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如何解决沟通难题?揭秘霍金所用计算机

导读: 史蒂芬·霍金初次与英特尔联合创始人戈登·摩尔相遇是在1997年的一次会议上。从那时起,英特尔就在向霍金提供为其度身定做的PC及相关支持服务,并且每两年为其更换一次。

   1月14日消息,史蒂芬·霍金初次与英特尔联合创始人戈登·摩尔相遇是在1997年的一次会议上。摩尔注意到,霍金用来与人们交流的计算机使用的是AMD的处理器。摩尔向霍金询问,是否其愿意拥有一台内置英特尔微处理器的“真正的计算机”。从那时起,英特尔就在向霍金提供为其度身定做的PC及相关支持服务,并且每两年为其更换一次。

  霍金于1985年丧失说话能力。当时,在前往日内瓦CERN(欧洲粒子物理研究所)的途中,霍金得了肺炎。在医院中,医生为其配备了呼吸机,他的情况相当严重。医生向霍金当时的妻子珍(Jane)询问,他们能否关闭生命支持系统。珍断然拒绝。霍金随后被转到位于剑桥的阿登布鲁克医院,那里的医生控制住了感染。为了帮助他呼吸,医生实施了气管切开术,这是一种在颈部打一个洞,然后向气管插入导管的一种手法。手术导致霍金从此无法说话。

  其后,霍金通过拼写版来交流,他通过眼球的转动,费力地逐个选择字母,然后拼成完整的单词。马丁·金(Martin King)是一位物理学家,他为霍金寻找了一种全新沟通系统,他联系了加利福尼亚一家称之为Words Plus的公司,其开发的计算机程序Equalizer能够让用户通过手指点击来选择词汇和命令。金询问Words Plus的CEO沃尔特·沃拓茨(Walter Woltosz),该产品是否能帮助一位罹患肌萎缩侧索硬化症的英格兰物理教授。沃拓茨创建Equalizer的目的是为了帮助其岳母,后者罹患同样疾病,因而丧失了说话和书写能力。在得知该产品将被用在霍金身上时,沃拓茨表示愿意捐献一套。

  起初,Equalizer运行于苹果II型计算机上,配合一家名为Speech Plus的公司开发的语音合成器工作。随后,戴维·梅森(David Mason)改进了该系统。梅森是一位工程师,同时也是照看霍金的护士之一的丈夫。改进后的系统能够安装在轮椅一侧的扶手上。通过该系统,霍金的沟通速度达到每分钟15个单词。

  然而,让霍金可以移动拇指的神经也日渐退化。2008年,霍金的手已经虚弱到无法使用点击器。他的研究生助理当时设计了一个称之为“面部开关”的设备,安装在眼镜上,通过红外光束对霍金面部表情进行识别。自那时起,霍金通过唯一可控的肌肉写电邮、上网、著书和说话。然而,他的沟通能力持续退化。到了2011年,他每分钟只能传达1至2个单词,因此,他写了一封信给摩尔,信中说道:“我的说话速度越来越慢,英特尔有什么方法可以帮助我吗?”

  摩尔让时任英特尔CTO的贾斯廷·拉特纳(Justin Rattner)跟进这个事情。拉特纳从英特尔实验室召集了由人机交互专家组成的团队,一起出席了在剑桥举办的霍金70周岁生日会。在会上,拉特纳表示将会应用尖端科技来帮助霍金提高沟通速度。他说道:“我们希望团队能够获得突破性进展,找到一种技术来帮助霍金恢复到几年前的沟通水平。”

  霍金过于虚弱,以至于无法出席自己的生日派对。因此,他与英特尔专家团队的会面是数星期之后的事了,会面地点位于他在剑桥大学应用数学与理论物理部门的办公室中。由5位专家组成的团队包括了体验技术实验室的主管霍斯特·豪瑟克(Horst Haussecker)、预期计算实验室主管拉马·拉克曼(Lama Nachman)以及交互设计师彼得·邓曼(Pete Denman)。“霍金一直给予我启发,”邓曼说道,他同样也坐在轮椅上。“在我摔断脖子导致截瘫后,我母亲给了我一本《时间简史》。她告诉我,坐在轮椅上的人仍旧可以取得举世瞩目的成就。回首往事,我认为那本书对我来说是一个预言。”

  团队成员随后与霍金就面对的问题展开了沟通。在20分钟时间里,霍金勉强写完30个单词,这让团队成员感到问题比原先预计的要严重得多。

  霍金的计算机界面是一个称之为EZ Keys的程序,从原先的程序升级而来,仍然出自Words Plus之手。该程序提供了一个软键盘以及基本的单词预测算法。光标逐行扫过每个字母,只需移动脖子就可以停下光标,选择对应字母。EZ Keys也可以让霍金控制Windows中的鼠标及操作其他程序。霍金通过火狐浏览网页,用记事本写字,他也有一个摄像头配合Skype使用。

  英特尔团队打算彻底改进这一套老旧的系统,而这需要使用全新的硬件。“贾斯廷认为面部表情识别、眼球追踪及脑机接口技术可以一试,”拉克曼说道。这些尝试中的大多数都以失败告终。因为眼脸的下垂,眼球追踪无法锁定。霍金之前也尝试通过EEG(脑电图描记器)进行脑波读取,进而将命令传送至计算机。不知为何,该技术无法获得足够的脑电波信号。“我们通过在屏幕上显示闪烁的字母让霍金选择,进而对脑部活动进行识别和注册,”伍德表示。“该技术能够很好的用在我身上,但是在霍金那儿没法工作,无法获取足够强大的信噪比。”

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