迪麗尼格爾熱夏提，吾守爾斯拉木，艾尼宛爾托乎提，米爾阿迪力江麥麥提

(1.新疆大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院，新疆烏魯木齊830046；2.新疆大學(xué)新疆多語種信息技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，新疆烏魯木齊830046)

0 引言

新疆維吾爾自治區(qū)是多民族聚集區(qū)域，其中維吾爾族、哈薩克族和柯爾克孜族約占總?cè)丝诘?0%.維哈柯文無論在政府辦公，還是在人民日常生活中都有著廣泛的應(yīng)用.因此進(jìn)行維哈柯文信息化技術(shù)研究并且推出其標(biāo)準(zhǔn)，對促進(jìn)新疆的全面發(fā)展，提高各民族的教育科學(xué)文化素質(zhì)等都具有重要意義[1].針對信息處理的應(yīng)用需求及維哈柯文文字特點(diǎn),本文研究了信息處理中關(guān)鍵技術(shù)之一的“維哈柯文鍵盤制定標(biāo)準(zhǔn)”，對新疆地區(qū)信息化技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展具有一定的促進(jìn)作用.

近十年來，各種維哈柯文嵌入式系統(tǒng)和產(chǎn)品及其應(yīng)用越來越多，因此數(shù)字鍵盤的進(jìn)一步規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化成了一件急需解決的重大問題.故在這次制定的標(biāo)準(zhǔn)中我們還提出了維哈柯文數(shù)字鍵盤的布局標(biāo)準(zhǔn).

據(jù)我們調(diào)研，市場上的各種維哈柯文系統(tǒng)軟件鍵盤布局基本上是一致的，但也有一些差異.并且初次制定的鍵盤布局標(biāo)準(zhǔn)有一些欠缺，因此我們希望通過對工信部的項(xiàng)目“維哈柯文軟件標(biāo)準(zhǔn)體系研究及標(biāo)準(zhǔn)制定”重新討論并進(jìn)行修改，制定發(fā)布了更加科學(xué)、合理、規(guī)范的維哈柯文鍵盤布局標(biāo)準(zhǔn).

1 鍵盤標(biāo)準(zhǔn)的制定原則

標(biāo)準(zhǔn)鍵盤是計(jì)算機(jī)最基本也是最直接的外部設(shè)備之一.設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)鍵盤需要綜合很多的因素，例如字母在書面表達(dá)中出現(xiàn)的概率、人體生理結(jié)構(gòu)（肩膀距離、手指靈活程度）、左右手負(fù)荷、兩手交替頻率等.其中，各個(gè)字母在書面表達(dá)中出現(xiàn)的頻率是一個(gè)關(guān)鍵的因素.

目前最常見且通用的布局方案是最初由Christopher Latham Sholes于1868年提出的Qwerty鍵盤.隨后August Dvorak依據(jù)平衡雙手負(fù)擔(dān)、常用字母出現(xiàn)在中排、更有力的手指負(fù)擔(dān)更多輸入等原則，在1932年設(shè)計(jì)了新的鍵盤布局，從而提高了打字效率.Dvorak鍵盤布局理論指出：

(1)雙手交替打字，且右手和左手的負(fù)荷應(yīng)該是相等的；

(2)高頻優(yōu)先，最大化中間行(Home Row)的負(fù)荷，即中間行累計(jì)頻率最高，其次是上面行和下面行；

(3)兩手順序交替的頻率最大化，并且相同手指的頻率最小化[2].

近年來隨著電子設(shè)備的不斷普及及移動(dòng)電子設(shè)備的發(fā)展，關(guān)于鍵盤設(shè)計(jì)又有人提出很多新的想法[3].然而，維吾爾文鍵盤布局國家標(biāo)準(zhǔn)早在1989年通過鑒定，1990年發(fā)布；哈薩克文鍵盤布局國家標(biāo)準(zhǔn)在1992年和哈薩克文字符集代碼標(biāo)準(zhǔn)一起通過鑒定，國家標(biāo)準(zhǔn)局也已接受并通過了審批，由于排版印刷等原因拖了幾年沒能正式發(fā)布.當(dāng)時(shí)同樣討論制定柯爾克孜文鍵盤布局標(biāo)準(zhǔn)，但是沒有正式申報(bào)地方技術(shù)監(jiān)督局審批發(fā)布.以上三種文字鍵盤布局標(biāo)準(zhǔn)已使用了20年左右，對開發(fā)應(yīng)用的各種維哈柯文信息處理軟件和系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化起到了重要作用.但是，隨著信息化技術(shù)的不斷發(fā)展，統(tǒng)一規(guī)劃及完善維哈柯文鍵盤布局已經(jīng)成為社會(huì)各界迫切需求的重要任務(wù)之一.

總之，最新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了面向GB 12050-1989[4]、GB 21669-2008[5]和GB 13000-2010[6]中維吾爾文字符的通用鍵盤字母數(shù)字區(qū)布局；面向GB 21669-2008[5]和GB 13000-2010[6]中哈薩克文及柯爾克文字符的通用鍵盤字母數(shù)字區(qū)布局.除此還有，數(shù)字鍵盤還可以輸入GB 12050-1989[4]“信息處理信息交換用維吾爾文編碼圖形字符集”、GB 21669-2008[5]“信息技術(shù)維吾爾文、哈薩克文、柯爾克孜文編碼字符集”和GB 13000[6]“信息技術(shù)通用多八位編碼字符集(UCS)”中規(guī)定的全部維吾爾文字符；以及數(shù)字鍵盤可以輸入的GB 21669-2008[5]“信息技術(shù)維吾爾文、哈薩克文、柯爾克孜文編碼字符集”和GB 13000[6]“信息技術(shù)通用多八位編碼字符集(UCS)”中規(guī)定的全部哈薩克文，柯爾克孜文字符等.

目前計(jì)算機(jī)鍵盤布局主要是參考英文字母，也就是說是按26個(gè)字母來布局的.但是維吾爾文有32個(gè)字母，哈薩克文有34個(gè)字母，而柯爾克孜文中有30個(gè)字母.因此，制定這三個(gè)文字鍵盤布局時(shí)，還需考慮在一個(gè)鍵上放置幾個(gè)字符，在邏輯上可以將這些字符分成不同的層.即引入主鍵盤與輔助鍵盤層等兩層，采用換擋方式可以選擇上下檔對應(yīng)層的字符.如下表1所示這兩層的分配標(biāo)準(zhǔn).

表1 層的分配

在1989年發(fā)布的維吾爾文鍵盤標(biāo)準(zhǔn)方案考慮了以下三點(diǎn)因素:(1)重點(diǎn)考慮字母使用頻率，使用頻率高的字母安排在鍵盤中間位置；(2)盡量靠近英文鍵盤布局；(3)考慮十指操作方便.

當(dāng)今信息技術(shù)的快速發(fā)展促進(jìn)了少數(shù)民族信息化事業(yè)的發(fā)展.因此，考慮到社會(huì)各界對少數(shù)民族更加完善、合理、科學(xué)的信息技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的迫切需求.在國家工信部重點(diǎn)項(xiàng)目的多次討論會(huì)，達(dá)成在保持上述三個(gè)原則的基礎(chǔ)上對維哈柯文各類鍵盤標(biāo)準(zhǔn)原則進(jìn)行了補(bǔ)充的共識(shí)，重新制定了以下幾個(gè)原則：

1.1 重點(diǎn)考慮字母使用頻率，使用頻率高的字母安排在鍵盤中間位置

計(jì)算機(jī)鍵盤的每個(gè)鍵位都有其屬性，而每種文字(音節(jié)文字)的音素或部件也各有其屬性.如何將這兩種屬性恰到好處地使之“對號(hào)入座”，是鍵盤布局設(shè)計(jì)的基本要求[7].因此本文依照維哈柯文字符使用率高到低的順序原則進(jìn)行布局設(shè)計(jì).

1.2 盡量靠近英文鍵盤布局

目前世界各個(gè)語言的鍵盤布局大都通用英文鍵盤布局，這樣有利于記憶，并且在各個(gè)語言切換時(shí)也較方便.

1.3 考慮十指操作方便

用戶使用計(jì)算機(jī)越方便越好，而鍵盤作為最直接的外部設(shè)備，其布局對計(jì)算機(jī)的操作性能，以及用戶對計(jì)算機(jī)的使用感受具有重大影響.

1.4 維、哈、柯文鍵盤布局盡量一致

維哈柯這三種文字差別不是很大，都屬于阿爾泰語系中的突厥語系，而且在多民族居住的新疆是主要使用的少數(shù)民族語言，因此它們的鍵盤布局也應(yīng)該要基本一致，這樣對各民族間相互使用、交流與學(xué)習(xí)有一定好處.

1.5 數(shù)字鍵盤的字母按英文發(fā)音相似性安排在同一個(gè)位置上

數(shù)字鍵盤布局鍵位不多，為了便于記憶和使用，按照國際通用性，應(yīng)以英文字母作參考.

1.6 嵌入式硬鍵盤的布局跟pc鍵盤一樣

由于嵌入式硬鍵盤本身就跟pc鍵盤一樣，因此其鍵盤布局也完全按照pc鍵盤布局原則進(jìn)行布局.

1.7 軟鍵盤的布局保留pc的位置

除此之外，還可以實(shí)現(xiàn)一鍵一字母和字形自動(dòng)選擇的功能.

2 維哈柯文通用的pc標(biāo)準(zhǔn)鍵盤

2.1 標(biāo)準(zhǔn)維哈柯文pc鍵盤布局

圖1～6是按照上述原則經(jīng)過多次討論與分析制定出的符合GB12510-90[8]標(biāo)準(zhǔn)的維哈柯文pc鍵盤布局圖.

圖1 維吾爾文pc鍵盤直檔鍵（主鍵盤）

圖2 維吾爾文pc鍵盤按shift鍵時(shí)（輔助鍵盤）

圖3 哈薩克文pc鍵盤直檔鍵

圖4 哈薩克文pc鍵盤按shift鍵時(shí)

2.2 驗(yàn)證字母頻率的影響

從下面的例子可以看出本標(biāo)準(zhǔn)制定過程中，作為關(guān)鍵因素的字母頻率對鍵盤布局的影響.表2所示是利用自制字符統(tǒng)計(jì)軟件對維吾爾著名歷史長篇小說“故鄉(xiāng)-母親”中字符出現(xiàn)的頻率統(tǒng)計(jì)的結(jié)果[9].這篇長篇小說分為三冊，共有2 397 901個(gè)字符.

圖5 柯爾克孜文pc鍵盤直檔鍵

圖6 柯爾克孜文pc鍵盤按shift鍵時(shí)

表2 字符頻率統(tǒng)計(jì)結(jié)果

3 嵌入式設(shè)備數(shù)字鍵盤標(biāo)準(zhǔn)

隨著嵌入式設(shè)備的廣泛應(yīng)用，市場上出現(xiàn)了一些以數(shù)字鍵盤為主的，能處理維哈柯文信息的電子產(chǎn)品，例如手機(jī)、遙控器、數(shù)據(jù)采集器等.根據(jù)其采用的鍵盤布局類型，可以歸納以下幾種：

（1）按字母表的順序安排；

特點(diǎn)：突出了維哈柯文的詞典順序.

缺點(diǎn)：記憶字母順序不方便，容易出錯(cuò).

（2）跟PC鍵盤布局一致；

特點(diǎn)：跟PC一樣，容易記憶.

缺點(diǎn)：有些鍵盤任務(wù)太大，八個(gè)鍵上輸入不太方便.

（3）按英文字母音順序安排.

特點(diǎn)：英文和維吾爾文在發(fā)音上比較相似，有些與英文發(fā)音不相同的字母根據(jù)維哈柯文新文字的特點(diǎn)安排，這樣的鍵盤布局較方便記憶.

缺點(diǎn)：有些按鍵上安排的字母多，有些字母輸入繁瑣.比如要輸入這個(gè)字母需要按5次6號(hào)鍵才能輸入，如果用選擇式輸入只需要兩次按鍵就可以；按鍵使用率不均勻.

除此之外，對于使用阿勒泰語系的語言，其基本字母根據(jù)其在單詞中的位置不同而呈現(xiàn)出不同的形態(tài).這給用戶輸入和顯示帶來了很大的困難，這也是設(shè)計(jì)鍵盤布局時(shí)需重點(diǎn)考慮的問題之一.為了解決這些問題，針對有字母變形的語言，設(shè)計(jì)了相應(yīng)的變形引擎，引擎根據(jù)用戶輸入的字母位置信息，通過完整的變形規(guī)則，自動(dòng)選擇正確的形式輸出顯示，不需要麻煩用戶自己選擇字母形態(tài)，簡化了輸入過程，提高了速度.

經(jīng)過對上述各種布局原則進(jìn)行分析和討論，同時(shí)參考其它形式的鍵盤布局，本文決定使用以下基本標(biāo)準(zhǔn)原則來布局?jǐn)?shù)字鍵盤：

（1）維、哈、柯文鍵盤布局盡量一致；（2）與英文發(fā)音相似的安排在一個(gè)位置上；（3）對于英文里沒有的字母，按它的源語言發(fā)音相似的字母安排在統(tǒng)一個(gè)位置，即遵守“一鍵多符”原則.

3.1 嵌入式設(shè)備數(shù)字鍵盤布局

根據(jù)上述原則，制定了以下符合GB12510-90[8]標(biāo)準(zhǔn)的嵌入式設(shè)備數(shù)字鍵盤布局標(biāo)準(zhǔn)方案.本文選擇圖7～9中所示的“1-2-3”式維哈柯文數(shù)字鍵盤的鍵位布局為例.除此之外，“7-8-9”式的數(shù)字鍵盤布局也跟圖2所示的字符鍵位一樣，只是數(shù)字順序不一樣.

圖7 維吾爾文數(shù)字鍵盤布局

圖8 哈薩克文數(shù)字鍵盤布局

圖9 柯爾克孜文數(shù)字鍵盤布局

3.2 嵌入式設(shè)備硬鍵盤布局

除了數(shù)字鍵盤之外，在一些電子產(chǎn)品中也使用了嵌入式設(shè)備硬鍵盤.此類產(chǎn)品的鍵盤布局跟pc完全一樣,也即用pc鍵盤的布局原則進(jìn)行布局.

3.3 嵌入式設(shè)備軟鍵盤布局

最新一系列產(chǎn)品上采用的不是物理鍵盤，而是通過軟件生成的軟鍵盤，比如：iphone、ipad、windows mobile等產(chǎn)品都采用著這樣的軟鍵盤.因此，根據(jù)市場需求，經(jīng)對此類鍵盤布局討論制定出了如下布局原則：(1)尊重pc鍵盤標(biāo)準(zhǔn),并且保持基本一致；(2)通過軟件擴(kuò)展鍵盤區(qū)域，實(shí)現(xiàn)一鍵一字母輸入方式，并自動(dòng)選形；(3)保持原來的標(biāo)點(diǎn)符號(hào)，修改等符號(hào).

圖10～12所示的就是根據(jù)上述原則設(shè)計(jì)的維哈柯文軟鍵盤布局圖.

4 結(jié)語

鍵盤作為計(jì)算機(jī)的主要輸入設(shè)備，其設(shè)計(jì)與改進(jìn)在計(jì)算機(jī)日益普及的今天尤為重要.隨著信息時(shí)代的快速發(fā)展，少數(shù)民族在政府辦公、日常學(xué)習(xí)及生活中對信息化的需求也不斷增強(qiáng).鍵盤標(biāo)準(zhǔn)是計(jì)算機(jī)與信息領(lǐng)域中最基本的、也是最關(guān)鍵的標(biāo)準(zhǔn)之一.

圖10 維吾爾文軟鍵盤布局

圖11 哈薩克文軟鍵盤布局

圖12 柯爾克文軟鍵盤布局

雖然維哈柯文鍵盤標(biāo)準(zhǔn)推出較早，但是因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)并不完善、在市場上使用不統(tǒng)一等各種因素的影響，給維哈柯文信息化及標(biāo)準(zhǔn)化造成了一定的障礙.本文經(jīng)過研究分析，制定出了統(tǒng)一的維哈柯文各類鍵盤的布局標(biāo)準(zhǔn)，對各民族共享信息時(shí)代的技術(shù)成果有重要的促進(jìn)作用.