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霍金遨遊宇宙去了,但他的輪椅將繼續創造奇跡

英國當地時間3月14日凌晨,霍金老爺子拋棄我們遨遊宇宙去了。在他身後,留給我們的除了“霍金輻射”等學術遺產,還有陪伴他多年的高科技輪椅。

正如霍金的學術成就是經年累月磨礪而來,這台輪椅也並非一“出世”就這麽厲害,而是伴隨著霍金病情發展和科技進步不斷更新成今天的樣子。

霍金剛患病時,家人為他採購的只是一台普通的電動輪椅,開關和方向搖桿位於右側扶手,電池在前輪後方的支架上。目前這種輪椅在國內也已普及,使用常見的電動自行車充電電池。比霍金的還要“高級”一些。

1985年,霍金遭受了又一次不啻於無法行走的巨大打擊。他在訪問歐洲核子研究中心途中得了肺炎,病情迅速發展到幾近喪失呼吸功能的程度。醫生只得切開他的氣管,接入呼吸機。結果可想而知,霍金喪失了語言能力,只能從喉嚨深處發出陣陣嘶吼。

霍金作為一個學者、一名教授,無法與外界溝通將徹底毀掉他的職業生涯。他的妻子曾嘗試用“拚寫板”幫他“說話”。但即便霍金身邊有人日夜陪伴為其拚寫單詞,也寫不出幾頁講義。這樣的效率顯然太低了。

幾經尋覓,他們找到了美國加州Words+公司的CEO瓦特·沃托茨。作為一名資深“程式猿”,他曾為同樣罹患漸凍症的嶽母開發過一個叫“平等器”的程式。

這個程式不需要專門的電腦鍵盤,可持握在手中的操作板只有一兩個按鈕。當游標逐行由上向下掃過螢幕上的字母表時,霍金只需在游標經過想表達的字母時敲一下按鈕即可輸入這個字母。拚好的單詞會通過一台名為CallText 5010文字語音轉換器合成電子聲。最終,經過劍橋調節通訊公司的大衛·梅森的改進形成一套以Apple II電腦為核心的更新版“平等器”供霍金使用。通過這套系統,霍金每分鐘可“說”出15個單詞。

1997年,英特爾創始人之一戈登·摩爾在一次會議上偶遇霍金。當他看到霍金的電腦使用了其競爭對手AMD的處理器後,閃出一個雙贏的念頭。他當即提出只要霍金同意,英特爾公司將為其提供一台新電腦。

從這以後直到霍金去世,英特爾以兩年為周期堅持為霍金更新更新電腦,同時也開發出多項可用於交流能力受損(因盧伽雷症或其他原因喪失語言及肢體溝通能力)人士的技術。有趣的是,英特爾公司設計的語音系統用的是美式英語。霍金曾在科普著作《時間簡史》裡幽默的指出這個“可愛的錯誤”。

由於霍金的病情在持續惡化,能夠“大幅”活動的手指從三根變為一根。到2008年,霍金已經徹底喪失肢體活動能力,那塊電視遙控器大小的操作板被迫退休。

但霍金的面部肌肉還可以抽動。英特爾據此開發出一個叫“Cheek Switch”的裝置,安裝在霍金的眼鏡框上,用紅外線檢測霍金右臉頰的一塊肌肉活動。當霍金收縮面部肌肉時,也就相當於向傳感器發送了一個信號,接下來傳感器反饋給電腦,從而選中目標字母。

在此期間英特爾曾嘗試兩種新技術,希望能提高霍金的交流效率。

1.眼球追蹤技術。這種技術通過檢測眼部的細微運動來實現對設備的操控,實現真正的“看哪打哪”。但霍金的上眼瞼嚴重下垂,尖端如此的技術也無法準確鎖定眼瞼後霍金深邃的目光。

2.美國的腦神經科學家曾於2012年將霍金的睡眠頭帶改造成一款名為iBrain的腦電波讀取設備。字母在螢幕閃現,霍金只需集中注意力在想要的那個字母上,頭帶上火柴盒大小的傳感器就可以監測、提取霍金“想要的”字母或單詞。但實測結果並不理想,即便可以長時間專注思考的霍金也難以保證讓設備每次都“讀懂”他的心。

最後,英特爾請來Swift Key公司,委託後者開發出適用於霍金的“聯想輸入法”。 Swift Key公司通過對霍金的大量文檔進行分析、統計,有效的提高了設備輸入速度。但好景不長,2011年霍金病情惡化,“Cheek Switch”裝置即便在聯想輸入法的協助下也只能做到每分鐘輸入1.5個單詞。

技術團隊乾脆開發出一個可供所有殘障人士使用的互動系統工具包(輔助情境感知工具包,簡稱ACAT),使得霍金可用幾乎任何面部動作輸入字元,打字效率至少提高了1倍。最終,霍金的輪椅不但能“說話”、會“寫作”,還融入了與日常生活息息相關的家電操作、健康監測等功能,成為其不可獲取的“家人”。

實際生活中,多數交流能力受損人士的狀況並沒有霍金博士這樣特殊和嚴重,所需要的交流效率也並不高。上述技術稍加改進即可推向社會、服務大眾。

1.對一些高齡老人而言,他們的語言能力雖然幾近喪失,但還能做簡單的肢體活動,比如抬手、動手指和握拳。霍金的“小遙控器”完全可以滿足他們的使用要求。

2.對於基本肢體活動能力都沒有的用戶而言,利用面部肌肉“說話”也是不錯的選擇。這時可針對用戶的日常生活環境及生活習慣錄入一套“量身定製”的聯想輸入法,以實現用盡可能短的操作完成大部分日常交流。

3.如果用戶的面部肌肉由於各種原因也無法動作,就該眼球追蹤技術登場了。這時需要對用戶的日常用語做出更為精簡的提煉,甚至編制出一些在緊急時刻使用的“快捷方式”,比如將左眼快速左右擺動與“給我吃救心丸”這句話關聯,以便用戶快速向旁人求救。

4.眼球追蹤技術還可用於一些不便使用語言交流的場合,比如警員跟蹤嫌疑人,特戰隊員在敵佔區活動和潛水員水下作業等。相應的,其輸出設備也不能是合成語音器。比如警員要換成使用加密頻段的無線耳機,潛水員則需要微型超聲波收發機。為了提高效率,也要根據這些行業的特點編制出相應的輸入法。

未來,我們期待著腦電波讀取技術能取得突破。這樣只要是意識尚且清醒的用戶都可以用過相應設備與別人交流,使其獲得更貼近其真實需求的幫助和照料。

如果“霍金輪椅”的普及能使很多人的生活煥然一新,其對人類社會的意義將不亞於發現宇宙真理。一個充滿良性互動和關愛的社會,才會有更多人將目光投向宇宙。

本文系軍事自媒體“米格軍事評論”在騰訊新聞和天天快報獨家發布,未經授權轉載改編,將追究法律責任。

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