霍金的輪椅

眾所周知，斯蒂芬·霍金是一個傳奇，他在成名時就幾乎全身癱瘓，成天坐著輪椅，連與人交談都困難重重。

很難想象，一個抓不起筆、開不了口，連生活都不能自理的殘障人士不僅寫了10余本暢銷書，發表了多篇有影響力的論文，還參演了多部影視劇作品。這背后靠的不是什么偉大的女人，靠的是他的輪椅。

霍金在年僅21歲時就被診斷出患有肌萎縮性側索硬化癥（又名“漸凍癥”），他的肌肉會漸漸萎縮，失去力量，最終蔓延至呼吸和吞咽的相關肌群，有很大概率死于呼吸衰竭。

隨著病情持續惡化，霍金必須依靠拐杖才能出行。幾年后，霍金已無法站立，雖然他曾十分不愿使用輪椅，但面對現實，他只有這一個選擇。霍金與輪椅將近50年的羈絆正式開始。

起初，輪椅只是霍金的代步工具，他除行動上的不便之外，并沒有什么異于常人的地方。他依舊能和別人談笑風生，還能緩慢地寫下一些公式。

不過很快霍金的病情再度惡化，他不再能寫字，說話也開始變得含含糊糊。一開始大家還可以勉強聽得懂，后來就只有他的家人和最親密的朋友才能理解他說的內容。

1985年，霍金在歐洲訪問時患上嚴重的肺炎，醫生為他實施了氣管切開手術。手術雖保住了他的性命，但他卻永遠失去了發聲的能力。

對霍金來說，失聲后如何與人溝通，是比生死更為重要的亟待解決的問題。他也嘗試了很多方法，但沒有一種能讓人滿意，比如最原始的拼寫板。霍金需要用眼神選定區域，再確定顏色，最后挑挑眉毛表示確認，一個字母一個字母地拼成詞語。這套“眉目傳情”的功法必須要兩個人配合完成，拼一個單詞要花上數分鐘，麻煩至極。

重新讓霍金“說話”，不僅僅是他自己的愿望，也是學術界迫切的需求。物理學家馬丁·金最先想到用一套輔助軟件跟霍金交流，他找到美國加利福尼亞Words+公司的CEO，請求他幫助霍金教授。這位CEO曾經開發過一套名為Equalizer的軟件，以幫助同樣患有漸凍癥的岳母。當他得知要幫助的對象是霍金教授時，他立刻表示將全力以赴。

為了方便霍金運行這套軟件，他們在霍金的輪椅上安裝了AppleII電腦以及一個顯示器。這套系統的運行原理其實很簡單——光標會一行一行地掃過屏幕上顯示的字母表，霍金只需要在光標經過他想要的字母時，給電腦一個確認指令，便能實現輸入。

彼時，霍金每分鐘能拼出15～20個單詞。

恢復寫作的同時，霍金的家人和朋友又找到一家開發語音合成器的公司，希望可以幫助霍金發聲。

這家公司生產的設備主要用于電話自動應答系統。收到來自霍金的求助，他們備感榮幸。技術人員改造了一臺CallText 5010設備，用上了當時最好的文字轉換語音處理器，并在1988年將其贈送給霍金。這樣，霍金在輸入文字后就能大聲地“說話”了。

不過，這臺安裝在輪椅上的硬件并不完美，它發出的聲音也并不是我們現在熟知的霍金的聲音。霍金本人也對這點十分不滿，他要求替換成自己的聲音。

于是，麻省理工學院的工程師為霍金制作了3種聲音，分別是他妻子、他女兒，以及他本人的聲音。可能是因為這些工作都是由美國人完成的，霍金的語音至今都帶有明顯的美式口音。

靠著科技力量，霍金得以繼續寫作出書。他整理了之前的書稿，出版了震驚世界的《時間簡史》。

1997年，英特爾團隊重新設計了霍金的輪椅，將計算機集成在輪椅上，用輪椅的電池供電，并承諾每隔兩年將硬件升級一次。

隨著病情持續惡化，霍金僅剩面部的部分肌肉可以活動，他的裝備面臨又一次大的改造。

霍金的研究生助理為他設計了一個名叫“cheek switch”的裝置，這個裝置可以安裝在眼鏡框上，用紅外線檢測霍金右臉頰的一塊肌肉活動。霍金用臉部肌肉替代手指打字，雖然仍能進行寫作，但他的打字速度降到每分鐘5～6個單詞。

不幸的是，這塊唯一能動的肌肉也在逐漸僵硬。

為了改善這種情況，英特爾的技術人員考慮用當時最新的眼球追蹤技術來替代舊系統，用眼神當光標。這項技術，比如今手眼結合用鼠標控制屏幕光標還要精準、快速、方便。

可惜的是，由于霍金長期受疾病影響，眼瞼下垂嚴重，因此眼球追蹤技術無法準確地鎖定他的目光，這項技術被迫放棄。

工程師團隊不得不另辟蹊徑，將研發重點放在改善軟件輸入效率上。團隊與在智能手機輸入法領域備受好評的SwiftKey公司合作，采集霍金的大量文檔，分析詞頻以及上下文關聯，在霍金輸入時會給出最合適的預測詞。比如輸入“時間”，軟件便會聯想出“簡史”。

同時新軟件還添加了很多便捷操作，包括：一鍵靜音，全屏幕任意位置的鼠標點擊功能，快速搜索，收發電子郵件。利用新軟件，霍金不僅提高了輸入效率，還能方便地上網。

目前，英特爾團隊開放了這套ACAT（Assistive Context-Aware Toolkit）軟件的源代碼，并將其托管在著名開源社區GitHub，免費讓殘障人士使用。

除給霍金的輪椅提供計算機技術支持外，英特爾團隊也改進了輪椅的很多設計：改善人體工程學設計;通過紅外線操控霍金辦公室和家中的電視機、音響、燈光、門;開發多功能感應系統——實時監控霍金的各項生理指標，評測他的健康狀況，記錄輪椅的使用狀況，以及感應輪椅所到之處的安全問題。

（楊 帆摘自微信公眾號“SME”）