霍金的科幻与现实(2)
这个2.0版本的轮椅主要通过眼动追踪、联想输入和语音合成器播放来帮助霍金与他人交流，并表达自己的思想。研究人员为霍金设计了一个眼镜，上面安装了红外线发射器和检测肌肉活动的探测器，通过霍金说话时面部肌肉的收缩和舒张来激活辅助系统，并用眼球控制红外线发射器，选定在屏幕中轮流出现的英文字母。
例如，当霍金想说点子(idea)时，面颊肌肉收缩激活辅助系统，电脑屏幕上会出现i字母，这时霍金的眼球动一下，电脑屏幕上就会不断显示以i开头的英文单词，直到idea出现，霍金再动一下眼球就表示选定这个字母，这就如同普通人用手操作鼠标时的两次点击确定一样。当霍金依次选择单词并造句完毕，就可把一个句子发送到语音合成器，由后者说出来。
当然，由英特尔设计的语音是美式英语，这使得作为英国人的霍金的口音是美音，让人感到怪怪的，尤其是让英国女王伊丽莎白对霍金的发音颇有微词。她在一次会见霍金时问他：“还是美国口音？”霍金回答说：“是的，而且这个声音已经拿到了版权。”人们都知道，伊丽莎白对英语的标准十分看重，以致英国以她的发音作为英式英语的标准音，而且伊丽莎白对英语的用词也严格到不遵循美式英语的约定俗成使用。例如，英国女王在圣诞和新年讲话时从来不说Merry Christmas(圣诞快乐)，而是说Happy Christmas，认为这才是正宗英语。
但不管是美音还是英音，经过人工智能的帮助，霍金通过2.0版本的轮椅再次延续了与他人的交流。
霍金使用的利用红外线监测面部肌肉活动的装置并转化为选择单词的电脑上的输入软件仍然是Word+，这个时候霍金每分钟还可以输入五六个单词，所以，每天霍金的面部肌肉都绷得紧紧的，以便其写文章、收发邮件和浏览互联网。
但是到了2011年，霍金的病情进一步恶化，每分钟仅能输入一两个词，霍金不得不再次求助于老朋友摩尔。摩尔让英特尔的首席技术官贾斯汀·拉特纳组建了一个人机交流的技术团队去拜访霍金，以便找到霍金的问题，并帮助他。然而，从见面到发出第一句有30个词的话欢迎拜访者，霍金用了20分钟。这让技术团队感到霍金与人交流的问题相当严重。
针对霍金遣词造句的困难，技术团队对霍金的设备进行了改造升级，研发了一个可供所有残障人士使用的交互系统工具包ACAT(辅助情境感知工具包)，是一个开源项目。这个版本可以算作是霍金轮椅的2.1版本，因为还是利用面部肌肉动作来操作电脑。ACAT允许使用者通过几乎任何面部动作来进行交互操作。升级后的软件由于集成了SwiftKey的人工智能预测技术，霍金仅需要输入15%～20%的字母，电脑软件就能预测出剩下的内容，还能够在霍金输入一个单词后预测出下一个可能的单词。利用升级后的软件霍金依然靠面部肌肉和眼球控制打字(输入)，但其对文件进行浏览、编辑、管理和在多任务间进行切换和收发电子邮件等日常任务的速度提高了10倍。
当然，在输入方面，效率提高并非太快。在没有使用ACAT之前，霍金的输入速度是每分钟1.5个单词(20分钟30个单词)，使用ACAT后霍金的输入速度至少提高了一倍，也就是每分钟输入三四个单词。所以人们计算霍金在向中国公众发一条有99个词的微博时，即便没有错误，也需要30多分钟。再加上思考以及排版、审阅等，估计霍金发布一条微博得用40分钟左右。
3.0版本：用思想控制轮椅
霍金使用的2.1版本的轮椅或许在某一天就会因为其病情的变化而无法使用，因此，人机交流的专家已经开始设计3.0版本的智能轮椅，但是也并非只是为霍金一人设计，而是让所有重度残障人士都可以使用。但是，由于霍金已经习惯了以前的2.1版本，而且3.0版本也需要学习，目前霍金对3.0版本的轮椅还不习惯使用。
3.0版本的智能轮椅是基于喉咙肌肉发音时的收缩和舒张来设计的。当人们说话时，大脑语言中枢会发出信号到喉咙，使喉咙的肌肉群协同收缩和舒张而发出声音。即使一个人说话不说出声，或者只是说出来只有自己能听到，喉部的肌肉群也必须要运动。因此，想要说出的话即使在大脑中，也会产生指令让喉咙肌肉群运动。如果能设计一个软件读懂喉咙肌肉群的运动要说出什么词和句子，然后传输到语音合成器上，就会形成人的话语(言语)。也就是说，当人的思维想说什么话时，由机器解读喉部肌肉的运动情况来发话，思想就可直接控制言语。当然，这还不是直接的思想控制话语，是要通过喉部肌肉运动转化，但比靠电脑软件检测脸部肌肉的运动来说话更为直接一些。
美国航空航天局艾姆斯研究中心研发了一项技术，不仅可以让残障人士自主控制电动轮椅，而且能将思想(想说的话)传送到语音合成器，让后者说话。这个软件是一个电极，可以贴在喉咙的皮肤上，使用者头脑中只要有诸如“向右”或“停下”的想法(指令)，轮椅或机器便会自动探测到喉部微弱的电子脉冲，并翻译出来，然后向轮椅传达正确的指令，让轮椅向右转或停下来。同样，一个人想说什么话，也可以通过这个软件探测到，并向语音合成器传输指令，让后者说出话来。
霍金已经尝试过这种人(脑)-机界面，但他感到并不适应。原因有两个：其一，这种软件需要他重新学习来操控，过去是靠面颊肌肉收缩和眼睛发出指令来操控轮椅和电脑，现在需要用喉部肌肉收缩来操控，显然是一种需要重新掌握的技能;其二，按照目前的技术，电极摆放的位置如果稍微偏移，辨识率就会从94%下降到50%以下，因此，不太准确。有时候，电极解读并发送到语音合成器说出来的话，并非是霍金的本意。所以霍金目前并没有使用。
尽管霍金尚未使用新的人机交流软件，但这方面的人工智能已经在帮助其他瘫痪病人了，即用思想来控制不能运动的四肢，使四肢能运动。美国大学生伯克哈特5年前因潜水意外导致颈椎脊髓受损，四肢永久瘫痪。2014年，美国俄亥俄州神经中心的研究人员设计了一个芯片(软件)植入伯克哈特大脑，让其用思想控制运动。这个在脑部植入的芯片名为“神经生命”。研究团队先用脑部扫描确定控制伯克哈特手部活动的区域，再将芯片植入该处。芯片连通一个连接器，后者又与电脑相连。电脑使用特殊软件解读大脑传来的信号，再发送指令给镶有130个电极的电子手袖套，以刺激手部肌肉，让伯克哈特得以绕过脊髓控制手部活动。
当然，伯克哈特需要训练这台计算机上的软件读懂他的想法，并对他想执行的动作进行解码，这些指令传递给右臂戴着的电极手套。经过一年多的练习，现在伯克哈特已经可以用思维控制右手及手指，拿起杯子、刷信用卡，甚至玩吉他游戏。
同样，如果把芯片植入大脑的语言中枢，就可以在大脑想说什么话的时候通过人机指令让轮椅上的语音合成器说出话来。只是，这需要向霍金的大脑语言中枢植入芯片，同时霍金还得学习如何操作电脑软件。如果霍金还想用思想控制轮椅的移动，也得向他的大脑运动中枢植入芯片。由于霍金目前还不接受，所以这种3.0版本的轮椅还帮不到霍金，但终有一天霍金和其他类似的残障者可能会用上。
当然，霍金的轮椅的价格可能也会影响到残障者的使用。由于目前霍金的轮椅都是科技公司的友情赞助，没有让霍金埋单，因此也没有一个准确的价格。有人粗略估算了一下，大概得花95万～100万美元。如果再发展到3.0版本，恐怕价钱更高。
【责任编辑】张田勘 (李芸芸)
例如，当霍金想说点子(idea)时，面颊肌肉收缩激活辅助系统，电脑屏幕上会出现i字母，这时霍金的眼球动一下，电脑屏幕上就会不断显示以i开头的英文单词，直到idea出现，霍金再动一下眼球就表示选定这个字母，这就如同普通人用手操作鼠标时的两次点击确定一样。当霍金依次选择单词并造句完毕，就可把一个句子发送到语音合成器，由后者说出来。
当然，由英特尔设计的语音是美式英语，这使得作为英国人的霍金的口音是美音，让人感到怪怪的，尤其是让英国女王伊丽莎白对霍金的发音颇有微词。她在一次会见霍金时问他：“还是美国口音？”霍金回答说：“是的，而且这个声音已经拿到了版权。”人们都知道，伊丽莎白对英语的标准十分看重，以致英国以她的发音作为英式英语的标准音，而且伊丽莎白对英语的用词也严格到不遵循美式英语的约定俗成使用。例如，英国女王在圣诞和新年讲话时从来不说Merry Christmas(圣诞快乐)，而是说Happy Christmas，认为这才是正宗英语。
但不管是美音还是英音，经过人工智能的帮助，霍金通过2.0版本的轮椅再次延续了与他人的交流。
霍金使用的利用红外线监测面部肌肉活动的装置并转化为选择单词的电脑上的输入软件仍然是Word+，这个时候霍金每分钟还可以输入五六个单词，所以，每天霍金的面部肌肉都绷得紧紧的，以便其写文章、收发邮件和浏览互联网。
但是到了2011年，霍金的病情进一步恶化，每分钟仅能输入一两个词，霍金不得不再次求助于老朋友摩尔。摩尔让英特尔的首席技术官贾斯汀·拉特纳组建了一个人机交流的技术团队去拜访霍金，以便找到霍金的问题，并帮助他。然而，从见面到发出第一句有30个词的话欢迎拜访者，霍金用了20分钟。这让技术团队感到霍金与人交流的问题相当严重。
针对霍金遣词造句的困难，技术团队对霍金的设备进行了改造升级，研发了一个可供所有残障人士使用的交互系统工具包ACAT(辅助情境感知工具包)，是一个开源项目。这个版本可以算作是霍金轮椅的2.1版本，因为还是利用面部肌肉动作来操作电脑。ACAT允许使用者通过几乎任何面部动作来进行交互操作。升级后的软件由于集成了SwiftKey的人工智能预测技术，霍金仅需要输入15%～20%的字母，电脑软件就能预测出剩下的内容，还能够在霍金输入一个单词后预测出下一个可能的单词。利用升级后的软件霍金依然靠面部肌肉和眼球控制打字(输入)，但其对文件进行浏览、编辑、管理和在多任务间进行切换和收发电子邮件等日常任务的速度提高了10倍。
当然，在输入方面，效率提高并非太快。在没有使用ACAT之前，霍金的输入速度是每分钟1.5个单词(20分钟30个单词)，使用ACAT后霍金的输入速度至少提高了一倍，也就是每分钟输入三四个单词。所以人们计算霍金在向中国公众发一条有99个词的微博时，即便没有错误，也需要30多分钟。再加上思考以及排版、审阅等，估计霍金发布一条微博得用40分钟左右。
3.0版本：用思想控制轮椅
霍金使用的2.1版本的轮椅或许在某一天就会因为其病情的变化而无法使用，因此，人机交流的专家已经开始设计3.0版本的智能轮椅，但是也并非只是为霍金一人设计，而是让所有重度残障人士都可以使用。但是，由于霍金已经习惯了以前的2.1版本，而且3.0版本也需要学习，目前霍金对3.0版本的轮椅还不习惯使用。
3.0版本的智能轮椅是基于喉咙肌肉发音时的收缩和舒张来设计的。当人们说话时，大脑语言中枢会发出信号到喉咙，使喉咙的肌肉群协同收缩和舒张而发出声音。即使一个人说话不说出声，或者只是说出来只有自己能听到，喉部的肌肉群也必须要运动。因此，想要说出的话即使在大脑中，也会产生指令让喉咙肌肉群运动。如果能设计一个软件读懂喉咙肌肉群的运动要说出什么词和句子，然后传输到语音合成器上，就会形成人的话语(言语)。也就是说，当人的思维想说什么话时，由机器解读喉部肌肉的运动情况来发话，思想就可直接控制言语。当然，这还不是直接的思想控制话语，是要通过喉部肌肉运动转化，但比靠电脑软件检测脸部肌肉的运动来说话更为直接一些。
美国航空航天局艾姆斯研究中心研发了一项技术，不仅可以让残障人士自主控制电动轮椅，而且能将思想(想说的话)传送到语音合成器，让后者说话。这个软件是一个电极，可以贴在喉咙的皮肤上，使用者头脑中只要有诸如“向右”或“停下”的想法(指令)，轮椅或机器便会自动探测到喉部微弱的电子脉冲，并翻译出来，然后向轮椅传达正确的指令，让轮椅向右转或停下来。同样，一个人想说什么话，也可以通过这个软件探测到，并向语音合成器传输指令，让后者说出话来。
霍金已经尝试过这种人(脑)-机界面，但他感到并不适应。原因有两个：其一，这种软件需要他重新学习来操控，过去是靠面颊肌肉收缩和眼睛发出指令来操控轮椅和电脑，现在需要用喉部肌肉收缩来操控，显然是一种需要重新掌握的技能;其二，按照目前的技术，电极摆放的位置如果稍微偏移，辨识率就会从94%下降到50%以下，因此，不太准确。有时候，电极解读并发送到语音合成器说出来的话，并非是霍金的本意。所以霍金目前并没有使用。
尽管霍金尚未使用新的人机交流软件，但这方面的人工智能已经在帮助其他瘫痪病人了，即用思想来控制不能运动的四肢，使四肢能运动。美国大学生伯克哈特5年前因潜水意外导致颈椎脊髓受损，四肢永久瘫痪。2014年，美国俄亥俄州神经中心的研究人员设计了一个芯片(软件)植入伯克哈特大脑，让其用思想控制运动。这个在脑部植入的芯片名为“神经生命”。研究团队先用脑部扫描确定控制伯克哈特手部活动的区域，再将芯片植入该处。芯片连通一个连接器，后者又与电脑相连。电脑使用特殊软件解读大脑传来的信号，再发送指令给镶有130个电极的电子手袖套，以刺激手部肌肉，让伯克哈特得以绕过脊髓控制手部活动。
当然，伯克哈特需要训练这台计算机上的软件读懂他的想法，并对他想执行的动作进行解码，这些指令传递给右臂戴着的电极手套。经过一年多的练习，现在伯克哈特已经可以用思维控制右手及手指，拿起杯子、刷信用卡，甚至玩吉他游戏。
同样，如果把芯片植入大脑的语言中枢，就可以在大脑想说什么话的时候通过人机指令让轮椅上的语音合成器说出话来。只是，这需要向霍金的大脑语言中枢植入芯片，同时霍金还得学习如何操作电脑软件。如果霍金还想用思想控制轮椅的移动，也得向他的大脑运动中枢植入芯片。由于霍金目前还不接受，所以这种3.0版本的轮椅还帮不到霍金，但终有一天霍金和其他类似的残障者可能会用上。
当然，霍金的轮椅的价格可能也会影响到残障者的使用。由于目前霍金的轮椅都是科技公司的友情赞助，没有让霍金埋单，因此也没有一个准确的价格。有人粗略估算了一下，大概得花95万～100万美元。如果再发展到3.0版本，恐怕价钱更高。
【责任编辑】张田勘 (李芸芸)