2天吸粉300萬的霍金，裝備竟然這麼好

兩天300萬粉絲！這是霍金在中國開通微博後的光榮戰績。英雄也有苦楚，年僅21歲深受病魔威脅的霍金全身上下肌肉大範圍萎縮，行動能力盡失。那麼是怎樣強力的裝備支撐起霍金偉大的一生的呢？

天降大任，必苦其身

1942年在英國出生的霍金，被譽為繼愛因斯坦之後最偉大的物理學家。霍金證明了廣義相對論的奇性定理和黑洞面積定理，提出了黑洞蒸發現象和無邊界的霍金宇宙模型，對天體物理學貢獻非凡。

年輕的霍金是標準的英國紳士

但是眾所周知，霍金的一生幾乎都是在輪椅上度過的。身患肌肉萎縮性側索硬化症（漸凍人）的霍金在一次手術後連說話的能力也完全失去。但霍金是一個科研人員沒有了這些交流的能力帶給他的痛苦難以想像。

輪椅上的《時間簡史》

作為天體研究者，博覽書籍是霍金生活的必須，但這也成了他的難題。無法行動，一般人也不能把這些深奧的問題完全闡釋清楚。更為嚴重的是，霍金雖然能聽懂，但是卻無法表達。這對於一個經常需要發表論文以及和人進行學術討論的物理學者才是最致命的打擊。

年輕的霍金並沒有現在的權威，在他提出黑洞理論的時候也被很多老輩的物理學家嘲笑。如果不能辯解，那麼如何成功？即便霍金有了權威，現在的霍金也敢大膽的推翻自己幾十年的研究成果，霍金怎能做到？

霍金預言過人類的未來

作為最聰明的地球人之一，霍金的很多話語對於人類來講都是醒世恆言，包括著名的人工智慧威脅警告等在內，霍金的眼光要如何告訴世人？但幸運的是，霍金有很多的朋友幫助。這其中幫助最大的，名字叫「科技」。

失去後艱難的開始

在失去語言能力後，霍金最初的一段時間是通過字母卡來和人交流的。霍金需要一個助手幫他用「先選擇字母區域，再選擇字母顏色」的規則，可以直接利用抬眉毛的辦法來鎖定想要的字母，然後拼寫單詞。但是這種辦法很快被放棄了，因為實在是太慢而且缺乏效率。

字母卡的辦法對於霍金太慢了

隨後，霍金的一個物理學家朋友馬丁·金幫助聯繫了一家位於加利福尼亞的智能輸入系統開發公司Word Plus。該公司將其研發的輸入系統Equalizer和一款語音合成器在一款蘋果Ⅱ型電腦上結合，霍金可以用僅剩的可以活動三根手指手指選擇屏幕上的字母。

霍金最初的輪椅十分簡單

隨後，霍金一個護士的丈夫大衛·梅森，幫助改良了這個系統。通過在霍金的輪椅上加裝迷你的AMD處理器和原版的系統及硬體，形成了攜帶型霍金專用微型機器。這也是我們能看到的霍金所使用的語音系統的雛形。

儘管這個系統在看起來十分先進，但是受技術限制，這款系統並沒有單詞聯想功能。霍金通過按鍵器逐個字母的輸入文字，而一分鐘也僅僅只能輸入15個單詞左右。

英特爾的幫助

霍金和摩爾

在1997年，英特爾創始人戈登·摩爾(GordenMoore)，在和霍金的一次接觸中注意到霍金使用的AMD處理器。不願輸給競爭對手的摩爾決定用英特爾更先進的技術為霍金真正的解決問題。

英特爾將霍金的整套設備進行了重新設計改良，在輪椅上安裝了新的ARM晶元平板電腦，該電腦由輪椅內部的電池持續供電。整個系統變得更為精緻，反應也更加快捷。

霍金的輪椅示意圖

霍金年齡的增加，病情儘管得到控制，但卻依然處於惡化的趨勢。2005年起，霍金的身體也變得不如從前，僅僅能活動的三根手指也開始不聽指揮。因此，每兩年對霍金電腦進行一次軟體更新和設備更換的英特爾，將霍金的輸入換為了一根手指就能操作的微型遙控器。

但是，在2008年的時候霍金的手指連遙控器都無法操作了。整個身體僅剩面部的部分肌肉可以活動。於是，霍金的研究生助理為霍金設計了一個叫「cheek switch（面部開關）」的裝置。

霍金眼鏡里暗藏玄機

該裝置被安裝在霍金的眼鏡里，通過非常弱的紅外線光束對霍金的面部肌肉進行監測。霍金的文字輸入輸入和網頁瀏覽都需要通過肌肉的抽動進行對系統的控制。但是到2011年的時候，霍金的身體狀況依然在不斷下降，每分鐘僅能輸入一兩個字。

EZ keys讓霍金的輸入變easy

英特爾的技術專家意識到了這個問題的嚴重性。2012年1月8日，在霍金70歲生日的時候，收到了一份新的「賀禮」。

EZ keys系統，軟鍵盤上游標掃描

這份賀禮就是霍金新的裝備，該系統被稱為「EZ keys」。這套系統在屏幕上有一個軟鍵盤。在軟鍵盤上，一個游標不停的掃描26個字母，當游標停在霍金想輸入的字母上時，霍金可以通過面部運動確認輸入。

「EZkeys」具備單字母預測演算法功能，這種演算法類似於我們現在所使用的聯想輸入。當霍金想要輸入完整的句子時，只需要輸入首字母就可以出現完整的一句話。

話筒處是霍金的語音合成器

當霍金輸入完一句話時，可以通過相同的辦法將句子傳輸給語音合成器。霍金使用的語音合成器是由「speech+」公司設計的一個單獨的硬體設備。比較奇怪的是，作為英國人的霍金，通過這套語音合成器所說出來的話卻具有嚴重的美國口音。

而輪椅上的霍金依然勤奮，他常常會出去跟人演講，把他最新的思考成果分享給大眾。霍金通過該系統控制Windows系統，操作滑鼠發送郵件、瀏覽網頁或者記錄講座等。

霍金2006年曾到中國演講

霍金依然在使用「Words Plus」為他設計的「Equalize」輸入軟體輸入。霍金演講時所敘述的語言都是霍金提前花費大量時間準備好，通過語音合成器處理後將這些將這些全部存儲在硬碟里然後在演講時呈現在大眾面前。

黑科技也要上陣

儘管EZkeys相比之前的系統有所改善，但是霍金畢竟年事已高，面部肌肉萎縮日趨嚴重，目前的輸入方法對他來講依然吃力。

因此，英特爾的專家團隊在努力的為霍金尋求更多的辦法解決問題。首先，他們想到的是運用「眼球追蹤技術(eye tracking technology）」。讓顯示器的滑鼠指針隨著目光移動（這個技術在很多視力檢測機構有應用），通過目光的停滯或者眨眼來確定「點擊」。

現在的霍金眼瞼下垂嚴重

這個方法用於其他人身上或許可以，但是在霍金身上經過了簡單的一段時間實驗就放棄了。因為霍金眼瞼嚴重下垂，視線跟蹤系統完全不能鎖定霍金的目光，該方案以失敗告終。

然後，因特爾開始動黑科技的腦子。他們為霍金戴上了腦電帽，用此讀取霍金的腦電波。讓霍金利用意念來操縱電腦。但是這項技術的成熟度本身就不夠，即使是正常人操縱都需要特別高的意識集中。

腦電波的實驗依然以失敗告終

該系統中，有一個閃爍的游標和一個軟鍵盤，如果正常人佩戴，系統可以根據大腦信號選出正確的字母。而霍金的身體狀況卻根本達不到讓系統運作的標準，系統甚至都無法檢測到霍金腦電波的存在。

被開源的「輔助性上下文感知工具包」

因特爾為霍金配備的520系列固態硬碟

在經歷了這些黑科技實驗的失敗後英特爾找到了正確的的道路。那就是無需採用更多的新科技，將軟體升級，提高霍金輸入效率，簡化輸入過程。英特爾也給霍金配備了最好的硬體設施，頂級的英特爾酷睿I7處理器和520系列固態硬碟。另外還包括一個攝像頭，方便霍金和家人朋友交流。

英特爾在最近的幾年裡為霍金所做的都是開發和改進霍金的輸入方式。這一套工具包被命名為「輔助性上下文感知工具包」（The Assistive Context-Aware Toolkit，ACAT）。該工具包在不斷的升級改進中，進一步減少了打字所需要的動作。

新系統更智能，操作動作更簡單

ACAT的界面中增加了很多的快捷鍵，包括上下文、菜單、郵件查看、搜索等；而且，在新的系統中加入了霍金身體狀況的監測裝置，這將提醒霍金適量的輸入和交流。

ACAT增加了很多快捷鍵

更別緻的是，ACAT里加入了一個靜音的按鈕，在霍金的面部提供了一個開關。這樣在霍金進食或者旅行的時候，霍金可以關掉語音合成器，避免在不恰當的時候說出一些奇怪的話。

霍金曾經表示，對這款機器非常滿意，希望能夠再使用這款機器20年。但也不是全都滿意，比如在工程師覺得機器人的聲音不好聽，想換成自然些的語音時，就被霍金無情拒絕了。「霍金是個很戀舊的人。」

英特爾系列的開源產品應用廣泛

在去年9月，ACAT這款工具包被英特爾將其源代碼發布在了代碼共享網站GitHub上。今後，這款幫助了霍金的軟體不僅僅用於霍金身上，還能被運用於一些其他患有運動性神經疾病的患者身上。

在霍金21歲的時候，醫學專家預測霍金的壽命只能再活兩年。但是現年霍金已經74歲，他依然在孜孜不倦的工。真的就如霍金所說：「人的努力應該是無止境的，無論生活看起來多糟，只要活著就有希望。」

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