El sistema ayuda a las personas con discapacidad motora severa a escribir más rápido y con mayor precisión.

En 1995, el editor en jefe de la revista de moda francesa Jean-Dominique Poppy sufrió un ataque epiléptico mientras conducía, lo que le provocó una afección conocida como síndrome de bloqueo, una enfermedad neurológica en la que el paciente queda completamente paralizado y solo puede moverse. los músculos que controlan el cuerpo. ojos.

Bauby, quien firmó un contrato de libro poco antes del accidente, escribió sus memorias «La escafandra y la mariposa» utilizando un sistema de dictado. logopeda Recita el alfabeto y parpadea cuando dices la letra correcta. Escribieron el libro de 130 páginas, un parpadeo a la vez.

La tecnología ha avanzado mucho desde el accidente de Bauby. Muchas personas con graves problemas de movimiento causados ​​por el síndrome de bloqueo, parálisis cerebral, esclerosis lateral amiotrófica u otras condiciones pueden comunicarse usando interfaces de computadora Seleccionan letras o palabras en una cuadrícula en la pantalla activando una sola tecla, a menudo presionando un botón, soplos de aire o destellos.

Pero los sistemas de exploración fila-columna son bastante rígidos y, de manera similar a la tecnología utilizada por el terapeuta del habla de Bauby, resaltan cada opción una por una, lo que los hace frustrantemente lentos para algunos usuarios. No es adecuado para tareas en las que las opciones no se pueden organizar en una cuadrícula, como dibujar, navegar por la web o jugar.

más sistema flexible Está siendo desarrollado por investigadores del Instituto de Tecnología de Massachusetts que coloca indicadores de selección individuales junto a cada opción en la pantalla de una computadora. Los punteros se pueden colocar en cualquier lugar, junto a cualquier cosa en la que alguien pueda hacer clic con el mouse, por lo que el usuario no necesita navegar a través de una red de opciones para realizar selecciones. El sistema, llamado Nomon, integra el razonamiento probabilístico para ver cómo los usuarios toman decisiones, luego ajusta la interfaz para mejorar su velocidad y precisión.

Los participantes en el estudio de usuarios pudieron escribir más rápido con Nomon que con el sistema de escaneo de filas y columnas. Los usuarios también obtuvieron mejores resultados en la tarea de identificación de imágenes, lo que muestra cómo Nomon se puede usar para algo más que escribir.

«Es genial y emocionante poder desarrollar software que tenga el potencial de ayudar realmente a las personas. Ser capaz de encontrar estas señales y convertirlas en una conexión como estamos acostumbrados es realmente un problema interesante», dice la autora principal Tamara. Broderick, profesor asociado en el Departamento de Ingeniería Eléctrica y Ciencias de la Computación (EECS) del MIT y miembro del Laboratorio de Sistemas de Información y Sistemas de Decisión y del Instituto de Datos, Sistemas y Sociedad.

Broderick está acompañado en el artículo por el autor principal Nicholas Bunker, un estudiante graduado de EECS. Emily Marie Neal, directora de innovación y aprendizaje automático de Averly y profesora invitada de la Universidad de Witwatersrand en Sudáfrica; y Keith Virtanen, profesor asistente de la Universidad Tecnológica de Michigan. La investigación se presenta en la Conferencia ACM sobre factores humanos en sistemas informáticos.

todo el tiempo

En la interfaz de Nomon, se coloca un pequeño reloj analógico al lado de cada opción que el usuario puede seleccionar. (La manecilla es la parte del reloj de sol que proyecta una sombra). El usuario mira una opción y toca su interruptor de palanca cuando la manecilla de la hora pasa por una línea roja de ‘atrás’. Después de cada clic, el sistema cambia las fases del reloj para separar los siguientes objetivos más probables. El usuario hace clic repetidamente hasta que se selecciona su objetivo.

Cuando se usa como teclado, los algoritmos de aprendizaje automático de Nomon intentan adivinar la siguiente palabra en función de las palabras anteriores y cada nueva letra a medida que el usuario realiza selecciones.

Broderick desarrolló una versión simplificada de Nomon hace varios años, pero decidió reconsiderarla para que el sistema fuera más fácil de usar para personas con discapacidades motoras. Ella solicitó la ayuda de Bonaker en ese momento para rediseñar la interfaz.

Primero consultaron con organizaciones sin fines de lucro que trabajan con personas con discapacidades físicas, así como con un usuario de cambio con problemas de movilidad, para recopilar comentarios sobre el diseño de Nomon.

Luego diseñaron un estudio de usuarios que representaría mejor las capacidades de las personas con discapacidades físicas. Querían asegurarse de que se realizara un análisis completo del sistema antes de gastar demasiado tiempo valioso para los usuarios con problemas de movimiento, por lo que primero probaron en usuarios que no se mueven, explica Broderick.

interruptor de encendido

Para recopilar datos más representativos, Bonaker creó un interruptor basado en cámara web que era más difícil de usar que simplemente hacer clic en un interruptor. Los usuarios que no cambiaban tenían que inclinar sus cuerpos hacia un lado de la pantalla y luego hacia el otro lado para obtener un clic.

«Y tienen que hacerlo en el momento exacto, por lo que eso realmente los ralentiza. Hicimos algunas Estudios experimentales lo que demostró que estaban mucho más cerca de los tiempos de respuesta de las personas con discapacidad psicomotora”, dice Broderick.

Llevaron a cabo un estudio de usuarios de 10 sesiones con 13 participantes sin interruptores y un usuario de un solo interruptor con una forma avanzada de SMD. En las primeras nueve sesiones, los participantes utilizaron Nomon y una interfaz de escaneado de filas y columnas durante 20 minutos cada una para realizar una entrada de texto, y en la décima sesión utilizaron ambos sistemas para la tarea de selección de imágenes.

Los usuarios que no usan Switch escriben un 15 por ciento más rápido con Nomon, mientras que un usuario con una discapacidad motora escribe más rápido que los usuarios que no usan Switch. Al escribir palabras desconocidas, los usuarios fueron un 20 por ciento más rápidos en general y cometieron la mitad de errores. En su última sesión, pudieron completar la tarea de identificación de imágenes un 36% más rápido con Nomon.

«Nomon es más indulgente que el escaneo de filas y columnas. Con el escaneo de filas y columnas, incluso si estoy un poco más lejos, ahora elegí B en lugar de A y eso está mal», dice Broderick.

Adáptese a los clics molestos

A través del pensamiento probabilístico, Nomon incorpora todo lo que sabe sobre dónde es probable que haga clic un usuario para que el proceso sea más rápido, más fácil y menos propenso a errores. Por ejemplo, si el usuario selecciona «Q», Nomon facilitará que el usuario seleccione «U» posteriormente.

Nomon también aprende cómo hace clic el usuario. Entonces, si el usuario siempre hace clic un poco después de que suene la manecilla del mediodía, el sistema se adapta a eso en tiempo real. También se adapta al ruido. Si el clic de un usuario a menudo está fuera de lugar, el sistema requiere clics adicionales para garantizar la precisión.

Esta lógica probabilística hace que Nomon sea poderoso, pero también requiere una mayor carga de clics que los sistemas de escaneo de filas y columnas. Hacer clic varias veces puede ser una tarea abrumadora para los usuarios con problemas de movilidad severos.

Broderick espera reducir la carga de clics al integrar el seguimiento de la mirada en Nomon, brindando al sistema información más sólida sobre lo que un usuario podría elegir a continuación en función de la parte de la pantalla que está mirando. Los investigadores también quieren encontrar una mejor manera de ajustar automáticamente la velocidad del reloj para ayudar a los usuarios a ser más precisos y eficientes.

Están trabajando en una nueva serie de estudios en los que planean asociarse con más usuarios con discapacidades físicas.

«Hasta ahora, los comentarios de los usuarios con discapacidad motora han sido invaluables para nosotros; estamos muy agradecidos con el usuario con discapacidad motora que comentó sobre nuestra interfaz inicial y con el usuario con discapacidad motora independiente que participó en nuestro estudio. Actualmente estamos ampliando nuestro estudio para trabajar con un grupo de población objetivo más grande y diverso. Con su ayuda, ya estamos realizando mejoras adicionales en nuestra interfaz y trabajando para comprender mejor el desempeño de Nomon».

«Las personas que no hablan con problemas de movilidad actualmente no cuentan con soluciones de comunicación efectivas para interactuar con compañeros que hablan o sistemas informáticos. La ‘brecha de comunicación’ es un problema conocido y no resuelto en la interacción humano-computadora, y hasta la fecha no hay buenas soluciones Esto explica el trabajo de investigación Que un enfoque altamente creativo respaldado por un modelo estadístico podría proporcionar ganancias de rendimiento tangibles para los usuarios que más las necesitan: personas que no hablan y que dependen de una sola tecla para comunicarse, dice Per Ola Christson, profesora de sistemas interactivos. ingeniería en la Universidad de Cambridge, que no participó en esta investigación”. El documento también demuestra el valor de complementar los conocimientos de los experimentos computacionales al involucrar a los usuarios finales y otras partes interesadas en el proceso de diseño. Encuentro este documento muy creativo e importante en un área donde se sabe que es difícil lograr un progreso significativo. »

Esta historia se ha vuelto a publicar con permiso de MIT News (web.mit.edu/newsoffice/), un sitio popular que cubre noticias relacionadas con la investigación, la innovación y la enseñanza en el MIT.