https://frosthead.com

See seade tõlgib teksti Braille'iga reaalajas

Eelmise aasta valentinipäeva vähestel tundidel istus kuuest naisest koosnev meeskond, kõik MIT-i inseneriõpilased, kurnatud, kuid elevil. Nende laud oli värviliste juhtmetega laiali, postitad märkmeid, toidu ümbriseid, paberijääke, papist lõigatud kujundeid. See polnud ükski käsitööprojekt, mis läks valesti. Meeskond oli just võistelnud MakeMITi hackathonil - võistlusel, kus õpilasmeeskonnad veedavad 15 tundi ambitsioonikate projektide kavandamisel, kodeerimisel, konstrueerimisel, katsetamisel ja silumisel.

Naised, kes võistlesid võistkonna nime all 100% entusiasm, olid otsustanud lahendada suure väljakutse: juurdepääsetavus pimedatele. Nende idee: kaasaskantav odav seade, mis saaks teksti skannida ja reaalajas selle punktkirjaks teisendada. See oli midagi, mis võimaldas muuta mõne 1, 3 miljoni ameeriklase elu, kes on seaduslikult pimedad.

See esimene iteratsioon oli jäme. Ligikaudu täiskasvanu käe suurus oli seadme mehaanika kahe plastikklaasi vahel - juhtmed ja trükkplaadid paljastatud. Kuus nööpnõela torgati läbi seadme ülaosa, et kuvada üks punktkirja märk (täht, number või kirjavahemärk). See kujutas iga teksti tähemärki, kasutades välise arvuti veebikaamerat, mitte aga sisemist kaamerat, nagu meeskond lootis, selgitas Chen “Bonnie” Wang, üks meeskonna liikmetest, kes on praegu materjaliteaduse ja tehnika alal vanem. See oli aeglane ja mitte eriti kaasaskantav. Kuid see töötas, tõlkides teksti punktkirja. Võitis meeskond 100% entusiasmist.

MakeMIT-i hakatonil konstrueeris meeskond enne nööpnõelte 3D-printimist ja akrüülpaneelide laserlõikamist papist raamiga töötlemata prototüübi. (Lemelson-MIT) Esimene prototüüp, mille nad 2016. aasta MakeMIT-i hakatonil välja töötasid, oli konarlik, kuid see töötas. (Lemelson-MIT) Meeskond kasutas oma prototüüpide jaoks algselt välist kaamerat (nagu siin näidatud), kuid on sellest ajast alates toote jaoks välja töötanud sisemise mitme kaameraga süsteemi. (Brian Smale, Microsoft)

Võit oli just nende seadme algusega töö algus, mille nad nimetasid Tactile. Nüüd, pärast paljusid prototüüpe, on meeskond saanud uue tunnustuse. Tactile on üks üheksast tänavusest Lemelson-MITi üliõpilasauhinna võitjast, kes tähistab konkursi veebisaidi kohaselt ideede tõlkimist leiutisteks, mis parandavad maailma, kus me elame. Võitnud leiutised - kokkupandav elektriline droon, valgud võitluseks ülilugide vastu ja päikeseenergiaga magestamissüsteem võrguvälise vee tootmiseks, kui nimetada vaid mõnda - käsitlevad mitmesuguseid probleeme.

"Meil oli suur au, et meid valiti ühe auhinna võitjaks, " ütleb Wang. Selle tiitli pälvis 10 000 dollari suurune auhind, mille nad loodavad projekti tagasi panna, et seadme töö parandamiseks jätkata.

Meeskonna uusim prototüüp, umbes kommiriba suurus, võib korraga kuvada kuus märki (keskmine ingliskeelne sõna on umbes viis tähemärki pikk) ja sellel on sisseehitatud kaamera. Kasutajad saavad selle tekstireale paigutada ja nupuvajutusega teeb seade pildi. Seejärel võtab üle märkide optiline tuvastus, tuvastades lehel olevad tähemärgid Microsofti Computer Vision API abil. Seejärel tõlgib meeskonna tarkvara iga tähemärgi punktkirja ja käivitab seejärel kastis oleva mehaanilise süsteemi, et tihvte tõsta ja langetada. Nad on taotlenud süsteemi integreerimiseks patenti Microsofti patendiprogrammi #MakeWhatsNext kaudu, mis toetab naiste leiutajaid.

"Praegu teeb kaamera ainult pilti oma vaateväljast, " selgitab Chandani Doshi, üks meeskonna liikmetest, kes tegeleb elektrotehnika ja arvutiteadusega. “Meie eesmärk on muuta seade käsiskanneriga sarnaseks, mis võimaldab kasutajal kogu lehe ühe korraga skannida.” Idee on muuta see võimalikult hõlpsaks ja seda vältida, hoides ära selle, et kasutajatel oleks vaja jälgida, kus nad on lehel.

Team Tactile koosneb kuuest MITi vanemast insenerist - Chen Wang, Chandani Doshi, Grace Li, Jessica Shi, Charlene Xia ja Tania Yu -, kes kõik tahtsid maailmas midagi paremaks muuta. Team Tactile koosneb kuuest MITi vanemast insenerist - Chen Wang, Chandani Doshi, Grace Li, Jessica Shi, Charlene Xia ja Tania Yu -, kes kõik tahtsid maailmas midagi paremaks muuta. (Brian Smale, Microsoft)

Ehkki see pole esimene reaalajas tekst punktkirja seadmes, põhineb enamik tooteid digitaalsel tekstil, nagu e-raamatud või pdfs - ja need on äärmiselt kallid. Näiteks saab HumanWare Brailliant luua ühenduse mobiilsideseadmete ja arvutitega, võimaldades kasutajal tippida kuueklahvilisele punktkirjaklaviatuurile ja lugeda 32-tähemärgise üherealist kuva. Seadme hinnad algavad üle 2500 dollari. Populaarsed on ka nn Braille'i märkmete võtjad. Need on nagu miniarvutid, mis võimaldavad tekstitöötlust, Exceli ja powerpointi kasutamist ning Interneti-sirvimist. Kuid ka neid jaemüük tuhandetes.

Ja palju teksti pole elektroonilisel kujul hõlpsasti kättesaadav - menüüd, brošüürid, kviitungid, visiitkaardid, klasside jaotusmaterjalid ja palju muud. Kombatav muudaks nende juurdepääsematute dokumentide teksti kohe lehelt eemale. Meeskond loodab seadme lõpuks müüa maksimaalselt 200 dollari eest.

Üks paljudest väljakutsetest arengus on aga välja mõelda parem viis tihvtide tõstmiseks ja langetamiseks. Sarnaste turul olevate seadmete puhul on seda juba ammu tehtud piesoelektroonika abil - kallis meetod, mis rakendab kristallstruktuuride omadusi. Meeskond loodab tihvtide liigutamiseks kasutada mikrofluidikaid (erinevused vedeliku või õhurõhus) või elektromagnetismi (elektrivoolude ja magnetvälja koosmõju). Nüüd katsetavad nad mõlemat süsteemi, et selgitada välja, milline on nende lõpliku prototüübi jaoks kõige odavam, kuid kõige paremini reageeriv ja kokkutõmbuvam.

Lõpuks loodab meeskond, et lõpptoode on nende praegusest prototüübist pisut väiksem ja et sellel on kaks 18-tähemärgist rida. Nad loodavad selle kahe aasta jooksul turule saada.

„See avab tõesti maailma. Milline piirang on olemas, kui teil on seade, mis transkribeerib mis tahes dokumendi punktkirjakirja? ”Küsib meeskonna nõunik Paul Parravano, kes on kolmeaastasest nägemispuudega, selle seadme videost. "Järsku on raamatukogu avatud."

Küsimus on aga selles, mitu inimest ootab ja on valmis raamatukogu lugema. Tavaliselt tsiteeritud statistika on see, et vähem kui 10 protsenti seaduslikult pimedatest inimestest suudavad lugeda punktkirjakirja. Paljud inimesed eelistavad kasutada tekst kõneks muutmise tehnoloogiat ja muid helipõhiseid programme, ütles Glasgow ülikooli abitehnoloogiale spetsialiseerunud teadur Marion Hersh. Braille'i kirjutamine on keeruline ja tema sõnul on valikuvõimaluse valimisel selle asemel palju heli või isegi suurendust (kui neil on piiratud nägemine).

Oluline on siiski märkida, et punktkirjaoskuse numbrid põhinevad vananenud mõõtmisviisil: Ameerika pimedate trükikojas antakse punktkirjaraamatute tarnimist, selgitas Ameerika pimedate fondi riikliku projektijuht Ike Presley. "Tahame kindlasti lämmatada selle väärarusaama, et punktkiri on surnud ja tehnoloogia paneb punktkirja äritegevuse lõpetama, " ütleb ta. "Kui midagi, muudab tehnoloogia punktkirjakirja juurdepääsetavamaks."

Tiim on iga Tactili iteratsiooni kohta tagasisidet saanud nende nõustajalt Paul Parravanolt, kes on kolmeaastasest peale olnud nägemispuudega. Tiim on iga Tactili iteratsiooni kohta tagasisidet saanud nende nõustajalt Paul Parravanolt, kes on kolmeaastasest peale olnud nägemispuudega. (Lemelson-MIT)

Meeskonna Tactile naised tunnevad seda statistikat hästi, kuid usuvad, et osa probleemist on odavate seadmete puudumine, et muuta punktkirjakirja paremini kättesaadavaks. Selliste seadmete turg on väike, nii et vähesed ettevõtted julgevad uuenduslike ideedega. "Meil ei ole Microsofti ega Apple'i ... tehnoloogiaettevõtted, kes teevad tööriistu pimedatele või nägemispuudega inimestele, on suhteliselt väikesed, " ütleb Presley.

See tähendab vähem konkurentsi, vähem innovatsiooni ja kõrgemaid hindu. „See tõstab tõesti kulusid, mis piirab veelgi punktkirjale juurdepääsu. See on lihtsalt halb tsükkel, ”ütleb Wang.

"Kas see võib julgustada inimesi, kes juba ei tea punktkirjakirja, seda kasutama hakkavad, on küsitav, " ütleb Hersh. Kuid ta märgib, et iga uus juurdepääsetavustehnoloogia, mis ühendab madalad kulud ja kasutuslihtsuse, võib turul olla äärmiselt kasulik.

Braille'i õppimine tähendab pimedate inimeste kirjaoskust, ütles Presley, kes aitab koolitada teenusepakkujaid, et nad saaksid nägemispuudega inimestega tõhusamalt töötada. Helisüsteemid ei taga sama keelt. "Kuulamisvõime on suurepärane ... kuid see ei anna teile kirjaoskust, " ütleb ta. „Kui te kuulete [valjusti loetud teksti], ei tea te sõnade õigekirja, te ei näe grammatikat ega teksti vormindamist ... Aga kui te seda Braille'iga loete, sa teed."

Uuringud näitavad ka, et punktkirjaoskus suurendab nii tööle saamise tõenäosust kui ka pimedate ja vaegnägijate üldist suuremat sissetulekupotentsiaali - rühma, kus on ajalooliselt olnud kõrge töötuse määr.

Need tegurid on vaid muutnud meeskonna Tactile kindlamaks oma toote kallal töötamise jätkamiseks. Kõik kuus inseneri lõpetavad selle aasta juunis. Kuid see ei aeglusta neid. Wang ütleb, et kolm kavatsevad jätkata tööd Tactile'i kallal, teised jätkavad osalise tööajaga.

"Need naised on teel väga kaugele ja nii noored kui nad on, kui nad saavad oma karjääri järgmised 20 aastat sellele pühendada, vau, " ütleb Presley. "Pole öelda, mida nad võiksid välja mõelda."

See seade tõlgib teksti Braille'iga reaalajas