眾所周知,斯蒂芬·霍金是一個傳奇,他在成名時就幾乎全身癱瘓,成天坐著輪椅,連與人交談都困難重重。
很難想象,一個抓不起筆、開不了口,連生活都不能自理的殘障人士不僅寫了10余本暢銷書,發(fā)表了多篇有影響力的論文,還參演了多部影視劇作品。這背后靠的不是什么偉大的女人,靠的是他的輪椅。
霍金在年僅21歲時就被診斷出患有肌萎縮性側(cè)索硬化癥(又名“漸凍癥”),他的肌肉會漸漸萎縮,失去力量,最終蔓延至呼吸和吞咽的相關(guān)肌群,有很大概率死于呼吸衰竭。
隨著病情持續(xù)惡化,霍金必須依靠拐杖才能出行。幾年后,霍金已無法站立,雖然他曾十分不愿使用輪椅,但面對現(xiàn)實,他只有這一個選擇。霍金與輪椅將近50年的羈絆正式開始。
起初,輪椅只是霍金的代步工具,他除行動上的不便之外,并沒有什么異于常人的地方。他依舊能和別人談笑風生,還能緩慢地寫下一些公式。
不過很快霍金的病情再度惡化,他不再能寫字,說話也開始變得含含糊糊。一開始大家還可以勉強聽得懂,后來就只有他的家人和最親密的朋友才能理解他說的內(nèi)容。
1985年,霍金在歐洲訪問時患上嚴重的肺炎,醫(yī)生為他實施了氣管切開手術(shù)。手術(shù)雖保住了他的性命,但他卻永遠失去了發(fā)聲的能力。
對霍金來說,失聲后如何與人溝通,是比生死更為重要的亟待解決的問題。他也嘗試了很多方法,但沒有一種能讓人滿意,比如最原始的拼寫板?;艚鹦枰醚凵襁x定區(qū)域,再確定顏色,最后挑挑眉毛表示確認,一個字母一個字母地拼成詞語。這套“眉目傳情”的功法必須要兩個人配合完成,拼一個單詞要花上數(shù)分鐘,麻煩至極。
重新讓霍金“說話”,不僅僅是他自己的愿望,也是學術(shù)界迫切的需求。物理學家馬丁·金最先想到用一套輔助軟件跟霍金交流,他找到美國加利福尼亞Words+公司的CEO,請求他幫助霍金教授。這位CEO曾經(jīng)開發(fā)過一套名為Equalizer的軟件,以幫助同樣患有漸凍癥的岳母。當他得知要幫助的對象是霍金教授時,他立刻表示將全力以赴。
為了方便霍金運行這套軟件,他們在霍金的輪椅上安裝了AppleII電腦以及一個顯示器。這套系統(tǒng)的運行原理其實很簡單——光標會一行一行地掃過屏幕上顯示的字母表,霍金只需要在光標經(jīng)過他想要的字母時,給電腦一個確認指令,便能實現(xiàn)輸入。
彼時,霍金每分鐘能拼出15~20個單詞。
恢復寫作的同時,霍金的家人和朋友又找到一家開發(fā)語音合成器的公司,希望可以幫助霍金發(fā)聲。
這家公司生產(chǎn)的設(shè)備主要用于電話自動應(yīng)答系統(tǒng)。收到來自霍金的求助,他們備感榮幸。技術(shù)人員改造了一臺CallText 5010設(shè)備,用上了當時最好的文字轉(zhuǎn)換語音處理器,并在1988年將其贈送給霍金。這樣,霍金在輸入文字后就能大聲地“說話”了。
不過,這臺安裝在輪椅上的硬件并不完美,它發(fā)出的聲音也并不是我們現(xiàn)在熟知的霍金的聲音?;艚鸨救艘矊@點十分不滿,他要求替換成自己的聲音。
于是,麻省理工學院的工程師為霍金制作了3種聲音,分別是他妻子、他女兒,以及他本人的聲音??赡苁且驗檫@些工作都是由美國人完成的,霍金的語音至今都帶有明顯的美式口音。
靠著科技力量,霍金得以繼續(xù)寫作出書。他整理了之前的書稿,出版了震驚世界的《時間簡史》。
1997年,英特爾團隊重新設(shè)計了霍金的輪椅,將計算機集成在輪椅上,用輪椅的電池供電,并承諾每隔兩年將硬件升級一次。
隨著病情持續(xù)惡化,霍金僅剩面部的部分肌肉可以活動,他的裝備面臨又一次大的改造。
霍金的研究生助理為他設(shè)計了一個名叫“cheek switch”的裝置,這個裝置可以安裝在眼鏡框上,用紅外線檢測霍金右臉頰的一塊肌肉活動?;艚鹩媚槻考∪馓娲种复蜃?,雖然仍能進行寫作,但他的打字速度降到每分鐘5~6個單詞。
不幸的是,這塊唯一能動的肌肉也在逐漸僵硬。
為了改善這種情況,英特爾的技術(shù)人員考慮用當時最新的眼球追蹤技術(shù)來替代舊系統(tǒng),用眼神當光標。這項技術(shù),比如今手眼結(jié)合用鼠標控制屏幕光標還要精準、快速、方便。
可惜的是,由于霍金長期受疾病影響,眼瞼下垂嚴重,因此眼球追蹤技術(shù)無法準確地鎖定他的目光,這項技術(shù)被迫放棄。
工程師團隊不得不另辟蹊徑,將研發(fā)重點放在改善軟件輸入效率上。團隊與在智能手機輸入法領(lǐng)域備受好評的SwiftKey公司合作,采集霍金的大量文檔,分析詞頻以及上下文關(guān)聯(lián),在霍金輸入時會給出最合適的預測詞。比如輸入“時間”,軟件便會聯(lián)想出“簡史”。
同時新軟件還添加了很多便捷操作,包括:一鍵靜音,全屏幕任意位置的鼠標點擊功能,快速搜索,收發(fā)電子郵件。利用新軟件,霍金不僅提高了輸入效率,還能方便地上網(wǎng)。
目前,英特爾團隊開放了這套ACAT(Assistive Context-Aware Toolkit)軟件的源代碼,并將其托管在著名開源社區(qū)GitHub,免費讓殘障人士使用。
除給霍金的輪椅提供計算機技術(shù)支持外,英特爾團隊也改進了輪椅的很多設(shè)計:改善人體工程學設(shè)計;通過紅外線操控霍金辦公室和家中的電視機、音響、燈光、門;開發(fā)多功能感應(yīng)系統(tǒng)——實時監(jiān)控霍金的各項生理指標,評測他的健康狀況,記錄輪椅的使用狀況,以及感應(yīng)輪椅所到之處的安全問題。
(楊 帆摘自微信公眾號“SME”)