Kalq

Een poosje geleden had ik het op deze blog over asetniop, een nieuw, vereenvoudigd virtueel toetsenbord voor tablets.

Nu is er weer iets nieuws: kalq, eveneens een virtueel toetsenbord voor tablets en smartphones. Kalq is echter bedoeld voor wie ervan houdt om enkel met de twee duimen te typen (in tegenstelling tot het al genoemde asetniop, waar alle vingers meedoen).

Onderzoekers aan de Universiteit van St Andrews in Schotland, het Max Planck Instituut voor Informatica in Duitsland en Montana Tech in de Verenigde Staten hebben een nieuw toetsenbord ontworpen dat toelaat om sneller met de duimen te typen op een touchscreen.

Het nieuwe systeem heet kalq (net zoals qwerty en aanverwanten genoemd naar de volgorde van de toetsen) en laat toe om 34% sneller te typen op tablets (in vergelijking met duimtypen op qwerty, en zoals meestal in dergelijke studies: gebaseerd op typen in het Engels).

Bij het ontwerpen van kalq maakte het team gebruik van computationele optimalisatietechnieken, gecombineerd met een model van duimbewegingen. Op die manier ging men tussen miljoenen potentiële lay-outs op zoek naar een lay-out die superieure prestaties kon leveren.

‘Qwerty heeft gebruikers opgezadeld met ondermaatse tekstinvoerinterfaces op mobiele apparaten’, aldus dr. Per Ola Kristensson, docent mens-computerinteractie in de School of Computer Science aan de Universiteit van St Andrews. ‘Voordat gebruikers echter bereid zijn qwerty in te ruilen voor iets anders, verwachten ze terecht een ​​aantrekkelijk alternatief. Wij geloven dat kalq een voldoende grote prestatieverbetering biedt om gebruikers ertoe aan te zetten de overstap te maken en te profiteren van sneller en comfortabeler typen.’

Duimtypen is ergonomisch erg verschillend van het typen op een fysiek toetsenbord. Op tablets en andere touchscreenapparaten is de qwerty-indeling eigenlijk niet erg geschikt voor het typen met beide duimen.

Er is vastgesteld dat modale gebruikers op een touchscreentoestel met qwerty beperkt zijn tot een typesnelheid van ongeveer 20 woorden per minuut, wat traag is in vergelijking met de typesnelheden die gebruikers doorgaans op fysieke toetsenborden kunnen halen.

Door de toetsen te herschikken is sneller duimtypen mogelijk. De onderzoekers kwamen echter al snel tot het inzicht dat geringe aanpassingen aan de lay-out, zoals het van plaats wisselen van enkele toetsen, niet voldoende zouden zijn voor een aanzienlijke verbetering.

Woorden als ‘on, see, you, read, dear, based’, die vaak voorkomen, moeten op qwerty met één duim getypt worden. Dat maakt het typen omslachtig en traag. Dit inzicht was de aanzet om een lay-out voor duimtypen te maken die de typesnelheid kan opdrijven en tegelijkertijd de belasting van de duimen kan minimaliseren.

Dr. Antti Oulasvirta, senior onderzoeker aan het Max Planck Instituut voor Informatica in Duitsland, legt uit: ‘De sleutel tot het optimaliseren van een toetsenbord voor twee duimen is om lange tekenreeksen waarbij voortdurend dezelfde duim gebruikt wordt, zo veel mogelijk uit te schakelen. Het is ook van belang om veelgebruikte letters dicht bij elkaar te plaatsen. Ervaren duimtypisten bewegen beide duimen tegelijk: terwijl de ene duim een bepaalde letter typt, is de andere duim al op weg naar een volgende letter. Vanuit deze inzichten stelden we een voorspellend gedragsmodel op dat we konden gebruiken om het toetsenbord te optimaliseren.’

Het computationele optimalisatieproces had twee doelstellingen: de bewegingstijd van de duimen zo klein mogelijk houden en een zo evenwichtig mogelijke verdeling krijgen tussen linker- en rechterduim.

De resultaten van de optimalisatieprocedure waren verrassend: in het nieuwe kalqtoetsenbord bevinden alle klinkers zich in de toetsenbordhelft die aan de rechterduim is toegewezen, met uitzondering van de ‘y’ (die soms een klinker, soms een medeklinker is), terwijl de linkerduim meer letters moet bedienen.

Om ten volle de voordelen van deze lay-out te kunnen benutten, werden de deelnemers aan het gebruikersonderzoek getraind om beide duimen tegelijkertijd te gebruiken. Terwijl de ene duim een letter typt, gaat de andere al op zoek naar zijn volgende doel.

De onderzoekers ontwikkelden tenslotte probabilistische foutcorrectiemethoden die rekening hielden met de aard van duimbewegingen en met statistische kennis over de tekst die de gebruikers moesten typen. Het foutcorrectiealgoritme liet ervaren gebruikers toe om de snelheid op te drijven, terwijl de typefouten tot een aanvaardbaar niveau beperkt bleven.

Met deze verbeteringen waren de gebruikers in staat om 37 woorden per minuut te halen. Er zijn geen onderzoeksresultaten bekend van hogere snelheden voor duimtypen op touchscreen-apparaten, en dit is aanzienlijk sneller dan de ongeveer 20 woorden per minuut die gebruikers doorgaans via de qwertylay-out halen.

De onderzoekers hebben inmiddels hun werk gepresenteerd op het CHI 2013-congres in Parijs (de ACM Conference on Human Factors in Computing Systems). CHI geldt als het belangrijkste internationale forum voor onderzoek en ontwikkeling in de mens-computerinteractie.

Wie er meer over wil weten, kan terecht op de website van het Max Planck Instituut. Daar vind je een samenvatting met links naar de paper die op CHI 2013 werd gepresenteerd en naar de slides die bij de presentatie gebruikt zijn, evenals beeldmateriaal en een FAQ. De auteurs beloven ook om in juli de code en de data te publiceren.

Kalq is ondertussen beschikbaar als gratis app voor Android-tablets en -smartphones. Je vindt het via Google Play. Ik heb het alvast geïnstalleerd om het even uit te proberen. Volgens de onderzoekers heb je vier tot acht uur praktijk nodig om vlot met kalq aan de slag te kunnen (voldoende voor alledaags gebruik). Hoewel je kalq ook op kleine toestellen als smartphones kunt gebruiken, is het best geschikt voor apparaten met een schermgrootte van 7 inch of groter.

Tenslotte nog even vermelden dat de kalqlay-out gemaakt is voor rechtshandige gebruikers. Wie linkshandig is en ten volle de voordelen van kalq wil kunnen benutten, moet de toetsenbordlay-out spiegelen (zodat je linksonder ‘qlak’ leest in plaats van rechtsonder ‘kalq’). Deze optie zal geïmplementeerd worden in een volgende versie van de Android-app. Eenmaal de broncode is vrijgegeven, zal iedereen de code vrij kunnen gebruiken en aanpassen. Dit opent de weg naar kalqvarianten die geoptimaliseerd zijn voor andere talen, en versies voor andere platformen zoals iOS en Windows 8.

Deze blogpost is grotendeels gebaseerd op het artikel Thumbs up for faster texting, gepubliceerd op 24 april 2013 op de website van de University of St Andrews.

www.mpi-inf.mpg.de/~oantti/KALQ
www.st-andrews.ac.uk/news/archive/2013/title,217680,en.php