霍金是通过什么设备与他人沟通交流?

那个轮椅谁给解释下里面的技术啊?

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电脑:由英特尔度身订造的手提电脑,内置Pentium M1.5GHz中央处理器,有无线宽带上网功能。在没有无线上网网络的地方,则可透过诺基亚电话上网卡,直拨剑桥大学的系统
发音:霍金使用Words-Plus公司开发的Equalizer发音程式,发音时有点像电子字典,带有美国口音(又有说像北欧口音),他2006年在香港说,原本系统仍有法国口音的英文,但要是用了这套口音,恐怕太太要跟他离婚。
电话:有无线电话系统,可直接用电脑拨出或收线
万能遥控:轮椅备万用红外线遥控器,可控制电视、录影机、听音乐、锁门、开关灯
储存:霍金习惯将所有演讲、论文储入记忆碟内,理论上任何说话亦可加以储存
电源:电池藏于轮椅之下,可同时支援轮椅及电脑运作
打字:霍金眼镜右上方装了红外线发放及侦测器,只要他移动眼球,红外线侦测到可从屏幕选出基本字母,再在屏幕下半部选字。输入复杂公式时,他会用TeX(科学界通用、Wikipedia也支持的公式编译软件),例如他输入${-b\pm\sqrt{b^2-4ac} \over {2a}}$,即可得到二次方程求解公式。

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言语治疗师SiyangSpeech and language ther...

2015-02-26 13:34

写了一篇文章,专门谈一谈霍金这些年来“说话”方式的演变,同时介绍一下电影《万物理论》(The Theory of Everything)当中出现的几种“辅助交流系统”,顺带谈谈人类的交流方式。水平有限,欢迎各位方家多多指正和补充。
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“你知道的太多了!来人啊把他舌头割下来!”这个桥段在很多古装影视剧中都出现过,好像割了舌头就没法泄密了。事实真的如此吗?


可能你已经想到,万一这家伙还会写字怎么办?放到现在,说不定他立马就会给中纪委写检举信,要不然就在哪个论坛上发帖举报你。


什么,这个人是个文盲?可是,文盲也可以慢慢学会写字来表达想法。另外,不学写字还可以学习手语。虽然普通人一般不懂手语,但很多基本的手势和肢体动作也能表达出不少内容。


【快乐大本营曾有一个“快乐传真”游戏。第一个人可以看题板上的词语,然后用动作告诉第二个人,再依次传递,看最后一个人能否猜出这个词】

介于普通人的“比划”和聋哑人使用的“手语”之间的是很多专业人士使用的手势系统。比如,乐队指挥虽然不能大声喊拍子,但可以通过一系列的手势来表示节拍、强弱、声部等等。


【特种兵同样使用较为复杂的手势系统交流,一个手势错误可能导致整个行动成败】


看过电影《万物理论》后,你还会发现霍金只通过手里的一个按键就能著书立说、上网冲浪、巡回演讲……


【霍金的按键装置与上图相似,像一个没有右键和滚轮的鼠标。“按键”远远比写字、敲键盘、手语等对手部运动能力的要求低】


为了让“按键”可以实现“打字”的效果,霍金电脑屏幕上的字母按字母表逐行闪现,用按键确认后,该行字母逐一闪现,再次等候确认。选定字母后,字母表左侧会闪现单词预测及联想。


【很多年前,霍金并没有使用单词联想系统,而是一直习惯逐个字母打字,每分钟能打15个单词左右】


不但如此,由于电脑上装有语音合成系统(Speech synthesizer),霍金在打字后不用张嘴就可以“说话”,不过电脑的美音着实让这位剑桥教授苦恼。


【朋友圈里转疯了!趁着身体健康时多给自己录音!当有些疾病让你无法说话时,能让专业人员还原你从前的语音!利用软件可以让你在打字后点击“说话”按钮读出文本,用的还是你自己的声音。快告诉身边的人!】


“等等,刚才你还提到不用张嘴就能说话?《天龙八部》里的段延庆不就会吗?那刚才岂不是白割舌头了!”嗯,大魔头用的其实是“腹语”(ventriloquism),经过艰苦训练可以让嘴唇在开个小缝、基本不动的情况下说话,而舌头还在动来动去。


【腹语表演者常用衣领掩盖喉结的震动,而且腹语的音色与自然说话的音色不同】


所以,舌头并没有白割,但是如上文所述,可以用手交流的方式实在太多了。“嗯,看来手也不能留了!来人呐……”


等等,只要按键足够大,胳膊也能用……“哦,来人呐!”还有那什么,脚也能训练成手……“再来人呐!”……其实光用眼睛也能交流。“能不能一次都说完!来人呐先把这小子拖出去斩了!!”


……再给我两分钟,很多人好奇用眼睛怎么能交流。


先介绍一下电影中霍金曾使用过的“拼写板”(spelling board)。 通过“先选择字母区域,再选择字母颜色”的规则,可以直接利用视线移动(或听到正确目标后眨眼/上抬眉毛)来锁定想要的字母,从而拼写单词。


【眼动选择字母:以黄色的字母B为例,表达者先看向B所在区域——左上角,再看向黄点(字母B的颜色是黄色),这时对方会明白你选择了字母B


这种拼写板的优点是好带又不贵,缺点是……缺点实在太多(看看图片里大叔的表情吧)。首先,每次使用都需要另一个会用拼写板的人在场;只能即时交流而无法 储存交流内容;需要出色的臂力;公共场合拿出来用需要强大的内心……于是,同样利用眼动能力的“高科技” 交流工具应运而生。


“眼动追踪技术”(eye tracking technology)可以让鼠标指针随目光移动,而“点击”命令通过目光在目标上停滞一定时间或眨眼来实现。霍金曾短暂使用过该技术,但后来因眼睑垂落严重而放弃】


由于霍金患有肌萎缩侧索硬化症(Amyotrophic lateral sclerosis, ALS),导致全身肌肉萎缩,并且病情逐渐恶化(因此该病也被称为“渐冻症”),后来已无法用手按键、用眼打字,难道他真的只能做个安静的奇男子了吗?


当然不能。霍金的眼镜上后来被装上了红外线探测器,用以探测脸颊一块肌肉的抽动,一次抽动等于一次点击。


【2008年开始,霍金成为“用一块肌肉说话的人”。然而,这块肌肉也在逐渐萎缩——三年以后,他的打字速度变成了每分钟1-2个单词,并且越来越困难】


为霍金服务的Intel及Swiftkey团队先后提供了不少新方案,然而无一奏效。比较先进的“脑电波解读技术”也无能为力——霍金在集中意念想象一个字母时,探测器仍难以识别这个微弱的脑信号。


虽然霍金目前仍然在吃力地“用脸说话”,但谁也不知道下一步他会靠什么交流。他的团队更是从没放弃过努力,他们一直坚信霍金有着可以不断被开发的“交流潜力”。



【正如霍金所说:“There should be no boundary to human endeavor. However bad life may seem, while there is life, there is hope.”人的努力应该是无止境的。无论生活看起来多糟糕,只要活着就有希望。】

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常见问题


1. 都是什么人在研究和治疗人类的交流问题?有哪些常见的交流障碍?

答:言语治疗师(Speech and language therapist),又称言语病理学家(Speech and language pathologist),专门研究和治疗人类言语(speech)、语言(language),以及沟通障碍(communication disorders)。常见障碍包括儿童语言发育迟缓、儿童语音障碍、自闭症、口吃、嗓音障碍、构音障碍(霍金在疾病初期由于肌肉功能受损而说话不清楚时 的症状)、言语失用、认知-沟通障碍、失语症等等。


文中提到的“拼写板”以及“眼动追踪系统”等设备属于“辅助替代沟通系统”(AAC, augmentative and alternative communication,种类其实非常多。有些言语治疗师专门以AAC为专长方向(AAC specialist),他们会根据交流障碍人士所具有的交流潜力来选择合适的AAC,让这些人重新获得或改善其原有交流能力。


2. 通常什么人需要AAC

答:其实很多,在英国约有总人口的0.5%需要使用AAC。常见人群包括患有脑瘫、创伤性脑损伤、呼吸障碍、智力障碍、自闭症、失语症、多发性硬化、进行性痴呆症的病人等等,不过具体种类和方法有所不同。


3. 虽然霍金有了AAC可以交流了,但他身边要有24小时的护工才行吧,不然连打开自己的房门都是问题……

答:说说我见过的一个患有脑瘫并且在家独居的病人。他全身只有头部可以略微移动,在他脑边有一个很大的按键装置做为终端,他侧向移动头部时可以触发。触发 后会听到装置发出语音指令:“开门—关门—开电视—关电视—开灯—关灯—(等等)”,听到想要的指令时只需再次按键,指令就会完成(如:门打开),这种技 术叫做环境控制(Environment control。霍金电脑的操作系统上应该是可以切换“交流系统”和“环境控制系统”的。


现在很多非残障人士也都通过手机使用类似的技术,好像叫什么“智能环境家居无线控制中心”……


4. 照你说来,一个人真的只要能眨眼就能交流?

答:其实 “眨眼”只是旁人可以观察到的一个肢体行为而已,“用眨眼交流”所需要的前提能力绝不仅限于此。比如,一个语言能力受损的人可能无法像霍金一样使用拼写板 或者电脑来输出单词。认知能力也很关键——哪怕把霍金那套系统放在一个人面前,但他如果认知能力受损,可能经过解释也不知道这个系统是做什么用的,还可能 无法通过学习来掌握使用方法。


除了文中提到的用“眨眼”实现电脑上的“点击”功能,当然还可以眨出个“摩尔斯电码”来表示字母和数字。其实,这种代码也是人们编出来的而已,我们也可以 自创“眨眼语”:“霍金教授,咱们商量个事儿,以后你眨两下眼表示你想喝水,三下表示想吃东西,先两下再一下是想上厕所……。”


5. 如何与使用AAC的人士更好地交流?

答:大致有以下几点建议:减少环境噪音;面对面,保持目光交流;先弄清他/她表示“是/否”的方式;问完问题后,给予充裕的时间让其回答;可以让他/她使 用AAC表达一些简单的内容,从而先让自己明白该AAC的使用原理;无论理解他/她所表达的信息与否,诚实地告诉他/她;经常确认自己的理解正确与否,同 时确认他/她是否能够理解你说的话;最重要的是耐心。


6. 霍金曾经做过“气管切开术”,电影中医生说做过这个手术后霍金就再也没法说话了,到底是什么原理?

答:打个比方,如果自来水厂一直供水,但供水管道破裂,水都在中途流失,家里的水龙头也就没水出来了。我们在说话时,肺部提供气流,通过气管、喉部(往往 冲击闭合的声带造成震动),再经口鼻腔出来。如果气管有洞,那后面的步骤也就省略了。不过,现在医学比当时发达,很多做过气管切开术的人士都可以佩戴“说话瓣膜”(speaking valve继续说话。


【说话时,按住气管套管入口处装置,气流被迫从说话瓣膜通过并向上移动】


7. 我只是好奇——那个知道秘密的人到底该咋处理?

答:这个……好像还是从大脑下手比较省心吧,比如不小心弄坏个语言区啊、记忆区啊……不然连一块肌肉的自主运动能力都可以开发为交流手段,实在不放心。对了具体量刑的话还是要参照《中华人民共和国刑法》……

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相关文章:

1. 霍金官网上对霍金电脑的介绍:The Computer

2. Wired杂志(2014年12月刊)对霍金交流系统演变的介绍:Exclusive: Giving Stephen Hawking a voice (Wired UK)

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