Per la prima volta, Stephen Hawking ha visto Gordon Moore, co-fondatore di Intel, in una conferenza del 1997. Moore notò che il computer Hawking che utilizzava per la comunicazione era realizzato su un processore AMD e chiese se lo scienziato avrebbe voluto ottenere un "computer reale" con un microprocessore Intel. Da allora, Intel ha fornito supporto tecnico a Hawking, sostituendo il suo computer ogni due anni.
Clicker invece di voce
Hawking, che è stato malato di SLA per diversi decenni, ha perso l'opportunità di parlare nel 1985, mentre viaggiava a Cern (Ginevra), dove ha contratto la polmonite. In ospedale, è stato collegato a un ventilatore. Le sue condizioni erano critiche. I medici hanno chiesto a sua moglie Jane se avrebbero dovuto continuare a ventilare o disconnetterlo dal dispositivo e porre fine alla sua vita. Si è categoricamente rifiutata di interrompere la terapia. Hawking è stato trasferito all'ospedale di Edimburgo a Cambridge, dove i medici sono stati in grado di superare l'infezione. Per poter respirare, ha dovuto imporre una tracheostomia: attraverso uno speciale foro nel collo, i medici gli hanno infilato un tubo nei polmoni. Come risultato di questa manipolazione, Hawking perse irreversibilmente la capacità di parlare.
Per qualche tempo, Stephen Hawking comunicò usando carte speciali, indicando pazientemente lettere e parole, alzando le sopracciglia. Martin King, il medico che era allora impegnato in Hawking, iniziò a cercare la possibilità di un sistema più efficace per la comunicazione. Chiamò la società californiana Words Plus, avevano il programma Equalizer, che permetteva all'utente di selezionare parole e comandi sul computer usando un clicker che era controllato a mano. King ha contattato l'amministratore delegato di Words Plus Walter Voltots e ha chiesto se il loro programma potesse aiutare un professore di fisica dall'Inghilterra con una diagnosi di SLA. Si è scoperto che i Voltot hanno realizzato una versione precedente dell'equalizzatore per aiutare sua suocera, che soffriva anche di SLA e ha perso la capacità di parlare e scrivere. “Ho chiesto se questo è Stephen Hawking? Ma non ha potuto confermare il mio nome senza permesso ", dice Voltots. "Il giorno dopo mi ha chiamato e lo ha confermato." Ho detto che farò tutto ciò di cui ho bisogno gratuitamente. "
Il primo equalizzatore è stato installato su un computer Apple II ed è associato a un sintetizzatore vocale creato da Speech Plus. Questo sistema fu successivamente adattato da David Mason, il marito dell'infermiera Hawking, che era un ingegnere. Ha creato un sistema portatile che è stato attaccato alla maniglia di un passeggino Hawking. Con questo nuovo sistema, Hawking poteva comunicare ad una velocità di 15 parole al minuto.
Tuttavia, i neuroni che hanno permesso al suo dito di muoversi hanno continuato a morire. Nel 2008, la mano di Hawking era diventata troppo debole per controllare un clicker. Il suo studente e assistente, che era con lui durante questo periodo, ha sviluppato uno speciale dispositivo "clicker per guance". Collegato agli occhiali dello scienziato, il dispositivo è stato catturato usando un raggio a infrarossi basso quando Hawking ha tirato il suo muscolo della guancia.
Da quel momento, Hawking ha reso molto intelligente scrivere e-mail, usare attivamente Internet, scrivere libri e parlare usando solo un muscolo. Tuttavia, la sua capacità di comunicare ha continuato a diminuire. Entro il 2011, poteva scrivere solo una o due parole al minuto, quindi ha inviato una lettera a Moore, in cui scriveva: “Il mio discorso è diventato molto, molto lento. Intel può aiutarmi in qualche modo? "
Primo approccio
Moore ha chiesto a Justin Ratner, CTO di Intel, di indagare sul problema. Ratner ha riunito un team di esperti di interazione uomo-computer di Intel Labs, che ha portato a Cambridge alla conferenza State of the Universe in occasione del settantesimo compleanno di Stephen Hawking l'8 gennaio 2012. "Ho coinvolto un team di specialisti di Intel Labs", ha dichiarato Ratner al pubblico. - Studeremo attentamente l'uso delle tecnologie informatiche disponibili al fine di aumentare la velocità con cui Stephen comunica. Speriamo che questa squadra farà un passo avanti e troverà una tecnica che gli permetterà di comunicare allo stesso livello di qualche anno fa. "
Hawking era troppo malato per partecipare alla sua festa di compleanno, quindi incontrò alcuni esperti di Inlet qualche settimana dopo nel suo ufficio presso il Dipartimento di Matematica e Fisica Teorica dell'Università di Cambridge. Il team era composto da cinque persone, tra cui: Horst Hausekker, direttore di un laboratorio tecnico sperimentale; Lama Nechman, direttore di un laboratorio informatico e project manager, e Pete Denman, progettista di interfacce. "Stephen è sempre stato un'ispirazione per me", ha detto Denman, che si muove anche su una sedia a rotelle. - Dopo essermi infortunato al collo ed essere rimasto paralizzato, mia madre mi ha permesso di leggere "Una breve storia del tempo", che è appena uscito. Mi ha detto che le persone su sedia a rotelle possono fare cose straordinarie. Guardando indietro, capisco quanto avesse ragione. "
Dopo che il team Intel si è presentato, Hausekker ha iniziato a spiegare perché erano qui e cosa intendevano fare.
Hausekker continuò a parlare per circa 20 minuti quando Hawking parlò improvvisamente.
"Ci ha salutato e ha detto quanto è felice che siamo qui", dice Denman. - A nostra insaputa, ha stampato tutto questo tempo. Gli ci vollero circa 20 minuti per scrivere circa 30 parole. Ci ha tranquillizzato. È stato uno shock. Ci siamo resi conto che il problema è molto più grande di quanto pensassimo prima. "
A quel tempo, sul computer di Hawking era installata un'interfaccia: il programma si chiamava EZ Keys, era un aggiornamento del software precedente ed era stato creato anche in Words Plus. È arrivato con una tastiera su schermo scritta su un algoritmo di riconoscimento delle parole di base. Il cursore ha automaticamente scansionato la tastiera lungo linee e colonne e lo scienziato ha dovuto scegliere ciò che era richiesto tirando il muscolo della guancia, quindi il cursore si è fermato. EZ Keys ha anche permesso a Hawking di controllare il mouse in Windows e utilizzare diverse applicazioni sul computer. Ha usato Internet con Firefox e ha scritto le sue lezioni con Notepad. Aveva anche una webcam per usare Skype.
Ricerche difficili
Il team Intel ha deciso di cambiare radicalmente il sistema Hawking obsoleto, per il quale è stato necessario introdurre nuove apparecchiature. "Justin pensava che avremmo usato tecnologie come il riconoscimento di gesti e volti, il riconoscimento dello sguardo e un'interfaccia cervello-computer", afferma Nechman. "Inizialmente, gli abbiamo fornito una grande quantità di idee come questa e abbiamo provato molte opzioni." Questi tentativi sono stati più infruttuosi che efficaci. Le tecnologie di riconoscimento del movimento degli occhi non sono riuscite a catturare gli occhi di Hawking perché gli occhiali dei suoi occhiali erano illuminati. Prima dell'inizio del progetto, Intel Hawking ha testato la tecnologia utilizzando elettrodi in grado di leggere la sua mente e trasferirla su un computer. Sfortunatamente, non siamo riusciti a catturare un segnale tangibile dal cervello. "Evidenziamo le lettere sullo schermo e viene selezionata quella giusta quando il segnale l provengono dal cervello, dice Wood -. Con me funziona benissimo, ma quando si cerca di Stefano, non ha funzionato abbastanza bene, non si è rivelato per la cattura di un segnale sufficientemente forte a causa del rumore "..
“Più abbiamo parlato con lui e ascoltato i suoi commenti, più ci è venuto in mente, quello che ha veramente chiesto. Oltre ad aumentare la velocità di comunicazione, era necessario trovare nuove opzioni per interagire con un computer ", afferma Nechman. Dopo essere tornato a Intel Lab e diversi mesi di ricerca, Denman ha girato un video di 10 minuti e lo ha inviato a Hawking. Il video mostrava un prototipo di una nuova interfaccia utente che stavano per creare e aveva bisogno del feedback di Hawking. "Abbiamo apportato solo alcune modifiche, non avremmo cambiato radicalmente il suo sistema", afferma Denman. Le modifiche includevano opzioni come un "pulsante indietro", che Hawking poteva usare non solo per cancellare le lettere, ma anche per navigare, per spostare il cursore indietro; è stato inoltre aggiunto un algoritmo per indovinare la parola e un altro algoritmo che gli suggeriva di scegliere una delle possibili parole successive prima di iniziare a digitarle.
Ma il principale cambiamento, secondo Denman, era legato alla soluzione al problema più grande che Hawking aveva con la sua interfaccia attuale: le lettere mancanti.
"Stephen ha avuto spesso la chiave sbagliata quando ha premuto la lettera accanto a quella desiderata", dice Denman. "Dopo aver perso la lettera, è tornato, di nuovo premuto a torto, di nuovo è tornato ... Era insopportabilmente lento e lo turbò notevolmente."
Il problema è stato esacerbato dal perfezionismo di Hawking. "Questo è davvero molto importante per lui - che i suoi pensieri siano formulati e scritti nel modo più accurato possibile e che la punteggiatura sia assolutamente corretta", afferma Nechman. "Ha imparato ad essere abbastanza paziente da rimanere un perfezionista." Non è il tipo di persona che vuole solo trasmettere l'essenza del messaggio. È lui a cui interessa essere il migliore. ”
Per risolvere il problema con lettere digitate in modo errato, un team di Intel ha aggiunto un prototipo in grado di interpretare le intenzioni di Hawking, piuttosto che ciò che aveva già digitato. Per fare ciò, abbiamo utilizzato lo stesso algoritmo utilizzato nell'elaborazione testi e nelle comunicazioni mobili. "Questa è una stretta interazione, devi abituarti", ha spiegato il video. - Quando il primo iPhone è entrato sul mercato, le persone si sono lamentate del fatto che il testo era stato previsto, ma questo disagio è rapidamente passato e agli utenti è piaciuta questa opzione. Il problema è che ci vuole tempo per abituarsi e devi trasferire il controllo al sistema. Questa opzione potrebbe aumentare la tua velocità e permetterti di concentrarti sul contenuto ".
In conclusione, il video diceva: "Qual è il livello delle tue preoccupazioni o paure?"
Difficoltà inattese: troppe innovazioni
Nel giugno di quell'anno, Hawking arrivò a Intel Labs, dove Denman e il suo team gli presentarono un nuovo sistema, che chiamarono ASTER (Assistive Text EditoR - Assistente alla digitazione del testo).
"Alcuni dei tuoi software attuali sono un po 'datati", ha detto Denman. - Beh, è \u200b\u200bmolto obsoleto, ma sei abituato a usarlo, quindi abbiamo appena cambiato il metodo con cui funziona l'algoritmo di predizione per le parole che seguono la parola digitata, e questo aiuterà a digitare la parola corretta ogni volta, anche se qualche lettera è errata o mancata ".
"Questo è un enorme miglioramento rispetto alla versione precedente", ha detto Hawking. "Mi piace davvero."
Hanno creato una nuova interfaccia utente per il computer Hawking e Denman ha pensato che tutto fosse in ordine ed erano sulla strada giusta. Ma a settembre hanno ricevuto commenti da Hawking: non ha accettato il nuovo sistema. Era troppo difficile per lui. Il prototipo con il pulsante Indietro e l'algoritmo con le lettere mancanti si sono rivelati confusi e hanno dovuto essere rivisti. "È una delle menti più brillanti del nostro tempo, ma non dobbiamo dimenticare che non aveva esperienza di interazione con la tecnologia moderna", afferma Denman. - Non ha mai avuto l'opportunità di usare l'iPhone. Volevamo che la persona anziana di 72 anni più famosa al mondo imparasse questo nuovo modo di interagire con la tecnologia. "
Denman e il suo team hanno capito che dovevano iniziare a pensare in modo diverso a questo problema. "Abbiamo pensato di realizzare il software nel senso tradizionale, quando è necessario eliminare una rete enorme e provare a catturare più pesci che puoi", afferma Denman. - Non capivamo quanto dipendesse la decisione da Stephen. Abbiamo dovuto letteralmente illuminare tutto con un laser per studiare una persona. "
Alla fine del 2012, il team Intel ha installato un sistema che registrava l'interazione di Hawking con il suo computer. Hanno registrato decine di ore di video che hanno catturato una varietà di situazioni: Stephen stampa; Stephen sta scrivendo quando è stanco; Stephen usa un mouse; Stephen stampa per rendere la finestra della giusta dimensione. "Ho guardato più volte il nastro", afferma Denman. "A volte guardavo la stessa cosa quattro volte e trovavo ancora qualcosa di nuovo."
A settembre 2013 - questa volta con l'aiuto di Jonathan Wood, un assistente di Hawking - avevano creato la successiva iterazione dell'interfaccia utente del computer Hawking. “Pensavo di averlo fatto. Pensavo di averlo fatto ", afferma Denman. Tuttavia, entro il mese successivo, divenne evidente che Hawking aveva problemi con l'uso. "Uno dei suoi assistenti l'ha definita" tortura di ASTER ", racconta Denman. "Se lo avessero detto sotto Stephen, avrebbe sorriso."
Incontra ASAT!
Passarono molti mesi prima che il team Intel realizzasse finalmente una versione che piaceva allo scienziato. Ad esempio, Hawking ora utilizza l'algoritmo di predizione delle parole creato da SwiftKey, una startup con sede a Londra, che gli consente di selezionare una parola dopo aver digitato una lettera, mentre il sistema precedente gli imponeva di andare in fondo allo schermo e selezionare una parola dall'elenco.
"Il suo sistema di previsione delle parole era molto vecchio", afferma Nechman. - Il nuovo sistema è molto più veloce ed efficiente, ma abbiamo dovuto insegnare a Stephen a usarlo. All'inizio si lamentava e solo dopo si rese conto: sapeva già quale parola avrebbe potuto prevedere il suo sistema precedente. Era un sistema che predice le parole ". Intel ha collaborato con SwiftKey per aggiungere un'enorme quantità di documenti Hawking al sistema, quindi ora in alcuni casi, non è necessario stampare lettere per molto tempo prima che il sistema determini il contesto. "La frase 'buco nero' non richiede una lunga digitazione", afferma Nechman. - La scelta del "sistema" offre automaticamente "nero". Scegliendo "nero", il sistema offre "buco" ".
La nuova versione dell'interfaccia utente di Hawking si chiama ACAT (Assistive Contestualmente Aware Toolkit) e include un menu contestuale che aiuta Hawking con diverse combinazioni di parole per rendere più facile parlare e trovare le lettere; responsabile della conferenza che lo aiuta a controllare il tempo durante il quale parla. L'interfaccia ha anche un pulsante muto che consente a Hawking di disattivare la voce.
"Dato che lavora con l'interruttore con la guancia, può accendersi accidentalmente mentre mangia o viaggia", afferma Wood. "Ma a volte gli piace creare" conversazioni "casuali. Lo fa sempre e talvolta è del tutto inappropriato. Ricordo come un giorno abbia stampato accidentalmente "x x x x x", e questo, passato attraverso il suo sintetizzatore, sembrava "sesso, sesso, sesso, sesso" ".
Il laboratorio di Wood si trova accanto alla stanza Hawking. È più un laboratorio che un'aula. Una parete è appesa con apparecchiature elettroniche e prototipi sperimentali. Sul tavolo c'è una videocamera, parte di un progetto in corso con Intel. "C'è l'idea di realizzare una videocamera che possiamo fissare sulla testa di Stephen in modo che catturi non solo il movimento della sua guancia, ma anche altri movimenti del viso", afferma Wood. "Può muovere i muscoli masticatori su e giù, muovere il mouse e persino controllare il suo passeggino." Questa è un'ottima idea, ma non siamo sicuri che sarà possibile implementarla presto. "
Genere splendido
Un altro progetto pilota proposto dai produttori di passeggini Hawking un anno prima è il joystick, che è attaccato al mento di Hawking e gli consente di controllare il suo passeggino. "Questo è ciò di cui Stephen è molto appassionato", afferma Wood. - Abbiamo già provato una volta a collegare il mento di Steven e un joystick. Ma dal momento che il suo collo non si muove affatto, è molto difficile collegare e scollegare il joystick. " Wood mostra WIRED, un video recentemente testato su questo sistema. In esso puoi vedere Hawking, "guidare" la sua carrozza e attraversare una stanza vuota dall'inizio alla fine. "Come puoi vedere, lo controlla da solo", dice Wood. "Beh, qualcosa del genere ..."
Wood mostra WIRED, una piccola scatola grigia che contiene solo una copia del sintetizzatore vocale di Hawking. Questo è CallText 5010 - il modello che Hawking ricevette nel 1988 quando arrivò a Speech Plus, che rese questa "voce". Una scheda speciale all'interno del sintetizzatore contiene un processore che traduce il testo in voce; tale dispositivo è stato utilizzato anche per automatizzare le risposte vocali telefoniche negli anni '80.
"Sto cercando di creare una versione programmata della voce di Stephen, perché non dobbiamo fare affidamento su questa vecchia scheda", afferma Wood. Per fare questo, abbiamo dovuto trovare un team di Speech Plus che lavorasse lì in quegli anni. Nel 1990, Speech Plus è stato venduto a Centigram Communications. Centigram, a sua volta, è stato acquisito da Lernout e Hauspie Speech Products, che è stato successivamente acquisito da ScanSoft nel 2001. ScanSoft è stata acquisita da Nuance Communications, una società multinazionale con 35 uffici e oltre 1.200 dipendenti. Wood li contattò. "Avevano quel programma con la voce di Steven del 1986", dice Wood. "L'abbiamo trovata tra i backup di Nuence."
La sua voce è stata creata nei primi anni '80 dall'ingegnere del MIT Denis Klatt, uno dei pionieri nella creazione di algoritmi di ortografia. Ha inventato DECtalk, uno dei primi dispositivi per tradurre il testo digitato in voce. Ha quindi registrato tre voci: le sue, mogli e figlie. La voce femminile si chiamava "Betty Better", la voce del bambino era "Toddler" e la voce maschile si chiamava "Magnifico Paul". "Magnificent Paul" è la voce di Hawking.
Il professor Hawking e il suo team di tecnici
Per oltre 50 anni, Stephen Hawking ha lottato con la malattia degenerativa dei motoneuroni. Sfortunatamente, la frequenza del discorso del professore è diminuita nel corso degli anni, quindi nel 2011 ha chiesto al co-fondatore di Intel Gordon Moore di chiedere se Intel potesse aiutarlo ad aggiornare e fornire un sistema più efficiente.
Intel ha completato l'ordine e, a gennaio 2015, promette di mettere il programma ACAT (Assistive Context Aware Toolkit) in libero accesso. Più di 3 milioni di persone in tutto il mondo soffrono di malattie degenerative dei motoneuroni. Presto potranno trarre vantaggio dallo sviluppo open source di Intel. Inoltre, i ricercatori possono perfezionare il programma sotto il controllo di tocco, battito di ciglia, movimento delle sopracciglia e altri modi.
Il software è realizzato sulla base della tecnologia SwiftKey e con l'aiuto di specialisti di questa azienda.
Lo sviluppo di ACAT è durato tre anni e SwiftKey è stato coinvolto due anni fa. Il nuovo sintetizzatore Hawking prevede parole di input, come SwiftKey sui dispositivi mobili. Di conseguenza, il professore deve inserire solo il 20% dei caratteri per la digitazione.
Il sintetizzatore Hawking è stato originariamente realizzato sotto forma di una leva sulla sedia, con la quale ha selezionato le lettere sullo schermo del computer. Ha usato il sistema quasi invariato per diversi decenni, solo pochi anni fa è stato posizionato un sensore a infrarossi sugli occhiali Hawking per indicare le lettere nella direzione del suo sguardo.
Con ACAT, il professore seleziona parole intere anziché lettere. Di conseguenza, la velocità di immissione del testo è raddoppiata e il tempo di esecuzione delle attività più comuni è aumentato di dieci volte (navigazione in Internet, ecc.).
Il programma ACAT è stato sviluppato tenendo conto del vocabolario, che il professore ha consegnato agli sviluppatori. Se il codice del programma viene aperto, è possibile che il caso del dizionario possa essere personalizzato individualmente per ciascun utente.
Intel aiuta Stephen Hawking a scegliere l'hardware del computer dal 1997, quando Gordon Moore notò che Stephen stava usando un computer con un processore AMD. Da allora, Intel è stata libera di aggiornare i computer Hawking ogni due anni.
Il professor Hawking ha commentato l'installazione di un nuovo sintetizzatore vocale: “La medicina non poteva curarmi, quindi faccio affidamento sulla tecnologia per comunicare e vivere. Intel mi supporta da quasi 20 anni, permettendomi di fare ciò che amo ogni giorno. Lo sviluppo di questo sistema ha il potenziale per migliorare la vita delle persone in tutto il mondo ed è un sistema avanzato per garantire la comunicazione umana e superare le barriere comunicative che in precedenza si erano messe in mezzo. "
I medici hanno diagnosticato una malattia degenerativa dei motoneuroni in Stephen Hawking quando aveva 21 anni. Gli esperti credevano che sarebbe vissuto per un massimo di 25 anni. Ora il professore ha 72 anni.
Il defunto scienziato Stephen Hawking ha rivoluzionato la comprensione dei buchi neri e la sua voce sintetica, generata dal computer, è stata inviata nello spazio dopo il funerale.
Il 15 giugno, a Londra, nell'Abbazia di Westminster, fu sepolto l'astrofisico e divulgatore scientifico Stephen Hawking. Lo scienziato ha detto addio ai suoi amici, parenti e colleghi nel lavoro scientifico, scrive la BBC.
Stephen Hawking fu sepolto nell'abbazia tra le tombe di Isaac Newton e Charles Darwin. I discorsi durante la cerimonia commemorativa sono stati tenuti dall'amico e collega astrofisico di lunga data Hawking Kip Thorne, attore Benedict Cumberbatch, che ha interpretato lo scienziato nel film dell'Aeronautica militare, l'astronauta Tim Peak e molti altri.
Alla cerimonia hanno partecipato circa un migliaio di fan dello scienziato provenienti da 100 paesi, che hanno vinto l'invito funebre alla lotteria. In totale, circa 25 mila persone hanno preso parte all'estrazione dei biglietti.
È stato riferito che il sito su cui sono stati riprodotti gli inviti ha anche permesso ai viaggiatori nel tempo che erano nati entro il 2038 di registrarsi per la partecipazione. Se è venuto qualcuno dagli abitanti non ancora nati della Terra, non è specificato.
Inoltre, gli studenti sono stati invitati al funerale, che, come Hawking, può parlare solo usando dispositivi di sintesi vocale.
Dopo la cerimonia d'addio con Hawking, il suo appello a Cosmos fu trasmesso, nel buco nero più vicino alla Terra, con accompagnamento musicale nell'arrangiamento del compositore Vangelis. Tutti gli ospiti della cerimonia hanno ricevuto un disco con una registrazione vocale.
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Stephen Hawking ha incontrato per la prima volta Gordon Moore, co-fondatore di Intel, in una conferenza del 1997. Moore notò che il computer di Hawking, che era solito comunicare con altre persone, gira su un processore AMD e gli chiede se vorrebbe invece un "vero computer" con un processore Intel. Da allora, Intel ha fornito a Hawking personal computer e supporto tecnico, sostituendo apparecchiature obsolete ogni due anni.
Hawking perse la capacità di parlare nel 1985 quando, durante un viaggio al CERN a Ginevra, contrasse la polmonite. In ospedale è stato sottoposto a ventilazione polmonare artificiale. Le sue condizioni erano critiche. I medici chiesero all'allora moglie di Hawking, Jane, se avrebbero dovuto disconnetterlo dall'apparato di supporto vitale - lei rifiutò risolutamente. Hawking è stato portato all'ospedale Addenbrook di Cambridge, dove i medici sono stati in grado di fermare la diffusione dell'infezione. Per aiutare lo scienziato a respirare, eseguirono anche una tracheotomia, che includeva il taglio di un buco nel collo e il posizionamento di un tubo nella trachea. Di conseguenza, Hawking ha perso irreversibilmente la capacità di parlare.
Per qualche tempo, Stephen parlò usando le carte ortografiche, indicando pazientemente le lettere e formando parole con un sopracciglio alzato. Martin King, un fisico che ha lavorato con Hawking su un nuovo sistema di comunicazione, ha contattato la società californiana Words Plus, il cui programma per computer Equalizer consente all'utente di selezionare parole e comandi sul computer usando un clicker. King ha parlato con Walter Voltosh, CEO di Words Plus, e ha chiesto se questo software potesse aiutare un professore di fisica in Inghilterra con sclerosi laterale amiotrofica (SLA). Voltos ha creato una prima versione di Equalizer per aiutare sua suocera, che soffriva anche di SLA e ha perso la capacità di parlare e scrivere. "Ho chiesto se questo professore fosse Stephen Hawking, ma non poteva darmi un nome senza permesso", dice Voltosh. “Mi ha chiamato il giorno dopo e l'ha confermato. Ho detto che aiuterò tutti quelli che posso. "
Equalizer eseguiva dapprima un computer Apple II associato a un sintetizzatore vocale creato da Speech Plus. Questo sistema fu poi adattato da David Mason, un ingegnere e marito di una delle infermiere di Hawking, e reso portatile, il che rese possibile installarlo su una delle staffe per sedie a rotelle. Con questo nuovo sistema, Hawking è stato in grado di comunicare a una velocità di 15 parole al minuto.
Tuttavia, il nervo che gli ha permesso di muovere il pollice ha continuato a degradare. Nel 2008, la mano di Hawking era diventata troppo debole per usare un clicker. A quel tempo, il suo assistente ha sviluppato un dispositivo in grado di controllare il muscolo della guancia. Attaccato ai suoi occhiali, poteva rilevare con un raggio infrarosso verso il basso quando Hawking tendeva il muscolo della sua guancia. Da allora, Hawking ha avuto successo nello scrivere e-mail e libri, navigare in Internet e parlare usando solo un muscolo. Tuttavia, la sua capacità di comunicare ha continuato a diminuire. Entro il 2011, poteva solo "dire" poche parole al minuto, quindi ha inviato una lettera a Moore, dicendo: "Oggi il mio intervento vocale è diventato molto, molto lento. Intel può aiutarmi? "
Moore ha chiesto a Justin Rattner, Intel CTO, di indagare sul problema. Rattner ha riunito un team di esperti di interazione uomo-computer presso Intel Labs, con il quale è venuto a Cambridge per il settantesimo compleanno di Hawking. "Ho portato un team di specialisti Intel Labs", ha detto Rattner al pubblico. "Studieremo attentamente l'uso di tecnologie informatiche all'avanguardia per migliorare la velocità di comunicazione di Stephen. Speriamo che questa squadra farà un passo avanti e inventerà una tecnica che gli permetterà di comunicare al livello che aveva diversi anni fa. "
Hawking era troppo malato per partecipare alla sua festa di compleanno, quindi poche settimane dopo incontrò esperti Intel nel suo ufficio presso il Dipartimento di Matematica Applicata e Fisica Teorica dell'Università di Cambridge. Il gruppo di scienziati e tecnici comprendeva Horst Hussekker, direttore di Experience Technology Lab, Lama Nachman, direttore di Anticipatory Computing Lab e Project Manager, e Pete Denman, Interactive Designer. "Stephen mi ha sempre ispirato", afferma Denman, che usa anche una sedia a rotelle. “Dopo che mi sono rotto il collo e sono rimasto paralizzato, mia madre mi ha dato una copia della Breve storia del tempo, che è appena apparsa in vendita. Mi ha detto che le persone su sedia a rotelle possono ancora fare cose straordinarie. Guardando indietro, capisco quanto avesse ragione. "
Dopo che il team Intel si è presentato, Hausseker ha preso il comando, spiegando perché sono venuti e quali erano i loro piani. Hausseker parlò per circa 20 minuti, fino a quando Hawking iniziò improvvisamente a parlare. "Ci ha salutato e ha detto che era felice di vederci tutti", dice Denman. "Non abbiamo nemmeno capito che stava scrivendo tutto questo tempo. Gli ci vollero 20 minuti per scrivere un saluto di 30 parole. Ci siamo congelati per la sorpresa, è stato un momento acuto. Quindi ci siamo resi conto che il problema è più grave di quanto pensassimo ".
A quel tempo, l'interfaccia del computer di Hawking era un programma chiamato EZ Keys, che era un aggiornamento dei precedenti prodotti software, anch'esso sviluppato da Words Plus. Gli ha fornito una tastiera sullo schermo e un algoritmo di previsione delle parole di base. Il cursore si spostava automaticamente sulla tastiera in righe o colonne e Stephen poteva selezionare la lettera desiderata, contorcendosi la guancia per fermare il cursore. EZ Keys ha anche permesso a Hawking di controllare il mouse in Windows e varie applicazioni sul suo computer. Ha navigato in Internet usando Firefox e ha scritto le sue lezioni usando Blocco note. Aveva anche una webcam che usava su Skype.
Il team Intel è stato scioccato dall'arcaico sistema Hawking ed è stata proposta l'introduzione di apparecchiature completamente nuove. "Justin pensava che potessimo usare tecnologie come il riconoscimento facciale, il rilevamento degli occhi e le interfacce neurali", afferma Nachman. "All'inizio abbiamo provato molte di queste idee selvagge e altre tecnologie standard." Questi tentativi, il più delle volte, fallirono. Il rilevamento degli occhi non ha funzionato con gli occhi di Hawking a causa delle sue palpebre cadenti. Anche prima di contattare Intel, Hawking stava cercando di utilizzare sensori EEG in grado di leggere le sue onde cerebrali e possibilmente trasmettere comandi al suo computer. In un modo o nell'altro, non potevano ricevere un segnale sufficientemente forte dal cervello. "Abbiamo visualizzato varie lettere sullo schermo e stava cercando di scegliere la lettera giusta, usando solo il suo cervello", afferma Wood. "Ha funzionato bene con me, ma quando Steven l'ha provato, non ha funzionato - non siamo riusciti a ottenere un segnale abbastanza forte da separarlo dal rumore."
"Più lo guardavamo e ascoltavamo i suoi suggerimenti, più ci veniva in mente che non solo voleva accelerare la sua comunicazione con altre persone, ma gli chiedeva anche di introdurre nuove funzionalità che gli avrebbero permesso di interagire meglio con il suo computer", afferma Nachman. Tornato al laboratorio di Intel dopo diversi mesi di ricerche, Denman ha preparato un video di 10 minuti da inviare a Hawking, mostrando quali nuovi prototipi dell'interfaccia utente volevano implementare e ha chiesto il suo feedback su di essi. "Abbiamo escogitato innovazioni che, a nostro avviso, non cambieranno radicalmente il suo modo di interagire con il sistema, ma avranno comunque un grande impatto sulla velocità del suo intervento", afferma Denman. Le innovazioni includevano aggiunte come un "pulsante Indietro", che Hawking poteva usare non solo per eliminare i caratteri, ma anche per tornare indietro nell'interfaccia utente, nonché algoritmi di input di testo predittivi e suggerimenti per le seguenti parole.
Il principale cambiamento, secondo Denman, era nel prototipo stesso, che avrebbe dovuto risolvere il problema più importante che Hawking ha dovuto affrontare: lettere mancanti e errate. "Stephen ha spesso ricevuto la lettera sbagliata accanto alla lettera giusta e l'ha cancellata", afferma Denman. “Ha di nuovo preso la lettera sbagliata, di nuovo cancellato e di nuovo inserito non quello che voleva. Ciò ha reso l'input insopportabilmente lento e frustrante ". Questo particolare problema è stato esacerbato dal perfezionismo di Hawking. "È molto importante per lui che i suoi pensieri siano chiaramente articolati e che la punteggiatura sia assolutamente corretta", afferma Nachman. “Ha imparato ad essere abbastanza paziente da essere ancora un perfezionista. Non è colui che vuole solo trasmettere l'essenza del messaggio. È quello che vuole davvero che il suo testo sia perfetto. "
Per eliminare il problema delle lettere mancanti, il team Intel ha aggiunto un prototipo in grado di interpretare le intenzioni di Hawking, anziché introdurlo effettivamente, utilizzando un algoritmo simile a quello nell'elaborazione del testo sui telefoni cellulari. "Questa è un'interazione complessa che deve essere creduta", spiega il video. “Quando l'iPhone è arrivato per la prima volta sul mercato, le persone si sono lamentate del set predittivo, ma la sfiducia ha rapidamente lasciato il posto all'entusiasmo. Il problema è che ci vuole un po 'di tempo per abituarsi, ma non dovresti interferire con il sistema che fa il suo lavoro, e quindi questa funzione può aumentare la tua velocità di scrittura del testo e permetterti di concentrarti sul suo contenuto. "
Alla fine del video, Denman ha posto la domanda: "Qual è il tuo livello di eccitazione o preoccupazione?" Nel giugno di quell'anno, Hawking visitò Intel Labs, dove Denman e il suo team lo introdussero nel nuovo sistema, originariamente chiamato ASTER (ASSistive Text EditoR). "Il tuo attuale software è un po 'datato", gli disse Denman. "Bene, cioè è molto vecchio non aggiornato, ma sei abituato a usarlo, quindi abbiamo cambiato il metodo con cui funziona la tua previsione della parola successiva, e ora può scegliere molto più accuratamente la parola corretta, anche se non ci sono lettere inserite in essa."
"Questo è un grande miglioramento rispetto alla versione precedente", ha detto Hawking. "Mi piace molto."
Hanno implementato una nuova interfaccia utente sul computer Hawking. Denman pensava che fossero sulla buona strada. A settembre hanno iniziato a ricevere feedback: lo scienziato non si è adattato al nuovo sistema. Era troppo complicato. I prototipi, come il pulsante Indietro e la correzione delle lettere mancanti, erano confusi e dovevano essere cambiati. "È una delle persone più intelligenti del mondo, ma non dobbiamo dimenticare che non è stato esposto alla tecnologia moderna", afferma Denman. “Non ha mai avuto l'opportunità di usare l'iPhone. Abbiamo cercato di insegnare al nonno 72enne più famoso e intelligente del mondo ad imparare questo nuovo modo di interagire con la tecnologia. "
Denman e il resto del team hanno capito che dovevano iniziare a pensare diversamente al problema. "Pensavamo di sviluppare software nel senso tradizionale, in cui lasci cadere una rete enorme e provi a catturare più pesci che puoi", afferma Denman. “Non capivamo quanto il design dipendesse da Stephen. Avremmo dovuto concentrarci sulla formazione di una persona ".
Alla fine del 2012, il team Intel ha creato un sistema che registrava attentamente come Hawking interagisce con il suo computer. Hanno registrato decine di ore di video che coprivano una serie di situazioni diverse: Stephen stampa, Stephen stampa quando è stanco, Stephen lavora con il mouse, Stephen cerca di ottenere la finestra delle dimensioni giuste. "Ho visto quegli scatti ancora e ancora", dice Denman. "A volte ho eseguito il video quattro volte più velocemente e ho ancora trovato qualcosa di nuovo."
A settembre 2013, con l'aiuto di Jonathan Wood, un assistente di Hawking, avevano implementato un'altra versione dell'interfaccia utente nel computer dello scienziato. "Pensavo di averlo fatto e il problema è stato risolto", afferma Denman. Tuttavia, entro il mese successivo divenne chiaro che Hawking aveva di nuovo problemi con l'adattamento. "Uno dei suoi assistenti l'ha definita" tortura di ASTER ", ricorda Denman. "Quando lo dissero, Stephen cercò di sorridere."
Passarono molti mesi prima che il team Intel presentasse una versione che piaceva a Hawking. Ad esempio, ora utilizza un predittore di parole adattivo da una startup SwiftKey con sede a Londra, che gli consente di selezionare una parola dopo aver inserito una lettera, mentre il precedente sistema Hawking gli aveva richiesto di andare in fondo alla sua interfaccia utente e selezionare una parola dall'elenco. "Il suo sistema di previsione delle parole era molto vecchio", afferma Nachman. "Il nuovo sistema è molto più veloce ed efficiente, ma dovevamo allenare Stephen in modo che potesse usarlo. All'inizio si è lamentato di lei, e solo allora ho capito il perché: sapeva già quali parole avrebbe predetto il suo sistema precedente e ci era abituato. " Intel ha iniziato a lavorare con SwiftKey, incorporando molti dei documenti di Hawking nel sistema, quindi ora in alcuni casi non è più necessario inserire un singolo carattere affinché il predittore indovinasse la parola giusta in base al contesto. "La frase" buco nero "ora richiede meno input di testo", afferma Nachman. “L'immissione della parola nero prevede immediatamente un buco.
La nuova versione dell'interfaccia utente di Hawking (ora chiamata ACAT - Assistive Contestualmente consapevole Toolkit) include menu contestuali che forniscono a Stephen varie scorciatoie per parlare, cercare informazioni su Internet o inviare e-mail. Inoltre, è integrato un nuovo gestore delle lezioni, che gli dà il controllo sul tempo di scrivere la risposta durante le conversazioni. Ha anche un pulsante di disattivazione dell'audio, una caratteristica curiosa che consente a Hawking di disattivare l'audio del suo sintetizzatore vocale. "Perché controlla il suo interruttore sulla guancia e se mangia o viaggia, crea un insieme casuale di parole", dice Wood. “Ma ci sono momenti in cui gli piace inventare discorsi casuali. Lo fa sempre, e talvolta completamente inappropriato. Ricordo come digitò accidentalmente "x x x", che attraverso il suo sintetizzatore, il discorso suonava come "sesso sesso sesso".
L'ufficio di Wood è vicino all'ufficio di Hawking, anche se sembra più un laboratorio. Vengono scaricate apparecchiature elettroniche presso una parete e prototipi sperimentali. Sul tavolo c'è una videocamera, parte del progetto attuale con Intel. "L'idea è che una telecamera mirata al viso di Stephen legga non solo le sue guance, ma anche altri movimenti del viso", afferma Wood. “Poteva muovere la mascella lateralmente, verso l'alto o verso il basso, per controllare il cursore e persino, potenzialmente, la sua sedia a rotelle. Queste sono grandi idee, ma non saranno completate presto. "
Un altro progetto sperimentale proposto dai produttori della sedia a rotelle Hawking all'inizio del 2015 è un joystick che si attacca al mento dello scienziato e gli consente di muoversi da solo su una sedia a rotelle. "Questo è ciò di cui Stephen è molto appassionato", afferma Wood. “Il problema è il contatto tra il mento di Steven e il joystick. Dal momento che non può muovere il collo, è difficile attivare o disattivare il joystick. " Wood mostra un video di un recente test di questo sistema. In esso, puoi vedere Hawking, che difficilmente riesce a far passare il passeggino attraverso la stanza. "Come puoi vedere, è riuscito a controllarla", dice Wood. "Beh, in qualche modo gestito."
Wood mostra una piccola scatola grigia che contiene una singola copia del sintetizzatore vocale di Hawking. Questo è CallText 5010, un modello fornito a Stephen nel 1988 quando visitò la società che lo produceva - Speech Plus. La scheda all'interno del sintetizzatore ha un processore che trasforma il testo in parlato: questo dispositivo è stato utilizzato anche per le segreterie telefoniche automatizzate negli anni '80.
"Sto cercando di creare una versione software della voce di Stephen in modo da non fare affidamento su questi vecchi dispositivi", afferma Wood. Per fare questo, ha dovuto seguire il destino del team Speech Plus. Nel 1990, questa società è stata venduta a Centigram Communications. Centigram è stata acquisita da Lernout e Hauspie Speech Products, che a sua volta è stata acquisita da ScanSoft nel 2001. ScanSoft è stata acquisita da Nuance Communications, una multinazionale con 35 uffici e 1.200 dipendenti. Wood la contattò. "Avevano software con la voce di Steven dal 1986", afferma Wood. "Sembra che l'abbiamo trovato sulla cassetta di backup di Nuance."
Hawking si affezionò molto alla sua voce: nel 1988, quando Speech Plus gli diede un nuovo sintetizzatore, la voce era diversa, quindi chiese loro di sostituirla con l'originale. La sua voce è stata creata nei primi anni '80 dall'ingegnere del MIT Dennis Clatt, un pioniere degli algoritmi di sintesi vocale. Ha inventato DECtalk, uno dei primi dispositivi creati per tali compiti. Inizialmente, ha registrato tre voci: sua moglie, sua figlia e se stesso. La voce femminile si chiamava Betty Better, la voce del bambino era Little Whale e la voce maschile era Perfect Sex. Ed è con quella voce che dice Stephen Hawking.
Purtroppo, molte delle idee di Intel non si realizzeranno mai: Hawking, uno dei più grandi scienziati del nostro tempo, è morto nella sua casa il 14 marzo all'età di 77 anni. Tuttavia, speriamo che queste idee aiutino altre persone con SLA a comunicare più comodamente con le persone intorno a loro e a gestire i loro computer.
