電腦輸入設備演變教學系列 (Computer Input Devices Evolution) (15) – 霍金如何輸入文本及說話?

每年 iGardener老師都會和學生慶祝 Pi Day,已成為我和歷屆學生之間之集體回憶。

但今年的 Pi DayW(2018年3月14日)倍感悲傷,因世界知名物理學家 霍金W(Stephen Hawking)於當天早上辭世,享年76歲。

我對霍金教授認識不深,知道他身體長年飽受 漸凍症W 折磨,喪失活動和說話能力,見他靠專用輪椅上的電腦與外界溝通。

我在想,這些年霍金教授是使用甚麼輸入及輸出設備與外界溝通呢?

1. 80年代,語音合成工具 (voice synthesizer) 「Equalizer」

  • 麻省理工學院W Dennis Klatt 的工程師,發明了一款語音合成 (voice synthsizer) 工具「Equalizer」
  • 將 Equalizer 與語音辨識工具 DECtalkW 結合,連接 蘋果電腦W 運作
  • 霍金當時可同手持點擊器,配合特殊的軟件在螢幕打字
  • 每一分鐘可以說出大約15個單字
  • 霍金首次用文字轉語音(text-to-speech)的方式與外界溝通
  • Dennis Klatt 親自錄製霍金的電腦合成音,這個聲音後來成為大家所熟悉,卻帶點點美國捲舌口音的「霍金的聲音」。

2. 1997年 Intel為霍金特製超級輪椅

  • 1997年 IntelW 幫助霍金重新設計了輪椅
  • 將電腦系統與輪椅結合,讓霍金更方便溝通
  • 自始 Intel 的工程師團隊就負責維護霍金使用的電腦系統,直至他離世,無間改良逾廿載。

http://www.youtube.com/watch?v=uXIG0sqQItA

3. 2008年 Intel 發明眼球追蹤技術 ACAT(Assistive Context Aware Toolkit)

  • 霍金病情惡化,僅餘臉部肌肉可以郁動
  • 工程師替他設計了一副結合紅外線的眼鏡叫「cheek switch」,可以用紅外線偵測霍金的臉頰肌肉活動
  • 當霍金郁動臉頰時,滑鼠W 游標W 就會停在電腦螢幕上 鍵盤W 所選的字母上
  • 霍金病情惡化的時候,一分鐘僅能打出一個英文單字
  • 為解決改善緩慢的打字速度,Intel 派了團隊到英國 劍橋大學W,使用眼球追蹤技術與腦波儀(electroencephalogram),取代過去抽動臉頰的操作方式,發明了「ACAT(Assistive Context Aware Toolkit)」的系統

4. 軟件的配合 – 「預測演算法」及 Android滑動手勢輸入法SwiftKey

  • 軟件上,對霍金輸入文本最大的幫助在於除錯
  • 其中的功能是「預測演算法 (predictive algorithm)」,來減低霍金選錯字的問題
  • 透過分析霍金數千小時的影片,觀察到他輸入文本時的習慣,成功提高霍金的打字速度逾倍
  • 團隊亦採用 AndroidW 知名的滑動手勢輸入法 SwiftKeyW 的技術,大大減少霍金需要輸入的字元

5. 科技用得其所,在於改善人類生活

Intel 的技術能幫助霍金寫書及工作更方便,他更開設了 微博W 帳號,跟十數億中國網民交流。

Intel 的科技能幫助霍金值得敬佩,更難得是 2014年 Intel 將 ACAT 提供給開放源代碼 (Open source) 社群 GitHubW 使用,造福更多有需要人士,這些人文質素是值得 ICT 同學們學習的。

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