Keyboards & Command Line Interfaces: Crash Course Computer Science #22

Summary

CrashCourse计算机科学系列视频探讨了计算机的输入输出设备，这些设备提供了人与计算机之间的接口。视频回顾了早期机械和电子计算机使用物理控制如齿轮、旋钮和开关进行输入输出的历史。20世纪50年代，纸带和磁带的出现使得机械输入变得过时，而纸打印机和指示灯则用于输出和实时反馈。早期计算机的输入设计简单而强大，但对用户的易用性考虑较少。随着计算机变得更便宜且功能更强大，键盘成为了主要的输入设备，其设计基于打字机，尤其是1868年由Christopher Latham Sholes发明的现代打字机。尽管存在多种键盘布局，QWERTY布局因其商业成功而成为主流。视频还介绍了电传打字机（teletype machine）和命令行界面（CLI），这些在20世纪60年代和70年代是主要的计算机交互方式。尽管后来出现了基于屏幕的终端，命令行界面因其强大功能和编程的书面特性，至今仍被程序员广泛使用。此外，文本冒险游戏如Zork展示了即使在文本交互中，程序员也能创造出有趣的体验，这些游戏是现代多人在线角色扮演游戏的前身。

Takeaways

• 💻 计算机科学系列课程中讨论了输入输出，但主要是计算机内部不同部分之间的数据传输，如RAM到CPU的指令输入。
• 🖥️ 人机交互（HCI）是研究如何通过各种输入输出设备来实现人与计算机之间通信的领域。
• ⌨️ 早期计算机使用物理控制如齿轮、旋钮和开关进行输入输出，而程序和数据的输入通常是通过打孔卡片和磁带完成。
• 📝 在20世纪50年代之前，计算机的设计重点在于简单和鲁棒性，用户易用性是次要考虑因素。
• 🔍 打孔带是为了计算机易于读取而设计的，但这种设计并不适应人类的思维方式。
• 📐 20世纪50年代末，随着计算机规模的缩小和成本的降低，开始出现了人机交互的需求。
• 🔑 键盘成为了计算机的主要输入设备，其设计源自于打字机，尤其是1868年由Christopher Latham Sholes发明的现代打字机。
• 🌐 QWERTY键盘布局尽管存在多种变体，但因为学习成本和习惯问题，至今仍然被广泛使用。
• 📐 打字机的引入主要是为了提高文档的可读性和标准化，而不是为了提高速度。
• 🚀 通过十指打字法和不看键盘的触摸打字技术，打字速度得到了极大的提升。
• 📠 早期计算机使用电传打字机（teletype machine）作为输入输出设备，允许用户通过命令行界面与计算机交互。
• 📊 20世纪70年代，随着电视的大规模生产和处理器及内存技术的提升，屏幕开始取代电传打字机成为新的计算界面。
• 🎮 即使在只有文本交互的早期，程序员也开发了如Zork这样的交互式文本游戏，为后来的图形化多人在线角色扮演游戏（MMORPG）奠定了基础。
• 🔄 命令行界面虽然简单，但功能强大，至今仍然是编程和远程访问服务器的常用方式。

Q & A

计算机科学系列课程中，关于人类输入和计算机输出的讨论主要集中在哪些方面？

在计算机科学系列课程中，关于人类输入和计算机输出的讨论主要集中在计算机不同部分之间的数据传输，如从RAM输出数据或向CPU输入指令，而关于来自人类的输入和计算机向人类提供信息的方式讨论较少。

人机交互（HCI）是什么？

人机交互（HCI）是研究如何让计算机用户通过输入输出设备与计算机进行交流的领域。这些设备提供了人与计算机之间的接口，对于用户体验至关重要。

早期的机械和机电计算设备通常使用哪些物理控制进行输入和输出？

早期的机械和机电计算设备通常使用齿轮、旋钮和开关等物理控制进行输入和输出，这几乎是人机交互的全部。

为什么在20世纪50年代之前，计算机输入被设计得尽可能简单和健壮？

在20世纪50年代之前，计算机输入被设计得尽可能简单和健壮，是因为计算机的性能有限，需要优先考虑计算机的处理能力，而用户的便捷性和理解性则是次要的。

打孔带是如何帮助早期计算机编码指令和数据的？

打孔带通过其连续性质易于机械处理，且其上的孔可以被机械或光学系统可靠地检测到，从而帮助早期计算机编码指令和数据。

为什么早期计算机通常不与人类进行交互式响应？

早期计算机通常不与人类进行交互式响应，因为这些机器非常昂贵，通常不会等待人类输入命令或数据。一旦程序开始运行，它通常会一直运行直到结束。

20世纪50年代末，计算机输入方式发生了什么变化？

20世纪50年代末，小型计算机开始变得足够便宜，使得人机交互成为可能，即人与计算机之间的双向交流。同时，大型计算机变得足够快速和复杂，能够支持多任务和多用户同时使用。

为什么键盘成为了计算机的主要输入设备？

键盘成为了计算机的主要输入设备，因为它们是当时普遍使用的数据输入机制。打字机已经被使用了数百年，而克里斯托弗·拉瑟姆·肖尔斯在1868年发明了现代打字机，其设计被后续的竞争对手公司所模仿。

QWERTY键盘布局是如何普及的？

QWERTY键盘布局因其商业成功而普及。尽管有许多替代的键盘布局被提出，但由于人们已经投入时间学习了QWERTY布局，他们不愿意学习新的东西，这就是经济学家所说的转换障碍或转换成本。

为什么早期计算机使用电传打字机（teletype machine）作为输入设备？

早期计算机使用电传打字机作为输入设备，因为它们可以发送和接收文本，并且已经具有电子接口，容易被适配用于计算机。电传打字机允许用户通过打字来与计算机进行交互，这是一种简单直观的交互方式。

命令行界面（CLI）在20世纪80年代之前为何如此流行？

命令行界面（CLI）在20世纪80年代之前之所以流行，是因为它们允许用户通过文本命令与计算机进行交互，这种方式简单、直接且功能强大。尽管只有文本交互，但程序员能够通过命令行界面完成各种复杂的任务。

为什么即使在今天，许多程序员仍然使用命令行界面？

即使在今天，许多程序员仍然使用命令行界面，因为计算机编程很大程度上仍然是一个书面任务，命令行是一个自然且强大的界面。此外，命令行也是远程访问服务器等远端计算机的最常见方式。