Po raz pierwszy Stephen Hawking zobaczył Gordona Moore'a, współzałożyciela Intela, na konferencji w 1997 roku. Moore zauważył, że komputer Hawking, którego używał do komunikacji, został wykonany na procesorze AMD i zapytał, czy naukowiec chciałby uzyskać „prawdziwy komputer” z mikroprocesorem Intela. Od tego czasu Intel zapewnia wsparcie techniczne Hawkingowi, wymieniając jego komputer co dwa lata.
Clicker zamiast głosu
Hawking, który choruje na ALS od kilku dziesięcioleci, stracił możliwość przemawiania w 1985 r. Podczas podróży do Cern (Genewa), gdzie zachorował na zapalenie płuc. W szpitalu był podłączony do wentylatora. Jego stan był krytyczny. Lekarze zapytali jego żonę Jane, czy powinni nadal wentylować lub odłączyć go od urządzenia i zakończyć jego życie. Kategorycznie odmówiła przerwania terapii. Hawking został przeniesiony do szpitala w Edynburgu w Cambridge, gdzie lekarze byli w stanie pokonać infekcję. Aby mógł oddychać, musiał nałożyć tracheostomię: przez specjalną dziurę w szyi lekarze wbili rurkę do jego płuc. W wyniku tej manipulacji Hawking nieodwracalnie utracił zdolność mówienia.
Przez pewien czas Stephen Hawking komunikował się za pomocą specjalnych kart, cierpliwie wskazując litery i słowa, unosząc brwi. Martin King, lekarz, który wówczas był zaangażowany w Hawking, zaczął szukać możliwości bardziej skutecznego systemu komunikacji. Nazwał kalifornijską firmę Words Plus, mieli program Equalizer, który pozwala użytkownikowi wybierać słowa i polecenia na komputerze za pomocą pilota sterowanego ręcznie. King skontaktował się z dyrektorem zarządzającym Words Plus Walterem Voltots i zapytał, czy ich program mógłby pomóc profesorowi fizyki z Anglii w zdiagnozowaniu ALS. Okazało się, że Voltots stworzył wcześniejszą wersję „Equalizera”, aby pomóc swojej teściowej, która również cierpiała na ALS i straciła zdolność mówienia i pisania. „Zapytałem, czy to Stephen Hawking? Ale nie mógł potwierdzić mojego nazwiska bez pozwolenia - mówi Voltots. „Następnego dnia zadzwonił do mnie i potwierdził”. Powiedziałem, że zrobię wszystko, czego potrzebuję za darmo. ”
Pierwszy korektor został zainstalowany na komputerze Apple II i jest powiązany z syntezatorem mowy firmy Speech Plus. System ten został później dostosowany przez Davida Masona, męża pielęgniarki Hawking, który był inżynierem. Zrobił przenośny system, który został przymocowany do rączki wózka Hawking. Dzięki temu nowemu systemowi Hawking może komunikować się z prędkością 15 słów na minutę.
Niemniej jednak neurony, które umożliwiły mu ruch palca, nadal umierały. Do 2008 r. Ręka Hawkinga stała się zbyt słaba, aby kontrolować pilota. Jego uczeń i asystent, który był z nim w tym okresie, opracowali specjalne urządzenie „zatrzaskowe policzki”. Po podłączeniu do okularów naukowca urządzenie zostało uchwycone przy użyciu promieni podczerwonych o niskiej podczerwieni, gdy Hawking pociągnął za mięsień policzkowy.
Od tego czasu Hawking bardzo sprytnie pisze e-maile, aktywnie korzysta z Internetu, pisze książki i mówi, używając tylko jednego mięśnia. Jednak jego zdolność do komunikowania się nadal spadała. Do 2011 roku mógł pisać tylko jedno lub dwa słowa na minutę, więc wysłał list do Moore'a, w którym napisał: „Moja mowa stała się bardzo, bardzo powolna. Czy Intel może mi jakoś pomóc?
Pierwsze podejście
Moore poprosił Justina Ratnera, CTO Intela, o zbadanie problemu. Ratner zgromadził zespół ekspertów od interakcji człowiek-komputer z Intel Labs, którego przywiózł do Cambridge na konferencji State of the Universe z okazji 70. urodzin Stephena Hawkinga 8 stycznia 2012 r. „Sprowadziłem zespół specjalistów z Intel Labs” - powiedział publiczności Ratner. - Zamierzamy dokładnie przestudiować wykorzystanie dostępnych technologii komputerowych, aby zwiększyć szybkość, z jaką komunikuje się Stephen. Mamy nadzieję, że ten zespół dokona przełomu i znajdzie technikę, która pozwoli mu komunikować się na tym samym poziomie, co kilka lat temu ”.
Hawking był zbyt chory, aby uczestniczyć w przyjęciu urodzinowym, więc kilka tygodni później spotkał się z ekspertami Inlet w swoim biurze na Wydziale Matematyki i Fizyki Teoretycznej na Uniwersytecie w Cambridge. Zespół składał się z pięciu osób, w tym: Horst Hausekker, dyrektor eksperymentalnego laboratorium technicznego; Lama Nechman, dyrektor ostrzegawczego laboratorium komputerowego i kierownik projektu oraz Pete Denman, projektant interfejsu. „Stephen zawsze był dla mnie inspiracją” - powiedział Denman, który również porusza się na wózku inwalidzkim. - Po tym, jak doznałem kontuzji szyi i sparaliżowałem, moja mama pozwoliła mi przeczytać „Krótką historię czasu”, która właśnie wyszła. Powiedziała mi, że ludzie na wózkach inwalidzkich mogą robić niesamowite rzeczy. Patrząc wstecz, rozumiem, jak miała rację. ”
Po tym, jak zespół Intela się przedstawił, Hausekker zaczął wyjaśniać, dlaczego tu byli i co planowali zrobić.
Hausekker mówił dalej przez około 20 minut, kiedy Hawking nagle przemówił.
„Pozdrowił nas i powiedział, jak szczęśliwy jest, że tu jesteśmy” - mówi Denman. - Bez naszej wiedzy drukował cały czas. Napisanie około 30 słów zajęło mu około 20 minut. Trzeźwiło nas trzeźwo. To był szok. Zdaliśmy sobie sprawę, że problem jest znacznie większy, niż myśleliśmy wcześniej. ”
W tym czasie na komputerze Hawkinga został zainstalowany interfejs - program nazywał się EZ Keys, był aktualizacją wcześniejszego oprogramowania, a także został stworzony w Words Plus. Przyszedł z klawiaturą ekranową napisaną na podstawowym algorytmie rozpoznawania słów. Kursor automatycznie skanował klawiaturę wzdłuż linii i kolumn, a naukowiec musiał wybrać to, co było wymagane, pociągając mięsień policzkowy, a następnie kursor zatrzymał się. Klawisze EZ pozwoliły również Hawkingowi sterować myszą w systemie Windows i korzystać z różnych aplikacji na komputerze. Korzystał z Internetu z Firefoksem, a swoje wykłady pisał w Notatniku. Miał także kamerę internetową do korzystania ze Skype.
Trudne wyszukiwania
Zespół Intela postanowił radykalnie zmienić przestarzały system Hawking, dla którego konieczne było wprowadzenie nowego sprzętu. „Justin pomyślał, że użyjemy technologii takich jak rozpoznawanie gestów i twarzy, rozpoznawanie wzroku oraz interfejs mózg-komputer”, mówi Nechman. „Początkowo nakarmiliśmy go ogromną ilością pomysłów takich jak ten i wypróbowaliśmy wiele opcji.” Te próby były bardziej nieskuteczne niż udane. Technologie rozpoznawania ruchów gałek ocznych nie mogły przyciągnąć uwagi Hawkinga, ponieważ okulary jego okularów były oświetlone. Przed rozpoczęciem projektu, Intel Hawking przetestował technologię za pomocą elektrod, które potrafiły odczytać jego myśli i przenieść je do komputera. Niestety nie udało nam się uchwycić namacalnego sygnału z mózgu. ”Podkreślamy litery na ekranie i wybieramy właściwą, gdy sygnał l pochodzą z mózgu, mówi Wood. - U mnie to działa dobrze, ale gdy próbuje Stephen, to nie działa na tyle dobrze, nie okazał się złapać wystarczająco silny sygnał ze względu na hałas.”.
„Im dłużej z nim rozmawialiśmy i słuchaliśmy jego komentarzy, tym bardziej przychodziło do nas to, o co tak naprawdę prosił. Oprócz zwiększenia szybkości komunikacji konieczne było opracowanie nowych opcji interakcji z komputerem ”- mówi Nechman. Po powrocie do Intel Lab i kilku miesiącach badań Denman nakręcił 10-minutowe wideo i wysłał je do Hawking. Film pokazał prototyp nowego interfejsu użytkownika, który zamierzali stworzyć, i potrzebował opinii Hawkinga. „Wprowadziliśmy tylko kilka zmian, nie zamierzaliśmy radykalnie zmieniać jego systemu”, mówi Denman. Zmiany obejmowały opcje, takie jak „przycisk Wstecz”, którego Hawking mógł użyć nie tylko do usuwania liter, ale także do nawigacji, aby przesunąć kursor do tyłu; dodano również algorytm odgadywania słowa oraz inny algorytm, który sugerował, że wybrał jedno z możliwych następnych słów, zanim zacznie je wpisywać.
Ale główna zmiana, według Denmana, była związana z rozwiązaniem największego problemu, który Hawking miał ze swoim obecnym interfejsem - brakujących liter.
„Stephen często miał zły klawisz, kiedy naciskał literę obok pożądanego” - mówi Denman. „Spóźniwszy się na list, wrócił, ponownie źle nacisnięty, ponownie wrócił ... Było nieznośnie powolne i bardzo go zaniepokoiło.”
Problem zaostrzył perfekcjonizm Hawkinga. „Jest to dla niego bardzo ważne - że jego myśli są formułowane i pisane tak dokładnie, jak to możliwe, a interpunkcja jest absolutnie poprawna”, mówi Nechman. „Nauczył się być wystarczająco cierpliwy, aby pozostać perfekcjonistą”. Nie jest osobą, która chce po prostu przekazać istotę przesłania. To on dba o to, aby być najlepszym. ”
Aby rozwiązać problem z niepoprawnie wpisanymi literami, zespół firmy Intel dodał prototyp, który mógł interpretować intencje Hawkinga, a nie to, co już napisał. Aby to zrobić, użyliśmy tego samego algorytmu, który jest używany w edytorze tekstu i komunikacji mobilnej. „To ścisła interakcja, musisz się do tego przyzwyczaić”, wyjaśnia wideo. - Kiedy pierwszy iPhone wszedł na rynek, ludzie narzekali, że tekst został przewidziany, ale ten dyskomfort szybko minął, a użytkownicy zaczęli lubić tę opcję. Problem polega na tym, że przyzwyczajenie się do tego wymaga czasu i musisz przenieść kontrolę do systemu. Ta opcja może zwiększyć Twoją szybkość i skoncentrować się na treści ”.
Na zakończenie wideo mówi: „Jaki jest poziom twoich zmartwień lub obaw?”
Nieoczekiwane trudności - zbyt wiele innowacji
W czerwcu tego roku Hawking przybył do Intel Labs, gdzie Denman i jego zespół zaprezentowali mu nowy system, który nazwali ASTER (Assistive Text EditoR - asystent pisania tekstu).
„Niektóre z obecnych programów są nieco przestarzałe” - powiedział Denman. - Cóż, jest bardzo nieaktualny, ale przyzwyczaiłeś się do jego używania, więc właśnie zmieniliśmy metodę, według której działa algorytm przewidywania słów następujących po wpisanym słowie, a to pomoże wpisać poprawne słowo za każdym razem, nawet jeśli jakaś litera jest błędna lub pominięta „.
„To ogromna poprawa w stosunku do poprzedniej wersji” - powiedział Hawking. „Naprawdę to lubię.”
Stworzyli nowy interfejs użytkownika dla komputera Hawking, a Denman pomyślał, że wszystko jest w porządku i byli na dobrej drodze. Ale do września otrzymali uwagi od Hawkinga: nie zaakceptował nowego systemu. To było dla niego zbyt trudne. Prototyp z przyciskiem Wstecz i algorytm z brakującymi literami okazały się mylące i trzeba je było przejrzeć. „Jest jednym z najbardziej błyskotliwych umysłów naszych czasów, ale nie powinniśmy zapominać, że nie miał doświadczenia w interakcji z nowoczesną technologią” - mówi Denman. - Nigdy nie miał okazji korzystać z iPhone'a. Chcieliśmy, aby najsłynniejsza 72-letnia osoba na świecie uczyła się tego nowego sposobu interakcji z technologią. ”
Denman i jego zespół zdali sobie sprawę, że muszą zacząć inaczej myśleć o tym problemie. „Pomyśleliśmy, że stworzyliśmy oprogramowanie w tradycyjnym znaczeniu, kiedy trzeba porzucić ogromną sieć i spróbować złapać jak najwięcej ryb”, mówi Denman. - Nie rozumieliśmy, jak bardzo decyzja będzie zależeć od Stephena. Musieliśmy dosłownie oświecić wszystko laserem, aby zbadać jedną osobę. ”
Pod koniec 2012 r. Zespół Intela zainstalował system, który rejestrował interakcje Hawkinga z jego komputerem. Nagrano dziesiątki godzin filmów, które uchwyciły różne sytuacje: odbitki Stephena; Stephen pisze, kiedy jest zmęczony; Stephen używa myszy; Stephen drukuje, aby okno miało odpowiedni rozmiar. „Oglądałem taśmę w kółko” - mówi Denman. „Czasem cztery razy wyglądałem tak samo i wciąż znajdowałem coś nowego.”
Do września 2013 r. - tym razem z pomocą Jonathana Wooda, asystenta Hawkinga - stworzyli kolejną iterację interfejsu użytkownika komputera Hawking. „Myślałem, że to zrobiliśmy. Myślałem, że to zrobiliśmy ”- mówi Denman. Jednak w następnym miesiącu stało się jasne, że Hawking miał problemy z używaniem. „Jeden z jego asystentów nazwał to„ torturami ASTER ”- opowiada Denman. „Gdyby powiedzieli to za Stephena, uśmiechnąłby się szeroko”.
Poznaj ASAT!
Minęło wiele miesięcy, zanim zespół Intela ostatecznie opracował wersję, która podobała się naukowcom. Na przykład Hawking korzysta teraz z algorytmu przewidywania słów utworzonego w SwiftKey, londyńskim startupie, który pozwala mu wybrać słowo po wpisaniu litery, podczas gdy poprzedni system wymagał, aby zszedł na dół ekranu i wybrał słowo z listy.
„Jego system przewidywania słów był bardzo stary”, mówi Nechman. - Nowy system jest znacznie szybszy i bardziej wydajny, ale musieliśmy nauczyć Stephena, jak z niego korzystać. Na początku narzekał i dopiero później zrozumiał: wiedział już, jakie słowo mógł przewidzieć jego poprzedni system. Kiedyś był systemem, który przewiduje słowa ”. Intel współpracował z SwiftKey, aby dodać do systemu ogromną liczbę dokumentów Hawking, więc teraz w niektórych przypadkach nie trzeba drukować listów przez długi czas, zanim system określi kontekst. „Fraza„ czarna dziura ”nie wymaga długiego pisania”, mówi Nechman. - Wybranie „systemu” automatycznie oferuje „czarny”. Wybierając „czarny”, system oferuje „dziurę” ”.
Nowa wersja interfejsu użytkownika Hawkinga nazywa się ACAT (Assistive Contextually Aware Toolkit) i zawiera menu kontekstowe, które pomaga Hawkingowi z różnymi kombinacjami słów, aby łatwiej było mówić i znajdować litery; kierownik wykładu, który pomaga mu kontrolować czas, w którym mówi. Interfejs ma również przycisk wyciszenia, który pozwala Hawkingowi wyłączyć głos.
„Ponieważ pracuje z przełącznikiem z policzkiem, może włączyć się przypadkowo podczas jedzenia lub podróży”, mówi Wood. „Ale czasami lubi tworzyć losowe„ rozmowy ”. Robi to cały czas, a czasem jest to całkowicie nieodpowiednie. Pamiętam, jak pewnego dnia przypadkowo wydrukował „x x x x x”, a to, przeszło przez syntezator, brzmiało jak „seks, seks, seks, seks” ”.
Pracownia Wooda znajduje się obok pokoju Hawking. To bardziej laboratorium niż klasa. Jedna ściana jest zawieszona na sprzęcie elektronicznym i eksperymentalnych prototypach. Na stole jest kamera, będąca częścią trwającego projektu z Intelem. „Istnieje pomysł stworzenia kamery, którą możemy przymocować do głowy Stephena, aby uchwycił nie tylko ruch jego policzka, ale także inne ruchy twarzy”, mówi Wood. „Może poruszać mięśniami do żucia w górę i w dół, a także poruszać myszą, a nawet kontrolować swój wózek”. To świetny pomysł, ale nie jesteśmy pewni, czy wkrótce będzie można go wdrożyć. ”
Wspaniała płeć
Innym projektem pilotażowym zaproponowanym przez producentów wózków Hawking rok wcześniej jest joystick, który jest przymocowany do brody Hawkinga i pozwala mu kontrolować wózek. „To właśnie Stephen ma wielką pasję”, mówi Wood. - Już raz próbowaliśmy połączyć podbródek Stevena z joystickiem. Ale ponieważ jego szyja w ogóle się nie porusza, bardzo trudno jest podłączyć i odłączyć joystick. ” Wood pokazuje WIRED, wideo ostatnio testowane na tym systemie. Można w nim zobaczyć Hawkinga, „sterującego” powozem i przechodzącego od pustego pokoju od początku do końca. „Jak widać, on sam to kontroluje” - mówi Wood. „Coś takiego…”
Wood pokazuje WIRED, małe szare pudełko zawierające tylko kopię syntezatora głosu Hawkinga. Jest to CallText 5010 - model, który Hawking otrzymał w 1988 roku, kiedy przyszedł do Speech Plus, który wydał ten „głos”. Specjalna płytka wewnątrz syntezatora zawiera procesor, który tłumaczy tekst na głos; takie urządzenie było również wykorzystywane do automatyzacji telefonicznych odpowiedzi głosowych w latach 80.
„Próbuję stworzyć zaprogramowaną wersję głosu Stephena, ponieważ nie musimy polegać na tej starej desce” - mówi Wood. Aby to zrobić, musieliśmy znaleźć zespół Speech Plus, który pracował tam przez te lata. W 1990 Speech Plus został sprzedany firmie Centigram Communications. Centigram z kolei został przejęty przez Lernout i Hauspie Speech Products, które później zostały przejęte przez ScanSoft w 2001 roku. ScanSoft został przejęty przez Nuance Communications, międzynarodową firmę z 35 biurami i ponad 1200 pracownikami. Wood skontaktował się z nimi. „Mieli ten program z głosem Stevena z 1986 roku”, mówi Wood. „Znaleźliśmy ją wśród kopii zapasowych w Nuence.”
Jego głos został stworzony na początku lat 80. przez inżyniera MIT, Denisa Klatta, jednego z pionierów w tworzeniu algorytmów pisowni tekstu. Wynalazł DECtalk, jedno z pierwszych urządzeń do tłumaczenia tekstu pisanego na głos. Następnie nagrał trzy głosy - własne, żony i córki. Kobiecy głos nazywał się „Betty Better”, dziecięcy głos brzmiał „Toddler”, a męski głos „Magnificent Paul”. „Wspaniały Paul” to głos Hawkinga.
Profesor Hawking i jego zespół techników
Od ponad 50 lat Stephen Hawking zmaga się z chorobą zwyrodnieniową neuronów ruchowych. Niestety, tempo mowy profesora z biegiem lat spadało, więc w 2011 roku poprosił współzałożyciela Intela, Gordona Moore'a, aby zapytał, czy Intel mógłby mu pomóc w aktualizacji i zapewnieniu bardziej wydajnego systemu.
Intel zrealizował zamówienie, aw styczniu 2015 r. Obiecuje udostępnić program ACAT (Assistive Context Aware Toolkit) w wolnym dostępie. Ponad 3 miliony ludzi na całym świecie cierpi na zwyrodnieniową chorobę neuronów ruchowych. Wkrótce będą mogli skorzystać z oprogramowania open source firmy Intel. Ponadto naukowcy mogą udoskonalić program pod kontrolą dotyku, mrugania, ruchu brwi i innych sposobów.
Oprogramowanie powstaje w oparciu o technologię SwiftKey i przy pomocy specjalistów z tej firmy.
Rozwój ACAT trwał trzy lata, a SwiftKey zaangażował się dwa lata temu. Nowy syntezator Hawking przewiduje słowa wejściowe, podobnie jak SwiftKey na urządzeniach mobilnych. W rezultacie profesor musi wpisać tylko 20% znaków do pisania.
Syntezator Hawking został pierwotnie wykonany w postaci dźwigni na krześle, za pomocą której wybrał litery na ekranie komputera. Przez kilka dziesięcioleci korzystał z systemu prawie bez zmian, zaledwie kilka lat temu na okularach Hawking umieszczono czujnik podczerwieni, który wskazywał litery w kierunku jego wzroku.
Dzięki ACAT profesor wybiera całe słowa zamiast liter. W rezultacie szybkość wprowadzania tekstu podwoiła się, a czas wykonywania najczęściej wykonywanych zadań zwiększył się dziesięciokrotnie (surfowanie po Internecie itp.).
Program ACAT został opracowany z uwzględnieniem słownictwa, które profesor przekazał programistom. Jeśli kod programu jest otwarty, wielkość słownika można prawdopodobnie dostosować indywidualnie dla każdego użytkownika.
Intel pomaga Stephenowi Hawkingowi w wyborze sprzętu komputerowego od 1997 roku, kiedy Gordon Moore zauważył, że Stephen używa komputera z procesorem AMD. Od tego czasu Intel może aktualizować komputery Hawking co dwa lata.
Profesor Hawking skomentował instalację nowego syntezatora mowy: „Medycyna nie mogła mnie wyleczyć, więc polegam na technologii komunikacji i życia. Intel wspiera mnie od prawie 20 lat, pozwalając mi robić to, co kocham każdego dnia. Rozwój tego systemu może potencjalnie poprawić życie ludzi na całym świecie i jest zaawansowanym systemem zapewniającym komunikację między ludźmi i pokonywanie barier komunikacyjnych, które wcześniej przeszkadzały ”.
Lekarze zdiagnozowali chorobę zwyrodnieniową neuronu ruchowego u Stephena Hawkinga, gdy miał 21 lat. Eksperci wierzyli, że dożyje maksymalnie 25 lat. Teraz profesor ma 72 lata.
Nieżyjący już naukowiec Stephen Hawking zrewolucjonizował rozumienie czarnych dziur, a jego syntetyczny, generowany komputerowo głos został wysłany w kosmos po pogrzebie.
15 czerwca w Londynie w opactwie Westminster pochowany został astrofizyk i popularyzator nauki Stephen Hawking. Naukowiec pożegnał się z przyjaciółmi, krewnymi i kolegami z pracy naukowej, pisze BBC.
Stephen Hawking został pochowany w opactwie między grobowcami Izaaka Newtona i Charlesa Darwina. Wystąpienia podczas uroczystości upamiętniającej wygłaszał wieloletni przyjaciel Hawkinga, astrofizyk Kip Thorne, aktor Benedict Cumberbatch, który grał naukowca w filmie lotniczym, astronautę Tim Peak i wielu innych.
W ceremonii wzięło udział około tysiąca naukowców ze 100 krajów, którzy wygrali zaproszenie na pogrzeb w loterii. Łącznie w losowaniu biletów wzięło udział około 25 tysięcy osób.
Doniesiono, że strona, na której odtwarzano zaproszenia, umożliwiła również podróżującym w czasie, którzy urodzili się nie później niż w 2038 r. To, czy przybył ktoś z nienarodzonych mieszkańców Ziemi, nie jest określone.
Zaproszono również studentów na pogrzeb, którzy, podobnie jak Hawking, mogą rozmawiać tylko za pomocą urządzeń do syntezy mowy.
Po ceremonii pożegnania z Hawkingiem jego apel do Kosmosu został nadany do czarnej dziury najbliżej Ziemi, z akompaniamentem muzycznym w aranżacji kompozytora Vangelisa. Wszyscy goście ceremonii otrzymali płytę z nagraniem mowy.
Prosimy o wsparcie: wnieś swój wkład w rozwój projektu ForumDaily
Dziękujemy za pozostanie z nami i zaufanie! W ciągu ostatnich czterech lat otrzymaliśmy wiele wdzięcznych opinii od czytelników, którzy pomogli naszym materiałom zorganizować życie po przeprowadzce do USA, znalezieniu pracy lub edukacji, znalezieniu miejsca zamieszkania lub posiadania dziecka w przedszkolu.
Zawsze twoje, ForumDaily!
Przetwarzanie . . .
Stephen Hawking po raz pierwszy spotkał Gordona Moore'a, współzałożyciela Intela, na konferencji w 1997 roku. Moore zauważył, że komputer Hawkinga, za pomocą którego komunikował się z innymi ludźmi, działa na procesorze AMD i zapytał go, czy zamiast tego chciałby mieć „prawdziwy komputer” z procesorem Intel. Od tego czasu Intel zapewnia Hawkingowi komputery osobiste i wsparcie techniczne, wymieniając przestarzały sprzęt co dwa lata.
Hawking stracił zdolność mówienia w 1985 roku, kiedy podczas podróży do CERN-u w Genewie zachorował na zapalenie płuc. W szpitalu zastosowano sztuczną wentylację płuc. Jego stan był krytyczny. Lekarze zapytali ówczesną żonę Hawkinga, Jane, czy powinni odłączyć go od aparatu podtrzymującego życie - zdecydowanie odmówiła. Hawking został zabrany do szpitala Addenbrook w Cambridge, gdzie lekarze byli w stanie powstrzymać rozprzestrzenianie się infekcji. Aby pomóc naukowcom oddychać, wykonali również tracheotomię, która obejmowała wycięcie dziury w szyi i umieszczenie rurki w tchawicy. W rezultacie Hawking nieodwracalnie utracił zdolność mówienia.
Przez pewien czas Stephen mówił za pomocą kart pisowni, cierpliwie wskazując litery i układając słowa z uniesioną brwią. Martin King, fizyk, który pracował z Hawkingiem nad nowym systemem komunikacji, skontaktował się z kalifornijską firmą Words Plus, której program komputerowy Equalizer pozwala użytkownikowi wybierać słowa i polecenia na komputerze za pomocą pilota kliknięcia. King rozmawiał z Walter Voltosh, CEO firmy Words Plus i zapytał, czy to oprogramowanie może pomóc profesorowi fizyki w Anglii ze stwardnieniem zanikowym bocznym (ALS). Voltos stworzył wczesną wersję Equalizera, aby pomóc swojej teściowej, która również cierpiała na ALS i straciła zdolność mówienia i pisania. „Zapytałem, czy tym profesorem był Stephen Hawking, ale nie mógł podać mi nazwiska bez pozwolenia” - mówi Voltosh. „Zadzwonił do mnie następnego dnia i potwierdził to. Powiedziałem, że pomogę wszystkim, co mogę. ”
Equalizer najpierw uruchomił komputer Apple II powiązany z syntezatorem mowy stworzonym przez Speech Plus. System ten został następnie zaadaptowany przez Davida Masona, inżyniera i męża jednej z pielęgniarek Hawkinga, i stał się przenośny, co umożliwiło zainstalowanie go na jednym ze wsporników wózka inwalidzkiego. Dzięki temu nowemu systemowi Hawking mógł komunikować się z prędkością 15 słów na minutę.
Jednak nerw, który pozwalał mu poruszać kciukiem, nadal się pogarszał. W 2008 r. Ręka Hawkinga stała się zbyt słaba, aby użyć pilota. W tym czasie jego asystent opracował urządzenie, które może kontrolować mięsień policzkowy. Przymocowany do okularów mógł wykryć promieniowaniem podczerwonym skierowanym w dół, gdy Hawking obciążył mięsień policzka. Od tego czasu Hawking z powodzeniem pisze e-maile i książki, surfuje po Internecie i rozmawia przy użyciu tylko jednego mięśnia. Jednak jego zdolność do komunikowania się nadal spadała. Do 2011 roku mógł „powiedzieć” tylko kilka słów na minutę, więc wysłał list do Moore'a, mówiąc: „W dzisiejszych czasach moje wypowiedzi są bardzo, bardzo powolne. Czy Intel może mi pomóc? ”
Moore poprosił Justina Rattnera, CTO firmy Intel, o zbadanie problemu. Rattner zebrał zespół ekspertów od interakcji człowiek-komputer w Intel Labs, z którym przyjechał do Cambridge na 70. urodziny Hawkinga. „Zabrałem ze sobą zespół specjalistów Intel Labs” - powiedział publiczności Rattner. „Dokładnie przestudiujemy zastosowanie najnowocześniejszej technologii komputerowej w celu poprawy szybkości komunikacji Stephena. Mamy nadzieję, że ten zespół dokona przełomu i opracuje technikę, która pozwoli mu komunikować się na poziomie, który miał kilka lat temu ”.
Hawking był zbyt chory, aby uczestniczyć w przyjęciu urodzinowym, więc kilka tygodni później spotkał się z ekspertami Intela w swoim biurze na Wydziale Matematyki Stosowanej i Fizyki Teoretycznej Uniwersytetu Cambridge. W gronie naukowców i techników znaleźli się Horst Hussekker, dyrektor Experience Technology Lab, Lama Nachman, dyrektor Anticipatory Computing Lab i kierownik projektu oraz Pete Denman, projektant interaktywny. „Stephen zawsze mnie inspirował” - mówi Denman, który również korzysta z wózka inwalidzkiego. „Po tym, jak złamałem szyję i sparaliżowałem, moja matka dała mi kopię Krótkiej historii czasu, która właśnie pojawiła się w sprzedaży. Powiedziała mi, że ludzie na wózkach inwalidzkich mogą robić niesamowite rzeczy. Patrząc wstecz, rozumiem, jak miała rację. ”
Po tym, jak zespół Intela przedstawił się, Hausseker objął prowadzenie, wyjaśniając, dlaczego przybyli i jakie były ich plany. Hausseker przemawiał przez około 20 minut, aż Hawking nagle zaczął mówić. „Pozdrowił nas i powiedział, że był szczęśliwy, widząc nas wszystkich” - mówi Denman. „Nie zdawaliśmy sobie nawet sprawy, że pisał cały czas. Napisanie pozdrowienia z 30 słów zajęło mu 20 minut. Zaskoczyliśmy z zaskoczenia, to był ostry moment. Potem zdaliśmy sobie sprawę, że problem jest poważniejszy, niż nam się wydawało. ”
W tym czasie interfejs komputerowy Hawkinga był programem o nazwie EZ Keys, który był aktualizacją wcześniejszych produktów oprogramowania, również opracowanym przez Words Plus. Dostarczyła mu klawiaturę na ekranie i podstawowy algorytm przewidywania słów. Kursor automatycznie poruszał się po klawiaturze w rzędach lub kolumnach, a Stephen mógł wybrać żądaną literę, drgając policzkiem, aby zatrzymać kursor. EZ Keys pozwolił także Hawkingowi sterować myszą w systemie Windows i różnych aplikacjach na jego komputerze. Surfował po Internecie za pomocą przeglądarki Firefox, a swoje wykłady pisał w Notatniku. Miał także kamerę internetową, której używał na Skype.
Zespół Intela był zszokowany archaicznym systemem Hawking i zaproponowano wprowadzenie zupełnie nowego sprzętu. „Justin pomyślał, że możemy skorzystać z technologii takich jak rozpoznawanie twarzy, śledzenie wzroku i interfejsy neuronowe”, mówi Nachman. „Na początku wypróbowaliśmy wiele tych szalonych pomysłów i innych gotowych technologii”. Te próby najczęściej kończyły się niepowodzeniem. Śledzenie oczu nie działało z oczami Hawkinga z powodu opadających powiek. Nawet przed skontaktowaniem się z Intelem Hawking próbował użyć czujników EEG, które potrafiły odczytać fale mózgowe i być może przesłać polecenia do komputera. Tak czy inaczej nie mogli uzyskać wystarczająco silnego sygnału z mózgu. „Wyświetlaliśmy różne litery na ekranie, a on próbował wybrać właściwą literę, używając tylko mózgu” - mówi Wood. „Działa ze mną dobrze, ale kiedy Steven spróbował, nie wyszło - nie mogliśmy uzyskać sygnału wystarczająco silnego, aby oddzielić go od hałasu”.
„Im dłużej go obserwowaliśmy i słuchaliśmy jego sugestii, tym bardziej przychodziło nam do głowy, że nie tylko chciał przyspieszyć komunikację z innymi ludźmi, ale także poprosił go o wprowadzenie nowych funkcji, które pozwoliłyby mu na lepszą interakcję z komputerem”, mówi. Nachman. Wracając do laboratorium Intela po kilku miesiącach badań, Denman przygotował 10-minutowy film do wysłania do Hawkinga, pokazując, jakie nowe prototypy interfejsu użytkownika chcieli wdrożyć, i poprosił o opinię na ich temat. „Wymyśliliśmy innowacje, które naszym zdaniem nie radykalnie zmienią jego sposób interakcji z systemem, ale nadal będą miały duży wpływ na szybkość jego wypowiedzi” - mówi Denman. Innowacje obejmowały dodatki, takie jak „przycisk Wstecz”, którego Hawking mógł użyć nie tylko do usuwania znaków, ale także do powrotu w interfejsie użytkownika, a także algorytmy przewidywania wprowadzania tekstu i wskazówki dotyczące następujących słów.
Według Denmana główna zmiana dotyczyła samego prototypu, który miał rozwiązać najważniejszy problem, przed którym stanął Hawking: brakujące i niepoprawne litery. „Stephen często znajdował niewłaściwą literę obok właściwej litery i kasował ją”, mówi Denman. „Znów wpadł na niewłaściwy list, ponownie usunął i ponownie nie wpisał tego, czego chciał. To spowodowało, że wkład był nieznośnie powolny i frustrował go. ” Ten szczególny problem zaostrzył perfekcjonizm Hawkinga. „Jest dla niego bardzo ważne, aby jego myśli były wyraźnie wyartykułowane, a interpunkcja absolutnie poprawna”, mówi Nachman. „Nauczył się być wystarczająco cierpliwy, aby nadal być perfekcjonistą. To nie on chce po prostu przekazać istotę przesłania. To on naprawdę chce, aby jego tekst był doskonały. ”
Aby rozwiązać problem brakujących liter, zespół Intela dodał prototyp, który interpretowałby intencje Hawkinga, a nie wprowadzał go, wykorzystując algorytm podobny do przetwarzania tekstu w telefonach komórkowych. „To skomplikowana interakcja, w którą należy wierzyć” - wyjaśnia wideo. „Gdy iPhone po raz pierwszy trafił na rynek, ludzie narzekali na zestaw predykcyjny, ale brak zaufania szybko ustąpił entuzjazmowi. Problem polega na tym, że przyzwyczajenie się do niego zajmuje trochę czasu, ale nie wolno ci zakłócać pracy systemu, a następnie ta funkcja może przyspieszyć pisanie tekstu i pozwolić skupić się na jego treści ”.
Na końcu filmu Denman zadał pytanie: „Jaki jest twój poziom podniecenia lub troski?” W czerwcu tego roku Hawking odwiedził Intel Labs, gdzie Denman i jego zespół przedstawili go nowemu systemowi, pierwotnie zwanemu ASTER (ASSistive Text EditoR). „Twoje obecne oprogramowanie jest trochę przestarzałe”, powiedział mu Denman. „Cóż, to znaczy, że jest bardzo przestarzałe, ale jesteś przyzwyczajony do jego używania, więc zmieniliśmy metodę, według której działa twoje przewidywanie następnego słowa, a teraz może on znacznie dokładniej wybrać prawidłowe słowo, nawet jeśli nie ma w nim żadnych liter”.
„To duża poprawa w stosunku do poprzedniej wersji” - powiedział Hawking. „Naprawdę to lubię.”
Zaimplementowali nowy interfejs użytkownika na komputerze Hawking. Denman myślał, że są na dobrej drodze. Do września zaczęli otrzymywać informacje zwrotne: naukowiec nie przystosował się do nowego systemu. To było zbyt skomplikowane. Prototypy, takie jak przycisk Wstecz i poprawianie brakujących liter, były mylące i wymagały zmiany. „Jest jednym z najmądrzejszych ludzi na świecie, ale nie możemy zapominać, że nie był narażony na nowoczesne technologie” - mówi Denman. „Nigdy nie miał okazji korzystać z iPhone'a. Staraliśmy się nauczyć najsłynniejszego i najmądrzejszego 72-letniego dziadka na świecie, jak nauczyć się tego nowego sposobu interakcji z technologią ”.
Denman i reszta zespołu zdali sobie sprawę, że muszą zacząć inaczej myśleć o problemie. „Myśleliśmy, że tworzymy oprogramowanie w tradycyjnym znaczeniu, w którym upuszczasz ogromną sieć i próbujesz złapać jak najwięcej ryb”, mówi Denman. „Nie rozumieliśmy, jak bardzo projekt będzie zależał od Stephena. Powinniśmy skupić się na szkoleniu jednej osoby. ”
Pod koniec 2012 r. Zespół Intela opracował system, który dokładnie rejestrował interakcje Hawkinga z komputerem. Nagrano dziesiątki godzin wideo, które obejmowały wiele różnych sytuacji: Stephen drukuje, Stephen drukuje, gdy jest zmęczony, Stephen pracuje z myszką, Stephen próbuje uzyskać okno o odpowiednim rozmiarze. „Oglądałem te strzały raz za razem” - mówi Denman. „Czasami uruchomiłem wideo cztery razy szybciej i wciąż znalazłem coś nowego.”
Do września 2013 roku, z pomocą Jonathana Wooda, asystenta Hawkinga, zaimplementowali kolejną wersję interfejsu użytkownika na komputerze naukowca. „Myślałem, że to zrobiliśmy, a problem został rozwiązany”, mówi Denman. Jednak w następnym miesiącu stało się jasne, że Hawking znów miał problemy z adaptacją. „Jeden z jego asystentów nazwał to„ torturami ASTER ”- wspomina Denman. „Kiedy to powiedzieli, Stephen próbował się uśmiechnąć”.
Minęło wiele miesięcy, zanim zespół Intela opracował wersję, która podobała się Hawkingowi. Na przykład używa teraz adaptacyjnego predykatora słów z londyńskiego startupu SwiftKey, który pozwala mu wybrać słowo po wprowadzeniu litery, podczas gdy poprzedni system Hawking wymagał od niego przejścia do dolnej części interfejsu użytkownika i wybrania słowa z listy. „Jego system przewidywania słów był bardzo stary”, mówi Nachman. „Nowy system jest znacznie szybszy i bardziej wydajny, ale musieliśmy szkolić Stephena, aby mógł z niego korzystać. Na początku narzekał na nią, a dopiero potem zrozumiałem dlaczego: wiedział już, jakie słowa przewidziałby jego poprzedni system, i był do tego przyzwyczajony. ” Intel rozpoczął pracę z SwiftKey, wprowadzając do systemu wiele dokumentów Hawkinga, więc teraz w niektórych przypadkach nie trzeba już wprowadzać jednego znaku, aby predyktor odgadł właściwe słowo na podstawie kontekstu. „Fraza„ czarna dziura ”wymaga teraz mniej wprowadzania tekstu”, mówi Nachman. „Wprowadzenie słowa czarny natychmiast przewiduje dziurę.
Nowa wersja interfejsu użytkownika Hawking (obecnie o nazwie ACAT - Assistive Contextually Aware Toolkit) zawiera menu kontekstowe, które zapewniają Stephenowi różne skróty do mówienia, wyszukiwania informacji w Internecie lub wysyłania wiadomości e-mail. Ponadto wbudowany jest w niego nowy menedżer wykładów, który daje mu kontrolę nad czasem pisania odpowiedzi podczas rozmów. Ma także przycisk wyciszenia - ciekawą funkcję, która pozwala Hawkingowi wyciszyć syntezator mowy. „Ponieważ kontroluje przełącznik na policzku, a jeśli je lub podróżuje, tworzy losowy zestaw słów”, mówi Wood. „Są jednak chwile, kiedy lubi wymyślać przypadkowe wypowiedzi. Robi to cały czas, a czasem zupełnie niewłaściwie. Pamiętam, jak przypadkowo napisał „x x x”, który przez syntezator brzmiał jak „sex sex sex”.
Biuro Wooda znajduje się obok biura Hawkinga, choć bardziej przypomina warsztat. W pobliżu jednej ściany zrzucono sprzęt elektroniczny i prototypy eksperymentalne. Na stole jest kamera, część bieżącego projektu z Intelem. „Chodzi o to, żeby kamera wycelowana w twarz Stephena czytała nie tylko jego policzki, ale także inne ruchy twarzy”, mówi Wood. „Mógł poruszać szczęką na boki, w górę lub w dół, aby kontrolować kursor, a nawet potencjalnie wózek inwalidzki. To świetne pomysły, ale wkrótce nie zostaną ukończone. ”
Kolejnym projektem pilotażowym zaproponowanym przez producentów wózków inwalidzkich Hawking na początku 2015 roku jest joystick, który przyczepia się do brody naukowca i pozwala mu poruszać się na własnym wózku inwalidzkim. „To właśnie Stephen ma wielką pasję”, mówi Wood. „Problem polega na kontakcie brody Stevena z joystickiem. Ponieważ nie może poruszać szyją, trudno jest aktywować lub dezaktywować joystick. ” Wood pokazuje wideo z ostatniego testu tego systemu. W nim widać Hawkinga, który z trudem przebije wózek przez pokój. „Jak widać udało mu się ją kontrolować”, mówi Wood. „Cóż, w pewnym sensie zarządzane”.
Wood pokazuje małe szare pudełko zawierające jedną kopię syntezatora mowy Hawkinga. To CallText 5010, model dostarczony Stephenowi w 1988 roku, kiedy odwiedził firmę, która go wyprodukowała - Speech Plus. Płytka wewnątrz syntezatora ma procesor, który zamienia tekst w mowę - w latach 80. to urządzenie było także używane w automatycznych automatycznych sekretarkach.
„Staram się stworzyć wersję oprogramowania głosu Stephena, abyśmy nie polegali na tych starych urządzeniach” - mówi Wood. Aby to zrobić, musiał śledzić losy zespołu Speech Plus. W 1990 roku firma została sprzedana firmie Centigram Communications. Centigram został przejęty przez Lernout i Hauspie Speech Products, które z kolei zostały przejęte przez ScanSoft w 2001 roku. ScanSoft został przejęty przez Nuance Communications, międzynarodową firmę z 35 biurami i 1200 pracownikami. Wood skontaktował się z nią. „Mieli oprogramowanie z głosem Stevena z 1986 roku”, mówi Wood. „Wygląda na to, że znaleźliśmy go na kasecie zapasowej Nuance”.
Hawking bardzo przywiązał się do swojego głosu: w 1988 roku, kiedy Speech Plus dał mu nowy syntezator, głos był inny, więc poprosił ich o zastąpienie go oryginalnym. Jego głos został stworzony na początku lat 80. przez inżyniera MIT, Dennisa Clatta, pioniera algorytmów syntezatora mowy. Wynalazł DECtalk, jedno z pierwszych urządzeń stworzonych do takich zadań. Początkowo nagrał trzy głosy - swoją żonę, córkę i siebie. Kobiecy głos nazywał się Betty Better, dziecięcy głos to Little Whale, a męski głos Perfect Sex. I tym głosem mówi Stephen Hawking.
Niestety, wiele pomysłów Intela nigdy się nie spełni - Hawking, jeden z największych naukowców naszych czasów, zmarł w swoim domu 14 marca w wieku 77 lat. Miejmy jednak nadzieję, że te pomysły pomogą innym osobom z ALS komunikować się wygodniej z ludźmi w pobliżu i zarządzać swoimi komputerami.
