揭秘霍金的“小秘書(shū)”
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霍金于1985年喪失說(shuō)話能力。當(dāng)時(shí),在前往日內(nèi)瓦CERN(歐洲粒子物理研究所)的途中,霍金得了肺炎。在醫(yī)院中,醫(yī)生為其配備了呼吸機(jī),他的情況相當(dāng)嚴(yán)重。醫(yī)生向霍金當(dāng)時(shí)的妻子珍(Jane)詢問(wèn),他們能否關(guān)閉生命支持系統(tǒng)。珍斷然拒絕?;艚痣S后被轉(zhuǎn)到位于劍橋的阿登布魯克醫(yī)院,那里的醫(yī)生控制住了感染。為了幫助他呼吸,醫(yī)生實(shí)施了氣管切開(kāi)術(shù),這是一種在頸部打一個(gè)洞,然后向氣管插入導(dǎo)管的一種手法。手術(shù)導(dǎo)致霍金從此無(wú)法說(shuō)話。 其后,霍金通過(guò)拼寫(xiě)版來(lái)交流,他通過(guò)眼球的轉(zhuǎn)動(dòng),費(fèi)力地逐個(gè)選擇字母,然后拼成完整的單詞。馬丁·金(Martin King)是一位物理學(xué)家,他為霍金尋找了一種全新溝通系統(tǒng),他聯(lián)系了加利福尼亞一家稱(chēng)之為Words Plus的公司,其開(kāi)發(fā)的計(jì)算機(jī)程序Equalizer能夠讓用戶通過(guò)手指點(diǎn)擊來(lái)選擇詞匯和命令。金詢問(wèn)Words Plus的CEO沃爾特·沃拓茨(Walter Woltosz),該產(chǎn)品是否能幫助一位罹患肌萎縮側(cè)索硬化癥的英格蘭物理教授。沃拓茨創(chuàng)建Equalizer的目的是為了幫助其岳母,后者罹患同樣疾病,因而喪失了說(shuō)話和書(shū)寫(xiě)能力。在得知該產(chǎn)品將被用在霍金身上時(shí),沃拓茨表示愿意捐獻(xiàn)一套。 起初,Equalizer運(yùn)行于蘋(píng)果II型計(jì)算機(jī)上,配合一家名為Speech Plus的公司開(kāi)發(fā)的語(yǔ)音合成器工作。隨后,戴維·梅森(David Mason)改進(jìn)了該系統(tǒng)。梅森是一位工程師,同時(shí)也是照看霍金的護(hù)士之一的丈夫。改進(jìn)后的系統(tǒng)能夠安裝在輪椅一側(cè)的扶手上。通過(guò)該系統(tǒng),霍金的溝通速度達(dá)到每分鐘15個(gè)單詞。 然而,讓霍金可以移動(dòng)拇指的神經(jīng)也日漸退化。2008年,霍金的手已經(jīng)虛弱到無(wú)法使用點(diǎn)擊器。他的研究生助理當(dāng)時(shí)設(shè)計(jì)了一個(gè)稱(chēng)之為“面部開(kāi)關(guān)”的設(shè)備,安裝在眼鏡上,通過(guò)紅外光束對(duì)霍金面部表情進(jìn)行識(shí)別。自那時(shí)起,霍金通過(guò)唯一可控的肌肉寫(xiě)電郵、上網(wǎng)、著書(shū)和說(shuō)話。然而,他的溝通能力持續(xù)退化。到了2011年,他每分鐘只能傳達(dá)1至2個(gè)單詞,因此,他寫(xiě)了一封信給摩爾,信中說(shuō)道:“我的說(shuō)話速度越來(lái)越慢,英特爾有什么方法可以幫助我嗎?” 摩爾讓時(shí)任英特爾CTO的賈斯廷·拉特納(Justin Rattner)跟進(jìn)這個(gè)事情。拉特納從英特爾實(shí)驗(yàn)室召集了由人機(jī)交互專(zhuān)家組成的團(tuán)隊(duì),一起出席了在劍橋舉辦的霍金70周歲生日會(huì)。在會(huì)上,拉特納表示將會(huì)應(yīng)用尖端科技來(lái)幫助霍金提高溝通速度。他說(shuō)道:“我們希望團(tuán)隊(duì)能夠獲得突破性進(jìn)展,找到一種技術(shù)來(lái)幫助霍金恢復(fù)到幾年前的溝通水平?!?/p> 霍金過(guò)于虛弱,以至于無(wú)法出席自己的生日派對(duì)。因此,他與英特爾專(zhuān)家團(tuán)隊(duì)的會(huì)面是數(shù)星期之后的事了,會(huì)面地點(diǎn)位于他在劍橋大學(xué)應(yīng)用數(shù)學(xué)與理論物理部門(mén)的辦公室中。由5位專(zhuān)家組成的團(tuán)隊(duì)包括了體驗(yàn)技術(shù)實(shí)驗(yàn)室的主管霍斯特·豪瑟克(Horst Haussecker)、預(yù)期計(jì)算實(shí)驗(yàn)室主管拉馬·拉克曼(Lama Nachman)以及交互設(shè)計(jì)師彼得·鄧曼(Pete Denman)?!盎艚鹨恢苯o予我啟發(fā),”鄧曼說(shuō)道,他同樣也坐在輪椅上。“在我摔斷脖子導(dǎo)致截癱后,我母親給了我一本《時(shí)間簡(jiǎn)史》。她告訴我,坐在輪椅上的人仍舊可以取得舉世矚目的成就?;厥淄?,我認(rèn)為那本書(shū)對(duì)我來(lái)說(shuō)是一個(gè)預(yù)言?!?/p> 團(tuán)隊(duì)成員隨后與霍金就面對(duì)的問(wèn)題展開(kāi)了溝通。在20分鐘時(shí)間里,霍金勉強(qiáng)寫(xiě)完30個(gè)單詞,這讓團(tuán)隊(duì)成員感到問(wèn)題比原先預(yù)計(jì)的要嚴(yán)重得多。 霍金的計(jì)算機(jī)界面是一個(gè)稱(chēng)之為EZ Keys的程序,從原先的程序升級(jí)而來(lái),仍然出自Words Plus之手。該程序提供了一個(gè)軟鍵盤(pán)以及基本的單詞預(yù)測(cè)算法。光標(biāo)逐行掃過(guò)每個(gè)字母,只需移動(dòng)脖子就可以停下光標(biāo),選擇對(duì)應(yīng)字母。EZ Keys也可以讓霍金控制Windows中的鼠標(biāo)及操作其他程序?;艚鹜ㄟ^(guò)火狐瀏覽網(wǎng)頁(yè),用記事本寫(xiě)字,他也有一個(gè)攝像頭配合Skype使用。 英特爾團(tuán)隊(duì)打算徹底改進(jìn)這一套老舊的系統(tǒng),而這需要使用全新的硬件?!百Z斯廷認(rèn)為面部表情識(shí)別、眼球追蹤及腦機(jī)接口技術(shù)可以一試,”拉克曼說(shuō)道。這些嘗試中的大多數(shù)都以失敗告終。因?yàn)檠勰樀南麓?,眼球追蹤無(wú)法鎖定?;艚鹬耙矅L試通過(guò)EEG(腦電圖描記器)進(jìn)行腦波讀取,進(jìn)而將命令傳送至計(jì)算機(jī)。不知為何,該技術(shù)無(wú)法獲得足夠的腦電波信號(hào)?!拔覀兺ㄟ^(guò)在屏幕上顯示閃爍的字母讓霍金選擇,進(jìn)而對(duì)腦部活動(dòng)進(jìn)行識(shí)別和注冊(cè),”伍德表示。“該技術(shù)能夠很好的用在我身上,但是在霍金那兒沒(méi)法工作,無(wú)法獲取足夠強(qiáng)大的信噪比。” “隨著我們與霍金的交流日益增多,我們也感受到霍金急于提高交流效率的迫切心情,”拉克曼說(shuō)道。在返回英特爾實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了數(shù)月的研究之后,鄧曼將一段時(shí)長(zhǎng)10分鐘的視頻發(fā)給了霍金。視頻描繪了全新交互系統(tǒng)的原型,小組等待霍金的反饋。系統(tǒng)沒(méi)有發(fā)生本質(zhì)上的改變,但是改動(dòng)也不小,包括可以刪除字符或返回到上一個(gè)步驟的“返回”按鈕、單詞預(yù)測(cè)算法以及下一單詞導(dǎo)航。 該原型解決了原先存在的最大問(wèn)題——霍金無(wú)法擊鍵,導(dǎo)致他經(jīng)常選取了錯(cuò)誤的字母,然后不得不等待光標(biāo)的下一輪掃描。該步驟非常耗時(shí),會(huì)讓霍金感到很挫敗。為了解決這一問(wèn)題,小組成員使用了類(lèi)似智能手機(jī)輸入的方法。iPhone最初面市時(shí),人們非常不習(xí)慣其文字預(yù)測(cè)功能,但是經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的使用后,用戶卻感到非常得心應(yīng)手。問(wèn)題的關(guān)鍵在于該功能需要系統(tǒng)花費(fèi)一點(diǎn)時(shí)間去學(xué)習(xí),一旦系統(tǒng)完成了自己的工作,用戶便能持續(xù)便捷地使用下去。 同年6月,霍金參觀了英特爾實(shí)驗(yàn)室,并對(duì)改進(jìn)后的系統(tǒng)感到非常滿意?!跋鄬?duì)于先前的版本有了大幅提高,”霍金表示。“我真的很喜歡。” 他們隨后將該界面整合進(jìn)霍金的計(jì)算機(jī)。同年9月,霍金的回饋指出他不太適應(yīng)這一新系統(tǒng),太過(guò)于復(fù)雜,新加入的功能也讓他感到困惑。“霍金是世界上最聰明的人之一,但是我們不能忘記,他并沒(méi)有接觸太多現(xiàn)代科技,”鄧曼說(shuō)道。“他從來(lái)沒(méi)有用過(guò)iPhone?!?/p> 鄧曼和其他成員意識(shí)到,他們不得不另辟蹊徑。 2012年末,英特爾團(tuán)隊(duì)設(shè)置了一個(gè)系統(tǒng)用來(lái)記錄霍金與計(jì)算機(jī)交互的方式。他們記錄了數(shù)十個(gè)小時(shí)的視頻,包含了各種不同情況:打字、感到疲勞時(shí)的打字、使用鼠標(biāo)、嘗試打開(kāi)窗口并調(diào)整合適的尺寸?!拔曳磸?fù)觀看著視頻,”鄧曼說(shuō)道?!坝袝r(shí),我用4倍速快進(jìn)視頻,然后發(fā)現(xiàn)了一些新的東西?!?/p> 2013年9月,在霍金的研究生助理喬納森·伍德(Jonathan Wood)的協(xié)助下,團(tuán)隊(duì)成員對(duì)霍金的計(jì)算機(jī)進(jìn)行了更新。這次,他們自信滿滿。然而,在接下來(lái)的一個(gè)月,事情很快變得明朗,霍金仍然不能適應(yīng)。霍金的助手之一表示,該系統(tǒng)是對(duì)霍金的折磨。 英特爾團(tuán)隊(duì)在嘗試解決霍金的問(wèn)題上花費(fèi)了太多的時(shí)間?;艚鹉壳霸谑褂脕?lái)自倫敦初創(chuàng)公司SwiftKey提供的詞匯預(yù)測(cè)器。該工具能夠在輸入一個(gè)字母后給出完整單詞的預(yù)測(cè)結(jié)果,而先前的系統(tǒng)要求霍金在界面底部的單詞列表中選擇。英特爾團(tuán)隊(duì)與SwiftKey展開(kāi)合作,將許多霍金撰寫(xiě)的文檔輸入系統(tǒng),這樣在基于上下文的預(yù)測(cè)中,霍金無(wú)需每次都輸入一個(gè)字母?!霸~組‘the black hole’就無(wú)需任何輸入,”拉克曼說(shuō)道?!斑x擇‘the’就能預(yù)測(cè)‘black’,而選擇‘black’就自動(dòng)預(yù)測(cè)‘hole’?!?/p> 霍金的用戶界面的全新版本包括了上下文菜單,并提供了指向文字、搜索或電郵的多種快捷鍵。全新的演講管理器讓他可以控制演講的語(yǔ)速。還有一個(gè)靜音按鈕,霍金可以用來(lái)關(guān)閉語(yǔ)音合成器?!耙?yàn)樗ㄟ^(guò)面部操作系統(tǒng),這樣在吃東西或旅行途中可能產(chǎn)生隨機(jī)輸入,”伍德表示。 伍德的辦公室就在霍金的隔壁,那里更像一個(gè)作坊,四處堆放著各種電路板和試驗(yàn)用原型。桌面安裝了攝像頭,這是英特爾正在進(jìn)行中的項(xiàng)目的一部分,該項(xiàng)目試圖對(duì)霍金的面部進(jìn)行更加復(fù)雜的識(shí)別?!八梢砸苿?dòng)他的下巴,向上或向下,這樣他甚至可以在移動(dòng)輪椅時(shí)操作鼠標(biāo)。這些都是很酷的想法,但是需要花費(fèi)時(shí)間來(lái)完善?!蔽榈抡f(shuō)道。 另一個(gè)試驗(yàn)項(xiàng)目是霍金所用輪椅的制造商于去年早些時(shí)候提出的。該項(xiàng)目通過(guò)將一個(gè)操縱桿放置在下巴附近,讓霍金能夠獨(dú)自操作輪椅移動(dòng)。 伍德展示了霍金的語(yǔ)音合成器的唯一復(fù)制品,它稱(chēng)之為CallText 5010,是1988年霍金參觀它的制造商Speech Plus時(shí),該公司給他的。該產(chǎn)品內(nèi)置一個(gè)能夠?qū)⑽谋巨D(zhuǎn)換成語(yǔ)音的處理器,該技術(shù)于20世紀(jì)80年代廣泛應(yīng)用于自動(dòng)答錄設(shè)備中。 霍金非常迷戀他自己喜歡的聲音。1988年,當(dāng)Speech Plus交給霍金一個(gè)全新的語(yǔ)音合成器時(shí),提供了不同的聲音,霍金讓他們替換回了原先的聲音。他的聲音在20世紀(jì)80年代由麻省理工學(xué)院的工程師丹尼斯·克拉特(Dennis Klatt)創(chuàng)建??死厥菍⑽谋巨D(zhuǎn)換為語(yǔ)音算法方面的先驅(qū),其發(fā)明的DECtalk是世界上首個(gè)能夠?qū)⑽谋巨D(zhuǎn)換成語(yǔ)音的設(shè)備。他最初使用了3種聲音,分別來(lái)自他本人、妻子和女兒。女性的聲音被稱(chēng)為“美麗的貝蒂”,兒童的聲音則是“姬特”,而男性聲音來(lái)自他自己——“完美的保羅”。“完美的保羅”就是霍金使用的聲音。 該文章在 2015/1/16 17:15:10 編輯過(guò) |
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