Как выглядит китайская печатная машинка
Китайская пишущая машинка — анекдот, инженерный шедевр, символ
XX век начался для Поднебесной Империи паршиво. Изоляционизм привел к отставанию в промышленности, обнищанию населения, провалу в науке и технике. К социальным, культурным и финансовым проблемам добавилась прикладная: технологии из стран с алфавитным письмом нужно было приспособить к сложнейшему китайскому языку.
При написании статьи использовались материалы и иллюстрации из книги «The Chinese Typewriter: A History» By Thomas S. Mullaney Это великолепная работа, показывающая связь техники, языка и общества.
Тысячи и тысячи иероглифов
Китайская письменность представляет собой иероглифическую систему записи, где каждый знак соответствует не только звуку, но и морфеме, слову или понятию. А сам иероглиф является комбинацией из нескольких более простых.
Например, иероглиф «доброта», состоит из иероглифов «речь» и «баран» (не смеёмся, в Китае он олицетворяет невинность, доброту, благополучие).
Особенность в том, что исходный смысл может меняться или теряться, и для слова без графического соответствия, создаётся новый знак. В результате за пять тысяч лет их стало очень много: вышедшая в 1994 году энциклопедия Чжунхуа цзыхай содержит 85 568 иероглифов.
Естественно, большинство уже к XIX веку вышли из употребления и стали достоянием истории, но «всего лишь» 10-15 тысяч оставшихся создавали трудности, которых в странах с алфавитным письмом не было. В 20-е годы прошлого века вокруг китайской письменности развернулась настоящая война: требовались доступные образовательные программы, но прийти к единому набору иероглифов не получалось. Со стороны Коммунистической партии этим ответственным вопросом занимался молодой и перспективный активист, Мао Цзэдун.
Также шла напряжённая работа над новыми и удобными принципами классификации и каталогизации, так как созданная в XVIII веке система ключей Канси (в ней иероглифы распределялись по количеству черт основной части — ключа) безнадёжно устарела.
Реликт в мире алфавитов
В 1871 году мировая телеграфная сеть достигла Поднебесной: первые линии соединили Шанхай с Гонконгом и Нагасаки. Ёмкости азбуки Морзе было недостаточно, и иностранные специалисты создали дополнительные кодовые книги на 10000 записей: 6800 для распространённых иероглифов, а оставшиеся 3000 оставили для собственных сокращений между операторами.
Такое «сквозное шифрование» сильно усложняло работу: поиск по огромному фолианту занимал много времени, телеграммы выходили длиннее. К тому же сообщения на китайском языке считались зашифрованными, поэтому оплата шла по более дорогим тарифам.
Ещё одной серьёзной проблемой было слабое распространение книг и газет. Пишущая машинка позволяла создавать тексты быстро и удобно, их было проще тиражировать. Кроме этого, она стала для своего времени символом прогресса и глобализации: появились модификации для разных европейских алфавитов, иврита, арабского языка.
Так как Китай оказался не по зубам европейским и американским инженерам, ведущие производители объявили о невозможности создания пишущей машинки под иероглифическое письмо. Устройство стало предметом шуток и карикатур, а выражение «китайская пишущая машинка» стало синонимом абсурдной, сложной и отсталой технологии.
Из-за всех этих сложностей появилось мнение, что китайская письменность — историческое недоразумение, которое давно пора заменить. Эту идею поддержали не все, и в первую очередь с ней были не согласны сами Дети Дракона.
Первый вариант
В 1888 году первый вариант пишущей машинки, работающий с китайскими иероглифами, сделал христианский проповедник Девелло Шеффилд. Он не придавал своему изобретению экономического значения, так как создавал его для личной переписки. Оно ускоряло работу и устраняло промежуточное звено местных секретарей, которые иногда специально саботировали работу и искажали смысл письма.
Шеффилд провёл частотный анализ и пришёл к выводу, что для работы необходимо от 4 до 6 тысяч знаков. В итоге он взял 4662 иероглифа и расположил их на диске, разделённом на 30 концентрических кругов и 4 сектора. В первых трёх символы были разделены по частоте их использования: 726, 1386, 2550, а в последнем секторе дублировались 162 знака, необходимые в миссионерской работе.
Пишущая машинка Шеффилда обсуждалась в американских СМИ, в 1899 году о ней написал журнал Scientific American, но она так и осталась в единичном экземпляре и о ней быстро забыли.
Первые прототипы
В 1909 году в США на контрибуцию, полученную после Восстания Боксёров, запустили образовательную программу для китайских студентов — Boxer Indemnity Scholarship. Одним из студентов был Джоу Хокун. К проблеме модернизации китайского языка он подошёл с технической стороны и решил во что бы то ни стало создать китайскую пишущую машинку.
Мы никогда не предадим наш замечательный язык из-за тех, кто считает, будто письменность, не поддерживающую машинопись, необходимо заменить. Эта идея настолько отвратительна, что любые дальнейшие комментарии поставят ее наравне с другими, гораздо более важными проблемами. Инженер обязан проектировать под существующие условия, и не в его власти требовать их изменение под готовые устройства.
Прототип был создан к маю 1914 года, 3000 литер в нём располагались на цилиндре длиной 40 см и 15 см в диаметре, а на доске перед цилиндром была напечатана поисковая карта в соответствии с системой ключей Канси. Оператор находил на ней нужный символ, располагал над ним металлический указатель, который устанавливал цилиндр в положение для печати.
Параллельно Джоу свою пишущую машинку разрабатывал другой китайский студент, Ки Фуан. Его аппарат имел всего три механизма: возврат, пробел и клавишу ввода. Чтобы напечатать, оператор вращал цилиндр вручную, находил символ и нажимал клавишу ввода.
Патент
Ключевым отличием от изобретения Джоу было то, что к 4200 иероглифам он добавил 1327 радикала, из которых можно было набрать любой составной знак:
Таким образом, в китайской машинописи обозначилось два направления развития: печать иероглифа целиком и раздельная печать с помощью радикалов.
Первая серийная модель
В 1916 году Джоу возвращается в Китай, успешно презентует своё изобретение и заключает договор с шанхайской компанией Commercial Press. Но производство всё равно откладывается, так как пишущая машинка Джоу имела серьёзный недостаток: для полноценной деятельности 3000 символов оказывается слишком мало, а цилиндрическая матрица не позволяла увеличить их количество.
У Ки Фуана дела шли ещё хуже: в 1915 году, на своей первой презентации перед журналистами и генеральным консулом Китая он напечатал короткую записку в 100 знаков за… 2 часа. Также из-за того, что он работал и продвигал своё изобретение в США, оно оказалось почти неизвестным в Китае. В 1918 году Commercial Press разрывает отношения с Джоу, и за разработку китайской пишущей машинки берётся другой инженер, Шу Чангун. В 1919 году он получает патент.
Родной язык является пульсом страны. Если пульс остановился, то страна мертва.
Важным изменением стал лоток, заменивший цилиндр: литеры в нём не были закреплены, что позволяло менять их местами, создавать свои наборы. Дополнительно к 2500 иероглифам, в комплекте шло 5700 сменных литер, которые располагались в нижнем ящике. Лоток был разделён на три зоны: центральную для самых распространённых, и две боковые зоны для редких иероглифов.
Всего с 1917 по 1934 год Commercial Press продало порядка 2000 устройств, благодаря чем начала развиваться новая индустрия: стали открываться курсы обучения печати, первый китайский мультфильм был рекламным роликом пишущих машинок Commercial Press. Профессия машинистки была такой же престижной, как художника, спортсмена или ученого.
Японский вариант
В японском языке одновременно используются три системы письма: иероглифы китайского происхождения — кандзи, и две слоговые азбуки (каны) — хирагана и катакана. Первую пишущую машинку для хираганы запатентовали в 1894 году, а для катаканы — в 1901. Каны позволили выйти на японский рынок западным производителям, а судьба кандзи находилась под вопросом. Отказ от неё рассматривался как символический разрыв с технологическим и культурным отставанием от стран Запада.
Также как и в Китае, не все были согласны с отказом от собственного языка. В 1916 году Кёта Сугимото (№ 6 из 10 величайших изобретателей Японии) запатентовал свой вариант пишущей машинки для кандзи, а с 20-х годов начинается их серийное производство.
Японские компании вышли на корейский и китайский рынки, а вопрос о конкуренции со стороны местных производителей решили по-самурайски просто: в 1932 году самолеты Императорской армии разбомбили промышленные районы Шанхая, в том числе здание Commercial Press. С помощью такого эффектного маркетингового хода японские производители стали доминировать на континентальном рынке.
После поражения Японии во Второй Мировой Войне в Китае начинается массовый выпуск копий японских машинок, а в 1964 году начинается массовое производство «двух голубей» — титульной модели, которая стала основной пишущей машинкой коммунистического Китая.
Невозможная клавиатура
Несмотря на культурное и экономическое значение, китайская пишущая машинка уступала своим алфавитным коллегам: она была громоздкой и нужно было помнить расположение всех иероглифов. Решить это проблему смог учёный, философ и выдающийся китайский писатель, Линь Юйтан.
Получившееся устройство (MingKwai 明快:»яркий» и «быстро») было скорее «поисково-пишущей машинкой» и позволяла напечатать 8352 знака. Используя их комбинации, можно было получить любой, даже самый редкий иероглиф. Конструкция напоминала двойную планетарную систему: по 29 символов располагалось на каждой грани печатающих восьмигранных стержней, объединённых по 6 штук в 6 вращающихся кластеров. Для удобства оператора через смотровое окошко на дополнительном вращающемся блоке меньшего размера можно было посмотреть выбираемые символы.
По нажатию одной из 36 верхних клавиш происходил выбор печатающего и информационного стержня, затем при нажатии одной из 28 средних клавиш лист бумаги ставился в положение для печати, а в смотровом окне выводилось восемь символов. Из них с помощью цифровых клавиш выбирался нужный иероглиф.
Чтобы обеспечить доступ к каждому из 8000 иероглифов, Линь объединил их по 8 и разработал новую систему классификации ключей: используя графическое сходство между ними (например, xin (忄) и mu (木)), Линь распределил их группами до 5 штук на клавишу. Кроме этого ему пришлось добавить собственные ключи, которых не было в традиционных системах классификации.
К сожалению, MingKwai появилась не в то время и оказалась никому не нужна: начав работать в начале 30-х годов, Линь создал прототип и получил патент только в 1947 году. Он вызвал интерес у IBM и Remington, но гражданская война в Китае, победа коммунистов, а затем и Корейская война начисто отбили желание у западных компаний выходить на китайский рынок.
Hello world!
Несмотря на то, что MingKwai оказалась забыта, работа Линь Юйтана оказалась востребованной уже после его смерти: ввод иероглифа по частям и вывод подходящих значений стал основой IME для ввода китайский символов, а разработанные им классификация иероглифов и распределение ключей использовались в первых англо-китайских клавиатурах для ПК, оставив многоклавишных монстров в истории:
А в начале XXI века появились научные работы, посвященные тому, что иероглифическое письмо развивает левое полушарие, а восприятие одного символа как комбинации нескольких составных частей идёт эффективнее, чем в алфавитное. Ну, собственно, кто бы сомневался, что письменность, развивавшаяся пять тысяч лет, может быть неэффективной =
Печатная машинка Линь Юйтана: из прошлого в будущее
Здравствуйте, уважаемые читатели Магазеты. На этот раз тема статьи совсем уж сугубо техническая, а может быть даже и механистическая… Современные пользователи компьютерных методов ввода для китайского языка, наверное, не представляют, как же обстояло дело с вводом и печатью иероглифов в докомпьютерную «эру», когда были только лишь механические печатающие машинки. Нет, непомерно огромные наборные кассы иероглифов здесь не в счёт. Речь в статье пойдёт о настоящей китайской печатающей машинке Ming Kwai (明快), изобретённой Линь Юйтаном (林語堂) и запатентованной им в 1946 году.
Нет смысла упоминать здесь об истории жизни этого человека и об этапах создания его изобретения. Это всё можно найти в Сети. Достаточно упомянуть, что проект печатающей машинки, к сожалению, так и не пошёл в массовое производство по различным причинам. А ведь это изобретение было самым первым методом ввода китайских иероглифов, пусть даже и чисто механическим! Также в статье я попробую заново рассмотреть базовую идею этой пишущей машинки в современном аспекте композиционной генерации китайских знаков.
Да, сейчас в эпоху компьютерных технологий многие из нас не задумываются, какие сложности сопровождали печать текстового документа на обычной печатающей машинке: опечатки, замазывания и т.п. Те, кто родился в 70-х и даже в начале 80-х, ещё наверняка помнят, что у папы или мамы на работе стоял на столе такой интересный железный агрегат, у которого при нажатии на кнопочку на бумажке появлялась буковка. А как же обстояли аналогичные дела в Китае, Гонконге, Тайване – страшно представить? Но не всё так страшно, как кажется на первый взгляд.
Есть такой патент US2613795, мало чем отличающийся от тысяч других таких же патентов.
Однако для знатоков китайской иероглифической письменности и разработчиков систем методов ввода китайского языка этот патент должен стать главной информационной реликвией. Поначалу довольно трудно понять принцип работы машинки Линь Юйтана. Но если вникнуть, то сразу понимаешь – всё гениальное просто.
Развёрнутую организацию расположения печатающих головок этой машинки можно представить себе в виде простейшей трёхмерной структуры 36х29х8=8352 литеры. Реализовано это на трёх различных вращениях. Вот эти вращения: главный барабан, затем на нём каждый из больших шести вращающихся барабанов несёт ещё шесть печатающих барабанов поменьше. Эти меньшие барабаны могут также вращаться и содержат 8 рядов по 29 литер в каждом. Вот и вся арифметика с комбинаторикой.
Теперь о принципе организации ввода. Ещё до изобретения машинки Линь Юйтан изобрёл свой принцип сортировки в иероглифическом словаре. Собственно, многие авторы иногда строят свои схемы упорядочивания иероглифов в словарях, например, вместо ключевой из 214 классических ключей, в советском БКРС используется схема упорядочивания по черте или элементу. Свою схему Линь Юйтан так и назвал «Китайский алфавит», здесь подчёркивается, не фонетический алфавит, а именно структурный. А состоит он из десяти базовых символов, происходящих от китайских числительных. Подробнее по ссылке.
Анализируются только два угла иероглифа левый верхний и правый нижний. Возможно, тут берёт свои истоки другой метод ввода – 4 угла. Клавиатуру своей машинки Линь Юйтан построил по следующему принципу: 36 клавиш кодируют начало знака (левый верхний угол либо верхняя часть), а 28 кодируют окончание начертания знака (правый нижний угол либо нижняя часть). Почему в нижней части клавиатуры было не 29 клавиш – я сперва немного не понял. Теперь для вывода на печать нужен выбор одного варианта из 8. За это отвечают 8 больших клавиш в нижнем ряду (нумерация 1–8). Для возможности выбора необходима индикация облика уже готового варианта иероглифа на заранее заготовленной бумаге или другом материале. Всё это должно отображаться в специальном окошечке выбора, где на пронумерованных позициях от 1 до 8 будут уже заранее напечатаны знаки. Вот и вся механика. Сразу нужно сказать, что вообще-то сам принцип классификации должен обеспечивать равномерность заполнения каждого из 8-ми вариантов, без «перекосов», иначе часть не уместившихся знаков (неоднозначность кодирования более 8) придётся переносить в другие незаполненные ряды печатающего барабана. Да и незаполненность одного круга из 8 литер тут также не особо желательна.
Всё-таки, перечитывая описание изобретения Линь Юйтана, чувствуется – что-то у него логически немного не сходится. Нет, с чисто механической позиции и числа сочетаний комбинаций всё абсолютно ясно, а вот с точки зрения часто упоминаемой в патенте возможности печати иероглифа из составных компонентов – не совсем понятно. В начале описания он многократно подчёркивает и обращает внимание на возможность печати из двух различных компонентов умопомрачительного числа знаков – около 90 000. И это касается только сочетания ключ слева + фонетик.
Но в рассказе одного автора приводится пример ввода, где становится ясно, что автор всё-таки не пошел на реализацию печати иероглифов по двум составным компонентам: ключ + фонетик. Схема, иллюстрирующая ввод, в вышеприведённом источнике расположена на странице 411, fig.5.
То есть автор мог пойти по пути фиксированного списка из не более чем 8352 знаков. Ну, в принципе, даже для Гонконга это было бы уже вполне приемлемое число. Однако сегодня хочется рассмотреть это изобретение с позиции печатной генерации (в несколько нажатий) очень большого количества знаков, состоящих из ключа и фонетика. Даже сам Линь Юйтан в описании патента упоминает всего лишь о 1300 фонетиках, исчерпывающе описывающих множество неключевых частей иероглифов. Кстати, интересное совпадение, в путунхуа как раз где-то около 1400 фонем с учётом тонов.
Чтобы убедиться в порядке этого числа, предлагаю подсчитать число знаков в самом населённом ключе «вода» из основной плоскости Юникода: (U+6C34 – U+706A), ответ – 1079. В этом ключе доминирует композиция [LR] с ключевым знаком в начале начертания знака. Долго я не мог понять в описании патента, почему клавиш в машинке для второго нажатия было 28, а литер в ряду малого печатающего барабана было на единицу больше – 29, их в US2613795 можно даже сосчитать на одном из рисунков. Это можно объяснить тем, что автор изобретения изначально планировал оставлять первое нажатие именно под ключевой знак. Тогда в таком раскладе вариантов ключевых знаков было бы 6х6х8=288. Кстати, Линь Юйтан упоминал всего лишь о 70–80 основных ключевых знаках, которые целесообразно было использовать в качестве составных компонентов.
Теперь перенесёмся в сегодняшнее время и немного повоображаем. Представим себе, что имеется некая система структурного ввода с алфавитом из 36 символов. Это количество радикалов где-то близкó к тайваньским методам ввода DaYi, Array30. Далее, представим, что также в два нажатия мы кодируем все необходимые для печатной генерации фонетики: начальный элемент знака + конечный элемент. Тогда полное число кодируемых самостоятельных фонетиков будет 36х36=1296 почти то же, что и указывал Линь Юйтан. Но вот очень маленькое условие: наша воображаемая система ввода должна кодировать всего лишь двумя знаками любой фонетик совершенно однозначно, без каких либо совпадений строки кода из двух символов. И вот, при строгом соблюдении этого условия, мы сможем на прототипе машинки Линь Юйтана применить современный принцип печатной композиции знака, давно заложенный в стандарте Юникод. То есть на печатающем барабане вместо 8 рядов по 29 символов, как это было в оригинале, мы должны будем применить, например… 12 рядов по 37 символов: 12 – для задания типа композиции, 36 – для различных фонетиков, а +1 (37) – под варианты ключевых знаков. А ещё, деление окружности на 12 – это довольно легко реализуемая техническая задача. Вообще, по Юникоду типов декомпозиции 12, но +1 базовый неизменённый композицией знак фонетика, равно 13 – не умещается один, однако. Но можно пожертвовать одним типом композиции UP_CENTER_BOTTOM – это тот, который вертикально делит знак на три равные части. В сочетании с ключами он почти не встречается. В итоге, на любом из 6х6 печатающих малых барабанов в самой первой окружности будут всегда располагаться 12 вариантов двух-трёх ключей, а в остальных 36 окружностях – 12 вариантов одного фонетика, расставленные по типам композиции. Тогда максимальное количество возможных вариантов ключей будет равно 36х12=432 – вполне приемлемое число. Максимально возможное число сочетаний ключа и фонетика в такой печатающей машинке будет равно 432х1296=559 872 (Юникод нервно курит в сторонке!). Печать одного знака в таком варианте машинки будет идти двумя путями:
1) Печать просто отдельного фонетика (кнопка отмены ключа, затем два нажатия: начало знака и завершение знака). Окна выбора здесь не нужно, и отдельной кнопки ПЕЧАТЬ не потребуется, поскольку её функции в этом варианте возьмет кнопка выбора 1 (всего их 12). Остальные одиннадцать могут быть вообще заблокированы. Итого – 4 нажатия без окошка выбора. Хотя, наличие окна индикации для единственного фонетика перед печатью – желательно.
2) Печать составного знака. Первое нажатие одной из 36 кнопок – выбор варианта ключевого знака. Печать ключа (второе нажатие) осуществляется по нажатию одной из 12 кнопок. Отображение списка выбора ключевых знаков в отдельном окошечке здесь уже строго необходимо. Затем, третье и четвёртое нажатия – начало и завершение фонетика. И пятое нажатие – печать одной из 11 форм фонетика в композиции с ключом. Ответственность за правильное сочетание варианта ключа и соответствующей формы фонетика возлагается на пользователя. Итого – пять нажатий с контролем в окошке выбора ключа.
Вот и вся техническая реализация. Хотя нет, почти вся. Индикация гарантированно единственного фонетика может быть выполнена в виде толстого цилиндра с 36х36 ячейками с выводом в одном малом квадратном окошке. Индикация всех вариантов ключа может быть выполнена в другом прямоугольном окошке в виде уплощённого цилиндра 36х12. А ещё, чтоб не получить количество клавиш по схеме 36+36 (у автора патента оно было равно 36+28), техническими приёмами можно было бы разделить два нажатия на одну клавиатуру из 36 клавиш. Вот такая у нас получается абстрактная китайская пишущая машинка на новый лад. Главная проблема здесь – это создание абсолютно однозначной кодировки, состоящей всего из двух знаков алфавита из 36 графем, которая одинаково однозначно будет задавать и варианты различных ключей и жёсткий список 1296 фонетиков. Да, кажется, задача почти невыполнима, но вот продумать правила исключений неоднозначностей, например, для завершающих символов редко используемых иероглифов в виде перехода на предыдущий знак от конца кодировочной строки символа – это вполне возможно.
На патент не имею права претендовать, поскольку это была всего лишь личная трактовка гениальных идей Линь Юйтана. А вообще, печатающие машинки сейчас… как-то это старомодно и неактуально звучит. Но почему-то истоки развития современных технологий всё равно так и манят к себе пытливые умы! Надеюсь, что было интересно.