sebagai kit atau produk jadi. Jika akselerometer dan giroskop juga dimasukkan, perangkat ini bisa dipakai sebagai kontroler gim berbasis gestur, jadi kalau murah dan mudah ditambahkan, tidak ada alasan untuk tidak memasukkannya
Komponen yang sedang dipertimbangkan adalah modul ESP32-S3, akselerometer/giroskop 6-sumbu MPU6050, 2 potensiometer 10KΩ untuk roda pelacak X/Y, 3 tombol taktil dengan resistor pull-up, baterai LiPo 3,7V, modul pengisi daya TP4056, dan konektor USB-C untuk pengisian daya serta mode kabel. Saya ingin mendengar saran dari orang-orang berpengalaman, dan juga ingin berkolaborasi dengan Ken sebagai proyek kecintaan yang gratis, terbuka, dan nirlaba. Saya membeli printer 3D Bambu dan pemindai 3D Raptor khusus untuk proyek ini, jadi saya siap langsung memulai: don@donhopkins.com
Saya selalu penasaran apa yang terjadi pada perangkat keras ini. Saya masih sangat yakin bahwa cara input saat ini, meski menakjubkan, secara fundamental cacat, dan kita membutuhkan lompatan sekali lagi
Firmware keyboard mekanis kustom seperti QMK [1] dan ZMK [2] mendukung input kode kustom yang disebut “combo”. Pada dasarnya, jika kombinasi tombol tertentu ditekan dalam jangka waktu tertentu, firmware mengirimkan keycode tertentu; batas waktu default-nya 50 ms
Dari situ dimulailah permainan menarik untuk mencari kombinasi yang kecil kemungkinan terjadinya dan memetakannya ke keycode yang berguna. Area inti yang cocok untuk dimanfaatkan juga mulai terlihat. Combo dua tombol butuh sedikit pemikiran karena bigram ternyata cukup umum, tetapi combo tiga tombol hampir seperti ruang terbuka
Saat berpindah dari ZSA Voyager ke Chocofi, keyboard 36 tombol, saya banyak mengandalkan combo. Saya tidak suka cara membedakan tap dan hold untuk memasukkan beberapa fungsi ke satu tombol, karena timing-nya sulit sekali saya pas. Misalnya pada layout saya saat ini (Colemak mod DK), jika telunjuk, jari tengah, dan jari manis tangan kiri menekan R, S, T di home row secara bersamaan, itu menjadi Escape. Memang tiga jari, tetapi hampir tanpa usaha tambahan. Saya bisa menghilangkan layer simbol, dan cukup puas dengan hasilnya
[1] https://docs.qmk.fm/features/combo
[2] https://zmk.dev/docs/keymaps/combos
[3] https://configure.zsa.io/voyager/layouts/d7L0v/latest/0
[4] https://github.com/vietjtnguyen/zmk-chocofi/blob/main/config...
Berbeda dari inovasi Engelbart yang lain, keyset tidak tersebar luas, tetapi chorded keyboard populer di kalangan peneliti wearable computing, dan arus itu berlanjut ke pekerjaan seperti Google Glass. Contohnya Twiddler
Kelebihannya adalah bisa dioperasikan dengan satu tangan, dan beberapa rancangan dapat dipegang sekaligus dioperasikan dengan tangan yang sama tanpa permukaan yang stabil
Dipakai mulai dari Brailler mekanis era 1950-an hingga display braille elektronik modern dan note-taker, dan metode input yang menyesuaikan konsep ini untuk layar sentuh juga sudah tertanam di iOS dan Android
[1] https://wecapable.com/perkins-brailler-braille-typing/
[2] https://support.apple.com/en-us/101637
[3] https://blog.google/products/android/braille-keyboard/
Pidato peringatan Ted Nelson untuk Douglas Engelbart: https://www.youtube.com/watch?v=yMjPqr1s-cg
Penghormatan untuk Douglas Engelbart dan kritik terhadap realitas teknologi: https://archive.nytimes.com/bits.blogs.nytimes.com/2013/12/1...
Video Doug dan Karen Engelbart memimpin upacara pernikahan Marlene dan Ted: https://www.youtube.com/watch?v=TsKFbwLeS1k
Tulisan Brett Victor juga tepat mengenai intinya: https://worrydream.com/Engelbart/
Tulisan-tulisan teknologi mudah meleset dari inti karena menafsirkan Engelbart semata-mata sebagai persoalan teknologi. Sepanjang hidupnya Engelbart berfokus pada masalah manusia, dan teknologi muncul sebagai bagian dari solusinya. Mengingatnya hanya sebagai “penemu mouse komputer” mirip dengan menyebut penemu tulisan sebagai penemu pensil
Belakangan ini saya banyak membaca buku tentang komputasi era 50-an, 60-an, dan 70-an, terutama yang terkait dengan San Francisco, jadi selama beberapa minggu saya menonton demo Engelbart sepotong-sepotong. Walaupun sekarang kita hanya bisa berinteraksi dengan masa itu lewat USB, rasanya benar-benar menakjubkan bisa merasa “dekat” dengan sejarah tersebut
Ini hanya koreksi catatan kaki yang sangat kecil, tetapi bukan hanya meja dan kantor; kursi yang diduduki Engelbart selama demo juga dirancang khusus oleh Herman Miller
Saya secara rutin menggunakan Twiddler di ponsel Android. Itu memungkinkan saya mengoperasikan sepenuhnya aplikasi yang biasa saya pakai di desktop, misalnya bahkan Emacs: https://www.mytwiddler.com/
Alih-alih memasukkan delay 100 ms untuk debounce input switch, saya sangat menyarankan memakai rangkaian RC dan hex inverter. Setelah membuang cukup banyak waktu, debounce software terbaik ternyata adalah beberapa resistor dan beberapa kapasitor
https://mayaposch.wordpress.com/wp-content/uploads/2018/06/d...
Namun delay 100 ms yang disebut Ken mungkin punya tujuan lain, yaitu menunggu sampai semua input jari yang membentuk satu huruf terdeteksi. Menurut saya pendekatan yang lebih baik adalah menunggu sampai salah satu tombol dilepas sebelum mendaftarkan huruf. Bukankah Engelbart juga melakukan itu? Alasan Ken merasa ini sulit digunakan mungkin karena pendekatan berbasis timing ini
Sejauh yang saya pahami, chorded keyboard asli Baudot mengunci tombol secara mekanis sampai huruf dikirim lewat kabel telegraf. Operator telegraf punya waktu memasukkan karakter berikutnya sementara karakternya sendiri dan karakter rekan-rekannya dikirim secara terselang-seling pada baud rate tetap
Saya kadang bertanya-tanya apakah keyboard chord akan lebih baik untuk mengendalikan komputer sambil mengurangi masalah RSI dan menjaga postur tubuh lebih baik. Ruang yang dibutuhkan juga jauh lebih kecil daripada keyboard penuh.
Dari rekaman demo dan tulisan terkait, tampaknya keyset dan mouse memberikan efek yang lebih kuat saat digunakan bersama daripada saat digunakan terpisah. Namun, saya tidak tahu seberapa baik penulis multibahasa bisa memakainya. Saya penasaran apakah chord bergantung pada karakteristik bahasa tertentu seperti bahasa Inggris; misalnya, apakah urutan chord ditentukan berdasarkan frekuensi penggunaan huruf, seperti a yang lebih sering dipakai daripada x. Saya juga bertanya-tanya apakah bahasa lain bisa menggunakan chord yang sama apa adanya, atau perlu versi yang dioptimalkan.
Keyboard chord ala Engelbart hampir tidak menyebar ke luar dunia berbahasa Inggris. Namun, penemuan terkaitnya, keyboard stenografi, menyebar karena dipakai untuk transkrip pengadilan dan teks langsung siaran. Perangkat-perangkat ini memiliki strategi input teks yang sama sekali berbeda. Operator memasukkan satu suku kata utuh secara fonetis sekaligus, lalu mesin menafsirkan pelafalannya berdasarkan kamus. Karena itu dalam bahasa Inggris, kesalahan homofon adalah yang paling umum, dan dapat diperbaiki belakangan lewat konteks. Untuk menjadi mahir dibutuhkan banyak pelatihan dan latihan, serta sangat bergantung pada bahasa.
Video Douglas Engelbart menjelaskan kepada rekan penemunya Valerie Landau dan seorang blogger cara memakai bilangan biner untuk input teks: https://www.youtube.com/watch?v=DB_dLeEasL8
Penjelasannya: jika tiap jari diberi nilai seperti 1, 2, 4, 16, kombinasinya bisa membentuk angka hingga 63, dan dengan begitu memasukkan A sampai Z: https://news.ycombinator.com/item?id=43454343
Perangkat input komersial TapXR juga berfungsi sebagai mouse dan perangkat penunjuk berbasis gestur. Ini adalah sarung tangan tap wearable yang bekerja sebagai keyboard dan mouse Bluetooth; saya belum pernah mencobanya, tetapi kelihatannya cukup keren: https://www.tapwithus.com/ / https://www.youtube.com/watch?v=sdm8FcsKeoM
TapXR mengklaim sebagai cara terpadu untuk berinteraksi dengan PC, smartphone, tablet, SmartTV, proyektor, VR, AR, dan XR, serta menonjolkan input satu tangan lebih dari 80 kata per menit, hingga 10 karakter per detik, lebih dari 150 perintah kustom, lebih dari 2500 layout Tap, dan baterai 8 jam.
Ada juga tulisan tentang versi awalnya sekitar 7 tahun lalu: https://news.ycombinator.com/item?id=17122717
Saat itu saya menemukan perangkat baru bernama Tap, sebuah sarung tangan tap wearable yang bekerja sebagai keyboard dan mouse Bluetooth, sehingga terlihat seperti versi modern dari sarung tangan HandWriter milik Engelbart dan Valerie Landau. SDK iOS, Android, dan Unity3D tersedia di GitHub: https://github.com/TapWithUs
Jika bekerja dengan baik, saya ingin membuat TapPieMenus yang bisa dipakai di mana saja—VR, mobile, desktop, dan lainnya. Dengan menambahkan umpan balik taktil, mungkin bisa melatih input huruf dengan menggetarkan jari memakai sesuatu seperti buzzer piezo, atau secara diam-diam mengirim pesan yang sunyi dan tak terlihat saat dipakai, seolah mengejanya. Ada juga ulasan LinusTechTips: https://youtu.be/8za_4g5zCOM
Keyboard chord selalu terlihat seperti mimpi buruk ergonomis. Karena setiap penekanan tombol mengharuskan beberapa jari bergerak, gerakan repetitifnya justru berlipat ganda.