Microinformática y algunos problemas de comunicación

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

• Softwarea

Problemas de comunicación

Entre las formas de relación interpersonal, la voz es la más importante o utilizada, siendo la escritura complementaria. Pero en ocasiones ambas formas de expresión permanecen cerradas. Esto sucede, por ejemplo, en algunas personas que padecen parálisis cerebral, debido a que entre otros defectos no se dispone del control del movimiento del cuerpo necesario para la expresión oral o escrita. Por eso su vida es muy estricta, sus relaciones con los demás están muy complicadas. No pueden hablar, escribir y, en los casos más graves, realizar movimientos controlados.

Hace dos años se inició un proyecto entre la Facultad de Informática y ASPACE con el objetivo de desarrollar una herramienta específica de comunicación que se pudiera controlar mediante un único pulsador. Este proyecto estaba dividido en dos ramas, por un lado en la adecuación del hardware comercial y por otro en la construcción del hardware especial de comunicación.

Dada la amplitud del área de comunicación, hemos dividido nuestro trabajo en tres apartados:

• edición de texto: comunicadores, es decir, herramientas que pueden utilizarse para escribir o para comunicar sus deseos.
• uso de ordenadores, adaptando estas herramientas a sus necesidades.
• el control ambiental, la ayuda de miles de acciones sencillas que realizamos en la vida ordinaria.

Nuestro objetivo principal ha sido ofrecer la máxima autonomía posible a las personas que sufren incompetencia en estos ámbitos, especialmente a aquellas que no tienen control de sus movimientos.

Comunicadores

El comunicador electrónico es una herramienta que escribe frases en una pantalla. Para escribir frases o mensajes, el usuario utiliza un solo pulsador, ya que no puede controlar el teclado normal (de lo contrario usaría la máquina de escribir para su comunicación, por ejemplo). Para poder escribir un carácter, el comunicador ofrecerá el conjunto de caracteres uno a uno en su pantalla. El usuario estará esperando a que el carácter que desee escribir aparezca en la pantalla y entonces pulsará el pulsador que controla. De este modo, añadirá un nuevo carácter a la frase que está escribiendo.

La pantalla está dividida en dos partes. La parte superior, por ejemplo, está libre de escribir frases y la parte inferior es para realizar la selección de caracteres. El conjunto de caracteres está situado en una estructura matricial. El comunicador ofrecerá primero los caracteres en línea. Cuando el pulsador se pulsa por primera vez, comenzará por caracteres dentro de la línea seleccionada de las ofertas. Este proceso lo denominamos barrido. Por ello, para introducir un carácter hay que pulsar dos veces el pulsador: para seleccionar la línea en la primera y el carácter en la segunda. (Figura 1).

Las frases se forman letra a letra, por lo que este proceso de escritura es bastante lento. Para acelerar el proceso, los caracteres no están ordenados alfabéticamente sino por su frecuencia de uso. Por ejemplo, en euskera la vocal e es mucho más utilizada que la consonante f, por lo que aparecerá en las primeras posiciones de la matriz para escribir más rápido. (Figura 2).

El tiempo que se tarda en escribir un carácter es:

T = (LZ + ZZ) * T _itx

donde el número de línea donde se encuentra el carácter LZ, el número de columna ZZ y el tiempo de oferta utilizado por el comunicador Titx.

Por ejemplo, utilizando el conjunto de caracteres que aparece en la imagen, el tiempo necesario para escribir una n es:

(2 + 2) * T itx ₌ 4 * T itx _¼ 4 s

(Titx = segundo si lo tomamos) n es la segunda letra de la segunda fila.

En el funcionamiento del comunicador existe un parámetro muy importante: Tiempo de oferta de Titx, es decir, tiempo en el que el comunicador pulsa sobre el pulsador para que el usuario pueda seleccionar el carácter que se encuentra en ese momento “activado”. Si no se pulsa el pulsador, activará el siguiente carácter. Este parámetro debe estar bajo el control del usuario ya que al principio no puede manejar muy rápidamente el comunicador. Posteriormente, a medida que avanza el proceso de aprendizaje, este tiempo puede reducirse considerablemente. Por ello, el comunicador está dotado de una función que controla a Titx para que el usuario adapte la máquina a sus necesidades.

Además de la letra, el usuario puede utilizar algunas funciones de control para hacer más cómoda la escritura de texto: eliminar un carácter, mover el cursor a lo largo del texto, seleccionar mayúsculas/minúsculas, etc. Estas funciones de edición también deben seleccionarse secuencialmente, al igual que el resto de caracteres (en la imagen están representados en letra griega).

No todos los caracteres y funciones descritos se incluyen en una pantalla. Por ello, se ubican en dos o más departamentos. En la primera, cuando aparece en la imagen, aparecen las letras y algunas funciones de control. En el segundo, los números, los caracteres ortográficos y más funciones de control. Por lo tanto, para pasar de un departamento a otro debe existir una función de control. Si se selecciona, los caracteres que aparecen en pantalla cambian para que aparezcan del otro departamento.

Pre-escritura de textos

Existen varias opciones para acelerar la escritura de los textos, entre las que se encuentra la predicción o la preescritura. Pongamos un ejemplo de cómo está esta técnica.

Supongamos que hasta ahora hemos escrito un texto del tipo:

Por favor abrirla _

Leyendo esto, sin escribir nada más, todos podemos adivinar qué es lo que hay que abrir. ¿Por qué no termina la palabra el propio comunicador? El primer paso que podemos dar para implementar esta idea será dotar al comunicador de un diccionario en el que se encuentren las palabras y su frecuencia de uso. Entonces, el comunicador explora el interior de su diccionario para buscar las palabras posibles. Además de la opción de escribir letra a letra, ofrecerá otra opción: selección de palabras.

Para finalizar la frase superior, por ejemplo, puede ofrecer las siguientes palabras tomadas de su diccionario (porque empiezan le z y tienen la mayor frecuencia entre las que empiezan por le en su diccionario):

ventana primera león primo

De este modo, el usuario podrá elegir entre estas cuatro palabras y con una pulsación del pulsador escribir la palabra completa. Si la palabra que quiere escribir no se encuentra ahí, se seguirá el primer camino escribiendo las otras letras de forma individual.

Para hacer esta técnica aún más eficaz, podemos utilizar herramientas de inteligencia artificial. A través de ellos, no sólo se tendrá en cuenta la frecuencia de las palabras, sino también el sentido de la frase. Así, y siguiendo el primer ejemplo, el comunicador sólo ofrecería una opción de escritura: la ventana. No tiene sentido abrir el primero, el león o el primo.

Mensajes estándar

La frase expuesta anteriormente se ha construido letra a letra para que a través de este proceso sea capaz de escribir cualquier frase. Sin embargo, existe la posibilidad de escribir rápidamente “frases hechas”, es decir, que al seleccionar un carácter aparezca en pantalla una frase completa.

Ej. Se elige A y
Enciende la Luz !
aparece en pantalla

Si se quiere utilizar el comunicador de esta manera, las frases se encuentran organizadas en dos niveles, formando un diccionario de frases: temas y frases. Con la primera elección de caraquetas se selecciona el tema y en las segundas la frase. De esta manera, los textos estándar de comunicación pueden escribirse de una manera muy eficaz, pero asociados a un conjunto de frases sólidas. Este grupo de frases se debe cargar al principio en el comunicador y se puede adaptar a una persona concreta.

Presentación de mensajes

Todos los textos construidos aparecen en la pantalla del comunicador. Esta pantalla será un display LCD (pantalla de cristal líquido) y si es necesario de color. Pero hay otras opciones. Las frases construidas se pueden enviar a una impresora para dejar los textos en casa o en la escuela sobre papel. También se puede utilizar el sintetizador de voz como salida, para que las frases hechas sean "pronunciadas" (si es necesario para su uso en la calle), etc. Todas estas posibilidades están a disposición del usuario para poder sacar correctamente un texto escrito.

Uso de ordenadores

Si tomamos la palabra comunicación en un sentido amplio, además del proceso de comunicación anteriormente mencionado, tenemos otras necesidades de comunicación. Por ejemplo, la comunicación con las herramientas que tenemos a nuestro alrededor. El ordenador es uno de los instrumentos más importantes en la actualidad.

El medio habitual que utilizamos para dirigir nuestras órdenes al ordenador es el teclado. Pero, al igual que en la máquina de escribir, para manejar el teclado necesitamos un control de movimiento preciso de los dedos. Cuando este control resulta imposible y sólo se puede utilizar con un golpe de manos o puños, la única opción es sustituir el sistema de entrada que utiliza la captura aleatoria mediante un sistema de entrada basado en la secuencial de acceso. Y ese ha sido el sistema de escritura de textos que hemos utilizado anteriormente: ofrecer los caracteres por grupos o por separado para poder controlarlos con un solo pulsador.

Porque para escribir un carácter tenemos que esperar la oferta del comunicador. Por lo tanto, si queremos utilizar el comunicador como dispositivo de entrada al ordenador, para controlar este último hay que hacer dos cosas:

• conectar el comunicador a una entrada del ordenador (normalmente en serie a la entrada/salida RS-232-C)
• Ejecutar un programa residente en el ordenador para que la computadora pueda leer los caracteres que espera del teclado desde la entrada a la que está conectado el comunicador.

Si es así, los caracteres enviados a la pantalla del ordenador aparecerán como si fueran procedentes de su teclado y la pantalla del comunicador se utilizará para seleccionar los caracteres del teclado. Al seleccionar un carácter, no se enviará como antes a la pantalla del comunicador, sino al ordenador.

Si un programa concreto que se está ejecutando en el ordenador solicita pulsar varias teclas a la vez, es decir ctrl c, etc., ahora se enviarán uno a uno, es decir ctrl y c . Dicho programa residente asociará ambos caracteres para formar un carácter.

Así, controlados con un solo pulsador, se puede utilizar cualquier programa ofreciendo toda la capacidad de esta máquina a personas con discapacidad. (Figura 3).

En la última parte se comenta la nueva utilización del ordenador para personas sin movimiento controlado, utilizando únicamente un pulsador. Existen otras necesidades para canalizar las relaciones con nuestro entorno. A veces son acciones muy sencillas, como encender o apagar la luz de la habitación, abrir o cerrar una ventana o puerta, subir o bajar una persiana, coger el teléfono o marcar un número, etc. Todas las acciones de este tipo requieren necesariamente el control de movimiento arriba mencionado. La persona que está unida a una silla de ruedas (o una cama) no puede realizar estas operaciones que son totalmente normales y mucho menos controlar sus manos.

A través de un sistema como el que estamos presentando y apoyado en unos emisores/receptores de rayos infrarrojos, la elección de todas estas órdenes se hace realidad. Utilizamos diariamente emisores de infrarrojos para controlar los dispositivos de nuestro hogar. Por ejemplo, cambiar los canales de la televisión, abrir la puerta del garaje, etc. Se trata, por tanto, de controlar con un emisor colocando un receptor en la luz, puertas, teléfono, etc. Sólo se exige una condición para utilizar este tipo de sistemas: poder controlar un teclado. Si queremos ofrecer a estas personas la máxima autonomía posible en algunas de las facetas de su vida, el teclado “tradicional” se debe cambiar por un sistema más apropiado, es decir, por un sistema de selección seccional.

En la misma herramienta que estamos explicando, podemos poner esta tercera posibilidad. Si se trabaja con él, los dispositivos controlados aparecerán en pantalla para poder seleccionarlos con barrido secuencial. Cuando se elija uno, el comunicador enviará al receptor un código por medio de rayos infrarrojos y éste activará el sistema correspondiente: luz, puerta, teléfono, etc.

Para llevar a cabo este control es necesario realizar una serie de modificaciones en las viviendas o en los centros escolares, es decir, ubicar los receptores en los aparatos que se quieren controlar. (Figura 4).

Comunicador portátil

Las tres funciones descritas en este artículo se pueden construir en cualquier máquina tras un proceso de adaptación, conectando un pulsador y desarrollando el software correspondiente.

Pero si queremos diseñar un sistema de comunicación portátil (por ejemplo, para colocarlo en una silla de ruedas o utilizarlo en la calle), hay que abrir un camino concreto, el de crear un diseño especial y adecuado. Como se ha comentado al principio, en este proyecto se han trabajado ambas vías.

Por un lado, se han utilizado dos máquinas existentes en el mercado. Una calculadora Sharp y otra el ordenador personal Tandy. En la primera se ha desarrollado un software que convierte la calculadora de 6 K RAM en un comunicador simple. Al ser una máquina muy pequeña (de bolsillo) es adecuada, por ejemplo, para su uso en la calle. En la segunda, a diferencia de la primera, se ha diseñado un sistema para sustituir el teclado del ordenador personal, concretamente el de un PC, por máquinas de mayor capacidad (32 K RAM, serie y paralelo de entrada/salida, modem).

Por otro lado, se ha creado un diseño específico -JAL2- con los tres objetivos mencionados: edición de texto, emulación del teclado y control ambiental. Para ello se ha dotado de un sistema de 64 K RAM, serie y paralelo de entrada/salida, emisor de infrarrojos de 16 canales, etc., controlado por micropresadores de 8 bits. Este último diseño tiene más posibilidades de comparación con otros (ya que en un dispositivo reúne todas las funciones de comunicación) y se ha tomado como punto de partida para los desarrollos que se van a realizar. (Figura 5).

Futuro

El caso que hemos comentado ha sido un caso extremo, ya que sólo se puede controlar un pulsador. Pero también hay casos intermedios, cuando hay más capacidad de movimiento. En estos casos también es posible conectar varios pulsadores al comunicador o conectar varios teclados especiales, ampliados, al ordenador, etc. Lo que se pide es que la solución que se adopte responda a cada necesidad, independientemente de cuál sea.

En este momento hay niños y niñas que utilizan el hardware y software diseñado, tanto en la escuela, como en el propio ASPACE, para sacar adelante sus estudios. Como resultado de la experiencia, todo este instrumental está cambiando para adaptarse mejor a las necesidades. Se están diseñando otras herramientas como los movimientos de la silla de ruedas (adelante, atrás, etc.) para controlar: un comunicador con sintetizador de voz, etc., con el fin de poner a su disposición las soluciones posibles en la actualidad.

Al igual que otras nuevas tecnologías, la informática también puede ampliar o resumir las diferencias sociales que se dan en la sociedad y entre los seres humanos. La elección de uno u otro corresponde a nuestra sociedad.

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Este trabajo es fruto de la colaboración entre Aspace y la Facultad de Informática y ha contado con la subvención del programa IMI.