Tim Paek, badacz z Mobile Computing Research Center, oraz Asela Gunawardana, z grupy Machine Learning and Applied Statistics, kierowali pracami z ramienia Microsoft Research. Ich odpowiednikami w zespole Windows Phone 7 byli Eric Badger, główny deweloper, oraz Itai Almog, kierownik programu. Jak twierdzi Badger, ich cel był prosty: opracować lepszą klawiaturę telefonu komórkowego.

— Takie było nasze początkowe założenie — mówi Badger. — Chcieliśmy stworzyć najlepsze na świecie rozwiązanie do wprowadzania tekstu. W komunikacji cyfrowej przenoszenie idei z głowy na klawiaturę jest naprawdę ważne. Droga do „najlepszej klawiatury” była jednak usiana przeszkodami. Na szczęście Badger wcześniej pracował nad produktami do rozpoznawania mowy i uważał, że klawiaturowa łamigłówka jest zasadniczo problemem dekodowania, który można rozwiązać z wykorzystaniem maszynowego uczenia się. W przeszłości współpracował z Paekiem i zaprzyjaźnił się z nim. Słyszał również o badaniach Gunawardany.

— Nie miałem oporów — mówi Badger — żeby skontaktować się z Timem i zapytać, co myśli o tym problemie.
Jak twierdzi Almog, problem z klawiaturami smartfonów jest oczywisty.

— Palce są duże, klawisze malutkie, a czujniki nie zawsze niezawodne — wyjaśnia Almog — co przekłada się na zbiór „zaszumionych” współrzędnych XY.
Aby rozwiązać problem, zespoły Microsoft Research i Windows Phone 7 najpierw przeprowadziły zakrojone na szeroką skalę eksperymenty na prototypie Windows 7. Zgromadziły dane na temat tego, jak ludzie dotykają wirtualnych klawiszy, co oznaczają różne sposoby trzymania telefonu — na przykład pisanie wyłącznie za pomocą kciuków — oraz jakie są wady i zalety konkurencyjnych klawiatur.

Geometria i intencje
Paek i Gunawardana postanowili wykorzystać swoją wiedzę w dziedzinie maszynowego uczenia się i lingwistyki, aby opracować podejście, które matematycznie uwzględnia geometrię obszaru klawiatury oraz to, co chce powiedzieć użytkownik. Badger z pomocą Drew Lineruda stworzył prototyp wykorzystujący to podejście, aby zademonstrować jego skuteczność. Prototyp miał kluczowe znaczenie dla akceptacji projektu przez grupę biznesową. Telefon najpierw używa statystycznych modeli wzorców językowych, aby ustalić, co użytkownicy próbują napisać.

— Wiemy, że zazwyczaj piszą po angielsku — mówi Gunawardana — i z reguły wiemy, jak ma wyglądać tekst, nawet jeśli nie jest napisany dokładnie takim językiem, który można znaleźć w The Wall Street Journal. Zwykle można domyślić się, co ludzie chcą powiedzieć.
Następnie telefon używa statystycznych modeli punktów dotyku, które prawdopodobnie się pojawią ze względu na to, że użytkownik próbuje trafić w określone litery.

— Właśnie to zgromadziliśmy w eksperymentach z udziałem użytkowników — mówi Paek — dane na temat tego, jak daleko mogą zabłądzić użytkownicy, próbując trafić w określone klawisze. W ramach crowdsourcingu narzędzie do gromadzenia danych ostatecznie zmieniono w grę o nazwie Text Text Revolution!, którą napisał Dmitry Rudchenko, deweloper z zespołu Badgera. Gra, która otrzymała cztery na pięć gwiazdek w serwisie Windows Phone 7 Marketplace, nie tylko pomaga użytkownikom nauczyć się szybkiego i dokładnego pisania na urządzeniach Windows Phone, ale przy okazji generuje idealne dane do optymalizowania modeli statystycznych. Od czasu premiery gra zgromadziła ponad 20 milionów punktów dotyku, które wykorzystano do dostrajania algorytmów.
Łącząc modele statystyczne wzorców językowych z punktami dotyku, klawiatura dynamicznie zmienia wirtualny rozmiar następnej prawdopodobnej litery, zwiększając jej obszar docelowy — ten, w którym dotknięcie klawiatury przekłada się na określoną literę, symbol lub cyfrę.

— Nie pokazujemy tego wizualnie — mówi Paek — Wszystko dzieje się za kulisami. Oprogramowanie klawiatury analizuje to, co pisze użytkownik, decyduje, która litera najprawdopodobniej zostanie wpisana jako następna, i powiększa obszar wirtualnego klawisza, aby stuknięcie w „T” dało w wyniku „T”, a nie „Y” lub „R”. W przyszłych wersjach klawiatura będzie nawet uwzględniać szybkość, z jaką próbuje pisać użytkownik.

— Kiedy piszemy bardzo szybko dwoma kciukami, wzorce dotykowe stają się niechlujne — mówi Paek — więc obszar docelowy musi być jeszcze większy. Obecnie większość smartfonów próbuje odgadywać intencje użytkownika. W przypadku Windows Phone 7 chodziło o to, aby te domysły były trafniejsze — bez przeszkadzania użytkownikowi. Predykcyjne oprogramowanie telefonu może być tak radykalne, że nie pozwala użytkownikowi napisać tego, co naprawdę chce.

— Kiedy użytkownik trafi w sam środek klawisza „b”, system powinien to uwzględnić — mówi Gunawardana. — Opracowaliśmy model, w którym statystyka reguluje rozmiar klawisza, ale intencje użytkownika są respektowane. Oprogramowanie, które w ten sposób moduluje swoje sugestie, pozostaje wysoce predykcyjne, ale nie nabiera takiej pewności siebie, żeby wchodzić w drogę użytkownikowi.

Szara rzeczywistość
Badacze musieli się również zmierzyć z szarą rzeczywistością: względnie niewielką mocą obliczeniową smartfonów. — Poświęciłem temu mnóstwo czasu — mówi Gunawardana. — Wymyślałem modele, a następnie przykrawałem algorytmy tak, aby miały niewielkie rozmiary i działały błyskawicznie w tych niewielkich urządzeniach. Nikt nie chce, aby jego telefon „wieszał się” za każdym razem, kiedy odczytuje klawiaturę.

Gunwardana wykorzystał triki lingwistyczne, w tym coś, co nazywa „wycofywaniem się”, a co polega na tym, że system przyjmuje różne poziomy pewności co do intencji użytkownika. Oprogramowanie klawiatury może na przykład przewidzieć, że po literach „keyboar” niemal na pewno następuje „d”. Bądź co bądź, wzorzec ten można było zaobserwować tysiące razy. Kiedy jednak napotyka mniej znajome słowo, „wycofuje się” ze stawiania jednoznacznych prognoz. Może najpierw zasugerować trzy lub cztery litery jako następne możliwe etapy. Może też po prostu ustalić: „Ta litera jest spółgłoską, więc prawdopodobnie dalej nastąpi samogłoska”.

Jak twierdzą Almog i Badger, klawiatura spotkała się z entuzjastycznym przyjęciem.
— Nie tylko zebraliśmy pochwały w prasie — mówi Almog, wskazując jednoznacznie pozytywne recenzje — ale również jesteśmy niezwykle zadowoleni z tego, że zwykli ludzie mówią nam, jak bardzo podoba im się klawiatura.
— Jakość klawiatury jest zdumiewająca, w dużej mierze dzięki tym, którzy zaprojektowali platformę interfejsu użytkownika Splash, i tym, którzy dostroili i zoptymalizowali proces przetwarzania dotyku. Dotarło do nas mnóstwo naprawdę pozytywnych opinii — dodaje Badger.
Naukowcy z Microsoft Research i Windows Phone 7 rozwinęli swoje podejście na również na inne języki. Paek i Gunawardana wraz z Chrisem Meekiem, kolegą z Microsoft Research, opisali część swoich prac nad klawiaturą w artykule Usability Guided Key-Target Resizing for Soft Keyboards, który zaprezentowano w 2010 r. podczas międzynarodowej konferencji poświęconej inteligentnym interfejsom użytkownika. Paek, Badger i Rudchenko opublikowali również artykuł Text Text Revolution: A Game That Improves Text Entry on Mobile Touchscreen Keyboards, który zostanie zaprezentowany jeszcze w tym roku podczas międzynarodowej konferencji poświęconej wszechobecnej komputeryzacji i komunikacji.


Informacje o firmie:

Microsoft jest międzynarodowym producentem oprogramowania komputerowego, a także dostawcą kompleksowych rozwiązań cloud computing, aplikacji serwerowych i innych technologii informatycznych dla klientów indywidualnych, firm i administracji.

Sztandarowe produkty oferowane przez Microsoft to system operacyjny Windows z najnowszą wersją – Windows 7, która od premiery sprzedała się na świecie w rekordowej liczbie 350 milionów egzemplarzy oraz oprogramowanie biurowe Microsoft Office – którego najnowsza wersja Microsoft Office 2010 zadebiutowała na rynku w lipcu 2010. Poza tym w ofercie spółki znajdują się m.in.: konsola Xbox 360, Windows Live Essentials wraz z pocztą Hotmail, komunikatorem Windows Messenger oraz wirtualnym dyskiem SkyDrive, rozwiązania wspierające zarządzanie z rodziny Microsoft Dynamics, aplikacje serwerowe Microsoft Windows Server System, platforma Windows Azure oraz technologia Microsoft.NET. Microsoft jest również liderem w zakresie rozwiązań Cloud Computing, dostarczając zarówno aplikacje,  infrastrukturę jak i platformę programistyczną w formie usług za pośrednictwem chmury obliczeniowej.

Microsoft Corporation powstał w 1975 roku w USA, a polski oddział firmy istnieje od 1992 r. W swoich filiach na całym świecie Microsoft zatrudnia blisko 90 tys. specjalistów z różnych dziedzin, w tym ponad 300 osób w Polsce. Ponadto, w Łodzi i Poznaniu działają Centra Innowacji Microsoft. We Wrocławiu natomiast działa od 2008 roku Centrum Rozwoju Oprogramowania Microsoft. W Polsce Microsoft współpracuje z ponad 8 tysiącami partnerów i 20 tysiącami inżynierów.

Polski oddział Microsoft bierze aktywny udział w rozwoju gospodarki i społeczności lokalnej w Polsce. W ramach realizacji swojej strategii odpowiedzialności, polski oddział Microsoft koncentruje działania na zwalczaniu zjawiska „wykluczenia informacyjnego” poprzez upowszechnianie wiedzy i umiejętności informatycznych. W tym celu współpracuje z wieloma organizacjami pozarządowymi i wspólnie z nimi wspiera społeczności marginalizowane w dostępie do nowych technologii. W ramach programu „Microsoft dla non-profit”, Microsoft przekazuje również bezpłatnie swoje oprogramowanie na rzecz organizacji o charakterze społecznym. W 2007 roku Microsoft otrzymał tytuł Dobroczyńcy Roku 2006 w kategorii „Strategiczne programy społecznego zaangażowania firmy”, przyznany przez Akademię Rozwoju Filantropii w Polsce. Firma jest zaangażowana w działania w obszarze edukacji również poprzez projekt „Partnerstwo dla Przyszłości”, który w 2007 roku  został wyróżniony przez Ministerstwo Edukacji Narodowej i Głos Nauczycielski, otrzymując tytuł „Inicjatywy Edukacyjnej Roku 2007”. Od maja 2009 roku Microsoft we współpracy z Fundacją Dzieci Niczyje oraz Fundacją „Kierowca Bezpieczny” Krzysztofa Hołowczyca, prowadzi także inicjatywę na rzecz bezpieczeństwa internetowego dzieci „3...2..1...Internet!”. W ramach kampanii ponad 100 tysięcy dzieci w całej Polsce dowiedziało się jak bezpiecznie korzystać z Internetu. W lipcu 2010 roku w Polsce odbyły się światowe finały największego konkursu technologicznego na świecie Imagine Cup, który jest organizowany przez Microsoft od 9 lat. Microsoft konsekwentnie potwierdza także swoją wysoką pozycję wśród pracodawców, zajmując od kilku lat czołowe miejsca w badaniu prowadzonym przez Hewitt Associates i zdobywając tytuł „Najlepszego Pracodawcy w Polsce”.

***

Microsoft Windows, Windows Mobile, Windows Phone, Visual Studio, Windows Server System, Windows Server, SQL Server, Visual Studio, BizTalk Server, Microsoft Dynamics są zarejestrowanymi znakami towarowymi, bądź znakami towarowymi Microsoft Corp. w Stanach Zjednoczonych i/lub w innych krajach. Nazwy wymienionych firm i produktów mogą być zastrzeżonymi znakami towarowymi ich właścicieli.