3月14日,英國(guó)著名物理學(xué)家斯蒂芬·霍金逝世。這位年少成名的科學(xué)家在21歲就被確診為“漸凍癥”,全身肌肉萎縮,一生中大部分時(shí)間依靠輪椅。據(jù)粗略估算,買(mǎi)一臺(tái)霍金的輪椅至少得花95萬(wàn)至100萬(wàn)美元,約合人民幣600萬(wàn)元。這部“全世界最貴的輪椅”,究竟隱藏了哪些“黑科技”?
輪椅1.0:從“眼神交流”到
“手指操控”
1.智能手指操控器
霍金起初嘗試用拼字板與別人交流,他需要利用眼神選定區(qū)域、再確定顏色,最后挑挑眉毛表示確認(rèn)。這種交流方式效率極其低下。于是,研究人員將注意力放在了手指上。他們給霍金的輪椅加上了一臺(tái)裝了專門(mén)軟件的電腦和顯示屏,有了這套系統(tǒng),霍金便可以手握操控器,每分鐘至少能拼出15至20個(gè)單詞。
2.文字轉(zhuǎn)換語(yǔ)音處理器
這個(gè)名為“平等器”的電腦程序,可以讓霍金從屏幕上選擇詞匯,只要他按動(dòng)手中的開(kāi)關(guān)選擇詞匯后,就會(huì)轉(zhuǎn)入語(yǔ)音合成器,發(fā)出聲音來(lái)。這臺(tái)設(shè)備經(jīng)過(guò)不斷改進(jìn),使霍金每分鐘還可以“說(shuō)”出15個(gè)詞。借助它,霍金在這個(gè)時(shí)期里出版了震驚世界的《時(shí)間簡(jiǎn)史》。
輪椅2.0:從“檢測(cè)肌肉”到
“追蹤眼球”
3.紅外線監(jiān)測(cè)技術(shù)
研究人員為他設(shè)計(jì)了一個(gè)特殊的眼鏡,眼鏡上配備了名為“cheek switch(臉頰開(kāi)關(guān))”的裝置,包含紅外線發(fā)射器和檢測(cè)肌肉活動(dòng)的探測(cè)器,通過(guò)霍金說(shuō)話時(shí)面部肌肉的收縮和舒張,來(lái)激活輔助系統(tǒng),并用眼球控制紅外線發(fā)射器,選定在屏幕中輪流出現(xiàn)的英文字母?;艚鹪谟?jì)算機(jī)上所做的一切,都是透過(guò)臉頰某一條肌肉運(yùn)作。雖然仍能進(jìn)行寫(xiě)作,但用臉打字的效率降到每分鐘5至6個(gè)單詞。
4.眼球追蹤技術(shù)
隨著時(shí)間的推移,就連這臉上唯一能動(dòng)的肌肉也在逐漸僵硬。研究人員曾考慮用當(dāng)時(shí)最新的眼球追蹤技術(shù)來(lái)替代舊系統(tǒng)。只可惜當(dāng)時(shí)由于霍金的病情導(dǎo)致眼瞼下垂嚴(yán)重,眼球追蹤技術(shù)無(wú)法準(zhǔn)確地鎖定他的目光,所以這項(xiàng)技術(shù)被迫放棄。
5.智能文字預(yù)測(cè)技術(shù)
為提高霍金的打字速度,研究人員采集了他的大量文檔,分析詞頻以及上下文關(guān)聯(lián),在霍金輸入時(shí)會(huì)給出最合適的預(yù)測(cè)詞。依靠這項(xiàng)人工智能預(yù)測(cè)技術(shù),霍金僅需要輸入15%至20%的字母,軟件就能預(yù)測(cè)出剩下的內(nèi)容,還能夠在每輸入一個(gè)單詞后,預(yù)測(cè)出下一個(gè)可能的單詞。
6.遠(yuǎn)程遙控技術(shù)
霍金輪椅上的平板電腦擁有Core i7處理器。這個(gè)“萬(wàn)用遙控器”是一個(gè)紅外線裝置,除了可以控制輪椅上所有的電子系統(tǒng),還能用來(lái)操控霍金的辦公室和家里的所有智能設(shè)備。我們現(xiàn)在所謂的智能家居生活,其實(shí)霍金早就在體驗(yàn)了。
輪椅3.0:從“人機(jī)交互”到
“腦機(jī)接口”
3.0版本的輪椅一直在醞釀中。或許,這并非只是為霍金一個(gè)人而設(shè)計(jì)的,所有重度殘障人都有可能受益于此。
7.“人機(jī)交互”技術(shù)
“人機(jī)交互技術(shù)”能將思想傳送到語(yǔ)音合成器,讓后者代為“說(shuō)話”。最新版的智能輪椅基于喉部肌肉發(fā)音時(shí)的收縮和舒張來(lái)設(shè)計(jì),軟件能夠通過(guò)“讀懂”喉嚨肌肉群的運(yùn)動(dòng),來(lái)判斷要說(shuō)出的詞句,傳輸?shù)秸Z(yǔ)音合成器上后,就能形成人的話語(yǔ)。
8.“腦機(jī)接口”技術(shù)
在未來(lái)科技的支持下,大腦還可以直接控制不能運(yùn)動(dòng)的四肢。這種更高級(jí)的“腦機(jī)接口”智能技術(shù),是將名為“神經(jīng)生命”的芯片植入腦部,然后使它通過(guò)連接器與電腦相連。如果想用思想控制輪椅的運(yùn)動(dòng),就必須在大腦中樞植入芯片。因?yàn)榛艚鸩辉敢庠谧约旱拇竽X中植入芯片,此設(shè)想未能真正運(yùn)用到 霍金的輪椅上。(綜合《廣州日?qǐng)?bào)》)