福音？ACAT系統(tǒng)解讀

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誰(shuí)是霍金？

霍金是英國(guó)著名物理學(xué)家，1942年1月8日出生于英國(guó)牛津。他因患有肌肉萎縮性脊髓側(cè)索硬化癥（ALS），自21歲起便逐漸喪失了全身的機(jī)動(dòng)能力和說(shuō)話能力。如今的霍金，更因?yàn)锳LS病情的進(jìn)一步加深，而只剩下“挑動(dòng)眉毛”這唯一能通過(guò)肌肉控制自主完成的動(dòng)作。雖然霍金是個(gè)重度殘障人士，但是他并沒(méi)有被疾病擊倒，借助眾多科技公司為其量身打造的高科技裝備，他不僅能操控電腦，而且在隨后的幾十年里先后編撰和發(fā)表了多部震驚全球的理論著作，是繼牛頓和愛(ài)因斯坦之后最杰出的物理學(xué)家之一，被世人譽(yù)為“宇宙之王”。

科技掃盲 ?癱瘓后將如何輸入文字

操作電腦就離不開(kāi)文字的輸入和鼠標(biāo)點(diǎn)擊，但是對(duì)于像霍金這樣四肢癱瘓的殘障人士，即使是在正常人看似很簡(jiǎn)單的敲擊鍵盤和點(diǎn)擊鼠標(biāo)上，他們也是無(wú)法完成的。因此要讓他們操控電腦就必須設(shè)計(jì)出區(qū)別于正常人的操作方式。

那么不能說(shuō)話也不能行動(dòng)的霍金是怎么輸入文字的？霍金開(kāi)始使用的是開(kāi)關(guān)輸入法，文字輸入軟件使用的是Waltosz開(kāi)發(fā)的軟件Word+，使用Word+時(shí)，光標(biāo)會(huì)在屏幕上一行一行地掃描，經(jīng)過(guò)某個(gè)單詞或者字母時(shí)，霍金按下開(kāi)關(guān)，單詞或者字母會(huì)顯示在屏幕下方。一直重復(fù)這個(gè)開(kāi)關(guān)步驟，直到形成一句話。

到了2008年，霍金的疾病加劇，他的手已經(jīng)無(wú)法按下開(kāi)關(guān)。這時(shí)科技人員開(kāi)始讓他使用面部輸入法，工作人員在霍金的眼鏡上，安裝了負(fù)責(zé)偵測(cè)肌肉活動(dòng)的紅外線發(fā)射器及偵測(cè)器。當(dāng)他動(dòng)一下肌肉時(shí)，在前面的屏幕上就會(huì)出現(xiàn)字幕，每屏6個(gè)，當(dāng)是他需要的字母時(shí)，再動(dòng)一下，屏幕上就會(huì)出現(xiàn)以這個(gè)字母開(kāi)頭的單詞，再動(dòng)一下就能選中需要的字母。

近年來(lái)隨著霍金病情的惡化，他已經(jīng)無(wú)法再控制面部表情?？萍既藛T又嘗試使用腦電波輸入，但是由于電波信號(hào)不穩(wěn)定，這種輸入法錯(cuò)誤較多。為了提高霍金操作電腦的效率，英特爾公司特別針對(duì)霍金設(shè)計(jì)了ACAT，它能將霍金操作電腦的效率提升10倍。

情境感知探秘 ?認(rèn)識(shí)ACAT的工作原理

ACAT是英特爾公司專為殘障人士開(kāi)發(fā)的一套輔助系統(tǒng)，中文翻譯為輔助情境感知工具包，從名稱就可以知道它是一個(gè)和人的情境感知關(guān)聯(lián)的工具軟件包。從上面的描述我們知道，現(xiàn)在的霍金已經(jīng)無(wú)法再控制面部表情而只能實(shí)現(xiàn)挑動(dòng)眉毛這樣的面部動(dòng)作。因此要讓其實(shí)現(xiàn)高效的輸入，就只能在這有限的面部動(dòng)作上入手。那么ACAT是怎樣讓霍金實(shí)現(xiàn)對(duì)電腦的操控的呢？

首先我們來(lái)了解一下霍金目前使用的電腦及系統(tǒng)，他所使用的電腦是由聯(lián)想提供，型號(hào)為聯(lián)想（ThinkPad）X230，基本配置是i5-3320M（CPU）/8GB（內(nèi)存）/180GB（SDD硬盤）。由于霍金無(wú)法使用鍵盤，這臺(tái)原本是筆記本的電腦被設(shè)計(jì)成了類似一體機(jī)的形狀。預(yù)裝的操作系統(tǒng)是Windows 7專業(yè)版，還有微軟Office、英特爾ACAT工具包以及SwiftKey輸入法。

ACAT是運(yùn)行在Windows 7上的一套輔助系統(tǒng)，這套系統(tǒng)最大的一項(xiàng)改進(jìn)是引入了“上下文輸入預(yù)測(cè)”功能，該功能是由SwiftKey公司為霍金量身定制，通過(guò)這個(gè)改進(jìn)可以讓霍金實(shí)現(xiàn)高效的輸入。首先SwiftKey輸入系統(tǒng)采集和分析了大量霍金過(guò)去發(fā)表的文章和個(gè)人回復(fù)，并以此為依據(jù)建立一個(gè)數(shù)據(jù)模型，從而可以精準(zhǔn)分析和判斷霍金最有可能輸入的選項(xiàng)。

比如當(dāng)霍金在輸入“black”（黑色）這個(gè)單詞時(shí)，由于霍金的研究方向是黑洞，因此系統(tǒng)判斷他最可能要輸入“blackhole”（黑洞）這個(gè)單詞，這樣在當(dāng)前屏幕系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)補(bǔ)足“hole”的后綴。這個(gè)其實(shí)就類似我們?cè)诎俣人阉魇褂玫穆?lián)想關(guān)鍵詞一樣，當(dāng)我們?cè)诎俣人阉骺蜉斎搿奥?lián)”字時(shí)，系統(tǒng)在后臺(tái)會(huì)自動(dòng)根據(jù)網(wǎng)友的搜索數(shù)據(jù)，判斷當(dāng)前用戶最可能需要進(jìn)行的搜索是“聯(lián)想官網(wǎng)”，從而自動(dòng)在下拉列表中給出搜索選擇。

此外，因?yàn)槟壳盎艚鹉軐?shí)現(xiàn)的面部動(dòng)作很有限，為了讓他能夠進(jìn)行類似的切換任務(wù)、打開(kāi)文件的操作，ACAT系統(tǒng)預(yù)先在數(shù)據(jù)庫(kù)中內(nèi)置了和霍金對(duì)應(yīng)面部動(dòng)作的關(guān)聯(lián)操作，挑動(dòng)眉毛兩次對(duì)應(yīng)鼠標(biāo)雙擊，眨眼則為切換任務(wù)，這樣霍金通過(guò)簡(jiǎn)單的面部動(dòng)作即可實(shí)現(xiàn)對(duì)電腦的操控。

ACAT給我們帶來(lái)什么

雖然英特爾開(kāi)發(fā)的ACAT系統(tǒng)主要是為四肢癱瘓的殘障人士服務(wù)，其實(shí)類似這樣的研究，除了英特爾外，還有很多科技公司在進(jìn)行類似的實(shí)驗(yàn)。三星正和美德州大學(xué)合作開(kāi)發(fā)用意念控制平板的技術(shù)，芝加哥康復(fù)中心研發(fā)出了全球首個(gè)意念控制義肢，日本的知名廠商N(yùn)eurowear則推出一款可以采用腦電波來(lái)控制音樂(lè)的耳機(jī)產(chǎn)品，它通過(guò)傳感器對(duì)佩戴者的情緒變化做出反應(yīng)，可以通過(guò)腦電波控制音樂(lè)的暫停、上下一曲等操作。

當(dāng)然，這些高科技的產(chǎn)品不僅可以幫助更多的殘障人士使用IT設(shè)備，同時(shí)也可以為我們的日常操作帶來(lái)極大的便利。比如ACAT系統(tǒng)可以通過(guò)模型分析實(shí)現(xiàn)一系列自動(dòng)操作，當(dāng)寒冷的冬天，我們躺在床上不想起來(lái)但又希望可以操作電腦時(shí)，這時(shí)的場(chǎng)景大家是不是有些像殘障人士？如果此時(shí)可以利用類似ACAT的系統(tǒng)，我們?cè)诖采险ＵＱ劬纯蓡?dòng)QQ，點(diǎn)點(diǎn)頭即可開(kāi)始聊天，這樣的科技生活是不是更愜意？ “存在即感知、感知即交互”，這種看似神奇的場(chǎng)景正逐步走入我們的生活，也必然會(huì)給我們使用IT產(chǎn)品帶來(lái)更多的便利。