即使深處黑洞,霍金也能操縱電腦

36氪 於 03/12/2014 發表 收藏文章

21歲的時候就患上肌萎縮側索硬化症的霍金,1985年再度慘遭不幸,因患肺炎做了穿氣管手術,被徹底剝奪了說話的能力,演講和問答只能通過語音合成器來完成。這期間,為了讓大師能夠再開金口,整個科技界都是蠻拼的。

1997年,Intel的聯合創始人Gordon Moore第一次見到霍金,發現後者使用的用於溝通交流的計算裝置用的是AMD的處理器。後面的故事,你應該就猜到了。對滴,就是這樣,「你介意換一台真正的計算機麼?”

開關輸入法

和20世紀80年代的所有漸凍人一樣,霍金最初使用的也是Waltosz開發的軟體Word+,最初運行在Radio Shack TRS-80家用電腦上,後來則轉到了了IBM的PC、蘋果的Mac、Windows電腦。來自英國劍橋的David Mason把這套設備安裝到了輪椅上,霍金可以使用一種特製的開關來輸入內容與人溝通。

使用Word+,游標會在螢幕上一行一行的掃描,經過某個單詞或者字母時,霍金按下開關,單詞或者字母會顯示在螢幕下方。這個步驟會一直重複進行,直到湊出整個句子。接下來語音合成器會將句子念出來。

據說,霍金是用該種掃描式輸入法的速度最快的三個人之一(另外兩個一個是開發者本人,一個是開發者的好朋友),每分鐘能打出來15- 20個詞。對於寫稿來說倒是足夠了,但與人交流的時候,還是很不方便的。

接下來的很多年,霍金都是一次操作兩台電腦,分別在左右兩邊控制,一台寫稿,一台與人溝通,知道後來Waltosz增加了聊天視窗,霍金僅需要在一台電腦上切換不同模式。

再後來Waltosz的Word+版本裡做了改版,把選中的單詞或者字母放在螢幕上方,而下方則用來存儲常用的輸入內容。

Waltosz在2011年賣掉了Word+,這期間也是一直由Intel負責維護霍金的輪椅和通訊設備了。兩年為一個週期,Intel堅持為霍金升級更新電腦。

面部輸入法

其實,在2008年,霍金的疾病加劇,手已經很虛弱了,無法按下開關。他的助理研發了新設備來説明大師重新「開口說話」。他在霍金的眼鏡上,安裝了負責偵測肌肉活動的紅外線發射器及偵測器。當他動下肌肉時,在前面的螢幕上就會出現字幕,每屏6個,當是他需要字母時,再動下,螢幕上就會出現這個字母開頭的單詞,再動一下就能選中需要的字母。據說使用這種輸入法,霍金每分鐘可以講5-6個單詞。

不過,近幾年,霍金疾病加劇,難以控制下巴抽搐,與外界交流的速度明顯減慢,每分鐘只能說一個詞。2012年,Intel再度出手,想説明霍金回復之前的交流速度。

這次與Intel的專家交流時,霍金使用的仍然是Word+的軟體EZ Keys,已經多年沒有升級了,20分鐘只能打出了30個單詞。專家們只能從硬體入手,開始解決這個難題了。

腦電波輸入法

Intel的專家想到了面部動作識別,不過,霍金的肌肉已經不太靈活了。眼球追蹤嘗試,但大師的眼瞼已經下垂。

他們想到了腦電波。其實,除了Intel這條主線,關心大師溝通問題的人還有不少,2012年的時候,美國的腦神經科學家改造了霍金的睡眠頭帶,並把他變成了一款腦電波讀取設備iBrain。頭帶上安裝了火柴盒大小的感應器,字母在螢幕閃現,當霍金想選中單詞時,停止大腦的反應,設備就可以監測、提取出來,選中這個字母或者單詞。這種裝置已經在霍金本人身上開始檢測。不過,你也想到了,信號讀取的準確性還不那麼強,很多時候,都會誤選成附近的字母或者單詞。

交互系統工具組 ACAT

在觀察了霍金一段時間後,2012年,專家們開始了正式的大規模改造。成果就是今天Intel剛剛公佈的針對殘障人士的開發的交互系統工具組 ACAT(Assistive CoNtext Aware Toolkit,輔助情境感知工具組)。

ACAT 整合了滑動手勢輸入法 SwiftKey,並支援使用者通過眨眼、眉毛的動作等進行交交互操作。SwiftKey由同為數學天才的一對朋友 Jon Reynolds 和 Dr Ben Medlock 在 2008 年創立的,具備聯想功能,可在使用者輸入時預測單詞和短句。SwiftKey 還有一項滑行輸入功能 SwiftKey Flow,使用者只需要在要錄入單詞的幾個字母之間滑行,系統詞庫就能把需要的單詞給找出來,無需考慮順序、排列、冗余甚至無需考慮多輸入進去的字母。使用該輸入法,霍金的打字速度提高了一倍,並使其從事普通任務的效率提高了十倍。

喜大普奔的是,Intel決定把這套工具組開源,時間很可能就在下個月。這也意味著全球300萬漸凍症患者或者四肢殘疾癱瘓的病人,可以操作電腦了。

其實,除了 ACAT 系統,Intel 今年下半年還發佈了他們為霍金量身打造的聯網輪椅,可以從使用者身上收集生物資訊、醫療資訊,並進行分析。同時,還能説明霍金導航到目的地。
霍金三十年

雖然霍金與Intel的故事緣起AMD處理器,雖然這些年霍金也成為了Intel談情懷講故事的一個點,但近二十年來Intel為了讓大師更好的與外界溝通交流也是煞費苦心。科技用於增強非正常人的能力,提升正常人的體驗,才會更有意義。

霍金的這三十年,其實也是科技發展的三十年,從最初的開關到現在腦電波監測,從最初的單字母輸入到現在聯想、亂碼輸入,正式輸入法交互的演變,無一不是科技的進步。

今年已經72歲的霍金,已經與疾病抗爭了50多年,對於大家的努力也是心存感激,他也曾在博客中寫道,「一個人的聲音非常重要,如果你發音含糊不清,人們就會認為你精神上有問題、有缺陷」。即使在耄耋之年,還發表了《大設計》(The Grand Design)、《我的簡史》(My brief history)等著作。

不管大師還能走多久,但科技永不止步,人類的探索也永無止境。

比如,Wadsworth Center 的腦損傷研究者 Jonathan Wolpaw 最近正在開發電腦-大腦使用者介面系統,這套系統可以讓癱瘓的人,通過電腦螢幕有與親朋好友溝通,操作也及其簡單,第一步,戴上類似泳帽一樣的腦波信號收集器;第二步,讓她在一堆字母中,集中注意力于其中一個,於是一個字母就會顯示在螢幕上。雖然現在打字速度還比較慢,但這也代表了交互越來越簡單越來越自然的趨勢。

想想三星正和美德州大學合作開發用意念控制平板的技術、芝加哥康復中心研發出了全球首個意念控制義肢Tomonori 和他的貓耳朵Neurowear Necomimi ,「存在即感知、感知即交互」還遠嗎?

[36氪原創文章,作者: 小石頭]


資料來源:36Kr

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標籤: 霍金  

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