IT, media - systemy i technologie

Od pikseli do takseli: nowe słowo na szansę dla osób niewidomych

Technologie cyfrowe nigdy dotąd jeszcze nie przechodziły ewolucji w tak niewiarygodnym tempie. Jednak nadal nie obejmują wszystkich. Na przykład osoby słabowidzące są całkowicie wykluczone z użytkowania urządzeń z ekranami dotykowymi. Finansowane ze środków UE konsorcjum opracowało więc system BlindPAD, aby wykorzystywać i wzmacniać ich pozostałe zmysły.

U podstaw projektu BLINDPAD (Personal Assistive Device for BLIND and visually impaired people) legło jedno pytanie: jak można udostępniać treści graficzne za pośrednictwem dotyku? Aktualne technologie polegają zasadniczo na wizualnych interfejsach użytkownika i informacjach graficznych, podczas gdy zmysł dotyku został zaniedbany, przez co zapotrzebowanie na technologie dotykowe, ułatwiające włączenie osób słabowidzących do współczesnego społeczeństwa, nigdy dotąd nie było tak ogromne.

Jak wyjaśnia dr Luca Brayda, naukowiec z Wydziału Robotyki, Mózgu i Nauk Kognitywnych Włoskiego Instytutu Technologii, BlindPAD zamierza uzyskać taki status w cyfrowej informacji graficznej jak Braille w przypadku tekstu.

Jakie główne problemy stwarza aktualna technologia i wykorzystywanie przez nią (albo nie) zmysłu dotyku?

Osoby niewidome muszą używać szczątkowego zmysłu dotyku, aby zrozumieć informacje – rzecz, której zupełnie nie udało się osiągnąć w grafice. Pokonanie tej przeszkody wymagałoby wyprodukowania tabletu dotykowego dla osób niewidomych, co od dziesiątek lat stanowi wyzwanie. To koncepcja „substytucji sensorycznej”. Podobnie jak piksele, obraz cyfrowy można tworzyć za pomocą siatki małych dotykowych kołków (takseli), które można zaprogramować na pozycję „góra” lub „dół”, dzięki czemu stworzą płaskorzeźbę, którą można wyczuć i zrozumieć za pomocą dłoni.

Jednak stworzenie gęstej matrycy takseli o wystarczającej sile i przesunięciu, aby było to z łatwością wyczuwalne przez każdego użytkownika, stanowi ogromne wyzwanie technologiczne. Ze względu na złożoność elektroniki napędów oraz mało wydajne siłowniki, żadne z wcześniejszych rozwiązań technologicznych nie okazało się skalowalne, wystarczająco wydajne ani przenośne.

Na czym polega przełomowy charakter systemu BlindPAD?

BlindPAD udało się z powodzeniem zbudować i przetestować w normalnym użytkowaniu. To system, na który składa się nowy tablet dotykowy, oprogramowanie przekładające obrazy na ich dotykowe reprezentacje i seria ćwiczeń, co łącznie zapewnia osobom niewidomym i słabowidzącym dostęp do cyfrowych informacji graficznych.

Sprawdziliśmy skuteczność tego systemu, zwłaszcza na etapie wieku rozwojowego. Nasze osiągnięcia wnoszą wkład w wiele dziedzin nauki. Po pierwsze do badań w inżynierii materiałowej – wykazaliśmy bowiem, że możliwe jest budowanie układów niewielkich elementów zdolnych do zapewnienia dużej siły, a złożonych z niewielkich komponentów. Następnie do psychologii doświadczalnej i neuronauk kognitywnych, w ramach których potencjalne zdolności osób z deficytami czuciowymi wciąż są dyskutowane i do pewnego zakresu niedoceniane, a przynajmniej niewykorzystane.

I na tym nie koniec. Prace nad projektem posunęły naprzód interakcję komputer-człowiek: przed systemem BlindPAD, sprzężenie dotykowe na niepłaskich ekranach spotkało się z zainteresowaniem, ale przyniosło bardzo niewiele rozwiązań wykraczających poza akademickie układy doświadczalne. Przyczyniliśmy się także, ogólnie rzecz biorąc, do postępu w rehabilitacji wspomaganej komputerowo, w której nie ma standardów. Dostęp do informacji cyfrowych może okazać się przełomem, którego skutkiem będą półautonomiczne praktyki rehabilitacyjne.

Co może nam pan powiedzieć na temat komponentów systemu BlindPAD i ich funkcjonowania?

Nasz ekran dotykowy ma wymiary 12 x 15 cm i składa się ze 192 niezależnych elektromagnetycznych takseli. Każdy taksel jest w stanie bardzo szybko zmienić położenie (góra/dół), umożliwiając prezentowanie układów statycznych i ruchomych.

Łącznie taksele mogą tworzyć przypadkowe proste szkice: wykresy, symbole, emotikony i znaki konwencjonalne. Konwencjonalnych treści wizualnych można się zatem uczyć zarówno wzrokowo, jak i dotykowo.

Jakie przypadki użycia zamierzaliście ocenić za pomocą swoich poważnych gier i dlaczego?

Wzięliśmy pod uwagę dwa przypadki użycia pierwszorzędnego znaczenia: uczenie się matematyki i uczenie się nieznanych przestrzeni na podstawie map. Wykazaliśmy, że system BlindPAD z powodzeniem trenuje krótkotrwałą pamięć wzrokowo-przestrzenną i wykonywanie złożonych operacji umysłowych, uczy pojęć matematycznych oraz pomaga wyobrażać sobie układ nieznanych pomieszczeń i odnajdywać swoje położenie w realnym środowisku.

Jesteśmy przekonani, że uczenie się matematyki ma kluczowe znaczenie w wieku rozwojowym: słaba znajomość zagadnień naukowych osłabia takie umiejętności jak rozumowanie logiczne i orientacja w przestrzeni. Większym problemem jest mobilność, gdyż dostępne w miejscach publicznych mapy dotykowe są rzadkością, często są zbyt skomplikowane, kosztowne i czasami niedostępne. Przyrząd wykorzystywany do dynamicznego wyświetlania map, nawet w sposób lekki, jak to się dzieje w przypadku Google Maps, nie istnieje i osoby niewidome są odcięte od współczesnego społeczeństwa.

Właśnie z tego względu niemal nie ma niewidomych osób, które uczęszczałyby do szkół średnich ze specjalizacją w naukach ścisłych. Tymczasem wiadomo, że osoby niewidome są w stanie rozwinąć całkiem precyzyjne umiejętności orientacji przestrzennej. Problem polega nie na tym, jak rozwinąć wiedzę o przestrzeni, tylko jak uzyskać dostęp do informacji na jej temat.

Czy osiągnięte wyniki spełniły wasze pierwotne oczekiwania?

Tak. Spodziewaliśmy się polepszenia wiedzy o przestrzeni za pomocą systemu BlindPAD i nasze doświadczenia to potwierdziły. Pomimo tego, że istnieje jeszcze pole do poprawy rozdzielczości, wiele zadań przestrzennych z użyciem około 200 takseli można sprawnie wykonywać. Prototyp w obecnym kształcie nadaje się do wykorzystania w kontekstach rehabilitacyjnych.

Co może nam pan powiedzieć na temat strategii handlowej? Kiedy można się spodziewać pojawienia się systemu BlindPAD na rynku?

System BlindPAD był budowany od podstaw przez trzy lata: składa się obecnie z dotykowego sprzętu, oprogramowania kompatybilnego z większością komputerów stacjonarnych i tabletów oraz z serii ćwiczeń, które rozwijają umiejętności powiązane z przestrzenną pamięcią krótkotrwałą, przetwarzaniem przestrzennym, logiką i rozumowaniem matematycznym.

System w jego obecnym kształcie może znaleźć zastosowanie w ośrodkach rehabilitacyjnych, wywierając istotny wpływ na stosowane w nich praktyki. Nasze prototypy są dosyć łatwe do odtworzenia, a zatem technologia może być wykorzystywana w postaci transferu do przedsiębiorstwa typu start-up. Przy stosunkowo niewielkim nakładzie prac inżynieryjnych, może stać się produktem. Dalsze finansowanie może umożliwić nam wprowadzenie produktu na rynek w ciągu niecałych dwóch lat.

BLINDPAD
Dofinansowanie z FP7-ICT.
Witryna projektu
Film wideo o projekcie
Strona w serwisie CORDIS

data ostatniej modyfikacji: 2017-09-21 17:15:03



Przegląd uczelni
w Polsce
Wy__sza_Szko__a_Mened__erska_boks_220.jpg
WSPA_Boks_220.gif
Polskie uczelnie w obrazach
miniatura
miniatura
miniatura