Category: 1B 電腦系統基礎

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 Day^W（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 DECtalk^W 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 Intel^W 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 Android^W 知名的滑動手勢輸入法 SwiftKey^W 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 GitHub^W 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。