Microinformàtica i alguns problemes de comunicació

1988/12/01 González Abascal, Julio | Arruabarrena, A. | Buldain, G. | Gardeazabal, L. | Gomez, E. Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Softwarea

Problemes de comunicació

Entre les formes de relació interpersonal, la veu és la més important o utilitzada, sent l'escriptura complementària. Però a vegades totes dues formes d'expressió romanen tancades. Això succeeix, per exemple, en algunes persones que pateixen paràlisi cerebral, pel fet que entre altres defectes no es disposa del control del moviment del cos necessari per a l'expressió oral o escrita. Per això la seva vida és molt estricta, les seves relacions amb els altres estan molt complicades. No poden parlar, escriure i, en els casos més greus, realitzar moviments controlats.

Fa dos anys es va iniciar un projecte entre la Facultat d'Informàtica i ASPACE amb l'objectiu de desenvolupar una eina específica de comunicació que es pogués controlar mitjançant un únic polsador. Aquest projecte estava dividit en dues branques, d'una banda en l'adequació del maquinari comercial i per un altre en la construcció del maquinari especial de comunicació.

Donada l'amplitud de l'àrea de comunicació, hem dividit el nostre treball en tres apartats:

• edició de text: comunicadors, és a dir, eines que poden utilitzar-se per a escriure o per a comunicar els seus desitjos.
• ús d'ordinadors, adaptant aquestes eines a les seves necessitats.
• el control ambiental, l'ajuda de milers d'accions senzilles que realitzem en la vida ordinària.

El nostre objectiu principal ha estat oferir la màxima autonomia possible a les persones que sofreixen incompetència en aquests àmbits, especialment a aquelles que no tenen control dels seus moviments.

Comunicadors

El comunicador electrònic és una eina que escriu frases en una pantalla. Per a escriure frases o missatges, l'usuari utilitza un sol polsador, ja que no pot controlar el teclat normal (en cas contrari usaria la màquina d'escriure per a la seva comunicació, per exemple). Per a poder escriure un caràcter, el comunicador oferirà el conjunt de caràcters un a un en la seva pantalla. L'usuari estarà esperant que el caràcter que desitgi escriure aparegui en la pantalla i llavors premerà el polsador que controla. D'aquesta manera, afegirà un nou caràcter a la frase que està escrivint.

La pantalla està dividida en dues parts. La part superior, per exemple, està lliure d'escriure frases i la part inferior és per a realitzar la selecció de caràcters. El conjunt de caràcters està situat en una estructura matricial. El comunicador oferirà primer els caràcters en línia. Quan el polsador es prem per primera vegada, començarà per caràcters dins de la línia seleccionada de les ofertes. Aquest procés el denominem escombratge. Per això, per a introduir un caràcter cal prémer dues vegades el polsador: per a seleccionar la línia en la primera i el caràcter en la segona. (Figura 1).

Les frases es formen lletra a lletra, per la qual cosa aquest procés d'escriptura és bastant lent. Per a accelerar el procés, els caràcters no estan ordenats alfabèticament sinó per la seva freqüència d'ús. Per exemple, en basc la vocal e és molt més utilitzada que la consonant f, per la qual cosa apareixerà en les primeres posicions de la matriu per a escriure més ràpid. (Figura 2).

El temps que es triga a escriure un caràcter és:

T = (LZ + ZZ) * T _itx

on el número de línia on es troba el caràcter LZ, el número de columna ZZ i el temps d'oferta utilitzat pel comunicador Titx.

Per exemple, utilitzant el conjunt de caràcters que apareix en la imatge, el temps necessari per a escriure una n és:

(2 + 2) * T itx ₌ 4 * T itx _¼ 4 s

(Titx = segon si ho prenem) n és la segona lletra de la segona fila.

En el funcionament del comunicador existeix un paràmetre molt important: Temps d'oferta de Titx, és a dir, temps en el qual el comunicador prem sobre el polsador perquè l'usuari pugui seleccionar el caràcter que es troba en aquest moment “activat”. Si no es prem el polsador, activarà el següent caràcter. Aquest paràmetre ha d'estar sota el control de l'usuari ja que al principi no pot manejar molt ràpidament el comunicador. Posteriorment, a mesura que avança el procés d'aprenentatge, aquest temps pot reduir-se considerablement. Per això, el comunicador està dotat d'una funció que controla a Titx perquè l'usuari adapti la màquina a les seves necessitats.

A més de la lletra, l'usuari pot utilitzar algunes funcions de control per a fer més còmoda l'escriptura de text: eliminar un caràcter, moure el cursor al llarg del text, seleccionar majúscules/minúscules, etc. Aquestes funcions d'edició també han de seleccionar-se seqüencialment, igual que la resta de caràcters (en la imatge estan representats en lletra grega).

No tots els caràcters i funcions descrits s'inclouen en una pantalla. Per això, se situen en dos o més departaments. En la primera, quan apareix en la imatge, apareixen les lletres i algunes funcions de control. En el segon, els números, els caràcters ortogràfics i més funcions de control. Per tant, per a passar d'un departament a un altre ha d'existir una funció de control. Si se selecciona, els caràcters que apareixen en pantalla canvien perquè apareguin de l'altre departament.

Pre-escriptura de textos

Existeixen diverses opcions per a accelerar l'escriptura dels textos, entre les quals es troba la predicció o la preescritura. Posem un exemple de com està aquesta tècnica.

Suposem que fins ara hem escrit un text del tipus:

Si us plau obrir-la _

Llegint això, sense escriure res més, tots podem endevinar què és el que cal obrir. Per què no acaba la paraula el propi comunicador? El primer pas que podem donar per a implementar aquesta idea serà dotar al comunicador d'un diccionari en el qual es trobin les paraules i la seva freqüència d'ús. Llavors, el comunicador explora l'interior del seu diccionari per a buscar les paraules possibles. A més de l'opció d'escriure lletra a lletra, oferirà una altra opció: selecció de paraules.

Per a finalitzar la frase superior, per exemple, pot oferir les següents paraules preses del seu diccionari (perquè comencen li z i tenen la major freqüència entre les quals comencen per li en el seu diccionari):

finestra primera lleó prevalc

D'aquesta manera, l'usuari podrà triar entre aquestes quatre paraules i amb una pulsació del polsador escriure la paraula completa. Si la paraula que vol escriure no es troba aquí, se seguirà el primer camí escrivint les altres lletres de manera individual.

Per a fer aquesta tècnica encara més eficaç, podem utilitzar eines d'intel·ligència artificial. A través d'ells, no sols es tindrà en compte la freqüència de les paraules, sinó també el sentit de la frase. Així, i seguint el primer exemple, el comunicador només oferiria una opció d'escriptura: la finestra. No té sentit obrir el primer, el lleó o el cosí.

Missatges estàndard

La frase exposada anteriorment s'ha construït lletra a lletra perquè a través d'aquest procés sigui capaç d'escriure qualsevol frase. No obstant això, existeix la possibilitat d'escriure ràpidament “frases fetes”, és a dir, que en seleccionar un caràcter aparegui en pantalla una frase completa.

Ex. Es tria A
i Encén la Llum !
apareix en pantalla

Si es vol utilitzar el comunicador d'aquesta manera, les frases es troben organitzades en dos nivells, formant un diccionari de frases: temes i frases. Amb la primera elecció de caraquetas se selecciona el tema i en les segones la frase. D'aquesta manera, els textos estàndard de comunicació poden escriure's d'una manera molt eficaç, però associats a un conjunt de frases sòlides. Aquest grup de frases s'ha de carregar al principi en el comunicador i es pot adaptar a una persona concreta.

Presentació de missatges

Tots els textos construïts apareixen en la pantalla del comunicador. Aquesta pantalla serà un display LCD (pantalla de cristall líquid) i si és necessari de color. Però hi ha altres opcions. Les frases construïdes es poden enviar a una impressora per a deixar els textos a casa o a l'escola sobre paper. També es pot utilitzar el sintetitzador de veu com a sortida, perquè les frases fetes siguin "pronunciades" (si és necessari per al seu ús al carrer), etc. Totes aquestes possibilitats estan a la disposició de l'usuari per a poder treure correctament un text escrit.

Ús d'ordinadors

Si prenem la paraula comunicació en un sentit ampli, a més del procés de comunicació anteriorment esmentat, tenim altres necessitats de comunicació. Per exemple, la comunicació amb les eines que tenim al nostre voltant. L'ordinador és un dels instruments més importants en l'actualitat.

El mitjà habitual que utilitzem per a dirigir les nostres ordres a l'ordinador és el teclat. Però, igual que en la màquina d'escriure, per a manejar el teclat necessitem un control de moviment precís dels dits. Quan aquest control resulta impossible i només es pot utilitzar amb un cop de mans o punys, l'única opció és substituir el sistema d'entrada que utilitza la captura aleatòria mitjançant un sistema d'entrada basat en la seqüencial d'accés. I aquest ha estat el sistema d'escriptura de textos que hem utilitzat anteriorment: oferir els caràcters per grups o per separat per a poder controlar-los amb un sol polsador.

Perquè per a escriure un caràcter hem d'esperar l'oferta del comunicador. Per tant, si volem utilitzar el comunicador com a dispositiu d'entrada a l'ordinador, per a controlar aquest últim cal fer dues coses:

• connectar el comunicador a una entrada de l'ordinador (normalment en sèrie a l'entrada/sortida RS-232-C)
• Executar un programa resident en l'ordinador perquè la computadora pugui llegir els caràcters que espera del teclat des de l'entrada a la qual està connectat el comunicador.

Si és així, els caràcters enviats a la pantalla de l'ordinador apareixeran com si fossin procedents del seu teclat i la pantalla del comunicador s'utilitzarà per a seleccionar els caràcters del teclat. En seleccionar un caràcter, no s'enviarà com abans a la pantalla del comunicador, sinó a l'ordinador.

Si un programa concret que s'està executant en l'ordinador sol·licita prémer diverses tecles alhora, és a dir ctrl c, etc., ara s'enviaran un a un, és a dir ctrl i c . Aquest programa resident associarà tots dos caràcters per a formar un caràcter.

Així, controlats amb un sol polsador, es pot utilitzar qualsevol programa oferint tota la capacitat d'aquesta màquina a persones amb discapacitat. (Figura 3).

En l'última part es comenta la nova utilització de l'ordinador per a persones sense moviment controlat, utilitzant únicament un polsador. Existeixen altres necessitats per a canalitzar les relacions amb el nostre entorn. A vegades són accions molt senzilles, com encendre o apagar la llum de l'habitació, obrir o tancar una finestra o porta, pujar o baixar una persiana, agafar el telèfon o marcar un número, etc. Totes les accions d'aquest tipus requereixen necessàriament el control de moviment a dalt esmentat. La persona que està unida a una cadira de rodes (o un llit) no pot realitzar aquestes operacions que són totalment normals i molt menys controlar les seves mans.

A través d'un sistema com el que estem presentant i recolzat en uns emissors/receptors de raigs infrarojos, l'elecció de totes aquestes ordres es fa realitat. Utilitzem diàriament emissors d'infrarojos per a controlar els dispositius de la nostra llar. Per exemple, canviar els canals de la televisió, obrir la porta del garatge, etc. Es tracta, per tant, de controlar amb un emissor col·locant un receptor en la llum, portes, telèfon, etc. Només s'exigeix una condició per a utilitzar aquest tipus de sistemes: poder controlar un teclat. Si volem oferir a aquestes persones la màxima autonomia possible en algunes de les facetes de la seva vida, el teclat “tradicional” s'ha de canviar per un sistema més apropiat, és a dir, per un sistema de selecció seccional.

En la mateixa eina que estem explicant, podem posar aquesta tercera possibilitat. Si es treballa amb ell, els dispositius controlats apareixeran en pantalla per a poder seleccionar-los amb escombratge seqüencial. Quan es triï un, el comunicador enviarà al receptor un codi per mitjà de raigs infrarojos i aquest activarà el sistema corresponent: llum, porta, telèfon, etc.

Per a dur a terme aquest control és necessari realitzar una sèrie de modificacions en els habitatges o en els centres escolars, és a dir, situar els receptors en els aparells que es volen controlar. (Figura 4).

Comunicador portàtil

Les tres funcions descrites en aquest article es poden construir en qualsevol màquina després d'un procés d'adaptació, connectant un polsador i desenvolupant el programari corresponent.

Però si volem dissenyar un sistema de comunicació portàtil (per exemple, per a col·locar-lo en una cadira de rodes o utilitzar-lo al carrer), cal obrir un camí concret, el de crear un disseny especial i adequat. Com s'ha comentat al principi, en aquest projecte s'han treballat totes dues vies.

D'una banda, s'han utilitzat dues màquines existents en el mercat. Una calculadora Sharp i una altra l'ordinador personal Tandy. En la primera s'ha desenvolupat un programari que converteix la calculadora de 6 K RAM en un comunicador simple. A l'ésser una màquina molt petita (de butxaca) és adequada, per exemple, per al seu ús al carrer. En la segona, a diferència de la primera, s'ha dissenyat un sistema per a substituir el teclat de l'ordinador personal, concretament el d'un PC, per màquines de major capacitat (32 K RAM, sèrie i paral·lel d'entrada/sortida, mòdem).

D'altra banda, s'ha creat un disseny específic -JAL2- amb els tres objectius esmentats: edició de text, emulació del teclat i control ambiental. Per a això s'ha dotat d'un sistema de 64 K RAM, sèrie i paral·lel d'entrada/sortida, emissor d'infrarojos de 16 canals, etc., controlat per micropresadores de 8 bits. Aquest últim disseny té més possibilitats de comparació amb uns altres (ja que en un dispositiu reuneix totes les funcions de comunicació) i s'ha pres com a punt de partida per als desenvolupaments que es realitzaran. (Figura 5).

Futur

El cas que hem comentat ha estat un cas extrem, ja que només es pot controlar un polsador. Però també hi ha casos intermedis, quan hi ha més capacitat de moviment. En aquests casos també és possible connectar diversos polsadors al comunicador o connectar diversos teclats especials, ampliats, a l'ordinador, etc. El que es demana és que la solució que s'adopti respongui a cada necessitat, independentment de quin sigui.

En aquest moment hi ha nens i nenes que utilitzen el maquinari i programari dissenyat, tant a l'escola, com en el propi ASPACE, per a tirar endavant els seus estudis. Com a resultat de l'experiència, tot aquest instrumental està canviant per a adaptar-se millor a les necessitats. S'estan dissenyant altres eines com els moviments de la cadira de rodes (avanci, enrere, etc.) per a controlar: un comunicador amb sintetitzador de veu, etc., amb la finalitat de posar a la seva disposició les solucions possibles en l'actualitat.

Igual que altres noves tecnologies, la informàtica també pot ampliar o resumir les diferències socials que es donen en la societat i entre els éssers humans. L'elecció de l'un o l'altre correspon a la nostra societat.

---

Aquest treball és fruit de la col·laboració entre Aspace i la Facultat d'Informàtica i ha comptat amb la subvenció del programa IMI.