霍金续写“渐冻人”传奇 揭开他轮椅的科技秘密

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【新唐人2017年03月23日讯】罹患肌肉萎缩性侧索硬化症的著名国物理学家史蒂芬.霍金,在医生诊断只能活两三年的情况下,至今依然奇迹般的活着。不过,他因病近乎全身瘫痪,除了四肢不能移动之外,更因肺炎手术丧失说话能力。在这种情况下,他不仅写了十余本畅销书,还发表了多篇有影响力的论文。霍金座下的高科技轮椅,帮助他续写下生命的传奇。

“渐冻人”霍金创生命传奇

霍金17岁就入读牛津大学攻读自然科学,并用很短的时间就得到了一等荣誉学位,随后转读剑桥大学研究宇宙学。

1963年,21岁的他不幸被诊断患有肌肉萎缩性侧索硬化症(即俗称的渐冻人症)。这是一种无法治愈的致命疾病,病人会慢慢丧失运动能力,后期甚至因为呼吸肌和喉部肌肉麻痹而不能发音,并因而失语。

当时医生判断霍金只能活两三年,可他后来却坚强的一直活了下来。但疾病使霍金的身体严重变形,头只能朝右边倾斜,肩膀左低右高,双手紧紧并在当中,握着手掌大小的拟声器键盘,两脚则朝内扭曲,嘴几乎歪成S形。

霍金全身只有三根手指和两只眼睛可以活动,并且只能用极其微弱、难以识别的语言交谈。1985年因患肺炎而做气管切开手术后,霍金更是被彻底剥夺了说话的能力。

霍金轮椅的高科技秘密

当时,美国加利福尼亚州一位名叫瓦特.沃尔托兹的电脑工程师为霍金设计了一个名为“平等器”的电脑程序,其中的文本文件是Word。这个程序可以让霍金从屏幕上选择词汇,只要他按动手中的开关选择词汇后,就会转入语音合成器,发出声音来。

后来,剑桥调节通讯公司的大卫.梅森改进了这套设备,并安装在霍金的轮椅上,使霍金“说话”的速度大大加快,每分钟可“说”出15个词,如果需要,还可以把文字直接列印出来。

这台世界上几乎独一无二的轮椅不仅是霍金的代步工具,也是一台集计算机软件、通信技术、红外光、语音转换器于一体的人工智慧设备,通过它,霍金的思想可以转化为语音和文字,并表达给全世界。

数十年来,霍金患病后的奇特形象和他的那台轮椅,已经在全世界面前定格成为一个天才科学家的符号。

2005年之后,霍金彻底丧失了运动能力——连手指都不能活动了,这让他以前操作轮椅上的电脑的方式完全失效。

为此,英特尔的创始人戈登摩尔(Gordon Moore)为他设计了2.0版的轮椅,使得霍金能继续与外界交流,而且照样通过“交谈”来实现。

新版霍金轮椅主要通过眼动追踪、联想输入和语音合成器播放,来支持这位科学巨人与世界对话。

研究人员为霍金设计了一个特殊的眼镜,上面安装了红外线发射器和检测肌肉活动的探测器,可以通过霍金说话时面部肌肉的收缩和舒张来激活辅助系统,并用眼球控制红外线发射器,选定在屏幕中轮流出现的英文字母。

霍金也从用“一根手指闯天下”进化为“一块肌肉的表演艺术”,但他的“说话”速度还是降到了每分钟5-6个单词。

但到了2011年,霍金的病情进一步恶化,用这种方式每分钟仅能输入一两个单词,因而不得不再次求助于老朋友摩尔。

摩尔指派因特尔首席技术官贾斯汀.拉特纳(Justin Rattner)组建了一个人机交流技术团队,对霍金的设备进行了改造升级,研发了一个可供所有残障人士使用的交互系统工具包(辅助情境感知工具包,简称ACAT)。

安装升级了这个开源项目后,霍金轮椅可谓升级到了2.1版。虽然还是利用面部肌肉动作来操作电脑,但ACAT允许使用者通过几乎任何面部动作来进行交互操作。

升级后的软件由于集成了Swift Key人工智慧预测技术,霍金仅需要输入15%∼20%的字母,电脑软件就能预测出剩下的内容,还能够在每输入一个单词后预测出下一个可能的单词。利用升级后的软件,霍金对文件进行浏览、编辑、管理和在多任务间进行切换、收发电子邮件等日常任务的速度提高了10倍。

去年4月,霍金还开通了微博,亲自发博文与中国网友交流。有人计算,霍金在向中国公众发一条有99个词的微博时,即便没有错误,大约也需要30多分钟。再加上思考以及排版、审阅等,估计霍金用了大约40分钟时间,才完成了他向中国粉丝的第一次问候。

(记者陈远辉报导/责任编辑:赵云)

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