Μορφές
Περίληψη
Οι μορφές των συστημάτων διάδρασης βρίσκονται σε μια συνεχή εξέλιξη, η οποία εξαρτάται τόσο από την τεχνολογία και τις ανθρώπινες δεξιότητες, όσο και από το κοινωνικό και πολιτιστικό πλαίσιο δημιουργίας και χρήσης τους. Οι διάτρητες κάρτες και το πληκτρολόγιο ήταν διαθέσιμα ως συστήματα εισόδου για την βιομηχανία υφασμάτων και την τυπογραφία, πολλές δεκαετίες πριν συνδεθούν σε έναν υπολογιστή. Αν και η σύνδεση τους με τον υπολογιστή έδωσε μια οικειότητα σε ένα μηχάνημα που μέχρι τότε μόνο κάποιος ηλεκτρονικός είχε πρόσβαση, ταυτόχρονα όρισε και ένα σχετικά στενό πλαίσιο διάδρασης, όπως είναι η εισαγωγή δεδομένων και η πληκτρολόγηση κειμένου, τα οποία είναι συμβατά περισσότερο με το περιβάλλον εργασίας στο γραφείο. Από την άλλη πλευρά, ο υπολογιστής δεν έχει προτίμηση αναφορικά με τις συσκευές εισόδου και εξόδου, αλλά θα χρειαστεί να περάσουν πολλές ακόμη δεκαετίες μέχρι να αρχίσουμε να συνδέουμε ψηφιακές οθόνες, κάμερες, και αισθητήρες. Παράλληλα με τις συσκευές διάδρασης, αναπτύσσονται διαφορετικές μορφές λογισμικού διάδρασης, όπως ένας επεξεργαστής κειμένου που βασίζεται σε πληκτρολόγιο, αλλά μπορεί να έχει πολλές διαφορετικά στυλ διάδρασης, όπως παράθυρα, μενού, γραφικά, ή να βασίζεται στην γραμμή εντολών.
Αν υπάρχει ένα προηγούμενο στην ανθρώπινη εμπειρία που να δείχνει πως θα πρέπει να μοιάζει ένας υπολογιστής, αυτό είναι το μουσικό όργανο: μια επινόηση με την οποία μπορείς να διερευνήσεις ένα τεράστιο εύρος δυνατοτήτων μέσω μιας διεπαφής που συνδέει το μυαλό με το σώμα σου. Jaron Lanier
Μορφολογία
Υπάρχουν πολλοί τρόποι διάδρασης του χρήστη με τη συσκευή. Αρχικά, έχουμε τη γραμμή εντολών και τις εντολές δέσμης (batch processing). Αυτοί ήταν και είναι πολύ αποτελεσματικοί τρόποι διάδρασης, όταν ο χρήστης δίνει επαναλαμβανόμενες και σταθερές οδηγίες προς τη συσκευή. Όταν οι οδηγίες προς το σύστημα πρέπει να αλλάζουν συχνά,τότε έχουμε τον απευθείας χειρισμό (direct manipulation) και την εικονική πραγματικότητα (virtual reality - VR). Στην περίπτωση αυτή, όπου η διάδραση γίνεται δυναμικά, οι χρήστες λαμβάνουν συνέχεια ανάδραση (feedback). Στο ενδιάμεσο αυτών των ακραίων τύπων διάδρασης (γραμμή εντολής και απευθείας χειρισμός) υπάρχει ένα ολόκληρο φάσμα τύπων, μεταξύ των οποίων και τύποι διάδρασης που εμφανίζονται με τις κινητές εφαρμογές και τις συσκευές διάχυτου υπολογισμού (ubiquitous computing smart devices).
Πριν την εφικτή και οικονομική ανάπτυξη των μικροϋπολογιστών, η διάδραση σε πραγματικό χρόνο ήταν διαθέσιμη μόνο σε συστήματα που είχαν λογισμικό χρονοδιαμοιρασμού, αφού στους περισσότερους υπολογιστές την δεκαετία του 1960 η εκτέλεση των προγραμμάτων γινόταν με εργασίες δέσμης. Πέρα από τα καινοτόμα ερευνητικά συστήματα που εξετάζουμε στην επόμενη ενότητα, τα εμπορικά διαθέσιμα διαδραστικά συστήματα βασίζονταν σε τερματικά κειμένου, στα οποία η διάδραση γινόταν με γραμμή εντολών, μενού, και φόρμες. Τα τερματικά κειμένου αρχικά ήταν προσαρμοσμένες και εξελιγμένες εκδοχές του παραδοσιακού τηλέτυπου, τα οποία σταδιακά αντικαταστάθηκαν από τερματικά με ηλεκτρονικές οθόνες καθοδικού σωλήνα. Σε όλες αυτές τι περιπτώσεις ο χρήστης πληκτρολογούσε και έβλεπε το αποτέλεσμα στο χαρτί ή στην οθόνη. Η πληκτρολόγηση γινόταν συνήθως για την εισαγωγή ενός προγράμματος FORTRAN, BASIC, COBOL, ή για την χρήση του προγράμματος μέσω της γραμμής εντολών, μενού, και φόρμας. Εκτός από τους κεντρικούς υπολογιστές της IBM, που ήταν ήδη μια μεγάλη εταιρεία στις λύσεις για την ηλεκτρονική επεξεργασία δεδομένων, ήρθαν να προστεθούν και οι μίνι-υπολογιστές της DEC. Η DEC δημιούργησε την γέφυρα από τους πολύ ακριβούς κεντρικούς υπολογιστές της δεκαετίας του 1960, προς τους πολύ οικονομικούς μικροϋπολογιστές της δεκαετίας του 1970, δημιουργώντας την κατηγορία των μίνι-υπολογιστών, οι οποίοι ήταν μεν πολύ ακριβοί για να είναι προσωπικοί, αλλά αρκετά οικονομικοί για να εγκατασταθούν σε πολλούς οργανισμούς και να εκπαιδεύσουν μια νέα γενιά χρηστών, η οποία θα απαιτήσει μια πιο προσωπική εκδοχή τους.
Ο μικροϋπολογιστής Apple II ήταν μια πολύ μεγάλη εμπορική επιτυχία με εκατομμύρια πωλήσεις, αν και απευθυνόταν κυρίως σε χομπίστες των ηλεκτρονικών και του προγραμματισμού. Η προσιτή τιμή, η αξιοπιστία του, και η απλότητα στην χρήση διεύρυναν πολύ το κοινό του, πέρα από τους χομπίστες, προς τους σπουδαστές και τους επαγγελματίες. Σε αντίθεση με τους πρώτους μικροϋπολογιστές που ήταν διαθέσιμοι σε μορφή συναρμολογούμενου, ο Apple II είχε προσεγμένο βιομηχανικό σχεδιασμό που μοιάζει με τα καταναλωτικά ηλεκτρονικά όπως είναι ένα οικειακό ηχοσύστημα. Το βασικό σύστημα είχε πληκτρολόγιο, αλλά δεν είχε ούτε οθόνη, ούτε αποθηκευτικό μέσο, για τα οποία ο χρήστης μπορούσε να χρησιμοποιήσει την τηλεόραση και ένα κασετόφωνο. Το βασικό λογισμικό ήταν μια εκδοχή της γλώσσας προγραμματισμού BASIC, με την οποία ο χρήστης μπορούσε να αναπτύξει τα δικά του προγράμματα ή να αντιγράψει αυτά που έβρισκε σε περιοδικά και βιβλία της εποχής. Η μεγάλη διάδοση αυτού του μικροϋπολογιστή έδωσε το κίνητρο στην Apple να αναπτύξει βελτιώσεις όπως οθόνη και εξωτερικό μέσο αποθήκευσης, καθώς και νέα μοντέλα με περισσότερες δυνατότητες. Επίσης, το εύρος των διαφορετικών χρηστών και οι πολυδιάστατες ανάγκες τους οδήγησαν στην δημιουργία πολλών εμπορικών εφαρμογών, όπως το πρώτο φύλλο εργασίας VisiCalc, καθώς και στην ανάπτυξη πολλών βιντεοπαιχνιδιών.
Παράλληλα με την ανάπτυξη των προσωπικών διαδραστικών μίκρο-υπολογιστών, μερικές εταιρείες κατασκεύασαν τις πρώτες κονσόλες βιντεοπαιχνιδιών. Οι πρώτες κονσόλες δεν είχαν εξωτερικό αποθηκευτικό μέσο, οπότε τα βιντεοπαιχνίδια ήταν διαθέσιμα μόνο εσωτερικά σε τσιπάκια μνήμης ανάγνωσης, αλλά αυτό άλλαξε με το Atari 2600, το οποίο δεχόταν εξωτερικές κασέτες, όπου βρίσκονταν τα τσιπ με την μνήμη ανάγνωσης. Οι κονσόλες συνοδεύονταν από συσκευές εισόδου με την μορφή του μοχλού ελέγχου και δεν είχαν ούτε πληκτρολόγιο, ούτε ποντίκι, ενώ η έξοδος γινόταν προς την τηλεόραση. Όπως και οι μορφές των προσωπικών διαδραστικών συστημάτων έχουν μόνο μικρές αλλαγές από το 1984 με το Apple Macintosh, έτσι και οι κονσόλες δεν έχουν αλλάξει σημαντικά. To ίδιο ισχύει και με την αρχιτεκτονική του λογισμικού τους, το οποίο συνήθως δεν περιλαμβάνει το ενδιάμεσο επίπεδο ενός λειτουργικού συστήματος, αφού οι κατασκευαστές βιντεοπαιχνιδιών προτιμάνε να έχουν πλήρη έλεγχο πάνω στο υλικό, γιατί αυτό τους δίνει μεγαλύτερη δημιουργικότητα και έλεγχο στο τελικό αποτέλεσμα, που είναι το ζητούμενο σε αυτήν την βιομηχανία. Αν και τα πρώτα βιντεοπαιχνίδια ξεκίνησαν κυρίως ως προσομοιώσεις επίκαιρων θεμάτων, όπως το τένις, ή οι διαστημικές μάχες, σταδιακά η δημιουργικότητα των σχεδιαστών βιντεοπαιχνιδιών δημιουργούν νέα είδη και κυρίως νέες συσκευές εισόδου. Σε αντίθεση με τους προσωπικούς υπολογιστές με γραφική διεπαφή που έχουν μείνει σταθεροί, η βιομηχανία των βιντεοπαιχνιδιών φαίνεται πιο δημιουργική, γιατί δεν περιορίζεται ούτε από συσκευές εισόδου, ούτε από ένα λειτουργικό σύστημα με γραφική διεπαφή.
Η εμπορική επιτυχία των μικροϋπολογιστών και ειδικά του Apple II, καθώς και η εμφάνιση λειτουργικών συστημάτων, όπως το CPΜ, και εφαρμογών γραφείου, όπως ο επεξεργαστής κειμένου WordStar και η λογιστική εφαρμογή VisiCalc, έστρεψαν την προσοχή της IBM από τους κεντρικούς υπολογιστές που ήταν η διαχρονική της αγορά προς την κατεύθυνση ενός προσωπικού υπολογιστή για τις εργασίες του γραφείου. Αν και δεν υπήρχε ακόμη κάποιο πετυχημένο εμπορικά εύχρηστο γραφικό περιβάλλον εργασίας, υπήρχαν ήδη πάρα πολλές και πολύ οικονομικές λύσεις υλικού και λογισμικού για το περιβάλλον γραφείου, μια αγορά δηλαδή που η IBM θεωρούσε ότι της ανήκε και όπου είχε διαχρονικά τον έλεγχο των τιμών. Αυτή η νέα αγορά προσωπικών υπολογιστών είχε πολύ διαφορετικές ιδιότητες από την παραδοσιακή αγορά της IBM με τους κεντρικούς ή μίνι-υπολογιστές. Τόσο ο κεντρική μονάδα, όσο και τα συστήματα εισόδου και εξόδου είχαν πλέον προσβάσιμη τιμή ώστε να είναι προσιτά από πολλές μικρές επιχειρήσεις, καθώς και νοικοκυριά. Ταυτόχρονα, η κατασκευή του λογισμικού, αλλά και η χρήση του ήταν πλέον αρκετά διαδεδομένη, ώστε νέες μικρές εταιρείες, ακόμη και ανεξάρτητοι κατασκευαστές να δημιουργούν πολλές εφαρμογές ή λειτουργικά συστήματα, όπως το CPM, τα οποία μπορεί να μην ήταν τόσο καλά όσο αυτά της IBM, αλλά ήταν αρκετά καλά και πολύ οικονομικά. Η είσοδος της IBM με τον προσωπικό της υπολογιστή ουσιαστικά έδωσε μια σφραγίδα ποιότητας και σοβαρότητας σε έναν ιδιαίτερα πολυφωνικό χώρο, ταυτόχρονα όμως με την επικράτηση του έδωσε και ένα τέλος στην δημιουργικότητα η οποία θα περάσει σε έναν μικρότερο βαθμό προς το Apple Macintosh.
Η παρουσία ενός διακριτού επιπέδου λογισμικού ανάμεσα στο υλικό του υπολογιστή και στις εφαρμογές του ήταν για πολλές δεκαετίες κάτι περιττό, αφού δεν υπήρχαν πολλές διαφορετικές αρχιτεκτονικές, ενώ και οι εφαρμογές δεν ήταν πολλές. Σε μερικές περιπτώσεις, κάποιος κατασκευαστής έφτιαχνε μερικές βιβλιοθήκες προγραμματισμού, έτσι ώστε να μην χρειάζεται να υλοποιεί συνέχεια κάποιες βασικές λειτουργίες, αλλά στην πράξη, οι περισσότερες εφαρμογές φτιάχνονταν από την αρχή, είτε σε γλώσσες υψιλού επιπέδου όπως οι FORTRAN, COBOL, BASIC, είτε σε συμβολική γλώσσα μηχανής. Η διάθεση οικονομικών επεξεργαστών από την Intel που τοποθετήθηκαν σε πολλούς διαφορετικούς μίκρο-υπολογιστές, οδήγησε στην δημιουργία των πρώτων λειτουργικών συστημάτων, τα οποία επέτρεπαν στους προγραμματιστές να εστιάσουν στις λειτουργίες της εφαρμογής τους, χωρίς να νοιάζονται για την πρόσβαση στον δίσκο και στις βασικές συσκευές εισόδου και εξόδου. Η επιλογή του λειτουργικού συστήματος MSDOS από την IBM για τον πρώτο της προσωπικό υπολογιστή και η ανάπτυξη πολλών εφαρμογών για αυτήν την πλατφόρμα δημιούργησαν μια αγορά και ένα τρόπο διάδρασης που θα παραμείνει επίκαιρος ακόμη και μετά την εμφάνιση της γραφικής διεπαφής. Πράγματι, οι πρώτες εκδόσεις του γραφικού περιβάλλοντος της Microsoft μέχρι και την έκδοση Windows Me του 2000, βασίζονται στο MS-DOS, ενώ ακόμη και επόμενες εκδόσεις που έχουν κατασκευαστεί από την αρχή, υλοποιούν για λόγους συμβατότητας έναν περιβάλλον εξομοίωσης για τις διαχρονικά δημοφιλείς εφαρμογές που τρέχουν μόνο πάνω σε MS-DOS.
Τα επιτραπέζια συστήματα με οθόνη γραφικών, πληκτρολόγιο, και ποντίκι, ήταν από την δεκαετία του 1980 και μέχρι τις αρχές της δεκαετίας του 2010, η βασική μορφή υλικού διάδρασης. Για παράδειγμα, ο επιτραπέζιος υπολογιστής Apple Lisa απέτυχε εμπορικά, αλλά ήταν καθοριστικής σημασίας για την μετάβαση από τον Xerox Star που απευθυνόταν μόνο στο περιβάλλον του γραφείου προς την κατεύθυνση του Apple Macintosh που έφερε την γραφική επιφάνεια εργασίας σε ένα ευρύτερο κοινό. Για τον σκοπό, αυτό η Apple ϋοθετεί από το Xerox Star το ποντίκι και την γραφική επιφάνεια εργασίας με τα έγγραφα ως αρχεία. Ταυτόχρονα, προσθέτει στο Macintosh την ιδέα της διάκρισης ανάμεσα στις εφαρμογές και στο λειτουργικό σύστημα, έτσι ώστε να μπορεί να προσαρμοστεί σε διαφορετικές ανάγκες. Το Apple Macintosh δημιουργεί ένα σημείο αναφοράς για την διάδραση με επιτραπέζια συστήματα, που στην συνέχεια θα αντιγραφεί από την Microsoft με τα Windows 95, καθώς και από τα γραφικά περιβάλλοντα των συστημάτων Linux με τα GNOME, KDE. Ο χρήστης μπορεί με το ποντίκι να εξερευνήσει τις εφαρμογές και τα έγγραφα του συστήματος, ενώ δεν χρειάζεται να θυμάται εντολές αφού μπορεί να τις ανακαλύψει σταδιακά μέσα από μενού, φόρμες, και παλέτες εργαλείων. Η δημιουργία εφαρμογών που βασίζονται στις ίδιες βιβλιοθήκες και σε κάποιους βασικούς κανόνες ενισχύει ακόμη περισσότερο την ευχρηστία του συστήματος, αφού ακόμη και μια νέα εφαρμογή έχει πολλές διαδράσεις παρόμοιες με προηγούμενες, όπως το άνοιγμα, αποθήκευση, και εκτύπωση εγγράφων. Η διάκριση ανάμεσα στις εφαρμογές και στο λειτουργικό σύστημα δημιουργεί τα θεμέλια για ένα σύστημα διάδρασης που θα διατηρηθεί και θα επεκταθεί ακόμη περισσότερο με τα κινητά και φορετά συστήματα διάδρασης των επόμενων δεκαετιών.
Η διαδραστική τηλεόραση είναι μια προσπάθεια για την βελτίωση ενός παραδοσιακού μέσου που έχει κατηγορηθεί για την δημιουργία παθητικότητας από την πλευρά του τηλεθεατή. Από τις αρχές της δεκαετίας του 1990, πολλές εταιρείες και ερευνητικές ομάδες προσθέτουν τεχνολογίες διάδρασης σε τηλεοπτικούς δέκτες, έτσι ώστε τα ωφέλη της διάδρασης να μην βρίσκονται μόνο στους επιτραπέζιους υπολογιστές. Αρχικά οι περισσότερες προσπάθειες μετέφεραν την λειτουργικότητα των επιτραπέζιων εφαρμογών στον τηλεοπτικό δέκτη, όπως την ηλεκτρονική αλληλογραφία και την περιήγηση στον παγκόσμιο ιστό. Σταδιακά οι σχεδιαστές κατανόησαν πως το πλαίσιο και οι στόχοι χρήσης της διαδραστικής τηλεόρασης δεν είναι καθόλου ίδιοι με αυτούς του επιτραπέζιου υπολογιστή. Ο τηλεοπτικός δέκτης βρίσκεται συνήθως σε ένα σαλόνι και οι χρήστες παρακολουθούν από απόσταση και με παρέα προγράμματα που έχουν μια σημαντική ψυχαγωγική διάσταση. Με αυτόν τον τρόπο, η διάδραση πήρε μια λιγότερο κυριαρχική θέση ως συμπλήρωμα της ροής οπτικοακουστικού περιεχομένου, με εφαρμογές ψηφοφορίας, μηνυμάτων, και πρόσθετης πληροφορίας.
Την ίδια περίοδο που η τηλεόραση γίνεται περισσότερο διαδραστική, αναδύεται μια νέα μορφή προσωπικού συστήματος διάδρασης με την ονομασία έξυπνο τηλέφωνο, το οποίο θα γίνει σύντομα η πιο δημοφιλής διαδραστική συσκευή. Οι πρώτες προσπάθειες στην κατασκευή φορητών συστημάτων μεγέθους παλάμης είχαν ασύμβατα στοιχεία διάδρασης, τα οποία ήταν συνήθως απευθείας δανεισμένα από τα επιτραπέζια συστήματα, όπως ακριβώς και στην περίπτωση της διαδραστικής τηλεόρασης. Στην πορεία όμως το έξυπνο τηλέφωνο με οθόνη αφής θα ϋοθετήσει την ιδέα των εφαρμογών από τα επιτραπέζια συστήματα σε μια περισσότερο απλή μορφή και με έμφαση στο οπτικοακουστικό περιεχόμενο. Με αυτόν τον τρόπο, πολύ χρήστες θα αποκτήσουν πρόσβαση σε διαδραστική πληροφορία και επικοινωνία με μια φορητή συσκευή με κύρια στοιχεία όχι τόσο το τηλέφωνο, αλλά κυρίως την ασύρματη πρόσβαση σε δίκτυα δεδομένων, καθώς και την κάμερα και γεωγραφική θέση, τα οποία θα αποτελέσουν δομικά στοιχεία διάδρασης με τις κινητές εφαρμογές. Σε πολύ σύντομο χρονικό διάστημα από την εμφάνιση του, το έξυπνο τηλέφωνο θα αρχίσει να χρησιμοποιείται λιγότερο ως τηλέφωνο και περισσότερο ως τερματικό κατανάλωσης περιεχομένου, κάτι δηλαδή που ήταν ένα από τα κακά χαρακτηριστικά της παραδοσιακής τηλεόρασης.
Σε αυτό το μέρος μελετήσαμε την ιστορική εξέλιξη της σχεδίασης της διάδρασης ανθρώπου και υπολογιστή. Το πιο σημαντικό συμπέρασμα που προκύπτει από πολλά ιστορικά παραδείγματα είναι ότι μόνο εκ του αποτελέσματος γίνεται κατανοητό γιατί κάποιες σχεδιάσεις είναι καλύτερες από άλλες. Ταυτόχρονα, παραμένει πάντα δύσκολο να προβλέψουμε και να σχεδιάσουμε με σιγουριά εκείνες τις μελλοντικές διαδράσεις ανθρώπων και υπολογιστών που είναι περισσότερο αποτελεσματικές. Αν και ο στόχος θα είναι πάντα φευγαλέος, υπάρχουν θεωρίες, τεχνικές, μοτίβα, τεχνολογίες και μέθοδοι που αργά ή γρήγορα μας δίνουν σταδιακά καλύτερες λύσεις. Σε κάθε περίπτωση, είναι σκόπιμο να ξέρουμε τι έχουν δοκιμάσει οι σχεδιαστές της διάδρασης στο παρελθόν και γιατί (α)πέτυχε.
Πέρα από τον υπολογισμό
Ένας από τους πιο σημαντικούς μορφολογικούς μετασχηματισμούς ήταν η δημιουργία του Sketchpad στο MIT από τον Ivan Sutherland το 1963. Ο κεντρικός υπολογιστής που είχε στην διάθεση του μπορούσε να προγραμματιστεί με διάτρητες κάρτες και η βασική αλληλεπίδραση γινόταν σε εργασίες δέσμης, όπου υπήρχε ένας σημαντικός ετεροχρονισμός ανάμεσα στην ανάγνωση του προγράμματος και στην τελική εκτύπωση του αποτελέσματος. Αντίθετα, το Sketchpad εστιάζει στην διάδραση σε πραγματικό χρόνο με χρήση πένας και οθόνης, όπου τα γραφικά ελέγχονται τόσο από την πένα, όσο και από τον υπολογιστή σε πραγματικό χρόνο, δίνοντας έτσι μια από τις πρώτες εμπειρίες συμβίωσης ανάμεσα στον άνθρωπο και την μηχανή. Αν και αυτή η υπέρβαση φαίνεται πολύ μεγάλη, ήδη υπήρχαν σε χρήση οι επιμέρους τεχνολογίες για διαφορετικούς σκοπούς, όπως η είσοδος με πένα αντί για διάτρητες κάρτες και η έξοδος σε οθόνη, αντί για εκτύπωση σε χαρτί. Πράγματι, την ίδια περίοδο, οι μεταπτυχιακοί ερευνητές στο MIT χρησιμοποιούν τους μεγάλους υπολογιστές της εποχής για να φτιάξουν διαδραστικά προγράμματα όπως τα ψυχαγωγικά τρίλιζα, λαβύρινθος, και Spacewar ή την πολύ ακριβή γραφομηχανή. Το συμπέρασμα είναι ότι ο μορφολογικός μετασχηματισμός συμβαίνει με σταδιακές μετατροπές και περισσότερο ως δημιουργική σύνθεση τεχνολογιών που ήδη υπάρχουν, παρά ως καινοτομία χωρίς προηγούμενο.
Το αρχικό όραμα για το Dynabook ήταν η δημιουργία ενός φορητού συστήματος διάδρασης για παιδιά, που μορφολογικά έμοιαζε με τους σύγχρονους υπολογιστές ταμπλέτας. Το λογισμικό διάδρασης του όμως δεν είχε τίποτα κοινό με αυτό που έχουν οι σύγχρονες ταμπλέτες iOS, Android. Ο στόχος του Dynabook ήταν να δημιουργήσει μια νέα μορφή ψηφιακού αλφαβητισμού, η οποία βασίζεται στην ανάγνωση του πηγαίου κώδικα που έχουν γράψει άλλοι, στην μετατροπή και κατανόηση του, και τελικά στην ανάπτυξη πρωτότυπων διαδραστικών έργων λογισμικού, ως μια νέα μορφή λογοτεχνίας. Για αυτόν τον σκοπό, ο Άλαν Κέη και η ομάδα του δημιούργησαν το λογισμικό Smalltalk, το οποίο είχε ως βασική προδιαγραφή την δυνατότητα υλοποίησης του δημοφιλούς βιντεοπαιχνιδιού Spacewar με σχετικά μικρή προσπάθεια και λίγο κώδικα. Ο προγραμματισμός του Spacewar, εκτός από την διασκέδαση του ίδιου του παιχνιδιού με έναν συμπαίκτη, έδινε πρόσβαση σε ένα περιβάλλον προσομοίωσης της βαρύτητας. Με άλλα λόγια, ο χρήστης του Dynabook δεν ήταν απλά ένας καταναλωτής βιντεοπαιχνιδιών που αγόραζε, αλλά ήταν κάποιος που θα μελετούσε την κατασκευή τους, θα έκανε μετατροπές, και τελικά θα άρχιζε να φτιάχνει τα δικά του παιχνίδια και προσομοιώσεις για άλλα φυσικά ή τεχνητά φαινόμενα.
Το λογισμικό και το υλικό διάδρασης των δημοφιλών επιτράπεζιων συστημάτων δημιουργήθηκε ως ένα ενδιάμεσο πρωτότυπο, αλλά τελικά εδραιώθηκε ειδικά στον χώρο του γραφείου και της εργασίας. Το επιτραπέζιο σύστημα Xerox Alto δημιουργήθηκε ως ένα ενδιάμεσο προτότυπο για το Dynabook, γιατί ήταν ένα εφικτό ενδιάμεσο βήμα από τους μίνι-υπολογιστές του 1970 προς την μελλοντική κατεύθυνση φορητών μορφών. Ο βασικός στόχος ήταν η ανάπτυξη λογισμικού στο περιβάλλον Smalltalk και οι δοκιμές με παιδιά, έτσι ώστε να βελτιωθεί η κατανόηση των ερευνητών για αυτόν τον σχεδιαστικό χώρο. Τα εδραιωμένα εμπορικά συμφέροντα στον χώρο των εκδόσεων της μητρικής εταιρείας Xerox οδήγησαν τελικά στην δημιουργία του Star, το οποίο απευθύνεται στον χώρο του γραφείου. Με την σειρά της, η Apple παρουσίασε το σύστημα Macintosh για ένα ευρύτερο κοινό, το οποίο εκτός από τις εφαρμογές γραφείου ενδιαφέρεται επίσης για την δημιουργικότητα και την ψυχαγωγία. Με αυτόν τον τρόπο, ένα πειραματικό σύστημα για την εκπαίδευση, τελικά βρίσκεται στο γραφείο με πολύ διαφορετικό λογισμικό, γιατί μια σειρά από οργανισμοί είχαν διαφορετικά κίνητρα και συμφέροντα, και όχι γιατί η επιφάνεια εργασίας είναι ο αντικειμενικά καλύτερος τρόπος διάδρασης για τις διεργασίες του γραφείου.
Η διαθεσιμότητα οικονομικών μικροεπεξεργαστών στις αρχές της δεκαετίας του 1970 επέτρεψε σε πολλές νέες μικρές εταιρείες να κατασκευάσουν προσιτούς μικροϋπολογιστές δημιουργόντας έτσι μια νέα αγορά που καμία από τις μεγάλες εταιρείες εκείνης της εποχής όπως οι IBM, DEC, Xerox, δεν μπορούσαν να φανταστούν. Εκείνη την εποχή, η πιο γρήγορα αναπτυσόμενη εταιρεία υπολογιστών ήταν η DEC, η οποία έφτιαχνε οικονομικούς μίνι-υπολογιστές για πολύπλοκο λογισμικό χρονοκαταμερισμού, που ήταν πολύ δημοφιλές στα πανεπιστήμια και στις μικρές εταιρείες, ενώ οι μεγαλύτεροι οργανισμοί συνήθως προτιμούσαν έναν κεντρικό υπολογιστή της IBM. Όπως ακριβώς ο διευθυντής της IBM έκανε την λανθασμένη πρόβλεψη το 1958, ότι ο κόσμος δεν χρειάζεται περισσότερους από δέκα υπολογιστές, έτσι ακριβώς και ο διευθυντής της DEC, ο οποίος διέψευσε την προφητεία της IBM με εκατοντάδες μίνι-υπολογιστές, ήρθε με την σειρά του να κάνει μια λάθος πρόβλεψη το 1977, ότι, δηλαδή, κανείς άνθρωπος δεν χρειάζεται έναν προσωπικό υπολογιστή στο σπίτι του. Ήδη είχε εμφανιστεί ο πρώτος συναρμολογούμενος μικροϋπολογιστής, οποίος μπορούσε να προγραμματιστεί για την εκτέλεση του βιντεοπαιχνιδιού Lunar Lander, με την βοήθεια της BASIC, που ήταν το πρώτο προϊόν της νέας εταιρείας Microsoft. Αρχικά ο Altair απευθυνόταν κυρίως σε χομπίστες ηλεκτρονικών κατασκευών που απλά ήθελαν έναν πιο ευέλικτο σταθμό εργασίας. Η δυνατότητα του όμως να εκτελεί διαφορετικά προγράμματα λογισμικού τον μετέτρεψε σε ένα κομβικό σημείο για την δημιουργία μιας νέας κατηγορίας προσιτών προσωπικών υπολογιστών, αφού πολλές νέες μικρές εταιρείες θα δημιουργηθούν για να εκμεταλευτούν τις ευκαιρίες σε υλικό και λογισμικό μικρής κλίμακας, όπως οι Apple, Microsoft, Commodore, Digital Research.
Τα περισότερα συστήματα με γραφική διεπαφή χρησιμοποιούν την επιφάνεια εργασίας, τις εφαρμογές, και τα αρχεία εγγράφων ως την βασική μορφή λογισμικού διάδρασης, αλλά όλα αυτά δεν είναι παρά μόνο μια εκδοχή της διάδρασης που μπορούμε να έχουμε για τις δουλειές του γραφείου. Παράλληλα με την κατασκευή του Lisa, μια ομάδα της Apple, κατασκευάζει ένα αρχικό προσχέδιο του Macintosh, υπό την καθοδήγηση του Jef Raskin. Σε αντίθεση με το Lisa, που απευθύνεται στην εταιρική αγορά του γραφείου, το Macintosh αρχικά στοχεύει στην επεξεργασία κειμένου, που θεωρείται η πιο χρήσιμη λειτουργία των υπολογιστών και απευθύνεται σε όλους, δηλαδή σε σχολεία, σπίτια, γραφεία. Για τον σκοπό αυτό, ο Jef Raskin κατασκευάζει ένα μηχάνημα που είναι πολύ οικονομικό και απλό στην χρήση του και δεν περιλαμβάνει ούτε λειτουργικό σύστημα, ούτε εφαρμογές, ούτε αρχεία. Το λειτουργικό πρωτότυπο βασίζεται, όπως ακριβώς και το Lisa, σε μια κάρτα επέκτασης του δημοφιλούς Apple II, αλλά δεν περιλαμβάνει ούτε γραφικό περιβάλλον με παράθυρα, ούτε είσοδο με ποντίκι. Η διάδραση βασίζεται στο πληκτρολόγιο, με το οποίο χρήστης επεξεργάζεται έγγραφα, τα οποία αποθηκεύονται αυτόματα σε μια δισκέτα, η οποία αποτελεί την φυσική αναπαράσταση του εγγράφου χωρίς να μεσολαβεί η έννοια του αρχείου. Η πιο σημαντική διαφορά από τα συστήματα διάδρασης εκείνης της εποχής, αλλά και όσα ακολούθησαν, είναι ότι αντί για εφαρμογές και λειτουργικό σύστημα, χρησιμοποιεί μια συλλογή από εντολές, οι οποίες μπορούν να εφαρμοστούν πάνω στο έγγραφο κειμένου, παρόμοια με τα συστήματα UNIX. Αν και αυτή η φιλοσοφία διάδρασης δεν εφαρμόστηκε τελικά στην εμπορική εκδοχή του Macintosh, o Jef Raskin εφάρμοσε αυτές τις ιδέες λίγο αργότερα στα εμπορικά προϊόντα SwyftCard, Canon Cat και Archy.
Με την εξαίρεση του Jef Raskin, για τους περισσότερους κατασκευαστές διάδρασης και σίγουρα για όλους τους χρήστες θεωρείται δεδομένο ότι τα αρχεία, οι εφαρμογές, και το λειτουργικό σύστημα είναι θεμελιώδη συστατικά. Παρόμοια και για τον Alan Kay και την ομάδα του αρχικά στο Xerox PARC και αργότερα στην Disney, η αρχιτεκτονική ενός διαδραστικού συστήματος παραμένει ανοιχτή σε ερμηνείες και σε κατευθύνσεις. Όπως στο περιβάλλον Smalltalk δεν υπάρχει η διάκριση ανάμεσα σε εφαρμογές και λειτουργικό σύστημα, έτσι και στο νέο περιβάλλον Squeak δεν υπάρχουν αυτές οι έννοιες, ούτε τα αρχεία. Η βασική θεμελίωση του συστήματος Squeak γίνεται με την έννοια του αντικειμένου που στέλνει μηνύματα σε άλλα αντικείμενα. Με αυτόν τον τρόπο, όλα τα γραφικά στοιχεία του συστήματος είναι αντικείμενα, τα οποία μπορούν να προγραμματιστούν σε πραγματικό χρόνο. Όπως ακριβώς στα συστήματα UNIX όλα είναι αρχεία, έτσι ακριβώς και στο σύστημα Squeak όλα είναι αντικείμενα που μπορούν να αναγνωρίσουν κάποια μηνύματα από άλλα αντικείμενα. Ο απλός χρήστης οργανώνει το γραφικό περιβάλλον σε επιμέρους περιοχές έργων, όπου όλα τα διαθέσιμα εργαλεία μπορούν να εφαρμοστούν σε όλο το διαθέσιμο οπτικοακουστικό περιεχόμενο, χωρίς να γίνεται κάποια διάκριση ανάμεσα σε διαφορετικά είδη περιεχομένου ή διαφορετικά είδη εφαρμογής, αφού ο γραφικός χώρος εργασίας είναι ενιαίος. Αυτό το περιβάλλον διάδρασης επιτρέπει στον χρήστη να κάνει πολύ περισσότερα λάθη, ενώ για την καλύτερη χρήση του θα πρέπει να υπάρχει γνώση της γλώσσας προγραμματισμού του συστήματος που είναι μια εξέλιξη της Smalltalk. Το τίμημα της αρχικά αυξημένης δυσκολίας χρήσης είναι η μεγαλύτερη δημιουργικότητα πέρα από τα όρια που θέτουν τα συμφέροντα των κατασκευαστών εφαρμογών.
Ένα από τα πιο σημαντικά ερευνητικά παραδείγματα διάδρασης στον χώρο της εργασίας χωρίς λειτουργικό σύστημα, εφαρμογές, και αρχεία, δημιουργήθηκε από το Αγγλικό παράρτημα του Xerox PARC στις αρχές της δεκαετίας του
- Την ίδια περίοδο που τα κεντρικά του PARC στην Καλιφόρνια εξερευνούσαν τις τεχνολογίες διάδρασης με τον διάχυτο υπολογισμό, η ερευνητική ομάδα στο Κέμπριτζ δοκίμαζε μια εναλλακτική κατεύθυνση για το ψηφιακό γραφείο του μέλλοντος. Αν και το Xerox PARC με τον επιτραπέζιο Star και τον επεξεργαστή κειμένου Bravo είχε ήδη καθορίσει την μορφή του σύγχρονου ψηφιακού γραφείου οι ερευνητές γνώριζαν καλύτερα από τους χρήστες ότι αυτά τα συστήματα διάδρασης δεν ήταν μονοσήμαντα. Μια εναλλακτική κατεύθυνση για την διάδραση στην πραγματική επιφάνεια εργασίας είναι η επαύξηση των αντικειμένων του γραφείου και όχι η αντικατάσταση τους με προσομοιωμένες μορφές στον υπολογιστή. Πράγματι, με την χρήση της υπολογιστικής όρασης και ενός προβολέα που βρίσκονται πάνω από το γραφείο είναι εφικτή η επαύξηση του φυσικού χαρτιού, πάνω στο οποίο μπορούν να προβάλονται δυναμικά γραφικά. Το φυσικό χαρτί και η γραφή με το χέρι παραμένουν στο γραφείο, το οποίο επαυξάνεται με τις δυνατότητες του υπολογιστή και της κάμερας που είναι η βασική συσκευή εισόδου. Τα συστήματα επαυξημένης πραγματικότητας αποτελούν ένα παράδειγμα διάδρασης που βασίζεται περισσότερο στην σύζευξη με τον πραγματικό κόσμο, παρά με την προσομοίωση ή την αντικατάσταση του με μια εικονική πραγματικότητα.
Τα συστήματα εικονικής πραγματικότητας αποτελούν μια ιδιαίτερη μορφή διάδρασης, αφού δεν παρουσιάζουν συγγένειες με τα αντίστοιχα συστήματα εισόδου και εξόδου και τις γραφικές διεπαφές. Η κατασκευή των πρώτων συστημάτων εικονικής πραγματικότητας από την ομάδα του Jaron Lanier στα τέλη της δεκαετίας του 1980 ξεκίνησε με βασικό κίνητρο ένα αντίβαρο στην δημοφιλία των συστημάτων τεχνητής νοημοσύνης. Τα συστήματα τεχνητής νοημοσύνης μετά την αρχική τους σχεδίαση και την περιστασιακή ενημέρωση τους δεν έχουν ανάγκη ανθρώπινης διάδρασης για να λειτουργήσουν. Αντίθετα, το αρχικό όραμα για τα συστήματα εικονικής πραγματικότητας βασίζεται στην συνεχή ανθρώπινη παρουσία και διάδραση μέσω του υπολογιστή με έναν εικονικό κόσμο καθώς και με τις αναπαραστάσεις άλλων χρηστών. Τόσο οι αναπαραστάσεις των χρηστών όσο και τα εικονικά περιβάλλοντα αρχικά σχεδιάζονται με δημιουργικούς τρόπους πέρα από την προσομοίωση της πραγματικότητας. Για παράδειγμα, ένας χρήστης μπορεί να εμφανιστεί στην εικονική πραγματικότητα με την μορφή κάποιου ζώου ή κάποιου κυτάρου και να προσπαθήσει να αλληλεπιδράσει κάνοντας μια χαρτογράφηση ανάμεσα στα διαθέσιμα συστήματα εισόδου και στις δυνατότητες κίνησης της αντίστοιχης αναπαραστάσης. Τελικά, η εικονική πραγματικότητα απομακρύνθηκε από το αρχικό όραμα, όπου η έμφαση ήταν στον άνθρωπο και στην δημιουργικότητα προς την εμπορική κατεύθυνση της προσομοίωσης και κυρίως της πιστής απεικόνισης παρά της διάδρασης.
Συνεργατικό οικοσύστημα διεπαφών
Η συνεργασία μεταξύ των ανθρώπων και μέσω των υπολογιστών είναι ένα διαχρονικό θέμα στα συστήματα διάδρασης. Ακόμη και στα πρώτα πολυχρηστικά συστήμα χρονοδιαμοιρασμού υπάρχουν κοινά αποθετηρία και ανταλλαγή ηλεκτρονικής αλληλογραφίας, έστω και με ασύγχρονο τρόπο. Το πρώτο διαδραστικό σύστημα σύχρονης συνεργασίας είναι το NLS του Douglas Engelbart, όπου οι χρήστες βλέπουν το ίδιο έγγραφο στις προσωπικές οθόνες και μπορούν να συνεργαστούν στην επεξεργασία του με ενέργειες και χειρονομίες που γίνονται μέσω πολλαπλών δεικτών που οδηγούνται από το ποντίκι του κάθε χρήστη. Χρειάστηκε να περάσουν τουλάχιστον δύο δεκαετίες από το NLS για να βρούμε στις αρχές της δεκαετίας του 1990 ένα σύστημα, που προσθέτει πολλές διαφορετικές συσκευές συνεργασίας.
Η κατασκευή και εκτέλεση των δημοφιλών βιντεοπαιχνιδιών, αρχικά δεν γινόταν μόνο για ψυχαγωγικούς σκοπούς, αλλά είχε και εμπορικούς καθώς και εκπαιδευτικούς σκοπούς. Το βιντεοπαιχνίδι Spacewar δημιουργήθηκε για να εξερευνηθούν τα όρια των δυνατοτήτων διάδρασης σε πραγματικό χρόνο με τον πρωτοεμφανιζόμενο μίνι-υπολογιστή DEC PDP-1. Το Spacewar στην συνέχεια ήταν σημείο αναφοράς για την δημιουργία του Dynabook και της Smalltalk από τον Alan Kay ο οποίος ήθελε τα παιδιά να μπορούν όχι μόνο να διασκεδάσουν, αλλά να μπορούν και να το υλοποιήσουν σε μια προσβάσιμη για αυτά γλώσσα προγραμματισμού.
Μερικά χρόνια αργότερα, ο Paul Allen υλοποιεί το πρώτο προϊόν της νεοσύστατης Microsoft την πρώτη Basic για τον συναρμολογούμενο μίκρο-υπολογιστή Altair, έτσι ώστε να μπορεί κάποιος να κατασκευάσει το δημοφιλές βιντεοπαιχνίδι Lunar Lander. Σχεδόν παράλληλα, το ίδιο ακριβώς πνεύμα διατρέχει και την δουλειά του Steve Wozniak κατά την ανάπτυξη του μίκρο-υπολογιστή Apple II και της Apple Basic, τα οποία υλοποιήθηκαν έτσι ώστε να μπορεί κάποιος να αναπτύξει σχετικά εύκολα το δημοφιλές βιντεοπαιχνίδι Breakout. Σε όλες αυτές τις περιπτώσεις, ο στόχος είναι εξερεύνηση και επίδειξη των δυνατοτήτων ενός υπολογιστή, αλλά και η μάθηση μέσα από την αντιγραφή κώδικα διαθέσιμου σε βιβλία και περιοδικά, καθώς και η μετατροπή και προσαρμογή του σύμφωνα με τις προτιμήσεις του κάθε χρήστη.
Τα πρώτα χρόνια διάθεσης των μικροϋπολογιστών δεν υπήρχε αρκετό διαθέσιμο λογισμικό και αυτό οδηγεί τους περισσότερους χρήστες στην αναζήτηση πηγαίου κώδικα από βιβλία, περιοδικά, καθώς και από άλλους χρήστες. Με αυτόν τρόπο, δημιουργείται μια νέα κατηγορία περιοδικού τύπου, όπου δημοσιεύονται ολοκληρωμένα προγράμματα ή δίνονται λύσεις σε επιμέρους προβλήματα προγραμματισμού. 1 Ταυτόχρονα, οι χρήστες δημιουργούν ομάδες ενδιαφέροντος και οργανώνουν φυσικές συναντήσεις 2 με στόχο την συνεργασία ή και τον ανταγωνισμό στην κατασκευή πειραματικών προγραμμάτων και βιντεοπαιχνιδιών.
Παράλληλα με την επιτυχία και την διάδοση των πρώτων μικροϋπολογιστών από τις Apple και Commodore, η Atari ακολουθεί μια διαφορετική πορεία, όπου ο χρήστης αποκτάει πρόσβαση σε μια συλλογή από εμπορικά βιντεοπαιχνίδια. Οι χρήστες δεν έχουν την δυνατότητα να χρησιμοποιήσουν την κονσόλα για ανάπτυξη παρά μόνο για να διαδράσουν με έτοιμο λογισμικό, το οποίο δημιουργεί τον νέο μεγάλο κλάδο της βιομηχανίας των βιντεοπαιχνιδιών που θα γνωρίσει συνεχή ανάπτυξη τις επόμενες δεκαετίες. Αν και η Atari δεν μπόρεσε να εκμεταλευτεί την αγορά που δημιούργησε με την κονσόλα 2600 και με κλασικά βιντεοπαιχνίδια όπως το Space Invaders, η επίδραση της θα είναι καταλυτική τόσο στην βιομηχανία των βιντεοπαιχνιδιών, αλλά και σε σχετικούς κλάδους, όπως είναι τα καταναλωτικά ηλεκτρονικά, αλλά και στην ευρύτερη ψηφιακή κουλτούρα. Πράγματι, νέες εταιρείες θα δημιουργηθούν για να εκμεταλευτούν την ευκαιρία που δημιούργησε η Atari, όπως οι Nintento, Sega, ενώ και οι υπάρχουσες εταιρείες θα προσπαθήσουν να αποκτήσουν ένα μερίδιο από αυτήν την νέα και αναπτυσόμενη αγορά, όπως οι Sony, Microsoft.
Η εφαρμογή των υπολογιστών στην εκπαίδευση ξεκίνησε με τις χελώνες ρομπότ του Seymour Papert στο ΜΙΤ, τα οποία συνέχισε ο Alan Kay με την Smalltalk στο Xerox PARC. Αυτές οι αρχικές φιλόδοξες προσπάθειες παραμένουν για πολλές δεκαετίες μετέωρες, όχι τόσο γιατί είναι ανέφικτες αλλά κυρίως γιατί δεν έχει δημιουργηθεί το κατάλληλο οργανωτικό και γνωστικό πλαίσιο για την ευρύτερη ορθή εφαρμογή τους. Αντίθετα, η εφαρμογή των υπολογιστών στην εκπαίδευση έχει βρει πολύ γόνιμο έδαφος εκεί που οι υπολογιστές χρησιμοποιούνται ως εργαλεία για την μετάδοση γνώσεων σε άλλες γνωστικές περιοχές ή στην καλύτερη περίπτωση για την ανάπτυξη δεξιοτήτων για τον προγραμματισμό τους. Για παράδειγμα, η σειρά υπολογιστών Plato περιλαμβάνει διαδραστικές ασκήσεις στις φυσικές επιστήμες, ενώ ο BBC Micro αντιγράφει την δημοφιλή φόρμα των μικροϋπολογιστών δίνοντας έμφαση και στον προγραμματισμό εκτός από την διανομή εκπαιδευτικού λογισμικού.
Βιβλιογραφία
- Nelson, Ted. Geeks Bearing Gifts. Mindful Pr, 2008.
- Lanier, Jaron. Dawn of the New Everything: Encounters with Reality and Virtual Reality. Henry Holt and Company, 2017.
- Kay, Alan, and Adele Goldberg. “Personal Dynamic Media.” Computer, vol. 10, no. 3, IEEE, 1977, pp. 31–41.
- Engelbart, Douglas. “The Augmented Knowledge Workshop.” A History of Personal Workstations, 1988, pp. 185–248.
- Kernighan, Brian W. UNIX: A History and a Memoir. Kindle Direct Publishing, 2019.
- Goldberg, Adele, editor. A History of Personal Workstations. Association for Computing Machinery, 1988.
- Freiberger, Paul, and Michael Swaine. Fire in the Valley: the Making of the Personal Computer. McGraw-Hill, Inc., 1984.
- Hertzfeld, Andy. Revolution in The Valley [Paperback]: The Insanely Great Story of How the Mac Was Made. " O’Reilly Media, Inc.", 2004.
- Laurel, Brenda. Computers as Theatre. Addison-Wesley, 2013.
- Waldrop, M. Mitchell. The Dream Machine: JCR Licklider and the Revolution That Made Computing Personal. Viking Penguin, 2001.