Zefektivnění zadávání znaků na mobilním telefonu bez T9

Rok / Year: 2011

Svazek / Volume: 13

Číslo / Number: 2

Zefektivnění zadávání znaků na mobilním telefonu bez T9 More effective letter typing on mobile phone without using T9 Jan Beneš [email protected] Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií VUT v Brně.

Abstrakt: Již dlouho zažité rozložení písmen na klávesnici mobilního telefonu je z hlediska efektivity zadávání znaků naprosto neadekvátní. Předpokladem by totiž bylo, že nejvíce vyskytující se znaky by byly A,D,G,J,M,P,T,W přesně tak jak jsou rozmístěny na klávesách 2-9 při prvním stisku. Řešení popsané v tomto článku se zabývá přizpůsobením rozložení písmen na klávesnici telefonu tak, aby bylo ideálnípro český jazyk a zároveň vhodné pro psaní levou, nebo pravou rukou.

Abstract: It has been long experienced, that the distribution of letters on the mobile phone keyboard in terms of efficiency entering characters is totally inappropriate. A prerequisite would be that the most occurring characters would be A, D, G, J, M, P, T, W exactly as they are deployed on the keys 2-9 for the first pressing. The article deals with adapting of letter layout on mobile phone keyboard to be ideal for typing in czech language and to be suitable for left or right hand.

2011/14 – 28. 3. 2011

VOL.13, NO.2, APRIL 2011

Zefektivnění zadávání znaků na mobilním telefonu bez T9 Jan Beneš Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií VUT v Brně Email: [email protected]

Abstrakt – Již dlouho zažité rozložení písmen na klávesnici mobilního telefonu je z hlediska efektivity zadávání znaků naprosto neadekvátní. Předpokladem by totiž bylo, že nejvíce vyskytující-se znaky by byly A,D,G,J,M,P,T,W přesně tak jak jsou rozmístěny na klávesách 2-9 při prvním stisku. Řešení popsané v tomto článku se zabývá přizpůsobením rozložení písmen na klávesnici telefonu tak, aby bylo ideální pro český jazyk a zároveň vhodné pro psaní levou, nebo pravou rukou.

1 Úvod Pro zefektivnění zadávání textu na mobilním telefonu je nejdůležitějším faktorem kromě tvaru klávesnice rozložení znaků na klávesnici. Vzhledem k tomu, že anatomie kláves je na každém mobilním zařízení jiná a lze ji jen těžko ovlivnit, je třeba se zabývat právě rozložením znaků. To je závislé na jazyku, ve kterém bude text zadáván, dále na použité ruce (levá nebo pravá) a tím pádem i na tom, které klávesy jsou pro stisk vhodnější a které jsou méně vhodné.

2 Postup optimalizace Optimalizace byla rozdělena do několika na sebe navazujících dílčích částí, díky čemuž bylo finálně dosaženo nejlepších výsledků. 2.1 Zjištění četnosti výskytu znaků v textu Prvním bodem v optimalizaci bylo zjištění četnosti výskytu jednotlivých znaků v psaném českém textu. Je totiž velmi důležité si uvědomit, že v každém jazyce je poměrný výskyt znaků v textu jiný. V tabulce 1 je pořadí jednotlivých znaků s absolutní četností a z ní plynoucím procentuelním ohodnocením. Jako podklad byl použit český text bez diakritiky o délce 82099 znaků (počítáno bez mezer a speciálních znaků).

15. 16. 17. 18. 19. 20.

V P J Z Y B

2531 2519 2344 1960 1775 1745

3,08 3,07 2,86 2,39 2,16 2,13

21. 22. 23. 24. 25. 26.

H F G X W Q

1611 1153 372 307 305 71

1,96 1,40 0,45 0,37 0,37 0,08

U statistik výskytu znaků z jazykovědných ústavů se v některých případech pořadí znaků na předních místech nepatrně liší – jedná se především o znaky A a E, kde jejich první a druhá pozice může být opačná a poté jde o znak I, jehož četnost výskytu v některých textech může dosáhnout až 4. pozice. Nicméně text na mobilním telefonu je zadáván bez diakritiky. Potom i například znak dlouhé Á apod. je převeden na obyčejné A a tím pádem zvýší jeho četnost. Vzhledem k tomu že v běžném textu je výskyt písmen Á, É a Ě dosti častý, posouvá se tím I až na 7. pozici tak jak je naznačeno v tab. 1. Při užití kratších textů (do délky 160 znaků) jsou variace výsledků ještě patrnější, nicméně rozložení klávesnice nelze optimalizovat pro každou konkrétní SMS zprávu zvlášť a je třeba se zaměřit na delší texty, kde nedochází k takovým rozptylům. Tím se v měřítku psaní více zpráv dosáhne nejlepší efektivity, která odpovídá právě rozložení znaků získanému v tomto článku. Jak je z tabulky 1 vidět, nejvíce používaným znakem v českém jazyce je E, které dokonce mírně přesahuje hranici výskytu 10%. Následuje A,O. Dále pak s prakticky stejnou četností T a N a dále pak znak S, který má už ale poloviční četnost než E. Za zmínku stojí i fakt, že jen znaky na prvních pěti pozicích mají v součtu pravděpodobnost výskytu 41%. Pro účel optimalizace rozložení jsou ale důležité znaky na prvních osmi místech tabulky, protože tolik je na klávesnici mobilního telefonu kláves obsahujících alfanumerické znaky a tedy na každou tuto klávesu bude pro první stisk zařazen právě jeden znak z první osmice. Pro těchto osm znaků je součet pravděpodobností dokonce 56%, což tedy znamená, že pro napsání více než poloviny textu bude stačit stisknout klávesu s potřebným znakem pouze jednou.

Tabulka 1: Četnosti výskytu znaků v českém textu # 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

Znak E A O T N S I

Počet 8779 7684 6600 5383 5163 4777 3995

% 10,69 9,36 8,04 6,56 6,29 5,82 4,87

# 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14.

Znak M L D R K U C

Počet 3654 3606 3602 3243 3222 3038 2660

% 4,45 4,39 4,39 3,95 3,92 3,70 3,24

Pro porovnání, při klasickém rozložením je součet pravděpodobností výskytu znaků přístupných při prvním stisku pouze 31%, tedy výrazně méně. Prakticky to odpovídá poměrnému počtu znaků z celkových 26, za předpokladu, že se všechny vyskytují se stejnou pravděpodobností. 2.2 Uvážení výhodnosti jednotlivých kláves Na klávesnici mobilního telefonu probíhá zadávání znaků pomocí palce. Z fyziologického hlediska je jasné, že některé

14 – 1

2011/14 – 28. 3. 2011

VOL.13, NO.2, APRIL 2011

klávesy lze stisknout jednodušeji a jiné hůře. Na obrázcích 1 a 2 je znázorněna tzv. jednoduchost stisku jednotlivých kláves pro levou a pravou ruku odstupňovaná pomocí čísel 1-8. Číslo 1 odpovídá nejlépe stisknutelnému znaku a 8 naopak nejhůře stisknutelnému.

Tabulka 2: Sousední znaky s nejvyšším výskytem Znak A B C D E F G H I

Znaky z tabulky jsou rozděleny na tři stejné části (po osmi) a po klávesnici jsou rozmístěny tak, že na každou klávesu přísluší jeden znak ze stejného místa z každé osmice. Tedy například na klávesu 2 (tedy nejvhodnější) přísluší vždy 1. znak z každé osmice – E,L,J.

Sousední D,K,T E,O,Y H,Y,K A,E,O L,M,N A,Y L A,O,Y C,K,M

Znak J K L M N O P Q R

Sousední A,E,I A,O,R A,E,I A,E,U A,E,I D,T,U A,O,R A,E,I

Znak S T U V W X Y Z

Sousední E,I,T A,E,O C,D,S A,E,Y T C,L,S A,D,E

Jak je z výsledků vidět, po velkém počtu znaků se nejvíce vyskytují písmena A,E,I. Protože všechna tato tři písmena jsou každé samostatně na jiné klávese a přístupná již při prvním stisknutí, je nutné písmena se kterými nejvíce sousedí a jsou přístupná při druhém stisku klávesy rozmístit tak, aby ležela na jiných klávesách.

3 Výsledky optimalizace rozložení kláves Obrázek 1: Výhodnost stisku kláves pro levou a pravou ruku Tímto rozdělením znaků však optimalizace není zcela kompletní, protože ještě nebyla v úvahu brána sousednost písmen ve slovech. Proto je třeba zatím uvažovat jen znaky přístupné při prvním stisku kláves.

Při uvážení všech zmíněných možností optimalizace byly finálně vytvořeny dvě klávesnice s optimálním rozložením znaků. Jedna pro levou ruku a druhá pro pravou ruku, jak je vidět na obrázku 2.

2.3 Sousednost písmen ve slovech Pro zlepšení efektivity zadávání znaků je dobré vzít v potaz i sousednost znaků. Tedy to, které znaky se bezprostředně po sobě v textu vyskytují nejvíce. Omezí se tím okamžiky, kdy se čeká na stisk stejné klávesy pro napsání znaku na druhém nebo třetím místě. Jako základ pro výpočet sousedících znaků byl použit stejný text jako v kapitole 2.1 o délce 82099 znaků. Dále byla vytvořena tabulka o velikosti 26x26 kde každý sloupec a každý řádek přísluší právě jednomu písmenu z abecedy a poté byly jednoduchým prohledáním textu znak za znakem ke každému písmenu přiřazeny počty písmen se kterými bezprostředně sousedí. Tyto výsledky jsou prezentovány v tabulce 2, ale pro zjednodušení jsou u každého písmena vybrána jen tři sousedící znaky s nejvyšším počtem výskytů.

Obrázek 2: Optimalizované rozložení pro levou a pravou ruku 3.1 Porovnání efektivit klasického a optimalizovaného rozložení Pro porovnání efektivit byly uváženy dva hlavní parametry ovlivňující komfort uživatele při zadávání textu: • Celkový počet stisknutí kláves nutný k zadání textu • Počet čekání na stisk stejné klávesy pro napsání znaku na druhém nebo třetím místě Tyto výsledky jsou prezentovány jak v číselné, tak i v grafické formě, aby byl jasně vidět rozdíl ve vytíženosti jednotlivých kláves pro různá rozložení znaků. 3.2 Celkový počet stisknutí kláves nutný k zadání textu K výpočtům byl použit běžný text o délce 1641 znaků. V praxi samozřejmě nikdo nebude do mobilního telefonu psát text o délce větší než 1000 znaků (nejběžnější je počet 160 znaků, což odpovídá jedné zprávě SMS), ale dlouhý text je použit

14 – 2

2011/14 – 28. 3. 2011

VOL.13, NO.2, APRIL 2011

proto, aby byly číselné rozdíly výsledků mezi rozloženími patrnější. Počet stisků při normálním rozložení byl 2868 a při optimalizovaném pouze 2073, což přináší zlepšení o 28%. Tabulka 3 obsahuje počty stisků jednotlivých kláves (obrázky 3 a 4 shrnují výsledky graficky). Tabulka 3: Počty stisků jednotlivých kláves Klávesa 2 3 4 5 6 7 8 9 Suma

Normální 349 349 340 294 495 429 295 317 2868

Optim. 258 379 170 277 324 135 267 263 2073

Rozdíl 91 -30 170 17 171 294 28 54 795

U normálního rozložení jsou z grafu vidět jasné výkyvy v počtu stisknutí jednotlivých kláves. Naproti tomu u optimalizovaného rozložení se žádné náhodné výkyvy neobjevují a četnosti v podstatě odpovídají zvolenému pořadí kláves podle obtížnosti stisku, které bylo popsáno v kapitole 2.2. Jasný rozdíl je především pro klávesy 4 a 7, na kterých se lidem píšícím levou rukou budou znaky zadávat nejhůře, protože musí palec vychýlit do nepřirozené polohy. U normálního rozložení je na těchto dvou klávesách počet stisků velmi vysoký (klávesa 7 je dokonce druhou nejvíce používanou klávesou), oproti tomu na optimalizované klávesnici je potřebný počet stisků těchto kláves méně než poloviční. 3.3 Počet čekání na stisk stejné klávesy Druhým a posledním porovnáním efektivit rozložení je počet čekání na stisk stejné klávesy. K výpočtu byl použit stejný text o délce 1641 znaků jako v minulé kapitole. Při normálním rozložení byl počet čekání 87 a při optimalizovaném pouze 52, což je zlepšení o 41%. Jako zajímavost by bylo vhodné zmínit, že při užití optimalizované klávesnice, která však neobsahuje vylepšení uvažující sousednost písmen, je počet čekání 84, tedy prakticky stejně jako u normálního rozložení. V tabulce 4 jsou vyneseny počty čekání podrobně pro každou klávesu zvlášť a pro všechny tři zmíněná rozložení. Tabulka 4: Počty čekání pro různá rozložení znaků Klávesa 2 3 4 5 6 7 8 9 Suma

Obrázek 3: Stisky při normálním rozložení

Obrázek 4: Stisky při optimalizovaném rozložení (levá ruka)

14 – 3

Norm. 11 19 0 5 21 23 5 3 87

Opt. 6 22 0 9 14 0 1 0 52

Opt. bez vylepšení 22 42 0 6 14 0 0 0 84

Obrázek 5: Počet čekání – normální klávesnice

2011/14 – 28. 3. 2011

VOL.13, NO.2, APRIL 2011

z optimalizovaného rozložení. V tomto případě by uživatel ihned přesně věděl, kde který znak je a proces učení by byl velice rychlý. Navíc by měl stále volbu pro přepnutí klávesnice do normálního módu.

Obrázek 6: Počet čekání – optimalizovaná klávesnice bez uvážení sousednosti znaků (levá ruka)

Obrázek 7: Počet čekání – optimalizovaná klávesnice (levá ruka)

4 Závěr Tento článek se zabývá optimalizací rozložení znaků na klávesnici mobilního telefonu tak, aby bylo přizpůsobené pro co nejrychlejší psaní textu v českém jazyce a to jak pravou rukou, tak i levou. Je uvážena četnost výskytu jednotlivých znaků v českém textu, což umožňuje znaky vhodně rozmístit po klávesnici v závislosti na fyziologických možnostech palce, kterým lze některé klávesy stisknout jednodušeji než jiné, a proto se na lépe stisknutelných klávesách budou nacházet znaky s vyšším výskytem. Dále je brána v potaz sousednost jednotlivých písmen ve slovech a díky tomu bylo možné znaky přístupné při druhém a třetím stisku klávesy přiřadit na klávesy takovým způsobem, že dochází k minimálnímu čekání. Otázkou je, zda by byl běžný uživatel ochoten využít toto optimalizované rozložení, protože by bylo nutné se ho učit. Na běžném telefonu s pevnou klávesnicí by byl proces učení velmi složitý díky existujícím popisům kláves s běžným rozložením znaků. Výhodu přinášejí telefony s dotykovým displejem, kde je klávesnici možné softwarově upravit tak, aby se na příslušných klávesách skutečně objevovaly znaky

14 – 4