Käyttöliittymien pitkä historia ulottuu vuosikymmeniin 1950-luvun primitiivisistä rei'itetyistä päivistä 1960-luvun kirjoitettujen komentorivien kautta tuttuihin ikkunoihin ja kuvakkeisiin nykypäivänä ja sen ulkopuolella.
Kolme tekijää rajoittavat ja mahdollistavat ihmisen ja tietokoneen rajapinnan kehittämisen:
- Laskentateho: Lisääntyvä tehokas tietokonelaitteisto mahdollistaa edistyneemmän ohjelmistovuorovaikutuksen.
- Keksijöiden mielikuvitus: Ohjelmistosuunnittelijat kuvittelevat uusia vuorovaikutuksia, joissa hyödynnetään kasvavaa tietokoneen tehoa.
- Marketti: Sekä suurten yritysasiakkaiden että myös suosittujen kuluttaja-gadgetien, kuten iPad, ohjaama.
Tietokoneen käyttöliittymän välitavoitteiden aikajana:
1822: Babbage-analyyttinen moottori oli viktoriaanisen aikakauden konsepti, joka oli suunniteltu yli vuosisataa ennen sen aikaa, tämä mekaaninen tietokone olisi ohjelmoitu manipuloimalla fyysisesti nokkeja, kytkimiä, kampia ja hammaspyöriä.
1950-luvut: Rei'itettyjä kortteja käytettiin ensimmäisen kerran 1800-luvulla automaattisen tekstiilikangasten ohjaamiseen. 1800-luvun lopulla kortteja käytettiin tietojen syöttämiseen yksinkertaisiin taulukointikoneisiin. Sähköisten tietokoneiden tulo 1950-luvulla johti siihen, että IBM: n rei'itetyistä korteista tuli ensisijainen tapa syöttää tietoja ja komentoja tietokoneisiin.
1960-luku: Komentoriviliitäntä (CLI). Teletyyppiset näppäimistöt yhdistettiin varhaisiin tietokoneisiin, jotta käyttäjät voivat syöttää komennot. Myöhemmin katodisädeputkia (CRT) käytettiin näyttölaitteina, mutta vuorovaikutus tietokoneen kanssa pysyi vain tekstimuotoisena.
1951: Kevyt kynä. MIT: llä perustettu kynä on valoherkkä kynä, joka on kehitetty käytettäväksi lasipintaisen tyhjiöputken CRT-monitorien kanssa. Kynä havaitsee näytön kirkkauden muutokset.
1952: Ohjauspallo. Alun perin kehitetty lennonjohto- ja sotilasjärjestelmiin ohjauspallo mukautettiin MIT-tutkijoiden tietokonekäyttöön vuonna 1964. Kun käyttäjä pyörittää pientä palloa, anturit havaitsevat pallon muutokset suunnassa, joka sitten muuttuu liikkeiksi kohdistimen sijainti tietokoneen näytöllä.
1963: Hiiri. Douglas Englebart ja Bill English kehittivät ensimmäisen tietokonehiiren Stanfordin tutkimuslaitoksessa Palo Altossa, Kaliforniassa. Laite oli puupalikka yhdellä painikkeella ja kahdella hammaspyörällä, jotka oli sijoitettu kohtisuoraan toisiinsa nähden.
Vuonna 1972 työskennellessään Xerox PARC: ssä Bill English ja Jack Hawley korvasivat kaksi rullapyörää metallisella kuulalaakerilla liikkeen seuraamiseksi. Pallo antoi hiirelle mahdollisuuden liikkua mihin tahansa suuntaan, ei vain yhdellä akselilla kuin alkuperäinen hiiri.
Vuonna 1980 kaksi eri tutkijaa kehitti optisen hiiren. Molemmat vaativat erityisen hiirimaton ja käyttivät erityisiä antureita valon ja pimeyden havaitsemiseksi. Nykypäivän optiset hiiret voivat toimia millä tahansa pinnalla ja käyttää LED-valoa tai laseria valonlähteenä.
1980-luku: graafinen käyttöliittymä. Xerox Star 8010 oli ensimmäinen kaupallinen tietokonejärjestelmä, jossa oli hiiri, sekä bittikartattu, ikkunapohjainen graafinen käyttöliittymä (GUI), joka sisälsi kuvakkeita ja kansioita. Nämä tekniikat kehitettiin alun perin kokeelliselle järjestelmälle nimeltään Alto, joka keksittiin Xerox Palo Alton tutkimuskeskuksessa (PARC).
Xerox-työasemajärjestelmät oli tarkoitettu yrityskäyttöön, ja niiden hintatiedot olivat kymmeniä tuhansia dollareita. Apple Macintosh oli ensimmäinen kuluttajatasolla toimiva tietokone, joka sisälsi edistyksellisen mustavalkoisen graafisen käyttöliittymän ja hiiren kohdistimen asettamiseksi näytölle.
1984: Multitouch. Bob Boie on kehittänyt ensimmäisen läpinäkyvän monitouch-näytön peittokuvan Bell Labsissa. Hänen laitteessaan käytettiin johtavaa pintaa, jonka jännite kohdistettiin sen yli, ja kosketusanturijärjestelmää, joka oli asetettu CRT-näytön (katodisädeputken) päälle. Ihmisen kehon luonnollinen kyky pitää sähkövarausta aiheuttaa paikallisen varauksen muodostumisen, kun pintaa kosketetaan, ja kentän häiriön sijainti voidaan määrittää, jolloin käyttäjä voi manipuloida graafisia objekteja sormellaan.
2000-luku: Luonnollinen käyttöliittymä. Luonnollinen käyttöliittymä tai NUI tunnistaa käyttäjän kehon liikkeet ja äänikomennot sen sijaan, että vaadittaisiin syöttölaitteiden, kuten näppäimistön tai kosketusnäytön, käyttöä. Microsoft esitteli Project Natalin, jonka nimi oli myöhemmin Kinect, vuonna 2009. Kinect ohjaa X-box 360-videopelijärjestelmää.
Tulevaisuus: Suora aivot-tietokone -rajapinta. Perimmäinen tietokoneen käyttöliittymä olisi ajatuksenhallinta. Tutkimus tietokoneen hallitsemiseksi aivojen kanssa aloitettiin 1970-luvulla. Invasiivinen BCI vaatii, että anturit implantoidaan aivoihin ajatusimpulssien havaitsemiseksi. Ei-invasiivinen BCI lukee kallon läpi kulkevia sähkömagneettisia aaltoja ilman implanttien käyttöä.
