2009年6月14日星期日

美《大众科学》评出2009年度发明

来源




04“喉语”翻译器
名称:Audeo
研发成本:33万美元
耗时:5年

迈克尔·卡拉汉17岁时,不小心把头磕在滑板上,丧失了短时记忆。“神经通路全出毛病 了,”他说。几周后他恢复正常,但事故令他陷入深思:如何帮助那些永久失去了部分日常行为能力的人?五年后,他拿出了Audeo,这个小小的装置可以探测 并捕捉到大脑和声带之间交换的电子信号,并把它转换成人们听得懂的语言。
我们说话时涉及到三个最基本的步骤:肺部输送空气,声带震动,张嘴说话。Audeo意在帮助那些因为运动神经元疾病、创伤性脑损伤或其他问题出现言语障碍的人,他们大脑和声带完好,但肺部和嘴巴无法动作。
Audeo是这样工作的:三个药片大小的电极贴在喉部,捕捉大脑和声带之间发出的信号。 电极内一个处理器可以过滤或者放大这些信号,然后将它们传输至附带的电脑上,电脑软件将这些信号解码,转换成单词,通过扬声器读出来。使用者通过声带运动 静静“说话”,以足够的神经活动触发这一系列过程。
早在伊利诺斯大学读书时,卡拉汉就开始研制Audeo。他努力学习信号处理和神经学知识,整整花了四年功夫,才确定以何种方式过滤来自环境和身体中的不必要电噪(比如心跳),并只捕捉语言合成所需要的信号。
美国宇航局的艾姆斯研究中心也在研发类似装置,以控制漫游器,帮助宇航员在相距甚远或很嘈杂的情况下交流。然而,他们使用的是模式识别技术,只能辨出程序预设的词语。Audeo却允许使用所有英语音素,用户想说什么就说什么,没有限制。
当然,这种技术仍有改进空间。现在使用Audeo每分钟最多只能说30个单词,大概是正 常说话速度的五分之一。而且,要学会用音素“说话”还需要数日练习。但熟练掌握之后,Audeo可以达到非常优雅的效果,戴上它后,用户可以自如地打电 话。卡拉汉成立的Am-bient公司正在开发一种手机界面,希望能让Audeo完全摆脱电脑,并降低售价,“我们希望它能像蓝牙耳机一样价廉物美。”
05“第六感”界面
名称:SixthSense
研发成本:350美元
耗时:8个月

戴上由迷你投影机、摄像头和笔记本电脑组合而成的“第六感”(SixthSense), 普拉纳夫·米斯特仅做一个手势,就能拍摄照片;他将手机键盘投影到掌心,点着这些虚拟号码,就能拨出电话;他指指一本书,SixthSense就会到在线 书店上把它的评论和报价表调出来,投影到书的封面上。看着麻省理工研究生米斯特展示这套设备,就像在欣赏魔术表演。但他和顾问、麻省理工媒体实验室的数字 交互专家帕蒂·梅恩斯希望SixthSense能召唤来更多奇迹,让人们以无缝方式操作智能数字设备,提供科幻作品中想像的交互体验。
去年10月,与人讨论科幻电影《交互报告》时,梅恩斯有了创造交互界面的想法。她喜欢电影中用手势控制数字内容的点子,但希望设备更便宜,能为大众接受,并随时随地都能投射内容,实现交互。昵称“僵尸”的米斯特听完她的构想,三周之内就做出了样品。
尽管这套设备后来改进很大,但基本思路没变:一个便携式投影机和摄像头吊在米斯特胸前, 两者都与他背着的手提电脑相连,他的拇指和食指上缠着四种不同颜色的记号或胶带。当系统接通,摄像头就开始捕捉影像,传送回电脑,后者的视觉运算模块随即 开始工作。这套模块是设计精髓,它会过滤背景影像,识别哪种颜色的记号往哪个方向移动,即时跟踪各种手势,最终启动各种功能。比如米斯特想知道时间,就用 食指在腕部画个圈,电脑接收到这个手势后,就会指令投影仪把一块表的影像投射到他的手腕上。
今年夏天,米斯特将与韩国三星公司工程师合作,将整个系统缩小,装到该公司生产的一款内置投影仪的智能手机上。随着产品的改进,最后连手指上的记号和胶带也可以不要,设备只需追踪手指活动,你走到哪里都可以进行交互体验。

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