Николь Фадеева
апрель 2017.
3714

Как работает коляска Хокинга?

Наукаинвалиды
Ответить
Ответить
Комментировать
0
Подписаться
3
1 ответ
Поделиться

Компания Intel помогает Стивену Хокингу с выбором компьютерного оборудования с 1997 года. Всего в ИТ-команду учёного входит три человека, в том числе сотрудник Intel Роб Уетерли (Rob Weatherly).

Синтезатор Хокинга изначально был сделан в виде рычажка на кресле, с помощью которого он выбирал буквы на экране компьютера. Позже ему поставили на очки инфракрасный сенсор, так что профессор начал выбирать буквы взглядом. Делать это становится всё труднее, поэтому 71-летний физик в 2011 году обратился к сооснователю Intel Гордону Муру с вопросом, способна ли компания Intel помочь ему сделать апгрейд и поставить более эффективную систему. 

Cинтезатор Хокинга может задействовать для ввода слов не только выбор букв, но и выражение лица учёного. 

Впервые Стивен Хокинг встретился с Гордоном Муром, одним из основателей Intel, на конференции в 1997 году. Мур заметил, что компьютер, который Хокинг использовал для общения, был с процессором AMD, и спросил, не нужен ли ему взамен «настоящий компьютер» с микропроцессором Intel. С тех пор Intel предоставляет Хокингу настраиваемый персональный компьютер и техническую поддержку, заменяя его компьютер каждые два года.

Изначально некоторое время Хокинг общался с использованием орфографических карт, терпеливо указывая на буквы и образуя слова, поднимая брови. Мартин Кинг, физик, работавший с Хокингом над новой системой связи, связался с калифорнийской компанией Words Plus, которая разрабатывала программу Equalizer, позволявшую пользователям выбирать слова и команды на компьютере, используя ручной кликер. Кинг обратился к генеральному директору Words Plus Вальтеру Волтошу и спросил, какое программное обеспечение может помочь профессору физики в Англии с боковым амиотрофическим склерозом. Волтош создал раннюю версию Equalizer, чтобы помочь своей крестной матери, которая также страдала от ALS и потеряла способность писать и говорить.

Первый Equalizer работал на компьютере Apple II, связанном с синтезатором речи, созданном компанией Speech Plus. Затем эту систему адаптировал Дэвид Мейсон, инженер и муж одной из медсестер Хокинга, превратив ее в портативную систему, которая может быть установлена на одном из плеч инвалидной коляски. С помощью этой новой системы Хокинг смог общаться со скоростью порядка 15 слов в минуту.

Тем не менее нерв, который позволяет ему двигать пальцами, продолжал деградировать. К 2008 году рука Хокинга стала слишком слабой, чтобы использовать кликер. Его ассистент тогда же разработал устройство, которым можно было управлять щекой. Прикрепленный к очкам инфракрасный датчик мог фиксировать движения мышцы щеки Хокинга. С тех пор, Хокинг приноровился отвечать на письма, серфить Интернет, писать книги и общаться, используя всего один мускул. Однако и этому умению общаться приходит конец. К 2011 году он мог выдать только одно-два слова в минуту, поэтому отправил такое письмо Муру (тому самому, который является автором закона Мура): «Мое устройство речевого ввода очень и очень медленное сейчас. Может ли Intel как-нибудь помочь?».

Мур поручил Джастину Раттнеру, на то время техническому директору Intel, разобраться с проблемой. Раттнер собрал команду экспертов по взаимодействию человека с компьютером в Intel Labs и привез ее в Кэмбридж на конференцию, посвященную 70-летию Хокинга, 8 января 2012 года.

В то время Хокинг пользовался компьютерным интерфейсом в виде программы EZ Keys, обновленной версией предыдущих программ, также разработанной Words Plus. Она предоставляла ему клавиатуру на экране и базовый алгоритм прогнозирования слов. Курсор автоматически сканировал клавиатуру по рядам или столбцам, а Хокинг мог выбрать нужный символ движением щеки, останавливающей курсор. EZ Keys также позволяла Хокингу управлять мышью в Windows и работать с другими приложениями на его компьютере. Он мог серфить Интернет с Firefox и писать лекции с Notepad. У него также была веб-камера, которую он использовал со Skype.

Команда Intel решила обновить архаичную систему Хокинга, что потребовало бы создания нового аппаратного обеспечения.

Чаще всего эти попытки были неудачными. Отслеживание взгляда не работало со взглядом Хокинга из-за его опущенных век. Еще до проекта Intel Хокинг экспериментировал с ЭЭГ-датчиками, которые могли бы считывать его мозговые волны и потенциально отправлять команды на компьютер. Непостижимым образом, достаточно сильного мозгового сигнала так и не получилось найти.

Чтобы решить проблему пропущенных букв, команда Intel добавила прототип, который интерпретировал бы намерения Хокинга, а не его фактический ввод, используя алгоритм, аналогичный тому, что используется в обработке текстов и мобильных телефонах. Когда iPhone впервые вышел на рынок, люди начали жаловаться на предиктивный текст, но недоверие быстро переросло в радость. Проблема в том, что нужно слишком много времени, чтобы привыкнуть к этому, и нужно доверить системе делать свою работу. Однако добавление этой функции может улучшить вашу скорость и позволить вам сосредоточиться на содержании.
Чтобы не завалить сессию Как во время сессии запомнить то, что мне абсолютно не нужно?Как научиться красиво и грамотно говорить?Когда выгоднее идти сдавать: в первой волне или ближе к концу?

В конце 2012 года команда Intel создала систему, которая записывала взаимодействие Хокинга с его компьютером. Они записали десятки сотен часов видео, которое включало целый спектр различных ситуаций: Стивен печатает, Стивен печатает устало, Стивен использует мышь, Стивен пытается настроить окно нужного размера. «Я смотрел на эти кадры снова и снова», — говорит Денман. «Иногда я запускал видео с четырехкратной скоростью и все равно находил что-то новое».

К сентябрю 2013 года, уже при помощи Джонатана Вуда, ассистента Хокинга, они реализовали еще одну итерацию пользовательского интерфейса в компьютере Хокинга. «Я думал, что у нас получилось, мы сделали это», — говорит Денман. Но в следующем месяце стало понятно, что у Хокинга опять проблемы. «Один из его ассистентов назвал это «пыткой ASTER», — вспоминает Денман. — Когда они так сказали, Стивен попытался улыбнуться».

Прошло еще много месяцев, прежде чем команда Intel придумала версию, которая понравилась Хокингу. К примеру, теперь Хокинг использует адаптивный предсказатель слов лондонского стартапа SwiftKey, который позволяет ему выбирать слово после печати буквы, тогда как предыдущая система требовала от Хокинга двигаться в самый низ интерфейса, чтобы выбрать слово из списка. Его система предсказания слов была слишком старой. Новая система оказалась быстрой и эффективной, но еще оставалось научить Хокинга пользоваться ей. Сначала он жаловался, и только много позже инженеры поняли, почему: он уже знал, какие слова предсказывала его старая система. Он привык пользоваться предсказаниями старой предиктивной системы.

Intel работала со SwiftKey и включила много документов Хокинга в систему, поэтому в некоторых случаях ему даже не нужно было вводить символ, прежде чем система напишет следующие слова из контекста. Фраза ‘the black hole’ не требует никакой печати. После ‘the’ автоматически появляется ‘black’. При выборе ‘black’, автоматически появляется ‘hole’.

Новая версия пользовательского интерфейса Хокинга (теперь известная как ACAT — от Assistive Contextually Aware Toolkit) включает контекстные меню, которые обеспечивают Хокинга различными ярлыками, чтобы поговорить, найти что-то или написать письмо; и новым менеджером лекций, который дает ему управление таймингом во время бесед. Также есть кнопка ‘mute’, которая позволяет Хокингу отключить его синтезатор.

Другой экспериментальный проект, предложенный производителями инвалидной коляски Хокинга в начале этого года, это джойстик, который крепится к подбородку Хокинга и позволяет ему перемещать инвалидную коляску самостоятельно. «Стивен любит такое, — говорит Вуд. — Проблема в контакте подбородка Стивена и джойстика. Поскольку он не двигает шеей, весьма тяжело подключать и отключать джойстик». В целом же Хокинг вполне может ездить самостоятельно.

Хокинг очень привязан к своему голосу. В 1988 году, когда Speech Plus дала ему новый синтезатор, голос был настолько другим, что он попросил заменить его оригинальным. Его голос был создан в начале 80-х годов инженером Массачусетского технологического института Деннисом Клаттом, пионером алгоритмов, преобразующих текст в речь. Он изобрел DECtalk, одно из первых устройств для этих задач. Первоначально было записано три голоса: Клатта, его жены и его дочери. Женский голос назывался «Прекрасная Бетти» (Beautiful Betty), детский «Крошка Кит» (Kit the Kid), а мужской «Совершенный Пол» (Perfect Paul). Именно этим голосом говорит Стивен Хокинг.

Ответить