福音?ACAT系统解读

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小知识

谁是霍金？

霍金是英国著名物理学家，1942年1月8日出生于英国牛津。他因患有肌肉萎缩性脊髓侧索硬化症（ALS），自21岁起便逐渐丧失了全身的机动能力和说话能力。如今的霍金，更因为ALS病情的进一步加深，而只剩下“挑动眉毛”这唯一能通过肌肉控制自主完成的动作。虽然霍金是个重度残障人士，但是他并没有被疾病击倒，借助众多科技公司为其量身打造的高科技装备，他不仅能操控电脑，而且在随后的几十年里先后编撰和发表了多部震惊全球的理论著作，是继牛顿和爱因斯坦之后最杰出的物理学家之一，被世人誉为“宇宙之王”。

科技扫盲 瘫痪后将如何输入文字

操作电脑就离不开文字的输入和鼠标点击，但是对于像霍金这样四肢瘫痪的残障人士，即使是在正常人看似很简单的敲击键盘和点击鼠标上，他们也是无法完成的。因此要让他们操控电脑就必须设计出区别于正常人的操作方式。

那么不能说话也不能行动的霍金是怎么输入文字的？霍金开始使用的是开关输入法，文字输入软件使用的是Waltosz开发的软件Word+，使用Word+时，光标会在屏幕上一行一行地扫描，经过某个单词或者字母时，霍金按下开关，单词或者字母会显示在屏幕下方。一直重复这个开关步骤，直到形成一句话。

到了2008年，霍金的疾病加剧，他的手已经无法按下开关。这时科技人员开始让他使用面部输入法，工作人员在霍金的眼镜上，安装了负责侦测肌肉活动的红外线发射器及侦测器。当他动一下肌肉时，在前面的屏幕上就会出现字幕，每屏6个，当是他需要的字母时，再动一下，屏幕上就会出现以这个字母开头的单词，再动一下就能选中需要的字母。

近年来随着霍金病情的恶化，他已经无法再控制面部表情。科技人员又尝试使用脑电波输入，但是由于电波信号不稳定，这种输入法错误较多。为了提高霍金操作电脑的效率，英特尔公司特别针对霍金设计了acat，它能将霍金操作电脑的效率提升10倍。

情境感知探秘 认识ACAT的工作原理

ACAT是英特尔公司专为残障人士开发的一套辅助系统，中文翻译为辅助情境感知工具包，从名称就可以知道它是一个和人的情境感知关联的工具软件包。从上面的描述我们知道，现在的霍金已经无法再控制面部表情而只能实现挑动眉毛这样的面部动作。因此要让其实现高效的输入，就只能在这有限的面部动作上入手。那么ACAT是怎样让霍金实现对电脑的操控的呢？

首先我们来了解一下霍金目前使用的电脑及系统，他所使用的电脑是由联想提供，型号为联想（ThinkPad）X230，基本配置是i5-3320M（CPU）/8GB（内存）/180GB（SDD硬盘）。由于霍金无法使用键盘，这台原本是笔记本的电脑被设计成了类似一体机的形状。预装的操作系统是Windows 7专业版，还有微软Office、英特尔ACAT工具包以及SwiftKey输入法。

ACAT是运行在Windows 7上的一套辅助系统，这套系统最大的一项改进是引入了“上下文输入预测”功能，该功能是由SwiftKey公司为霍金量身定制，通过这个改进可以让霍金实现高效的输入。首先SwiftKey输入系统采集和分析了大量霍金过去发表的文章和个人回复，并以此为依据建立一个数据模型，从而可以精准分析和判断霍金最有可能输入的选项。

比如当霍金在输入“black”（黑色）这个单词时，由于霍金的研究方向是黑洞，因此系统判断他最可能要输入“blackhole”（黑洞）这个单词，这样在当前屏幕系统会自动补足“hole”的后缀。这个其实就类似我们在百度搜索使用的联想关键词一样，当我们在百度搜索框输入“联”字时，系统在后台会自动根据网友的搜索数据，判断当前用户最可能需要进行的搜索是“联想官网”，从而自动在下拉列表中给出搜索选择。

此外，因为目前霍金能实现的面部动作很有限，为了让他能够进行类似的切换任务、打开文件的操作，ACAT系统预先在数据库中内置了和霍金对应面部动作的关联操作，挑动眉毛两次对应鼠标双击，眨眼则为切换任务，这样霍金通过简单的面部动作即可实现对电脑的操控。

ACAT给我们带来什么

虽然英特尔开发的ACAT系统主要是为四肢瘫痪的残障人士服务，其实类似这样的研究，除了英特尔外，还有很多科技公司在进行类似的实验。三星正和美德州大学合作开发用意念控制平板的技术，芝加哥康复中心研发出了全球首个意念控制义肢，日本的知名厂商Neurowear则推出一款可以采用脑电波来控制音乐的耳机产品，它通过传感器对佩戴者的情绪变化做出反应，可以通过脑电波控制音乐的暂停、上下一曲等操作。

当然，这些高科技的产品不仅可以帮助更多的残障人士使用IT设备，同时也可以为我们的日常操作带来极大的便利。比如ACAT系统可以通过模型分析实现一系列自动操作，当寒冷的冬天，我们躺在床上不想起来但又希望可以操作电脑时，这时的场景大家是不是有些像残障人士？如果此时可以利用类似ACAT的系统，我们在床上眨眨眼睛即可启动QQ，点点头即可开始聊天，这样的科技生活是不是更惬意？ “存在即感知、感知即交互”，这种看似神奇的场景正逐步走入我们的生活，也必然会给我们使用IT产品带来更多的便利。