霍金輪椅上的八大“黑科技”

英國天體物理學家霍金的辭世，令世人感到惋惜。一時之間，圍繞在他身邊的各種話題，都成為熱點。有人說，霍金的輪椅才是當今科技的巔峰，在這部“全世界最貴的輪椅”里，究竟隱藏了哪些黑科技？不妨讓我們逐一細數。

輪椅1.0：從“眼神交流”到“手指操控”

背景：1963年，21歲的霍金不幸被診斷患有肌肉萎縮性側索硬化癥。患病之后，他全身只有三根手指和兩只眼睛可以活動，并且只能用極其微弱、難以識別的語言交談。在1985年因患肺炎而做氣管切開手術后，霍金更是被徹底剝奪了說話的能力。

1.智能手指操控器

在傳記電影《萬物理論》中有個片段——霍金嘗試用拼字板與別人交流，他需要利用眼神選定區域，再確定顏色，最后挑挑眉毛表示確認。因為每個詞匯，都需要逐個字母拼成，這種交流方式不僅效率低下，且只能在雙方面對面且熟知規則的情況下進行交流。于是，研究人員將注意力放在了手指上。他們給霍金的輪椅加上了一臺裝了專門軟件的電腦和顯示屏，有了這套系統，霍金便可以手握操控器，每分鐘至少能拼出15～20個單詞。

2.文字轉換語音處理器

恢復寫作的同時，“發聲”也是關鍵。研究人員改造了一臺原本用于電話自動應答系統的設備，并用上了當時最好的文字轉換語音處理器。

這個名為“平等器”的電腦程序，其中的文本文件是Word。它可以讓霍金從屏幕上選擇詞匯，只要他按動手中的開關選擇詞匯后，就會轉入語音合成器，發出聲音來。這臺設備經過不斷改進，使霍金“說話”的速度大大加快，每分鐘還可以“說”出15個詞。正是借助輪椅上的軟件和發聲器，霍金在這個時期里出版了震驚世界的《時間簡史》。

輪椅2.0：從“檢測肌肉”到“追蹤眼球”

背景：霍金的病情依舊在惡化，到了2008年，霍金全身只剩下一塊右臉的肌肉能動，他的輪椅需要繼續“被改造”。

3.紅外線監測技術

研究人員為他設計了一個特殊的眼鏡，眼鏡上配備了名為“臉頰開關”的裝置，包含紅外線發射器和檢測肌肉活動的探測器，通過霍金說話時面部肌肉的收縮和舒張，來激活輔助系統，并用眼球控制紅外線發射器，選定在屏幕中輪流出現的英文字母。霍金在計算機上所做的一切，都是透過臉頰某一條肌肉運作。雖然仍能進行寫作，但用臉打字的效率降到每分鐘5～6個單詞。

4.眼球追蹤技術

隨著時間的推移，就連這臉上唯一能動的肌肉也在逐漸僵硬。霍金曾一度花了足足20分鐘才“說”出了30個左右的詞。研究人員曾考慮用當時最新的眼球追蹤技術來替代舊系統。只可惜當時由于霍金的病情導致眼瞼下垂嚴重，眼球追蹤技術無法準確地鎖定他的目光，所以這項技術被迫放棄。

5.智能文字預測技術

我們熟悉的“智能輸入法”，其實早就在霍金的輪椅上出現。為提高霍金的打字速度，研究人員采集了他的大量文檔，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。依靠這項人工智能預測技術，霍金僅需要輸入15%～20%的字母，軟件就能預測出剩下的內容，還能夠在每輸入一個單詞后，預測出下一個可能的單詞。利用升級后的軟件，霍金的輸入速度至少提高了一倍，也就是每分鐘輸入3～4個單詞。

6.遠程遙控技術

在霍金輪椅上的平板電腦上擁有Core i7處理器。這個“萬用遙控器”是一個紅外線裝置，除了可以控制輪椅上所有的電子系統，還能用來操控霍金的辦公室和家里的所有智能設備，包括電視、音響、燈光等，甚至可以用來開門、關門等。我們現在所謂的智能家居生活，其實霍金早就在體驗了。

輪椅3.0：從“人機交互”到“腦機接口”

科技永遠不會停下腳步，3.0版本的智能輪椅一直在醞釀中。或許，這并非只是為霍金一個人而設計的，所有重度殘障人士都有可能受益于此。

7.“人機界面”技術

“人機交互技術”不僅能讓殘障人士自主控制電動輪椅，還能將思想傳送到語音合成器上，讓后者代為“說話”。最新版的智能輪椅基于喉部肌肉發音時的收縮和舒張來設計，軟件能夠通過“讀懂”喉嚨肌肉群的運動，來判斷要說出的詞句，傳輸到語音合成器上后，就能形成人的話語。霍金生前已嘗試過這種技術，但由于他的健康狀況，以及技術水平尚未成熟，當時并未啟用。

8.“腦機接口”技術

在未來科技的支持下，大腦不僅能幫助“發聲”，還可以直接控制不能運動的四肢。這種更高級的“腦機接口”智能技術，是將名為“神經生命”的芯片植入腦部，然后使它通過連接器與電腦相連。如果想用思想控制輪椅的運動，就必須在大腦中樞植入芯片，然而霍金不愿意在自己的大腦中植入芯片。

專家聲音

“最強輪椅”：是真實存在還是虛構？

隨著霍金的離世，它的“座駕”輪椅便成了一些科技大佬爭相研究的對象。據BBC媒體爆料，霍金座椅將被英國皇家博物館永久收藏，為了紀念這位偉大的科學家，英國博物館將為這個座椅提供唯一的展覽館。

然而對于霍金輪椅上的黑科技，也存在某些質疑的聲音，認為當今的科技水平根本不可能造就如此“神器”。為此，記者專門采訪了華南理工大學軟件學院的黃翰教授。“‘用臉打字’在技術上是可行的，眼球追蹤技術也可以做到，至少可以實現眼球控制光標和觸發光標選擇等。”黃教授告訴記者，對于行動不方便的人士或者需要無聲非接觸的場合，眼動控制確實是一種非常適合的方法。這項技術要進入日常應用，主要是要解決傳感器的感應精確度和人體使用副作用問題。不久前，北大就有一位“漸凍人”博士利用類似技術，實現用眼球轉動來發微信。

至于“文字轉換語音處理器”“紅外線監測技術”等，黃教授告訴記者，這些技術目前相對成熟，也在一些移動終端產品上有普及。“‘智能文字預測技術’目前在一些個性化輸入法上也是成熟的，我們經常打的詞和短語（對于霍金來說是單詞或者短語）會在前面幾個字或者字母出現時優先被推薦給輸入者去選擇。”他說，“但‘腦機接口’目前產品不多，科研用途比較多一些。這些技術難被普及的原因，首先是因為技術效果不穩定，其次是造價太貴。”據粗略估算，買一臺目前版本的霍金輪椅大概得花95萬～100萬美元。如果將來真的升級到3.0版，恐怕價錢更會高出許多。

無論如何，霍金生前的“座駕”匯聚了眾多尖端的“黑科技”，是迄今為止最為先進的輪椅。

（王世全摘自《廣州日報》）