霍金是怎麼說話的？

11-29

霍金是怎麼通過儀器說話的

下面這篇文章主要通過「人類交流方式」這條主線索（其實稍血腥……），介紹了霍金這些年來「說話」方式的演變，同時也談到了電影《萬物理論》（The Theory of Everything）中出現的幾種「輔助交流系統」。

簡而言之，霍金在剛開始的時候通過說話寫字交流，與你我無異。後來在氣管切開術與漸凍症的夾擊下，使用「拼寫板」用目光拼出字母來交流，後來則使用單個按鍵的滑鼠操作電腦打字，打字後通過語音合成器讀出文本。後來由於手部功能進一步衰弱，團隊在他眼鏡上安裝了紅外探測器，用以識別他臉頰一塊肌肉的運動，運動一次代表原來的按鍵一次，其他系統沒有改變。霍金也曾嘗試過一段時間的「眼動追蹤技術」和「腦電波識別技術」，但都因不習慣或疾病惡化而放棄。

剛才提到的這些交流方式，下文都有一定介紹。專業知識與寫作水平都很有限，歡迎各位方家多多指正和補充。

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「你知道的太多了！來人啊把他舌頭割下來！」這個橋段在很多古裝影視劇中都出現過，好像割了舌頭就沒法泄密了。事實真的如此嗎？

可能你已經想到，萬一這傢伙還會寫字怎麼辦？放到現在，說不定他立馬就會給中紀委寫檢舉信，要不然就在哪個論壇上發帖舉報你。

什麼，這個人是個文盲？可是，文盲也可以慢慢學會寫字來表達想法。另外，不學寫字還可以學習手語。雖然普通人一般不懂手語，但很多基本的手勢和肢體動作也能表達出不少內容。

【快樂大本營曾有一個「快樂傳真」遊戲。第一個人可以看題板上的詞語，然後用動作告訴第二個人，再依次傳遞，看最後一個人能否猜出這個詞】

介於普通人的「比劃」和聾啞人使用的「手語」之間的是很多專業人士使用的手勢系統。比如，樂隊指揮雖然不能大聲喊拍子，但可以通過一系列的手勢來表示節拍、強弱、聲部等等。

【特種兵同樣使用較為複雜的手勢系統交流，一個手勢錯誤可能導致整個行動成敗】

看過電影《萬物理論》後，你還會發現霍金只通過手裡的一個按鍵就能著書立說、上網衝浪、巡迴演講……

【霍金的按鍵裝置與上圖相似，像一個沒有右鍵和滾輪的滑鼠。「按鍵」遠遠比寫字、敲鍵盤、手語等對手部運動能力的要求低】

為了讓「按鍵」可以實現「打字」的效果，霍金電腦屏幕上的字母按字母表逐行閃現，用按鍵確認後，該行字母逐一閃現，再次等候確認。選定字母后，字母表左側會閃現單詞預測及聯想。

【很多年前，霍金並沒有使用單詞聯想系統，而是一直習慣逐個字母打字，每分鐘能打15個單詞左右】

不但如此，由於電腦上裝有語音合成系統(Speech synthesizer)，霍金在打字後不用張嘴就可以「說話」，不過電腦的美音著實讓這位劍橋教授苦惱。

【朋友圈裡轉瘋了！趁著身體健康時多給自己錄音！當有些疾病讓你無法說話時，能讓專業人員還原你從前的語音！利用軟體可以讓你在打字後點擊「說話」按鈕讀出文本，用的還是你自己的聲音。快告訴身邊的人！】

「等等，剛才你還提到不用張嘴就能說話？《天龍八部》里的段延慶不就會嗎？那剛才豈不是白割舌頭了！」嗯，大魔頭用的其實是「腹語」(ventriloquism)，經過艱苦訓練可以讓嘴唇在開個小縫、基本不動的情況下說話，而舌頭還在動來動去。

【腹語表演者常用衣領掩蓋喉結的震動，而且腹語的音色與自然說話的音色不同】

所以，舌頭並沒有白割，但是如上文所述，可以用手交流的方式實在太多了。「嗯，看來手也不能留了！來人吶……」

等等，只要按鍵足夠大，胳膊也能用……「哦，來人吶！」還有那什麼，腳也能訓練成手……「再來人吶！」……其實光用眼睛也能交流。「能不能一次都說完！來人吶先把這小子拖出去斬了！！」

……再給我兩分鐘，很多人好奇用眼睛怎麼能交流。

先介紹一下電影中霍金曾使用過的「拼寫板」(spelling board)。通過「先選擇字母區域，再選擇字母顏色」的規則，可以直接利用視線移動（或聽到正確目標後眨眼/上抬眉毛）來鎖定想要的字母，從而拼寫單詞。

【眼動選擇字母：以黃色的字母B為例，表達者先看向B所在區域——左上角，再看向黃點（字母B的顏色是黃色），這時對方會明白你選擇了字母B】

這種拼寫板的優點是好帶又不貴，缺點是……缺點實在太多（看看圖片里大叔的表情吧）。首先，每次使用都需要另一個會用拼寫板的人在場；只能即時交流而無法儲存交流內容；需要出色的臂力；公共場合拿出來用需要強大的內心……於是，同樣利用眼動能力的「高科技」
交流工具應運而生。

【「眼動追蹤技術」(eye
tracking technology)可以讓滑鼠指針隨目光移動，而「點擊」命令通過目光在目標上停滯一定時間或眨眼來實現。霍金曾短暫使用過該技術，但後來因眼瞼垂落嚴重而放棄】

由於霍金患有肌萎縮側索硬化症(Amyotrophic lateral
sclerosis, ALS)，導致全身肌肉萎縮，並且病情逐漸惡化（因此該病也被稱為「漸凍症」），後來已無法用手按鍵、用眼打字，難道他真的只能做個安靜的奇男子了嗎？

當然不能。霍金的眼鏡上後來被裝上了紅外線探測器，用以探測臉頰一塊肌肉的抽動，一次抽動等於一次點擊。

【2008年開始，霍金成為「用一塊肌肉說話的人」。然而，這塊肌肉也在逐漸萎縮——三年以後，他的打字速度變成了每分鐘1-2個單詞，並且越來越困難】

為霍金服務的Intel及Swiftkey團隊先後提供了不少新方案，然而無一奏效。比較先進的「腦電波解讀技術」也無能為力——霍金在集中意念想像一個字母時，探測器仍難以識別這個微弱的腦信號。

雖然霍金目前仍然在吃力地「用臉說話」，但誰也不知道下一步他會靠什麼交流。他的團隊更是從沒放棄過努力，他們一直堅信霍金有著可以不斷被開發的「交流潛力」。

【正如霍金所說:「There
should be no boundary to human endeavor. However bad life may seem, while there
is life, there is hope.」人的努力應該是無止境的。無論生活看起來多糟糕，只要活著就有希望。】

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常見問題：

1. 都是什麼人在研究和治療人類的交流問題？有哪些常見的交流障礙？

答：言語治療師（Speech and language
therapist），又稱言語病理學家（Speech
and language pathologist），專門研究和治療人類言語（speech）、語言（language），以及溝通障礙（communication disorders）。常見障礙包括兒童語言發育遲緩、兒童語音障礙、自閉症、口吃、嗓音障礙、構音障礙（霍金在疾病初期由於肌肉功能受損而說話不清楚時的癥狀）、言語失用、認知-溝通障礙、失語症等等。

文中提到的「拼寫板」以及「眼動追蹤系統」等設備屬於「輔助替代溝通系統」（AAC, augmentative and alternative communication），種類其實非常多。有些言語治療師專門以AAC為專長方向（AAC specialist），他們會根據交流障礙人士所具有的交流潛力來選擇合適的AAC，讓這些人重新獲得或改善其原有交流能力。

2. 通常什麼人需要AAC？

答：其實很多，在英國約有總人口的0.5%需要使用AAC。常見人群包括患有腦癱、創傷性腦損傷、呼吸障礙、智力障礙、自閉症、失語症、多發性硬化、進行性痴呆症的病人等等，不過具體種類和方法有所不同。

3. 雖然霍金有了AAC可以交流了，但他身邊要有24小時的護工才行吧，不然連打開自己的房門都是問題……

答：說說我見過的一個患有腦癱並且在家獨居的病人。他全身只有頭部可以略微移動，在他腦邊有一個很大的按鍵裝置做為終端，他側向移動頭部時可以觸發。觸發後會聽到裝置發出語音指令：「開門—關門—開電視—關電視—開燈—關燈—（等等）」，聽到想要的指令時只需再次按鍵，指令就會完成（如：門打開），這種技術叫做環境控制（Environment control）。霍金電腦的操作系統上應該是可以切換「交流系統」和「環境控制系統」的。

現在很多非殘障人士也都通過手機使用類似的技術，好像叫什麼「智能環境家居無線控制中心」……

4. 照你說來，一個人真的只要能眨眼就能交流？

答：其實
「眨眼」只是旁人可以觀察到的一個肢體行為而已，「用眨眼交流」所需要的前提能力絕不僅限於此。比如，一個語言能力受損的人可能無法像霍金一樣使用拼寫板或者電腦來輸出單詞。認知能力也很關鍵——哪怕把霍金那套系統放在一個人面前，但他如果認知能力受損，可能經過解釋也不知道這個系統是做什麼用的，還可能無法通過學習來掌握使用方法。

除了文中提到的用「眨眼」實現電腦上的「點擊」功能，當然還可以眨出個「摩爾斯電碼」來表示字母和數字。其實，這種代碼也是人們編出來的而已，我們也可以自創「眨眼語」：「霍金教授，咱們商量個事兒，以後你眨兩下眼表示你想喝水，三下表示想吃東西，先兩下再一下是想上廁所……。」

5. 如何與使用AAC的人士更好地交流？

答：大致有以下幾點建議：減少環境噪音；面對面，保持目光交流；先弄清他/她表示「是/否」的方式；問完問題後，給予充裕的時間讓其回答；可以讓他/她使用AAC表達一些簡單的內容，從而先讓自己明白該AAC的使用原理；無論理解他/她所表達的信息與否，誠實地告訴他/她；經常確認自己的理解正確與否，同時確認他/她是否能夠理解你說的話；最重要的是耐心。

6. 霍金曾經做過「氣管切開術」，電影中醫生說做過這個手術後霍金就再也沒法說話了，到底是什麼原理？

答：打個比方，如果自來水廠一直供水，但供水管道破裂，水都在中途流失，家裡的水龍頭也就沒水出來了。我們在說話時，肺部提供氣流，通過氣管、喉部（往往衝擊閉合的聲帶造成震動），再經口鼻腔出來。如果氣管有洞，那後面的步驟也就省略了。不過，現在醫學比當時發達，很多做過氣管切開術的人士都可以佩戴「說話瓣膜」（speaking valve）繼續說話。

【說話時，按住氣管套管入口處裝置，氣流被迫從說話瓣膜通過並向上移動】

7. 我只是好奇——那個知道秘密的人到底該咋處理？

答：這個……好像還是從大腦下手比較省心吧，比如不小心弄壞個語言區啊、記憶區啊……不然連一塊肌肉的自主運動能力都可以開發為交流手段，實在不放心。對了具體量刑的話還是要參照《中華人民共和國刑法》……

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相關文章：

1. 霍金官網上對霍金電腦的介紹：The Computer

2. Wired雜誌(2014年12月刊)對霍金交流系統演變的介紹：Exclusive: Giving Stephen Hawking a voice (Wired UK)

3. 還原自己語音的model talker網站： | Creating Personal Voices For All

4. 美國言語聽力協會對AAC系統的介紹：Augmentative and Alternative Communication (AAC)

5. 環境控制系統的介紹：Environmental Control

6. 眼動追蹤技術的一篇報道：Eye-Tracking Devices Help Disabled Use Computers :: Texas Tech Today

排名第一的答案，明明可以用一句話說清楚的：「早期手動輸入，晚期眼球追蹤，最後用語音合成系統合成並發出」，最後卻變成了——

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累不累，煩不煩？

見到一個細思恐極的想法~
如果霍金的語言合成器被入侵或者控制了呢？當年診斷其獲病後只要五年壽命，但至今他已活了二十多年。。。

嗯應該是這樣