Jomirife Tech Blog: Soluções de Design de Interação Humano-Computador para pessoas com deficiência | Human-Computer Interaction Design solutions for people with disabilities

Keywords
    Interface, deficiências, interação, controlo, design, computador, hardware, software.

Índice
1. Introdução
2. Interfaces
3. Deficiências: Perda ou dano de membros superiores, Paralisia cerebral, Esclerose lateral amiotrófica, Perda de Visão e Cegueira, Surdez ou Perda Auditiva, Mudez ou Distúrbios da Fala e Linguagem
4. Soluções: Relevo nas teclas dos teclados de computador, Teclas dinâmicas para ecrãs táteis, Reconhecimento de voz, Realidade virtual, Controlo pelo pensamento/cérebro, Controlo pelos olhos, Reconhecimento de gestos, Joysticks
5. Conclusão
6. Referências

Introdução

    Segundo relatórios oficiais, cerca de 15% da população mundial (~1 bilião de pessoas) têm algum tipo de deficiência, dos quais, 2 a 4% (140 a 280 milhões de pessoas) correspondem a deficiências que impedem a normal interação com os equipamentos da forma como foram idealizados. Em Portugal, estes números correspondem a 1,5 milhões de pessoas com algum tipo de deficiência, das quais, 200 a 400 mil poderão necessitar de interfaces adequados às suas incapacidades para interagir adequadamente com um sistema.

Interfaces

    Estudos e desenvolvimento de interfaces de computador têm o objetivo essencial de permitir ao ser humano uma mais fácil e eficaz interação com o computador ou sistema. Quanto melhor for a interação com o computador melhor será o grau de satisfação e produtividade da pessoa, mas nos casos das pessoas com deficiência, essa interação pode logo ficar condicionada se o sistema de interface não for usável devido à incapacidade física de um utilizador.
    É necessário desenvolver novas aplicações, interfaces e ferramentas para os utilizadores que por impossibilidades físicas não conseguem interagir adequadamente com o sistema idealizado para o público geral. Com o desenvolvimento da tecnologia, hardware e software, torna-se mais fácil desenvolver sistemas com o utilizador em primeiro plano, permitindo a todos interagir com o sistema de forma segura e produtiva.
    A interface gráfica de uma aplicação moderna tem cerca de 40% a 90% (média de 70%) do código desenvolvido é direcionado especificamente para a interface do utilizador. Diferentes utilizadores necessitam de diferentes interfaces, colocando assim ainda uma maior carga na programação da interface para satisfazer todos os utilizadores que irão usar o sistema. Devido ao diferente tipo de deficiência que o utilizador do sistema seja portador, o dispositivo irá necessitar do suporte do dispositivo, seja através de hardware ou software, para proceder à interação.

Deficiências

Perda Ou Dano De Membros Superiores
   A ausência ou dano de um membro superior do ser humano é a deficiência mais comum que impede a normal interação do ser humano com o computador, porque os interfaces tradicionais utilizam três dispositivos comuns: Teclado, rato (ótico, bola, tátil) e ecrã tátil. O teclado utiliza uma série de botões alinhados e ordenados que funcionam como interruptores, que terão que ser pressionados individualmente para indicar ao sistema um carácter de cada vez. Um rato de computador é um dispositivo apontador portátil que deteta movimento em duas dimensões numa superfície plana, esse movimento reproduzido no sistema através do movimento de um ponteiro digital que permite o controle suave da interface gráfica de utilizador. Um ecrã tátil é um dispositivo que exibe visualmente o sistema que processa a informação, onde o utilizador por meio de pressão, gestos e múltiplos toques em simultâneo na tela introduz os comandos pretendidos. Tipicamente estes dispositivos podem ser usados com um stylus especial que é um equipamento em forma de caneta usada para introduzir os comandos com mais precisão.

O que cada um destas típicas interfaces têm em comum, é a necessidade de um utilizador necessitar dos seus membros superiores (mão(s) ou dedos) para interagir com precisão e pouca margem de erro para interagir dequadamente com cada uma das interfaces tradicionalmente utilizadas, sobre os quais os desenvolvedores de sistemas os desenvolvem para que a interação seja feita de uma dessas formas para receber os comandos de controlo.

Paralisia cerebral
A Paralisia Cerebral é um grupo de desordens no desenvolvimento do controlo motor e da postura do ser humano, esta lesão impede a progressão do desenvolvimento do sistema nervoso central, causando o problema de marcha ou usar adequadamente os braços e mãos. Esta deficiência afeta 2 em cada 1000 pessoas, tipicamente surge com frequência enquanto o ser humano ainda se encontra numa idade reduzida (criança). Esta doença compromete o desenvolvimento motor cognitivo da pessoa, causando limitações nas atividades e interação cotidianas, dessa forma afeta ou mesmo impede a interação com os comuns sistemas que utilizamos para interagir e controlar um computador/sistema.

Esclerose lateral amiotrófica
A esclerose lateral amiotrófica (ALS) é um uma doença neurológica que afeta principalmente as células nervosas, os neurônios responsáveis por controlar o movimento muscular voluntário. Os músculos voluntários permitem produzir os movimentos como mastigar, andar e falar. A doença é progressiva, o que significa que os sintomas pioram com o tempo, provocando as mesmas consequências da interação apresentada sobre “perda de membros superiores”. Uma das pessoas mais conhecidas que era afetada por esta doença, era o Físico teórico Stephen Hawking.

Perda de Visão e Cegueira
Deficiência visual é a perda ou diminuição da visão do ser humano, que é uma perda irreversível da função visual e impossível de corrigir com uma intervenção cirúrgica. Sendo que a visão é a principal forma do utilizador receber o feedback do sistema, torna difícil saber se o utilizador está a interagir adequadamente com o sistema.

Surdez ou Perda Auditiva
A incapacidade auditiva do ser humano pode variar de uma pequena perda reduzida até à surdez completa. As pessoas com perda auditiva enfrentam dificuldades de comunicação, em particular na captação quando a informação é sonora transmitida através do sistema. Esta informação pode ser a comunicação feita através de uma conversa pelo telemóvel, o som de um filme ou um sinal de emergência, que se apenas for feito de forma sonora, uma pessoa com deficiência auditiva não tem a capacidade de saber que essa informação está a ser comunicada.

Mudez ou Distúrbios da Fala e Linguagem
A mudez é regularmente associada à surdez devido a que as pessoas tipicamente nascem mudas, e por nunca terem a capacidade de ouvir, não sabem como fazer os sons que formam a fala, e portanto nunca aprendem a falar. Os distúrbios da fala e da linguagem podem ocorrer de variadas formas e em qualquer idade. Independentemente da gravidade dos distúrbios da fala e da linguagem, a habilidade e eficácia de interagir com um sistema ou ser entendida pelo mesmo, será afetada. Um sistema que é controlado pela voz (fala/linguagem) genérica não terá a capacidade de aceitar os comandos definidos pelas palavras se não for exactamente como programados no software.
Cada vez mais os sistemas estão a ser desenvolvidos de forma a que o utilizador possa dar comandos verbais entendidos pelo sistema, que processa o pedido, alguns mesmo, como o Amazon Eco, que têm enorme possibilidade e versatilidade de controlo, está desenhado para ser controla através da voz, e com comandos táteis muito limitados. Desta forma impossibilita de forma elevada a interação de pessoas com deficiências na fala.

Soluções

Relevo nas teclas dos teclados de computador
    Os teclados comuns de um computador, antigo ou novo, para um computador desktop ou portátil, possuem um relevo nas teclas “F” e “J”, e do lado dos números, na tecla com número “5”. Esse pequeno relevo que faz parte do plástico da tecla, serve de guia de referência para aquelas pessoas que escrevem sem usar a visão, não tendo como ver a letra impressa em cada uma das teclas, isto é o que é conhecido como “toque de digitação”.
    Estas teclas foram especificamente escolhidas porque estão colocadas numa posição onde os dedos indicadores ficam posicionados, o indicador da mão esquerda deve ser apoiado na tecla “F” e o indicador da esquerda sobre a tecla “J”, de modo a que a pessoa sinta o relevo e têm um guia mental para a localização de todas as outras teclas, dessa forma não existe necessidade de olhar para o teclado.
    O teclado pode ser produzido especificamente para os invisuais, em que cada tecla tem o relevo em “braille” que indica o significado de cada tecla. Este tipo de teclado pode ter o formato “querty” com ambas as indicações das teclas com a letra impressa e o relevo em braille.

Teclas dinâmicas para ecrãs táteis
    Com a evolução dos smartphones, as teclas físicas para um teclado deixaram de existir, sendo que a interação toda feita, atualmente, é através do painel tátil onde as teclas digitais são apresentadas conforme o software.
    A empresa ‘Tactus’ desenvolveu uma película que é colocada sobre o painel tátil do smartphone que é capaz de projetar botões táteis das teclas apresentadas no display de forma dinâmica. A película ganha bolhas que aumentam ou retraem através de polímeros semi-elásticos de um fluido especial que inflama de acordo com o contacto que tem, o que torna possível para uma pessoa invisual sentir fisicamente a tecla.

Demonstração da película dinâmica

Reconhecimento de voz
    O controlo e escrita por voz é uma alternativa essencial para as pessoas que perderam membros superiores ou os movimentos desses membros, perda de visão ou cegueira, pois têm o uso da voz como meio e objetivo de substituir o rato e teclado do computador para indicar a navegação e interação que o utilizador necessita de fazer com o sistema e também substitui o teclado na necessidade de digitar texto.
    Este sistema poderá ser mais rápido a escrever e com mais eficiência para aqueles que não conseguem ver para identificar a correspondência de cada tecla ou botão. Comparado ao modo tradicional utilizando o teclado, poderá uma pessoa conseguir falar mais depressa do que consegue escrever, apesar de haver sempre o problema do processamento de voz que pode não reconhecer corretamente o que foi dito.

Realidade virtual
    A realidade virtual é uma das tecnologias com maior potencial para a interação com o computador e a recepção da informação, fazendo uso de sensores para a recolha de inputs e dispositivos para o output (vídeo, áudio), cabe ao software interpretar e apresentar os dados no mundo virtual.
    O HoloLens da Microsoft é um dispositivo de realidade virtual com sensores de: IMU (Unidade de medição inercial), Câmeras de compreensão do meio ambiente, Câmera de profundidade, Câmera de foto/vídeo, Captura de realidade mista, Microfones e Sensor de luz ambiente, que tornam capaz de captar o som espacial, fazer o rastreamento de olhar, detectar os gestos, e suporte de voz.
    Como os “objetos” de interação são mostrados no mundo virtual, o software pode apresentar várias maneiras de interação com um objeto, por exemplo, para interagir com um manípulo, para mover o manípulo que fará o controlo, a pessoa pode no mundo virtual: a) pegar no manípulo e puxar para outro ponto, b) pressionar ou apontar para o local de destino do manípulo, c) empurrar o manípulo para o destino pretendido. Cada uma destas formas de interação no mundo virtual atinge o mesmo objectivo, que é posicionar o manípulo na posição pretendida, que dará o comando/controlo ao sistema. Ou para o caso de ter que pressionar um botão, o botão pode ser apresentado no mundo virtual de várias formas, tamanhos e cor. Estas formas de interação com o sistema/computador permitem um potencial enorme de interação para qualquer pessoa com diferentes tipos de deficiências, porque utilizando o mesmo hardware, cabe ao software apresentar o interface (virtual) de acordo com a necessidade do utilizador.
    Com a capacidade de todas estas interfaces de utilizador, as potencialidades deste produto são enormes quando os desenvolvedores de software começarem a produzir software especificamente direcionado para pessoas com deficiências.

Apresentação do HoloLens no MWC19, interagindo com sliders e botões

Controlo pelo pensamento/cérebro
    Esta interação, que é um dos maiores desafios nas últimas décadas, é feita através de sinais do cérebro do ser humano para que seja possível controlar ou interagir com o sistema/computador. Não é uma tecnologia de ficção científica, mas sim uma tecnologia existente, embora ainda em fase de protótipos, de baixa fidelidade e de controlo limitado, sendo possível realizar essa interação apenas com o pensamento.
    Através de um dispositivo colocado na cabeça, que faz o contato de eletrodos, é possível dar indicações ao sistema/computador como se fosse um ponteiro de um rato ou a interação do dedo de uma mão com o interface tátil. Esta tecnologia é uma solução para pessoas com vários tipos deficiências físicas, porque enquanto a pessoa tiver capacidade de pensar, tem a possibilidade de interagir, seja para clicar ou escrever, estará dependente do software receber os inputs do hardware.

Protótipo para interagir com o computador por pensamento

Imagem 13 - Equipamento da Emotiv

Controlo pelos olhos
    “Eye tracking” é o processo de rastreamento dos olhos de um utilizador que possibilita medir os movimentos com os olhos feito pelo utilizador. Determinando para onde o utilizador está a olhar e focado, tamanho da pupila e piscar de olhos, permite que o mesmo tenha a possibilidade de interagir com o sistema. Esta solução permite a interação para pessoas com vários tipos de deficiências de membros ou fala, mas que utiliza o olhar para reconhecer a interação que o utilizador pretende dar ao sistema, que serão captados através de um hardware, como uma webcam.
    O reconhecimento é feito através de diferentes algoritmos implementados no software, que processam a informação obtida através de uma câmara, permite estimar o olhar do utilizador que é obtida através do algoritmo Viola-Jones. O framework de detecção de objeto de Viola-Jones é a uma estrutura de detecção de objeto para fornecer taxas de detecção de objetos em tempo real, proposto em 2001 por Paul Viola e Michael Jones, que apesar de ter sido programado para detectar uma variedade de classes de objetos, teve como principal objetivo de fazer a detecção do rosto de pessoas.
Esta interação com o computador tem o potencial de controlar o apontador como se fizesse o movimento e cliques do comum rato, onde através do design de software específico para isso, haver um controlo da interação em que os movimentos do olhar e local para onde a pessoa está a olhar, resulta num comando imediato entendido pelo sistema, permitindo uma interação rápida e eficaz em alternativa ao rato do computador.

Interação com o computador através do olhar usando uma câmera, Processamento da informação da câmera

Reconhecimento de gestos
    “Air Motion” é um sistema desenvolvido pela LG que permite ao sistema fazer o reconhecimento de comandos do utilizador através de gestos. Implementado no novo smartphone LG G8 ThinQ. Através de gestos, o utilizador é capaz de atender chamadas, rejeitar chamadas, aumentar ou diminuir o volume, abrir aplicações, iniciar ou parar o temporizador, parar o alarme ou ativar o modo snooze, etc., apenas com os movimentos da mão que são capturados pela câmera frontal do equipamento. Não tendo sido desenvolvido para pessoas com deficiências físicas, mas para utilizadores que tenham as mãos sujas ou molhadas e não querem fazer o toque físico no ecrã, torna mesmo assim possível a interação com o equipamento a pessoas que tenham algum problema nas mãos ou dedos. Com a possibilidade da interpretação dos gestos pelo software, poderá ser desenvolvido funcionalidades de interação que ajudem a interação de pessoas realmente com essa dificuldade de interação.

Gestos para interação com o LG G8 ThinQ

Joysticks

    Videojogos são uma grande fonte de entretenimento para o público, mas tipicamente são jogados utilizando um comando ou teclado e rato que tipicamente requer ambas as mãos e precisão dos dedos, o que poderá causar limitação às pessoas com deficiências que afetam os membros superiores ou a ausência dos mesmos. Para jogadores com esse tipo de dificuldade existem joysticks alternativos que podem substituir os equipamentos tradicionais.

    Access Controller fabricado pela eDimensional, é um joystick modular para pessoas com apenas uma mão ou dificuldades dos membros superiores. O seu fator modular permite que o utilizador customize o tipo de controlos a usar e a sua posição, de modo a montar um joystick confortável que se adeque às suas necessidades.

Imagem 22 - Access Controller
Imagem 23 - Esquema de utilização do Access Controller

QuadStick é um joystick que faz uso da boca do utilizador, através do sopro e dos movimentos dos lábios, desenvolvido especificamente para pessoas que sejam tetraplégicos. Para usar este joystick, o utilizador necessita de colocar na boca o dispositivo, em que o hardware irá interpretar os movimentos dos lábios e converte para a interação de apertar os botões de um típico joystick que é entendido pela consola ou computador, onde cada movimento que o equipamento consegue reconhecer está associado a um dos botões que o jogador necessita de pressionar. A empresa que fabrica o joystick tem vários modelos disponíveis que permitem diferentes sensores para diferentes controlos de interação.

Conclusão

Dadas as tendências técnicas sociais, é evidente que as tecnologias assistivas desempenham um papel cada vez mais importante na vida das pessoas com deficiência, para a inclusão na sociedade, educação e emprego. No entanto, é necessário adotar uma abordagem ativa para que todos tenham as mesmas oportunidades e maximizar o seu potencial e valor.
Com o crescimento da quantidade de pessoas com deficiências devido a fatores naturais ou acidentes, é importante que se atue para responder ao desafio da inclusão das pessoas com deficiências, seja para fins pessoais, profissionais ou lazer. Cabe às empresas desenvolvedoras de sistemas de hardware e software, desenvolver e implementar soluções para criar uma sociedade inclusiva.
O interface por Realidade Virtual e Inteligência Artificial (AI) são duas das invenções com grande potencial para assistir na interação das pessoas com os sistemas de computadores. A Inteligência Artificial pode mudar a forma da interação das pessoas com deficiências, expandindo a eficácia com que o sistema consegue interpretar as necessidades da pessoa, para que os utilizadores com deficiências de visão, audição, cognição, aprendizagem, mobilidade ou condições de saúde mental, possam ter mais produtividades em cenários de: emprego, vida moderna e conexão humana.

Referências
Artigos
― World report on disability-World Health Organization https://www.who.int/disabilities/world_report/2011/report/en/
― The Best Computer Interfaces - MIT Technology Review https://bit.ly/2NTJHmN
― Computer keyboard - Wikipedia https://en.wikipedia.org/wiki/Computer_keyboard
― Computer mouse - Wikipedia https://en.wikipedia.org/wiki/Computer_mouse
― Touchscreen - Wikipedia https://en.wikipedia.org/wiki/Touchscreen
― Stylus (computing) - Wikipedia https://en.wikipedia.org/wiki/Stylus_(computing)
― Paralisia cerebral - Wikipedia https://pt.wikipedia.org/wiki/Paralisia_cerebral
― Paralisia cerebral pode afetar desenvolvimento motor e cognitivo - Portal Drauzio Varella https://bit.ly/2THTpOs
― What is amyotrophic lateral sclerosis? - National Institute of Neurological Disorders and Stroke https://bit.ly/2mCMnK5
― The Best Computer Interfaces: Past, Present, and Future - MIT Technology Review https://bit.ly/2NTJHmN
― Stephen Hawking - Wikipedia https://en.wikipedia.org/wiki/Stephen_Hawking
― Deficiência visual - Wikipedia https://pt.wikipedia.org/wiki/Defici%C3%AAncia_visual
― Perda Auditiva e Surdez - lds.org https://www.lds.org/topics/disability/list/hearing-loss-and-deafness
― Mudez - Wikipedia https://pt.wikipedia.org/wiki/Mudez
― Distúrbios da Fala e da Linguagem - Lds https://www.lds.org/topics/disability/list/speech-and-language-disorders
― Língua de sinais - Wikipedia https://pt.wikipedia.org/wiki/L%C3%ADngua_de_sinais
― Língua gestual portuguesa - Wikipedia https://pt.wikipedia.org/wiki/L%C3%ADngua_gestual_portuguesa
― Camera - Wikipedia https://en.wikipedia.org/wiki/Camera
― Microfone - Wikipedia https://pt.wikipedia.org/wiki/Microfone
― Como é possível controlar computadores com a mente - TecMundo https://bit.ly/2F142Ed
― Air Motion Give Touchless Commands - LG https://www.lg.com/us/mobile-phones/g8-thinq
― Novas perspectivas para a Interação Humano-Computador https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/10500/10500_4.PDF
― HCI for disabled using eye motion tracking - IEEE Xplore Digital Library https://ieeexplore.ieee.org/document/7489481
― Viola–Jones object detection framework - Wikipedia https://bit.ly/1SI20Ko
― Produtos tech que auxiliam deficientes visuais - TecTudo https://glo.bo/2VQfOqx
― Tactus apresenta tela touch com botões dinâmicos - Tecmundo https://bit.ly/2C7hjsH
― Microsoft HoloLens and its usage by handicapped persons - Martin Sivý paper https://bit.ly/2HouNnm
― HoloLens hardware details https://docs.microsoft.com/en-us/windows/mixed-reality/hololens-hardware-details
― LG G8 hands-on preview - Android Central https://www.androidcentral.com/lg-g8-preview
― Using AI to empower people with disabilities - Microsoft https://bit.ly/2I1JbzH

Vídeos
― Human Computer Interaction For The Disabled - NITTTR https://youtu.be/8SfbXkIAiKo
― Voice recognition - BBC Click https://youtu.be/vjc4LIcoux4?t=713
― Taran Van Hemert uses prototype with electrodes on the brain control - iJustine https://youtu.be/pIs77g86WhA?t=283
― Air motion - a new way to interact - LG Mobile Global https://youtu.be/1c6c0hYQEkE?t=37
― Tactus Morphing Touchscreen Keyboard hands-on - Engadget https://youtu.be/WJFwHuCs3Yw
― Microsoft shows off HoloLens 2 mixed reality headset at MWC https://www.youtube.com/watch?v=e-n90xrVXh8
― Microsoft at MWC19 Barcelona Event (HoloLens) - Microsoft https://youtu.be/c1CZsqwnWtM?t=1907
― LG G8 ThinQ: Product Video - LG Mobile Global https://www.youtube.com/watch?v=1c6c0hYQEkE
― QuadStick Kickstarter video - Fred Davison https://www.youtube.com/watch?v=awXFVKsDXMk

Imagens
1 - https://en.wikipedia.org/wiki/Computer_keyboard#/media/File:LenovoKeyboard.jpg
2 - https://en.wikipedia.org/wiki/Computer_mouse#/media/File:3-Tasten-Maus_Microsoft.jpg
3 - https://bit.ly/2Cb1QIu
4 - https://static.tuasaude.com/media/article/cc/bc/paralisia-cerebral_20035_l.jpg
5 - https://www.gazetadopovo.com.br/ra/mega/Pub/GP/p2/2009/11/13/Educacao/Imagens/enen_arquivo_pessoal.jpg
6 - https://bit.ly/2VPyEhA
7 - http://www.thestar.com.my/~/media/online/2014/09/06/08/04/sfit_py_0709_p8a_6col.ashx/
8 - http://intervox.nce.ufrj.br/~fabiano/foto2.jpg
9 - http://www.afb.org/image.ashx?ImageID=5063
10 - https://i.dailymail.co.uk/i/pix/2017/12/20/17/477B8F6B00000578-5199277-image-a-47_1513791928009.jpg
11 - https://www.dicavida.com.br/wp-content/uploads/2018/10/dicavida-perda-auditiva-capa-min.jpg
12 - https://youtu.be/pIs77g86WhA / 13 - https://img1.ibxk.com.br/2016/09/16/16180542407335.jpg
14 - http://www.bengalalegal.com/sites/default/files/teclado-f.jpg
15 - https://i0.wp.com/www.orionpc.com.br/wp-content/uploads/2016/07/Braille.jpg
16 - https://www.youtube.com/watch?v=WJFwHuCs3Yw
17,18 - https://youtu.be/c1CZsqwnWtM / 19,20 - https://www.youtube.com/watch?v=euuI3Voo05w
21 - https://www.youtube.com/watch?v=1c6c0hYQEkE / 22 - https://bit.ly/2SUg1Hf / 23 - https://bit.ly/2CcfUBf
24 - https://bit.ly/2VPhf8E, https://bit.ly/2CczKMC / 25 - https://i.ytimg.com/vi/J9ZkDvTfeAA/maxresdefault.jpg
26 - https://bit.ly/2ETgynT
27 - https://images.idgesg.net/images/article/2017/10/voice_recognition_mobile_phone_thinkstock_815448194-100740665-medium.jpg

______________________________________________________________________

Index

― Soluções de Design de Interação Humano-Computador para pessoas com deficiência (PORTUGUESE | PORTUGUÊS)

― Human-Computer Interaction Design solutions for people with disabilities (ENGLISH)

― Solutions de conception d'interaction homme-machine pour les personnes handicapées (FRENCH | FRANÇAIS)

― Soluciones de diseño de interacción humano-computadora para personas con discapacidad (SPANISH | ESPAÑOL)

― Mensch-Computer-Interaktion Gestaltungslösungen für Menschen mit Behinderungen (GERMAN | DEUTSCHE)

― Soluzioni di progettazione di interazione uomo-computer per persone con disabilità (ITALIAN | ITALIANO)

― Человек-компьютер Взаимодействие Дизайнерские решения для людей с ограниченными возможностями (RUSSIAN | РУССКИЙ)

― İnsan-Bilgisayar Etkileşimi Engelliler için tasarım çözümleri (TURKISH | TÜRK)

― Дизайнерські рішення для взаємодії людини з комп'ютером для людей з обмеженими можливостями (UKRAINIAN | УКРАЇНСЬКИЙ)

― 为残疾人提供的人机交互设计解决方案 (CHINESE | 中文)

― 障害を持つ人々のためのヒューマン - コンピュータインタラクションデザインソリューション (JAPANESE | 日本語)

― حلول تصميم التفاعل بين الإنسان والحاسوب للأشخاص ذوي الإعاقة (ARABIC | عربى)

― 장애가있는 사람들을위한 인간 - 컴퓨터 상호 작용 설계 솔루션 (KOREAN | 한국)

― Ανάλυση αλληλεπίδρασης Ανθρώπου-Υπολογιστή για άτομα με ειδικές ανάγκες (GREEK | Ελληνικά)

― Human-Computer Interaction Design-oplossingen voor mensen met een handicap (NETHERLANDS | NEDERLAND)

― Interacțiune om-calculator soluții de design pentru persoanele cu dizabilități (ROMANIA | ROMÂNIA)

______________________________________________________________________

ENGLISH

Keywords

Interface, deficiencies, interaction, control, design, computer, hardware, software.

Índice

1. Introduction
2. Interfaces
3. Deficiencies: Upper Limb Loss or Damage, Cerebral Palsy, Amyotrophic Lateral Sclerosis, Vision Loss and Blindness, Deafness or Hearing Loss, Muteness or Speech and Language Disorders
4. Solutions: Relief on keyboards of computer keyboards, Dynamic keys for tactile screens, Voice recognition, Virtual reality, Thought / brain control, Eye control, Gesture recognition, Joysticks
5. Conclusion

1. Introduction
According to official reports, about 15% of the world's population (~ 1 billion people) have some type of disability, of which 2 to 4% (140-280 million people) are deficiencies that prevent normal interaction with the equipment the way they were idealized. In Portugal, these figures correspond to 1.5 million people with some type of disability, of which 200 to 400 thousand may need adequate interfaces to their inability to interact properly with a system.

2. Interfaces
Studies and development of computer interfaces have the essential aim of allowing the human being an easier and more effective interaction with the computer or system. The better the interaction with the computer, the better the degree of satisfaction and productivity of the person, but in the case of people with disabilities, this interaction may soon be conditioned if the interface system is not usable due to the physical incapacity of a user.
It is necessary to develop new applications, interfaces and tools for users that because of physical impossibilities cannot interact properly with the system designed for the general public. With the development of technology, hardware and software, it becomes easier to develop systems with the user in the foreground, allowing everyone to interact with the system safely and productively.
The graphical interface of a modern application has about 40% to 90% (average of 70%) of the code developed is directed specifically to the user interface. Different users need different interfaces, thus placing a greater load on the interface programming to satisfy all users who will use the system. Due to the different type of disability that the system user is carrying, the device will require device support, either through hardware or software, to perform the interaction.

3. Deficiencies
Loss or Damage of Upper Members
The absence or damage of a human upper limb is the most common deficiency that prevents normal human interaction with the computer because traditional interfaces use three common devices: keyboard, mouse (optical, ball, tactile) and touch screen . The keyboard uses a series of aligned and ordered buttons that act as switches, which will have to be pressed individually to indicate to the system one character at a time. A computer mouse is a portable pointing device that detects two-dimensional movement on a flat surface, this movement reproduced in the system by the movement of a digital pointer that allows smooth control of the graphical user interface. A touch screen is a device that visually displays the system that processes the information, where the user by means of pressure, gestures and multiple simultaneous touches on the screen introduces the desired commands. Typically these devices can be used with a special stylus which is a pen-shaped device used to introduce the commands more accurately.
What each of these typical interfaces have in common is the need for a user to need their upper limbs (hand (s) or fingers) to interact accurately and with little margin of error to interact properly with each of the interfaces traditionally used, on which system developers develop them so that the interaction is done in one of these ways to receive the control commands.

Cerebral palsy
Cerebral Palsy is a group of disorders in the development of motor control and posture of the human being, this injury prevents the progression of the development of the central nervous system, causing the problem of walking or use the arms and hands properly. This deficiency affects 2 in 1000 people, typically occurring frequently while the human being is still at a reduced age (child). This disease compromises the person's cognitive motor development, causing limitations in daily activities and interaction, thus affecting or even preventing interaction with the common systems we use to interact and control a computer / system.

Amyotrophic lateral sclerosis
Amyotrophic lateral sclerosis (ALS) is a neurological disease that mainly affects nerve cells, the neurons responsible for controlling voluntary muscle movement. Volunteer muscles allow you to produce movements such as chewing, walking, and talking. The disease is progressive, meaning that the symptoms worsen over time, causing the same consequences of the interaction presented on "loss of upper limbs". One of the best-known people who was affected by this disease was the theoretical physicist Stephen Hawking.

Loss of Vision and Blindness
Visual deficiency is the loss or diminution of the human being's vision, which is an irreversible loss of visual function and impossible to correct with a surgical intervention. Since vision is the primary way users receive feedback from the system, it is difficult to know if the user is interacting properly with the system.

Deafness or Hearing Loss
The hearing impairment of the human being can vary from a small reduced loss to complete deafness. People with hearing loss face communication difficulties, particularly when recording information transmitted through the system. This information can be communication through a mobile phone conversation, the sound of a movie or an emergency signal, which if it is only done in a sonic way, a hearing impaired person does not have the capacity to know that this information is communicated.

Muteness or Speech and Language Disorders
Muteness is often associated with deafness because people are typically born mute, and because they never have the ability to hear, they do not know how to make the sounds that make up the speech, and therefore never learn to speak. Speech and language disorders can occur in a variety of ways and at any age. Regardless of the severity of speech and language disorders, the ability and effectiveness of interacting with or being understood by a system will be affected. A system that is controlled by the generic voice (speech / language) will not have the ability to accept the commands defined by the words if it is not exactly as programmed in the software.
Increasingly systems are being developed so that the user can give verbal commands understood by the system, which processes the request, some even like the Amazon Eco, which have enormous possibility and versatility of control, is designed to be controlled through the voice, and with very limited tactile commands. In this way, it makes the interaction of people with speech disabilities impossible.

4. Solutions
Relief in the keys of the computer keyboards
The common keyboards of a computer, old or new, for a desktop or laptop, have a relief on the keys "F" and "J", and on the number side, on the key with number "5". This small relief that is part of the plastic of the key, serves as a reference guide for those people who write without using the vision, not having to see the letter printed on each of the keys, this is what is known as "touch typing ".
These keys have been specifically selected because they are placed in a position where the index fingers are positioned, the left hand indicator should be supported by the "F" key and the left indicator on the "J" key, so that the person feels the and have a mental guide to the location of all other keys, so there is no need to look at the keyboard.
The keyboard can be produced specifically for the blind, where each key has the braille relief that indicates the meaning of each key. This type of keyboard can be in the "querty" format with both printed and braille embossed key indications.

Dynamic keys for tactile screens
With the evolution of smartphones, the physical keys for a keyboard cease to exist, and the entire interaction is now done through the touch panel where the digital keys are presented according to the software.
The company 'Tactus' has developed a film that is placed on the touch panel of the smartphone that is able to design tactile buttons of the keys presented in the display dynamically. The film gains bubbles that increase or retract through semielastic polymers of a special fluid that ignites according to the contact it has, which makes it possible for a blind person to physically feel the key.
Video - Dynamic Movie Demo https://www.youtube.com/watch?v=WJFwHuCs3Yw

Voice recognition
Voice control and writing is an essential alternative for people who have lost upper limbs or limb movements, loss of vision or blindness, as they have the use of voice as a means and goal of replacing the computer mouse and keyboard to indicate the navigation and interaction that the user needs to do with the system and also replaces the keyboard in the need to enter text.
This system may be faster to write and more efficiently for those who can not see to identify the match of each key or button. Compared to the traditional mode using the keyboard, a person can speak faster than he can write, although there is always the problem of voice processing that may not correctly recognize what was said.

Virtual reality
Virtual reality is one of the technologies with the greatest potential for interacting with the computer and receiving information, using sensors to collect inputs and devices for output (video, audio), it is up to the software to interpret and present the data in the virtual world.
The HoloLens from Microsoft is a virtual reality device with sensors: IMU (Inertial Measurement Unit), Environmental Understanding Cameras, Depth Camera, Photo / Video Camera, Mixed Reality Capture, Microphones and Ambient Light Sensor , which make it capable of capturing spatial sound, do the look tracking, detect the gestures, and voice support.
As the "objects" of interaction are shown in the virtual world, the software can present several ways of interacting with an object, for example, to interact with a handle, to move the handle that will make the control, one can in the virtual world: a) pick up the handle and pull to another point, b) press or point to the destination of the handle, c) push the handle to the desired destination. Each of these forms of interaction in the virtual world achieves the same goal, which is to position the knob in the desired position, which will give the command / control to the system. Or in case you have to press a button, the button can be displayed in the virtual world in various shapes, sizes and colors. These forms of interaction with the system / computer allow a huge potential of interaction for anyone with different types of disabilities, because using the same hardware, it is up to the software to present the (virtual) interface according to the user's need.
With the capability of all these user interfaces, the potential of this product is enormous when software developers begin to produce software specifically targeted to people with disabilities.
Video - Introducing HoloLens on MWC19, interacting with sliders and buttons https://www.youtube.com/watch?v=c1CZsqwnWtM

Thought / brain control
This interaction, which is one of the biggest challenges in the last decades, is done through signals from the human brain so that it is possible to control or interact with the system / computer. It is not a science fiction technology, but an existing technology, although still in the prototypes, low fidelity and limited control, being possible to realize this interaction only with the thought.
Through a device placed on the head, which makes the contact of electrodes, it is possible to give indications to the system / computer as if it were a mouse pointer or the interaction of the finger of a hand with the tactile interface. This technology is a solution for people with various physical disabilities, because as long as the person has the ability to think, has the ability to interact, whether to click or write, will be dependent on the software to receive inputs from the hardware.
Video - Prototype to interact with the computer by thought https://www.youtube.com/watch?v=pIs77g86WhA

Eye control
"Eye tracking" is the process of tracking a user's eyes that allows the user to measure eye movements. Determining where the user is looking and focusing, pupil size and blinking allows the user to interact with the system. This solution allows interaction for people with various types of limb deficiencies or speech, but who uses the look to recognize the interaction that the user intends to give to the system, which will be captured through hardware such as a webcam.
The recognition is done through different algorithms implemented in the software, which process the information obtained through a camera, allows to estimate the user's look that is obtained through the Viola-Jones algorithm. The Viola-Jones object detection framework is an object-detection framework to provide real-time object detection rates, proposed in 2001 by Paul Viola and Michael Jones, which despite being programmed to detect a variety of classes of objects, had as main objective to make the detection of the face of people.
This interaction with the computer has the potential to control the pointer as if it made the movement and clicks of the common mouse where through the specific software design for this there is a control of the interaction in which the movements of the look and location to where the person is on the look, results in an immediate command understood by the system, allowing fast and effective interaction as an alternative to the computer mouse.
Video - Interacting with the computer through the look using a camera, Processing the camera information https://www.youtube.com/watch?v=euuI3Voo05w

Gesture recognition
"Air Motion" is a system developed by LG that allows the system to recognize user commands through gestures. Implemented in the new LG G8 ThinQ smartphone. Through gestures, the user is able to answer calls, reject calls, increase or decrease the volume, open applications, start or stop the timer, stop the alarm or activate the snooze mode, etc., only with the movements of the hand that are the front camera of the equipment. Not designed for people with physical disabilities, but for users who have dirty or wet hands and do not want to physically touch the screen, it even makes it possible to interact with the device to people who have a problem with their hands or fingers. With the possibility of the interpretation of the gestures by the software, it can be developed interaction features that help the interaction of people with this difficulty of interaction.
Video - Gestures for interaction with the LG G8 ThinQ https://www.youtube.com/watch?v=1c6c0hYQEkE

Joysticks
Videogames are a great source of entertainment for the public, but are typically played using a command or keyboard and mouse that typically requires both hands and finger precision, which may cause limitation to those with disabilities affecting the upper limbs or absence of the same. For players with this type of difficulty there are alternative joysticks that can replace traditional equipment.
Access Controller manufactured by eDimensional, is a modular joystick for people with just one hand or upper limb difficulties. Its modular factor allows the user to customize the type of controls to be used and their position in order to assemble a comfortable joystick that suits their needs.
QuadStick is a joystick that makes use of the mouth of the user, through blowing and movements of the lips, developed specifically for people who are quadriplegic. To use this joystick, the user needs to put in the mouth the device, in which the hardware will interpret the movements of the lips and converts to the interaction of pressing the buttons of a typical joystick that is understood by the console or computer, where each movement that the equipment can recognize is associated with one of the buttons that the player needs to press. The company that manufactures the joystick has several models available that allow different sensors for different interaction controls.

5. Conclusion
Given the social technical trends, it is clear that assistive technologies play an increasingly important role in the lives of people with disabilities, for inclusion in society, education and employment. However, it is necessary to take an active approach so that everyone has the same opportunities and maximizes their potential and value.
With the increasing number of people with disabilities due to natural factors or accidents, it is important that you act to meet the challenge of including people with disabilities, whether for personal, professional or leisure purposes. It is up to companies that develop hardware and software systems to develop and implement solutions to create an inclusive society.
The interface by Virtual Reality and Artificial Intelligence (AI) are two of the inventions with great potential to assist in the interaction of people with computer systems. Artificial Intelligence can change the way people interact with disabilities by expanding the system's ability to interpret a person's needs so that users with vision, hearing, cognition, learning, mobility, or mental health conditions, can be more productive in scenarios of: employment, modern life and human connection.

______________________________________________________________________

FRENCH | FRANÇAIS

Solutions de conception d'interaction homme-machine pour les personnes handicapées

Mots clés

Interface, lacunes, interaction, contrôle, conception, ordinateur, matériel informatique, logiciels.

Índice

1. Introduction

2. Interfaces

3. Carences: perte ou dommages au membre supérieur, paralysie cérébrale, sclérose latérale amyotrophique, perte de vision et cécité, surdité ou perte auditive, mutilation ou troubles de la parole et du langage

4. Solutions: Soulagement des claviers d’ordinateur sur le clavier, Touches dynamiques pour écrans tactiles, Reconnaissance vocale, Réalité virtuelle, Contrôle de la pensée / du cerveau, Contrôle de la vue, Reconnaissance des gestes, Manettes de jeu

5. Conclusion

1. Introduction

Selon des rapports officiels, environ 15% de la population mondiale (environ 1 milliard de personnes) souffre d'un handicap, dont 2 à 4% (140 à 280 millions de personnes) sont des carences qui empêchent une interaction normale avec les équipements tels qu'ils étaient. idéalisé. Au Portugal, ces chiffres correspondent à 1,5 million de personnes handicapées, dont 200 à 400 000 peuvent nécessiter une interface adéquate pour ne pas être en mesure d'interagir correctement avec un système.

2. Interfaces

Les études et le développement d'interfaces informatiques ont pour objectif essentiel de permettre à l'être humain une interaction plus facile et plus efficace avec l'ordinateur ou le système. Plus l'interaction avec l'ordinateur est bonne, plus le degré de satisfaction et de productivité de la personne est élevé, mais dans le cas des personnes handicapées, cette interaction peut bientôt être conditionnée si le système d'interface n'est pas utilisable en raison de l'incapacité physique d'un utilisateur. .

Il est nécessaire de développer de nouvelles applications, interfaces et outils pour les utilisateurs qui, en raison d'impossibilités physiques, ne peuvent pas interagir correctement avec le système conçu pour le grand public. Avec le développement de la technologie, du matériel et des logiciels, il devient plus facile de développer des systèmes avec l'utilisateur au premier plan, ce qui permet à chacun d'interagir avec le système de manière sûre et productive.

L’interface graphique d’une application moderne contient environ 40% à 90% (70% en moyenne) du code développé qui s’adresse spécifiquement à l’interface utilisateur. Différents utilisateurs ont besoin d'interfaces différentes, ce qui impose une charge supplémentaire à la programmation d'interfaces pour satisfaire tous les utilisateurs qui utiliseront le système. En raison du type d'incapacité différent de l'utilisateur du système, le périphérique nécessitera une prise en charge de ce dernier, matérielle ou logicielle, pour effectuer l'interaction.

3. Carences

Perte ou dommage des membres supérieurs

L'absence ou le dommage d'un membre supérieur humain est la déficience la plus courante empêchant une interaction humaine normale avec l'ordinateur car les interfaces traditionnelles utilisent trois périphériques courants: clavier, souris (optique, balle, tactile) et écran tactile. Le clavier utilise une série de boutons alignés et ordonnés qui agissent comme des commutateurs, qu'il faudra appuyer sur chaque touche pour indiquer au système un caractère à la fois. Une souris d'ordinateur est un dispositif de pointage portable qui détecte un mouvement bidimensionnel sur une surface plane. Ce mouvement est reproduit dans le système par le mouvement d'un pointeur numérique qui permet un contrôle en douceur de l'interface utilisateur graphique. Un écran tactile est un dispositif qui affiche visuellement le système qui traite les informations. L'utilisateur, au moyen de pressions, gestes et effleurements simultanés sur l'écran, introduit les commandes souhaitées. En règle générale, ces dispositifs peuvent être utilisés avec un stylet spécial qui est un dispositif en forme de stylo utilisé pour introduire les commandes avec plus de précision.

Le point commun de chacune de ces interfaces typiques est la nécessité pour un utilisateur d'avoir besoin de ses membres supérieurs (main (s) ou doigts) pour interagir avec précision et avec une faible marge d'erreur afin d'interagir correctement avec chacune des interfaces traditionnellement utilisées, sur lesquelles: Les développeurs système les développent de manière à ce que l’interaction se fasse de l’une des manières suivantes pour recevoir les commandes de contrôle.

Paralysie cérébrale

La paralysie cérébrale est un groupe de troubles dans le développement du contrôle moteur et de la posture de l'être humain, cette blessure empêche la progression du développement du système nerveux central, causant le problème de la marche ou de l'utilisation correcte des bras et des mains. Cette déficience affecte 2 personnes sur 1000, se produisant fréquemment lorsque l’être humain est encore à un âge réduit (enfant). Cette maladie compromet le développement moteur cognitif de la personne, en limitant les activités et les interactions quotidiennes, affectant ou même empêchant les interactions avec les systèmes courants que nous utilisons pour interagir et contrôler un ordinateur / système.

La sclérose latérale amyotrophique

La sclérose latérale amyotrophique (SLA) est une maladie neurologique qui affecte principalement les cellules nerveuses, les neurones responsables du contrôle du mouvement musculaire volontaire. Les muscles volontaires vous permettent de produire des mouvements tels que mâcher, marcher et parler. La maladie est progressive, ce qui signifie que les symptômes s'aggravent avec le temps, entraînant les mêmes conséquences de l'interaction présentée sur la "perte des membres supérieurs". L'une des personnes les plus connues touchées par cette maladie était le physicien théoricien Stephen Hawking.

Perte de vision et cécité

La déficience visuelle est la perte ou la diminution de la vision de l'être humain, qui est une perte irréversible de la fonction visuelle et impossible à corriger avec une intervention chirurgicale. Étant donné que la vision est le principal moyen par lequel les utilisateurs reçoivent les informations du système, il est difficile de savoir s'il interagit correctement avec le système.

Surdité ou perte auditive

La déficience auditive de l'être humain peut aller d'une perte réduite légère à une surdité complète. Les personnes malentendantes font face à des difficultés de communication, en particulier lors de l'enregistrement d'informations transmises par le système. Ces informations peuvent être des communications via une conversation téléphonique mobile, le son d'un film ou un signal d'urgence. Si elles ne le sont que de manière sonore, une personne malentendante n'a pas la capacité de savoir que ces informations sont communiquées.

Mutualité ou troubles de la parole et du langage

La mutalité est souvent associée à la surdité parce que les gens naissent généralement muets. Et comme ils n’ont jamais la capacité d’entendre, ils ne savent pas comment faire les sons qui composent le discours et n’apprennent donc jamais à parler. Les troubles de la parole et du langage peuvent survenir de différentes façons et à tout âge. Indépendamment de la gravité des troubles de la parole et du langage, la capacité et l'efficacité d'interagir avec un système ou d'être compris par celui-ci seront affectés. Un système contrôlé par la voix générique (parole / langage) n'aura pas la capacité d'accepter les commandes définies par les mots s'il n'est pas exactement tel que programmé dans le logiciel.

De plus en plus de systèmes sont développés pour permettre à l'utilisateur de donner des commandes verbales comprises par le système, lequel traite la demande. Certaines, comme Amazon Eco, offrent des possibilités énormes et une polyvalence de contrôle. Elles sont conçues pour être contrôlées par la voix et commandes tactiles très limitées. De cette manière, l'interaction des personnes ayant des troubles de la parole est impossible.

4. Solutions

Relief dans les touches des claviers d'ordinateur

Les claviers courants d'un ordinateur, ancien ou nouveau, de bureau ou d'ordinateur portable, ont un relief sur les touches "F" et "J", et du côté numérique, sur la touche numérotée "5". Ce petit relief, qui fait partie de la matière plastique de la touche, sert de guide de référence pour les personnes qui écrivent sans utiliser la vision, n’ayant pas à voir la lettre imprimée sur chacune des touches, c’est ce que l’on appelle "frappe au clavier". ".

Ces touches ont été spécifiquement sélectionnées car elles sont placées dans une position où les index sont placés. L'indicateur de gauche doit être appuyé par la touche "F" et l'indicateur de gauche sur la touche "J", de sorte que la personne ressente le et avoir un guide mental à l'emplacement de toutes les autres touches, il n'y a donc pas besoin de regarder le clavier.

Le clavier peut être spécialement conçu pour les aveugles, chaque touche ayant le relief en braille indiquant la signification de chaque touche. Ce type de clavier peut être au format "querty" avec les indications de touche imprimées et en relief en braille.

Touches dynamiques pour écrans tactiles

Avec l'évolution des smartphones, les touches physiques d'un clavier cessent d'exister et toute l'interaction se fait désormais via l'écran tactile, où les touches numériques sont présentées conformément au logiciel.

La société 'Tactus' a développé un film qui est placé sur l'écran tactile du smartphone et qui permet de concevoir de manière dynamique les touches tactiles des touches présentées à l'écran. Le film gagne des bulles qui augmentent ou se rétractent à travers les polymères semi-élastiques d'un fluide spécial qui s'enflamme en fonction du contact qu'il a, ce qui permet à un aveugle de sentir physiquement la clé.

Vidéo - Démo de film dynamique https://www.youtube.com/watch?v=WJFwHuCs3Yw

Reconnaissance vocale

Le contrôle de la voix et l'écriture sont une alternative essentielle pour les personnes qui ont perdu les mouvements du membre supérieur ou des membres, une perte de vision ou la cécité, car elles utilisent la voix comme moyen et objectif de remplacer la souris et le clavier de l'ordinateur pour indiquer la navigation et les interactions. que l'utilisateur doit faire avec le système et remplace également le clavier dans la nécessité de saisir du texte.

Ce système peut être plus rapide à écrire et plus efficace pour ceux qui ne peuvent pas voir identifier la correspondance de chaque touche ou bouton. Comparé au mode traditionnel utilisant le clavier, une personne peut parler plus vite qu’elle ne peut écrire, bien qu’il y ait toujours un problème de traitement de la voix qui peut ne pas reconnaître correctement ce qui a été dit.

Réalité virtuelle

La réalité virtuelle est l’une des technologies les plus prometteuses en matière d’interaction avec l’ordinateur et de réception d’informations. Elle utilise des capteurs pour collecter les entrées et les périphériques de sortie (vidéo, audio). Il appartient au logiciel d’interpréter et de présenter les données de manière virtuelle. monde.

Le HoloLens de Microsoft est un dispositif de réalité virtuelle doté de capteurs: IMU (unité de mesure inertielle), caméras de compréhension de l'environnement, caméra de profondeur, caméra photo / vidéo, capture de réalité mixte, microphones et capteur de lumière ambiante, qui le rendent capable de capturer un son spatial. faire le suivi du look, détecter les gestes et prendre en charge la voix.

Comme les "objets" d'interaction sont montrés dans le monde virtuel, le logiciel peut présenter plusieurs façons d'interagir avec un objet, par exemple, pour interagir avec un handle, pour déplacer le handle qui va faire le contrôle, on peut dans le virtuel monde: a) saisissez la poignée et tirez vers un autre point, b) appuyez sur ou pointez sur la destination de la poignée, c) poussez la poignée vers la destination souhaitée. Chacune de ces formes d'interaction dans le monde virtuel atteint le même objectif, qui consiste à positionner le bouton dans la position souhaitée, ce qui donnera la commande / contrôle au système. Ou si vous devez appuyer sur un bouton, celui-ci peut être affiché dans le monde virtuel sous différentes formes, tailles et couleurs. Ces formes d’interaction avec le système / ordinateur offrent un potentiel d’interaction énorme à toute personne présentant différents types de handicap, car en utilisant le même matériel, il appartient au logiciel de présenter l’interface (virtuelle) en fonction des besoins de l’utilisateur.

Grâce à toutes ces interfaces utilisateur, le potentiel de ce produit est énorme lorsque les développeurs de logiciels commencent à produire des logiciels spécifiquement destinés aux personnes handicapées.

Vidéo - Présentation de HoloLens sur le MWC19, interaction avec des curseurs et des boutons https://www.youtube.com/watch?v=c1CZsqwnWtM

Contrôle de la pensée / du cerveau

Cette interaction, qui est l’un des plus grands défis de ces dernières décennies, se fait par des signaux du cerveau humain, ce qui permet de contrôler ou d’interagir avec le système / ordinateur. Ce n'est pas une technologie de science-fiction, mais une technologie existante, bien que restant dans les prototypes, une faible fidélité et un contrôle limité, permettant de réaliser cette interaction uniquement avec la pensée.

Grâce à un dispositif placé sur la tête, qui établit le contact des électrodes, il est possible de donner des indications au système / à l'ordinateur comme s'il s'agissait d'un pointeur de souris ou de l'interaction du doigt de la main avec l'interface tactile. Cette technologie est une solution pour les personnes ayant divers handicaps physiques, car tant que la personne a la capacité de penser, la capacité d'interagir, qu'il s'agisse de cliquer ou d'écrire, dépendra du logiciel pour recevoir les entrées du matériel.

Vidéo - Prototype pour interagir avec l'ordinateur par la pensée https://www.youtube.com/watch?v=pIs77g86WhA

Contrôle des yeux

Le "suivi du regard" est le processus de suivi des yeux d'un utilisateur qui lui permet de mesurer les mouvements oculaires. Déterminer où l’utilisateur regarde et se concentrer, la taille de l’élève et le clignotement permettent à l’utilisateur d’interagir avec le système. Cette solution permet une interaction entre les personnes présentant différents types de déficiences des membres ou de la parole, mais qui se servent du look pour reconnaître l’interaction que l’utilisateur entend donner au système, qui sera capturée à l’aide de matériel tel qu’une webcam.

La reconnaissance s'effectue à l'aide de différents algorithmes implémentés dans le logiciel, qui traitent les informations obtenues à l'aide d'une caméra, permettent d'estimer l'apparence de l'utilisateur obtenue via l'algorithme Viola-Jones. Le framework de détection d’objets Viola-Jones est un framework de détection d’objets destiné à fournir des taux de détection d’objets en temps réel, proposé en 2001 par Paul Viola et Michael Jones, qui, bien qu’il soit programmé pour détecter diverses classes d’objets, avait pour objectif principal de: faire la détection du visage des gens.

Cette interaction avec l’ordinateur a le potentiel de contrôler le pointeur comme si elle effectuait le mouvement et les clics de la souris commune lorsque, par le biais de la conception logicielle spécifique, il existe un contrôle de l’interaction dans lequel les mouvements de l’aspect et de la position la personne est dans le regard, il en résulte une commande immédiate comprise par le système, permettant une interaction rapide et efficace comme alternative à la souris d'ordinateur.

Vidéo - Interaction avec l'ordinateur via l'apparence à l'aide d'une caméra, Traitement des informations sur la caméra https://www.youtube.com/watch?v=euuI3Voo05w

Reconnaissance gestuelle

"Air Motion" est un système développé par LG qui permet au système de reconnaître les commandes de l'utilisateur par des gestes. Implémenté dans le nouveau smartphone LG G8 ThinQ. Par gestes, l’utilisateur peut répondre aux appels, rejeter des appels, augmenter ou diminuer le volume, ouvrir des applications, démarrer ou arrêter le minuteur, arrêter l’alarme ou activer le mode de répétition, etc., uniquement avec les mouvements de la main la caméra frontale de l'équipement. Non conçu pour les personnes ayant un handicap physique, mais pour les utilisateurs ayant les mains sales ou mouillées et ne voulant pas toucher physiquement l'écran, il est même possible d'interagir avec l'appareil avec les personnes ayant un problème de mains ou de doigts. Grâce à la possibilité d’interprétation des gestes par le logiciel, il est possible de développer des fonctionnalités d’interaction facilitant l’interaction des personnes ayant cette difficulté d’interaction.

Vidéo - Gestes d'interaction avec le ThinQ du G8 LG https://www.youtube.com/watch?v=1c6c0hYQEkE

Manettes de jeu

Les jeux vidéo sont une excellente source de divertissement pour le public, mais ils sont généralement joués à l'aide d'une commande, d'un clavier et d'une souris nécessitant une précision des mains et des doigts, ce qui peut limiter les personnes ayant un handicap affectant les membres supérieurs ou leur absence. Pour les joueurs avec ce type de difficulté, il existe des joysticks alternatifs pouvant remplacer les équipements traditionnels.

Access Controller, fabriqué par eDimensional, est une manette de jeu modulaire destinée aux personnes ayant des difficultés avec une seule main ou un membre supérieur. Son facteur modulaire permet à l'utilisateur de personnaliser le type de commandes à utiliser et leur position afin d'assembler une manette de jeu confortable, adaptée à leurs besoins.

QuadStick est un joystick qui exploite la bouche de l’utilisateur, par le souffle et les mouvements des lèvres, spécialement conçu pour les personnes tétraplégiques. Pour utiliser ce joystick, l’utilisateur doit mettre dans la bouche l’appareil, dans lequel le matériel interprète les mouvements des lèvres et se transforme en une action consistant à appuyer sur les boutons d’un joystick typique compris par la console ou l’ordinateur, où chaque mouvement que l’équipement peut reconnaître est associé à l’un des boutons sur lesquels le joueur doit appuyer. La société qui fabrique le joystick dispose de plusieurs modèles qui permettent différents capteurs pour différentes commandes d'interaction.

5. Conclusion

Compte tenu des tendances techniques et sociales, il est clair que les technologies d'assistance jouent un rôle de plus en plus important dans la vie des personnes handicapées, en ce qu'elles sont intégrées à la société, à l'éducation et à l'emploi. Cependant, il est nécessaire d’adopter une approche active afin que tous aient les mêmes opportunités et maximisent leur potentiel et leur valeur.

Étant donné le nombre croissant de personnes handicapées en raison de facteurs naturels ou d'accidents, il est important que vous agissiez pour relever le défi consistant à inclure les personnes handicapées, que ce soit à des fins personnelles, professionnelles ou de loisirs. Il appartient aux entreprises qui développent des systèmes matériels et logiciels d’élaborer et de mettre en œuvre des solutions visant à créer une société inclusive.

L’interface de réalité virtuelle et d’intelligence artificielle (IA) sont deux des inventions à fort potentiel d’aide à l’interaction des personnes avec les systèmes informatiques. L'intelligence artificielle peut changer la façon dont les personnes interagissent avec les personnes handicapées en élargissant la capacité du système à interpréter les besoins d'une personne, de sorte que les utilisateurs souffrant de troubles de la vue, de l'ouïe, de la cognition, de l'apprentissage, de la mobilité ou de la santé mentale puissent être plus productifs dans les scénarios suivants: emploi, moderne la vie et la connexion humaine.

______________________________________________________________________

SPANISH | ESPAÑOL

Soluciones de diseño de interacción humano-computadora para personas con discapacidad

Mots clés

Interface, lacunes, interaction, contrôle, conception, ordinateur, matériel informatique, logiciels.

Índice

1. Introduction

2. Interfaces

5. Conclusion

1. Introduction

2. Interfaces

3. Carences

Perte ou dommage des membres supérieurs

Paralysie cérébrale

La sclérose latérale amyotrophique

Pérdida de visión y ceguera

La deficiencia visual es la pérdida o disminución de la visión del ser humano, que es una pérdida irreversible de la función visual e imposible de corregir con una intervención quirúrgica. Dado que la visión es la principal forma en que los usuarios reciben comentarios del sistema, es difícil saber si el usuario está interactuando correctamente con el sistema.

Sordera o pérdida de audición

La discapacidad auditiva del ser humano puede variar desde una pequeña pérdida reducida hasta la sordera completa. Las personas con pérdida auditiva enfrentan dificultades de comunicación, especialmente cuando graban información transmitida a través del sistema. Esta información puede ser comunicación a través de una conversación por teléfono móvil, el sonido de una película o una señal de emergencia, lo cual, si solo se hace de manera sónica, una persona con discapacidad auditiva no tiene la capacidad de saber que esta información se comunica.

Mutismo o trastornos del habla y del lenguaje

El silencio a menudo se asocia con la sordera porque las personas suelen nacer mudas, y como nunca tienen la capacidad de escuchar, no saben cómo emitir los sonidos que forman el habla y, por lo tanto, nunca aprenden a hablar. Los trastornos del habla y del lenguaje pueden ocurrir de varias maneras y a cualquier edad. Independientemente de la gravedad de los trastornos del habla y del lenguaje, la capacidad y la eficacia de interactuar con un sistema o ser comprendido por él se verán afectadas. Un sistema que esté controlado por la voz genérica (habla / idioma) no tendrá la capacidad de aceptar los comandos definidos por las palabras si no es exactamente como se programa en el software.

Se están desarrollando cada vez más sistemas para que el usuario pueda dar comandos verbales entendidos por el sistema, que procesa la solicitud, algunos incluso como el Amazon Eco, que tiene una enorme posibilidad y versatilidad de control, está diseñado para ser controlado a través de la voz y con Comandos táctiles muy limitados. De esta manera, hace que la interacción de las personas con discapacidades del habla sea imposible.

4. Soluciones

Relieve en las teclas de los teclados de las computadoras.

Los teclados comunes de una computadora, antiguos o nuevos, para una computadora de escritorio o portátil, tienen un relieve en las teclas "F" y "J", y en el lado del número, en la tecla con el número "5". Este pequeño relieve que forma parte del plástico de la llave, sirve como una guía de referencia para aquellas personas que escriben sin usar la visión, sin tener que ver la letra impresa en cada una de las teclas, esto es lo que se conoce como "escritura táctil". ".

Estas teclas se seleccionaron específicamente porque están colocadas en una posición donde los dedos índices están posicionados, el indicador de la mano izquierda debe apoyarse con la tecla "F" y el indicador izquierdo en la tecla "J", de modo que la persona sienta la y tenga una guía mental de la ubicación de todas las demás teclas, por lo que no es necesario mirar el teclado.

El teclado puede producirse específicamente para ciegos, donde cada tecla tiene el relieve en braille que indica el significado de cada tecla. Este tipo de teclado puede estar en el formato "consulta" con indicaciones clave impresas y en braille en relieve.

Teclas dinámicas para pantallas táctiles.

Con la evolución de los teléfonos inteligentes, las teclas físicas de un teclado dejan de existir, y toda la interacción ahora se realiza a través del panel táctil donde las teclas digitales se presentan de acuerdo con el software.

La compañía 'Tactus' ha desarrollado una película que se coloca en el panel táctil del teléfono inteligente que puede diseñar botones táctiles de las teclas presentadas en la pantalla de forma dinámica. La película gana burbujas que aumentan o se retraen a través de polímeros semielastic de un fluido especial que se enciende de acuerdo con el contacto que tiene, lo que hace posible que una persona ciega sienta físicamente la clave.

Video: demostración dinámica de la película https://www.youtube.com/watch?v=WJFwHuCs3Yw

Reconocimiento de voz

El control por voz y la escritura son una alternativa esencial para las personas que han perdido los miembros superiores o los movimientos de las extremidades, la pérdida de visión o la ceguera, ya que utilizan la voz como un medio y objetivo de reemplazar el mouse y el teclado de la computadora para indicar la navegación y la interacción. que el usuario debe hacer con el sistema y también reemplaza el teclado en la necesidad de ingresar texto.

Este sistema puede ser más rápido de escribir y más eficiente para aquellos que no pueden ver para identificar la coincidencia de cada tecla o botón. En comparación con el modo tradicional que usa el teclado, una persona puede hablar más rápido de lo que puede escribir, aunque siempre existe el problema del procesamiento de voz que puede no reconocer correctamente lo que se dijo.

Realidad virtual

La realidad virtual es una de las tecnologías con mayor potencial para interactuar con la computadora y recibir información, al utilizar sensores para recopilar entradas y dispositivos para salida (video, audio), le corresponde al software interpretar y presentar los datos en la red virtual. mundo.

HoloLens de Microsoft es un dispositivo de realidad virtual con sensores: IMU (Unidad de Medición Inercial), Cámaras de Entendimiento Ambiental, Cámara de Profundidad, Cámara de Foto / Video, Captura de Realidad Mixta, Micrófonos y Sensor de Luz Ambiental, que lo hacen capaz de capturar sonido espacial, haga el seguimiento de la apariencia, detecte los gestos y soporte de voz.

A medida que los "objetos" de interacción se muestran en el mundo virtual, el software puede presentar varias formas de interactuar con un objeto, por ejemplo, para interactuar con un controlador, para mover el controlador que hará el control, uno puede en el virtual mundo: a) levante el asa y tire hacia otro punto, b) presione o apunte al destino del asa, c) empuje el asa hacia el destino deseado. Cada una de estas formas de interacción en el mundo virtual logra el mismo objetivo, que es colocar el botón en la posición deseada, lo que le dará el comando / control al sistema. O en caso de que tenga que presionar un botón, el botón se puede mostrar en el mundo virtual en varias formas, tamaños y colores. Estas formas de interacción con el sistema / computadora permiten un gran potencial de interacción para cualquier persona con diferentes tipos de discapacidades, ya que al usar el mismo hardware, le corresponde al software presentar la interfaz (virtual) de acuerdo con las necesidades del usuario.

Con la capacidad de todas estas interfaces de usuario, el potencial de este producto es enorme cuando los desarrolladores de software comienzan a producir software específicamente dirigido a personas con discapacidades.

Video: presentación de HoloLens en MWC19, que interactúa con los controles deslizantes y los botones https://www.youtube.com/watch?v=c1CZsqwnWtM

Control del pensamiento / cerebro

Esta interacción, que es uno de los mayores desafíos en las últimas décadas, se realiza a través de señales del cerebro humano para que sea posible controlar o interactuar con el sistema / computadora. No es una tecnología de ciencia ficción, sino una tecnología existente, aunque aún se encuentra en los prototipos, baja fidelidad y control limitado, siendo posible realizar esta interacción solo con el pensamiento.

A través de un dispositivo colocado en la cabeza, que hace el contacto de los electrodos, es posible dar indicaciones al sistema / computadora como si fuera un puntero de mouse o la interacción del dedo de una mano con la interfaz táctil. Esta tecnología es una solución para personas con diversas discapacidades físicas, ya que mientras la persona tenga la capacidad de pensar, tenga la capacidad de interactuar, ya sea para hacer clic o escribir, dependerá del software para recibir entradas del hardware.

Video: prototipo para interactuar con la computadora por el pensamiento https://www.youtube.com/watch?v=pIs77g86WhA

Control ocular

"Seguimiento ocular" es el proceso de seguimiento de los ojos de un usuario que le permite medir los movimientos oculares. Al determinar dónde está mirando y enfocando el usuario, el tamaño de la pupila y el parpadeo le permiten interactuar con el sistema. Esta solución permite la interacción para personas con diversos tipos de deficiencias o habla en las extremidades, pero quienes utilizan la apariencia para reconocer la interacción que el usuario pretende darle al sistema, que se capturará a través de hardware como una cámara web.

El reconocimiento se realiza a través de diferentes algoritmos implementados en el software, que procesan la información obtenida a través de una cámara, permite estimar el aspecto del usuario que se obtiene a través del algoritmo Viola-Jones. El marco de detección de objetos Viola-Jones es un marco de detección de objetos para proporcionar tasas de detección de objetos en tiempo real, propuesto en 2001 por Paul Viola y Michael Jones, que a pesar de estar programado para detectar una variedad de clases de objetos, tenía como objetivo principal Hacer la detección del rostro de las personas.

Esta interacción con la computadora tiene el potencial de controlar el puntero como si hiciera el movimiento y los clics del mouse común donde, a través del diseño del software específico, existe un control de la interacción en el que los movimientos de la apariencia y la ubicación a donde La persona está en la mirada, da como resultado un comando inmediato entendido por el sistema, que permite una interacción rápida y efectiva como una alternativa al mouse de la computadora.

Video: interactuar con la computadora a través de la apariencia usando una cámara, procesando la información de la cámara https://www.youtube.com/watch?v=euuI3Voo05w

Reconocimiento de gestos

"Air Motion" es un sistema desarrollado por LG que permite que el sistema reconozca los comandos del usuario mediante gestos. Implementado en el nuevo teléfono inteligente LG G8 ThinQ. A través de gestos, el usuario puede contestar llamadas, rechazar llamadas, aumentar o disminuir el volumen, abrir aplicaciones, iniciar o detener el temporizador, detener la alarma o activar el modo de despertador, etc., solo con los movimientos de la mano que son La cámara frontal del equipo. No está diseñado para personas con discapacidades físicas, pero para usuarios que tienen las manos sucias o mojadas y no quieren tocar físicamente la pantalla, incluso hace posible interactuar con el dispositivo a personas que tienen un problema con las manos o los dedos. Con la posibilidad de la interpretación de los gestos por parte del software, se pueden desarrollar características de interacción que ayudan a la interacción de las personas con esta dificultad de interacción.

Video: gestos de interacción con el LG G8 ThinQ https://www.youtube.com/watch?v=1c6c0hYQEkE

Joysticks

Los videojuegos son una gran fuente de entretenimiento para el público, pero por lo general se juegan con un comando o un teclado y un mouse que generalmente requieren precisión con las dos manos y los dedos, lo que puede causar limitación para aquellos con discapacidades que afectan las extremidades superiores o la ausencia de las mismas. Para los jugadores con este tipo de dificultad, hay joysticks alternativos que pueden reemplazar el equipo tradicional.

Access Controller, fabricado por eDimensional, es un joystick modular para personas con dificultades con una sola mano o miembro superior. Su factor modular permite al usuario personalizar el tipo de controles que se utilizarán y su posición para armar un joystick cómodo que se adapte a sus necesidades.

QuadStick es un joystick que hace uso de la boca del usuario, a través del soplo y los movimientos de los labios, desarrollado específicamente para personas que son cuadripléjicas. Para usar este joystick, el usuario debe colocar en la boca el dispositivo, en el que el hardware interpretará los movimientos de los labios y se convertirá en la interacción de presionar los botones de un joystick típico que es comprendido por la consola o computadora, donde Cada movimiento que el equipo puede reconocer está asociado con uno de los botones que el jugador debe presionar. La empresa que fabrica el joystick tiene varios modelos disponibles que permiten diferentes sensores para diferentes controles de interacción.

5. Conclusión

Dadas las tendencias técnicas sociales, está claro que las tecnologías de asistencia desempeñan un papel cada vez más importante en las vidas de las personas con discapacidades, para su inclusión en la sociedad, la educación y el empleo. Sin embargo, es necesario adoptar un enfoque activo para que todos tengan las mismas oportunidades y maximicen su potencial y valor.

Con el número creciente de personas con discapacidades debido a factores naturales o accidentes, es importante que actúe para enfrentar el desafío de incluir a personas con discapacidades, ya sea por motivos personales, profesionales o de ocio. Depende de las compañías que desarrollan sistemas de hardware y software desarrollar e implementar soluciones para crear una sociedad inclusiva.

La interfaz de Realidad Virtual e Inteligencia Artificial (IA) son dos de los inventos con gran potencial para ayudar en la interacción de las personas con los sistemas informáticos. La inteligencia artificial puede cambiar la forma en que las personas interactúan con las discapacidades al ampliar la capacidad del sistema para interpretar las necesidades de una persona, de modo que los usuarios con problemas de visión, audición, cognición, aprendizaje, movilidad o salud mental puedan ser más productivos en escenarios de: empleo, moderno Vida y conexión humana.

_______________________________________________________________________

GERMAN | DEUTSCHE

Mensch-Computer-Interaktion Gestaltungslösungen für Menschen mit Behinderungen

Schlüsselwörter

Schnittstelle, Mängel, Interaktion, Kontrolle, Design, Computer, Hardware, Software.

Índice

1. Einleitung

2. Schnittstellen

3. Mängel: Verlust oder Beschädigung der oberen Extremitäten, Zerebralparese, amyotrophe Lateralsklerose, Verlust der Sehkraft und Blindheit, Taubheit oder Hörverlust, Stummheit oder Sprach- und Sprachstörungen

4. Lösungen: Entlastung der Tastaturen von Computertastaturen, Dynamische Tasten für taktile Bildschirme, Spracherkennung, Virtuelle Realität, Gedanken- / Gehirnsteuerung, Augenkontrolle, Gestenerkennung, Joysticks

5. Schlussfolgerung

1. Einleitung

Offiziellen Berichten zufolge leiden etwa 15% der Weltbevölkerung (~ 1 Milliarde Menschen) an einer Behinderung, von denen 2 bis 4% (140 bis 280 Millionen Menschen) Mängel sind, die eine normale Interaktion mit der Ausrüstung auf diese Weise verhindern idealisiert. In Portugal entsprechen diese Zahlen 1,5 Millionen Menschen mit einer Art von Behinderung, von denen 200 bis 400.000 geeignete Schnittstellen für ihre Unfähigkeit benötigen, ordnungsgemäß mit einem System zu interagieren.

2. Schnittstellen

Studien und Entwicklung von Computerschnittstellen haben das wesentliche Ziel, dem Menschen eine einfachere und effektivere Interaktion mit dem Computer oder System zu ermöglichen. Je besser die Interaktion mit dem Computer ist, desto besser sind Zufriedenheit und Produktivität der Person. Bei Menschen mit Behinderungen kann diese Interaktion jedoch bald bedingt sein, wenn das Schnittstellensystem aufgrund der körperlichen Unfähigkeit eines Benutzers nicht verwendbar ist .

Es ist notwendig, neue Anwendungen, Schnittstellen und Tools für Benutzer zu entwickeln, die aufgrund physikalischer Unmöglichkeiten nicht mit dem für die breite Öffentlichkeit bestimmten System interagieren können. Mit der Entwicklung von Technologie, Hardware und Software wird es einfacher, Systeme mit dem Benutzer im Vordergrund zu entwickeln, sodass jeder sicher und produktiv mit dem System interagieren kann.

Die grafische Oberfläche einer modernen Anwendung besteht zu ca. 40% bis 90% (Durchschnitt 70%) des entwickelten Codes speziell für die Benutzeroberfläche. Verschiedene Benutzer benötigen unterschiedliche Schnittstellen, wodurch die Schnittstellenprogrammierung stärker belastet wird, um alle Benutzer zufrieden zu stellen, die das System verwenden. Aufgrund der unterschiedlichen Art von Behinderung, die der Systembenutzer mit sich bringt, erfordert das Gerät eine Geräteunterstützung, entweder durch Hardware oder Software, um die Interaktion durchzuführen.

3. Mängel

Verlust oder Beschädigung der oberen Mitglieder

Das Fehlen oder die Beschädigung einer menschlichen oberen Extremität ist der häufigste Mangel, der eine normale menschliche Interaktion mit dem Computer verhindert, da herkömmliche Schnittstellen drei übliche Geräte verwenden: Tastatur, Maus (optisch, Ball, taktil) und Touchscreen. Die Tastatur verwendet eine Reihe von ausgerichteten und geordneten Tasten, die als Schalter fungieren, die einzeln gedrückt werden müssen, um dem System ein Zeichen nach dem anderen anzuzeigen. Eine Computermaus ist ein tragbares Zeigegerät, das eine zweidimensionale Bewegung auf einer ebenen Oberfläche erkennt. Diese Bewegung wird im System durch die Bewegung eines digitalen Zeigers reproduziert, der eine reibungslose Steuerung der grafischen Benutzeroberfläche ermöglicht. Ein Touchscreen ist ein Gerät, das das System, das die Informationen verarbeitet, visuell darstellt, wobei der Benutzer durch Druck, Gesten und mehrere gleichzeitige Berührungen auf dem Bildschirm die gewünschten Befehle einleitet. Typischerweise können diese Geräte mit einem speziellen Stift verwendet werden, bei dem es sich um ein stiftförmiges Gerät handelt, mit dem die Befehle genauer eingegeben werden.

Was alle diese typischen Schnittstellen gemeinsam haben, ist die Notwendigkeit, dass ein Benutzer seine oberen Gliedmaßen (Hände oder Finger) benötigt, um genau und mit geringem Fehler zu interagieren, um mit jeder der traditionell verwendeten Schnittstellen richtig interagieren zu können Systementwickler entwickeln sie so, dass die Interaktion auf eine dieser Arten erfolgt, um die Steuerbefehle zu erhalten.

Zerebralparese

Zerebralparese ist eine Gruppe von Störungen bei der Entwicklung der motorischen Kontrolle und Körperhaltung des Menschen. Diese Verletzung verhindert das Fortschreiten der Entwicklung des Zentralnervensystems und verursacht das Problem, dass Arme und Hände richtig gehen oder gehen. Dieser Mangel betrifft 2 von 1000 Menschen, die in der Regel häufig auftreten, während sich der Mensch noch im Alter befindet (Kind). Diese Krankheit beeinträchtigt die kognitive motorische Entwicklung einer Person, verursacht Einschränkungen bei den täglichen Aktivitäten und der Interaktion, wodurch die Interaktion mit den üblichen Systemen, die wir zur Interaktion und zur Steuerung eines Computers / Systems verwenden, beeinflusst oder sogar verhindert wird.

Amyotrophe Lateralsklerose

Bei der Amyotrophen Lateralsklerose (ALS) handelt es sich um eine neurologische Erkrankung, die hauptsächlich Nervenzellen betrifft, die Neuronen, die für die Steuerung der willkürlichen Muskelbewegung verantwortlich sind. Mithilfe der freiwilligen Muskeln können Sie Bewegungen wie Kauen, Gehen und Sprechen erzeugen. Die Krankheit ist fortschreitend, was bedeutet, dass sich die Symptome mit der Zeit verschlechtern, was zu den gleichen Konsequenzen der Interaktion führt, die beim "Verlust der oberen Gliedmaßen" dargestellt wird. Einer der bekanntesten Menschen, die von dieser Krankheit betroffen waren, war der theoretische Physiker Stephen Hawking.

Sehverlust und Blindheit

Visueller Mangel ist der Verlust oder die Verminderung des Sehvermögens des Menschen, was einen irreversiblen Verlust der Sehfunktion darstellt und mit einem chirurgischen Eingriff nicht korrigiert werden kann. Da der Benutzer primär über das Feedback Feedback erhält, ist es schwierig zu wissen, ob der Benutzer ordnungsgemäß mit dem System interagiert.

Taubheit oder Hörverlust

Die Schwerhörigkeit des Menschen kann von einem geringen verminderten Verlust bis zur völligen Taubheit variieren. Menschen mit Hörverlust haben Kommunikationsschwierigkeiten, insbesondere bei der Aufzeichnung von Informationen, die über das System übertragen werden. Diese Informationen können die Kommunikation über ein Mobiltelefon, den Ton eines Films oder ein Notsignal sein. Wenn dies nur auf akustische Weise geschieht, kann eine hörbehinderte Person nicht wissen, dass diese Informationen übermittelt werden.

Stummheit oder Sprach- und Sprachstörungen

Stummheit wird oft mit Taubheit in Verbindung gebracht, weil die Menschen normalerweise stumm geboren werden und weil sie nie die Fähigkeit haben zu hören, sie nicht wissen, wie sie die Laute bilden sollen, aus denen sich die Sprache zusammensetzt, und deshalb nie lernen sprechen. Sprach- und Sprachstörungen können auf verschiedene Weise und in jedem Alter auftreten. Unabhängig von der Schwere von Sprach- und Sprachstörungen wird die Fähigkeit und Wirksamkeit der Interaktion mit einem System beeinflusst oder von diesem verstanden werden. Ein System, das von der generischen Sprache (Sprache / Sprache) gesteuert wird, kann die durch die Wörter definierten Befehle nicht akzeptieren, wenn es nicht genau wie in der Software programmiert ist.

In zunehmendem Maße werden Systeme entwickelt, die es dem Benutzer ermöglichen, verbale Befehle zu geben, die von dem System verstanden werden, das die Anfrage verarbeitet, einige sogar wie das Amazon Eco, die enorme Möglichkeiten und Vielseitigkeit der Steuerung aufweisen und so konzipiert sind, dass sie durch die Stimme gesteuert werden können sehr begrenzte taktile Befehle. Auf diese Weise wird die Interaktion von Menschen mit Sprechbehinderung unmöglich.

4. Lösungen

Entlastung in den Tasten der Computertastaturen

Die üblichen Tastaturen eines alten oder neuen Computers für einen Desktop oder Laptop haben eine Erleichterung auf den Tasten "F" und "J" und auf der Zahlenseite auf der Taste mit der Nummer "5". Diese kleine Erleichterung, die zum Plastik der Taste gehört, dient als Referenz für diejenigen Personen, die schreiben, ohne die Vision zu verwenden, und nicht den Buchstaben auf jeder der Tasten zu sehen brauchen. Dies wird als "Tippen" bezeichnet ".

Diese Tasten wurden speziell ausgewählt, weil sie sich an einer Position befinden, an der sich die Zeigefinger befinden. Der linke Indikator sollte durch die Taste "F" und den linken Indikator auf der Taste "J" unterstützt werden, sodass die Person dies spürt und haben Sie einen mentalen Leitfaden für die Position aller anderen Tasten, so dass Sie nicht auf die Tastatur schauen müssen.

Die Tastatur kann speziell für Jalousien hergestellt werden, bei denen jede Taste über eine Braille-Entlastung verfügt, die die Bedeutung jeder Taste angibt. Diese Art von Tastatur kann im "Querty" -Format mit Tasten- und Braille-Tastenanzeigen sein.

Dynamische Tasten für taktile Bildschirme

Mit der Entwicklung von Smartphones gibt es keine physischen Tasten mehr für eine Tastatur, und die gesamte Interaktion erfolgt jetzt über das Touchpanel, auf dem die digitalen Tasten entsprechend der Software präsentiert werden.

Die Firma 'Tactus' hat einen Film entwickelt, der auf dem Touchpanel des Smartphones platziert wird und in der Lage ist, taktile Tasten der im Display dargestellten Tasten dynamisch zu gestalten. Der Film erhält Blasen, die durch semielastische Polymere aus einer speziellen Flüssigkeit, die sich je nach Kontakt zündet, erhöht oder zurückgezogen wird, wodurch ein Blinder den Schlüssel physisch fühlen kann.

Video - Dynamic Movie Demo https://www.youtube.com/watch?v=WJFwHuCs3Yw

Spracherkennung

Sprachsteuerung und -schreiben ist eine wichtige Alternative für Menschen, die ihre Bewegungen der oberen Gliedmaßen oder der Gliedmaßen, Sehstörungen oder Blindheit verloren haben, da sie die Verwendung von Sprache als Mittel und Ziel haben, die Computermaus und die Tastatur zu ersetzen, um die Navigation und Interaktion anzuzeigen das der Benutzer mit dem System zu tun hat und die Tastatur bei der Texteingabe ersetzt.

Dieses System ist möglicherweise schneller zu schreiben und effizienter für diejenigen, die die Übereinstimmung der Tasten oder Tasten nicht erkennen können. Verglichen mit dem herkömmlichen Modus, der die Tastatur verwendet, kann eine Person schneller sprechen als sie schreiben kann, obwohl es immer das Problem der Sprachverarbeitung gibt, das das Gesagte möglicherweise nicht richtig erkennt.

Virtuelle Realität

Virtual Reality ist eine der Technologien mit dem größten Potenzial für die Interaktion mit dem Computer und den Empfang von Informationen. Mithilfe von Sensoren werden Eingänge und Geräte für die Ausgabe (Video, Audio) erfasst. Die Software kann die Daten in der virtuellen Umgebung interpretieren und darstellen Welt.

Die HoloLens von Microsoft ist ein Virtual-Reality-Gerät mit Sensoren: IMU (Inertial Measurement Unit), Umgebungskameras, Tiefenkamera, Foto- / Videokamera, Mixed Reality Capture, Mikrofone und Umgebungslichtsensor, mit denen sich räumliche Klänge erfassen lassen. Führen Sie das Look-Tracking durch, erkennen Sie die Gesten und die Sprachunterstützung.

Da die "Objekte" der Interaktion in der virtuellen Welt angezeigt werden, kann die Software mehrere Möglichkeiten der Interaktion mit einem Objekt bieten, beispielsweise um mit einem Handle zu interagieren, um das Handle zu verschieben, das das Steuerelement in der virtuellen Ebene macht Welt: a) Nimm den Griff und ziehe an einen anderen Punkt, b) drücke oder zeige auf das Ziel des Griffs, c) drücke den Griff zum gewünschten Ziel. Jede dieser Formen der Interaktion in der virtuellen Welt erreicht dasselbe Ziel, nämlich den Knopf in der gewünschten Position zu positionieren, wodurch das System den Befehl / die Steuerung erhält. Falls Sie eine Taste drücken müssen, kann die Schaltfläche in der virtuellen Welt in verschiedenen Formen, Größen und Farben angezeigt werden. Diese Formen der Interaktion mit dem System / Computer ermöglichen ein enormes Interaktionspotenzial für jeden mit unterschiedlichen Arten von Behinderungen, da bei Verwendung derselben Hardware die (virtuelle) Schnittstelle je nach den Anforderungen des Benutzers zur Verfügung gestellt werden muss.

Dank der Fähigkeit all dieser Benutzeroberflächen ist das Potenzial dieses Produkts enorm, wenn Softwareentwickler damit beginnen, speziell auf Menschen mit Behinderungen ausgerichtete Software zu erstellen.

Video - Vorstellung von HoloLens auf MWC19, Interaktion mit Schiebereglern und Schaltflächen https://www.youtube.com/watch?v=c1CZsqwnWtM

Gedanken / Gehirnkontrolle

Diese Interaktion, die eine der größten Herausforderungen der letzten Jahrzehnte darstellt, erfolgt durch Signale des menschlichen Gehirns, sodass das System / der Computer gesteuert werden kann. Es handelt sich nicht um eine Science-Fiction-Technologie, sondern um eine vorhandene Technologie, die sich zwar noch in den Prototypen befindet, eine geringe Wiedergabetreue und eine eingeschränkte Kontrolle aufweist und diese Interaktion nur mit dem Gedanken realisieren kann.

Durch eine auf dem Kopf angebrachte Vorrichtung, die den Kontakt von Elektroden herstellt, ist es möglich, dem System / Computer Hinweise zu geben, als wäre es ein Mauszeiger oder die Interaktion eines Fingers einer Hand mit der taktilen Schnittstelle. Diese Technologie ist eine Lösung für Menschen mit verschiedenen körperlichen Behinderungen, denn solange die Person die Fähigkeit hat zu denken, über die Fähigkeit verfügt, zu interagieren, sei es zu klicken oder zu schreiben, ist sie von der Software abhängig, um Eingaben von der Hardware zu erhalten.

Video - Prototyp für die Interaktion mit dem Computer durch Nachdenken https://www.youtube.com/watch?v=pIs77g86WhA

Augensteuerung

"Eyetracking" ist der Vorgang des Nachverfolgens der Augen eines Benutzers, mit dem der Benutzer die Augenbewegungen messen kann. Durch die Bestimmung des Ortes und des Fokus des Benutzers, der Pupillengröße und des Blinkens kann der Benutzer mit dem System interagieren. Diese Lösung ermöglicht die Interaktion für Personen mit verschiedenen Arten von Gliedmaßenmängeln oder Sprache. Wer jedoch das Aussehen nutzt, um die Interaktion zu erkennen, die der Benutzer dem System geben möchte, die durch Hardware wie eine Webcam erfasst wird.

Die Erkennung erfolgt durch verschiedene in der Software implementierte Algorithmen, die die durch eine Kamera erhaltenen Informationen verarbeiten, um das durch den Viola-Jones-Algorithmus erhaltene Aussehen des Benutzers abzuschätzen. Das Viola-Jones-Objekterkennungs-Framework ist ein Objekterkennungs-Framework für Echtzeit-Objekterkennungsraten, das im Jahr 2001 von Paul Viola und Michael Jones vorgeschlagen wurde und das, obwohl es programmiert war, eine Vielzahl von Objektklassen zu erkennen, das Hauptziel war machen Sie die Erkennung des Gesichts von Menschen.

Diese Interaktion mit dem Computer hat das Potenzial, den Zeiger so zu steuern, als ob er die Bewegung und die Klicks der gewöhnlichen Maus ausgeführt hätte, wobei durch das spezielle Softwaredesign hierfür die Interaktion gesteuert wird, in der die Bewegungen des Looks und des Ortes wohin gehen Ist die Person auf dem Blick, führt dies zu einem sofortigen Befehl, der vom System verstanden wird, und ermöglicht eine schnelle und effektive Interaktion als Alternative zur Computermaus.

Video - Interaktion mit dem Computer durch das Aussehen mit einer Kamera, Verarbeitung der Kamerainformationen https://www.youtube.com/watch?v=euuI3Voo05w

Gestenerkennung

"Air Motion" ist ein von LG entwickeltes System, mit dem das System Benutzerbefehle durch Gesten erkennen kann. Im neuen LG G8 ThinQ Smartphone implementiert. Durch Gesten kann der Benutzer Anrufe entgegennehmen, Anrufe ablehnen, die Lautstärke erhöhen oder verringern, Anwendungen öffnen, den Timer starten oder stoppen, den Alarm stoppen oder den Schlummermodus aktivieren, und zwar nur mit den Bewegungen der Hand die Frontkamera des Geräts. Nicht für Menschen mit körperlichen Behinderungen konzipiert, aber für Benutzer, die schmutzige oder nasse Hände haben und den Bildschirm nicht physisch berühren möchten. Dies ermöglicht sogar die Interaktion mit dem Gerät für Personen, die ein Problem mit ihren Händen oder Fingern haben. Mit der Möglichkeit der Interpretation der Gesten durch die Software können Interaktionsfunktionen entwickelt werden, die die Interaktion von Personen mit dieser Interaktionsschwierigkeit unterstützen.

Video - Gesten für die Interaktion mit dem LG G8 ThinQ https://www.youtube.com/watch?v=1c6c0hYQEkE

Joysticks

Videospiele sind eine großartige Unterhaltungsquelle für die Öffentlichkeit, werden jedoch normalerweise mit einem Befehl oder einer Tastatur und einer Maus gespielt, für die in der Regel sowohl Hände als auch Fingergenauigkeit erforderlich sind. Dies kann zu Einschränkungen bei Personen mit Behinderungen führen, die die oberen Gliedmaßen betreffen oder deren Abwesenheit. Für Spieler mit dieser Schwierigkeit gibt es alternative Joysticks, die herkömmliche Geräte ersetzen können.

Access Controller von eDimensional ist ein modularer Joystick für Personen mit nur einer Hand oder mit Problemen der oberen Extremitäten. Dank des modularen Faktors kann der Benutzer die Art der zu bedienenden Steuerelemente und deren Position anpassen, um einen komfortablen Joystick zusammenzustellen, der ihren Bedürfnissen entspricht.

QuadStick ist ein Joystick, der den Mund des Benutzers durch Blasen und Bewegungen der Lippen nutzt, die speziell für Menschen mit Quadriplegie entwickelt wurden. Um diesen Joystick zu verwenden, muss der Benutzer das Gerät in den Mund nehmen, in dem die Hardware die Bewegungen der Lippen interpretiert und in die Interaktion konvertiert, indem die Tasten eines typischen Joysticks gedrückt werden, der von der Konsole oder vom Computer verstanden wird Jede Bewegung, die das Gerät erkennen kann, ist einer der Tasten zugeordnet, die der Spieler drücken muss. Das Unternehmen, das den Joystick herstellt, verfügt über mehrere Modelle, die unterschiedliche Sensoren für unterschiedliche Interaktionskontrollen ermöglichen.

5. Schlussfolgerung

Angesichts der sozialtechnischen Trends ist es klar, dass assistive Technologien im Leben von Menschen mit Behinderungen eine immer wichtigere Rolle für die Eingliederung in die Gesellschaft, für Bildung und Beschäftigung spielen. Es ist jedoch ein aktiver Ansatz erforderlich, damit jeder die gleichen Chancen hat und sein Potenzial und seinen Wert maximiert.

Angesichts der zunehmenden Anzahl von Menschen mit Behinderungen aufgrund natürlicher Faktoren oder Unfälle ist es wichtig, dass Sie der Herausforderung begegnen, Menschen mit Behinderungen einzubeziehen, sei es zu persönlichen, beruflichen oder Freizeitzwecken. Es liegt an Unternehmen, die Hardware- und Softwaresysteme entwickeln, um Lösungen zu entwickeln und zu implementieren, um eine integrative Gesellschaft zu schaffen.

Die Schnittstelle von Virtual Reality und Künstliche Intelligenz (KI) sind zwei der Erfindungen, die ein großes Potenzial haben, die Interaktion von Menschen mit Computersystemen zu unterstützen. Künstliche Intelligenz kann die Art und Weise ändern, in der Menschen mit Behinderungen interagieren, indem die Fähigkeit des Systems erweitert wird, die Bedürfnisse einer Person zu interpretieren, sodass Benutzer mit Sehvermögen, Hören, Erkennen, Lernen, Mobilität oder psychischen Erkrankungen in den folgenden Situationen produktiver arbeiten können: Beschäftigung, modern Leben und menschliche Verbindung.

______________________________________________________________________

ITALIAN | ITALIANO

Soluzioni di progettazione di interazione uomo-computer per persone con disabilità

parole

Interfaccia, mancanze, interazione, controllo, design, computer, hardware, software.

Índice

1. Introduzione

2. Interfacce

3. Carenze: perdita o danno dell'arto superiore, paralisi cerebrale, sclerosi laterale amiotrofica, perdita della vista e cecità, sordità o perdita dell'udito, disturbi o disturbi della lingua e del linguaggio

4. Soluzioni: Rilievo su tastiere di tastiere di computer, Tasti dinamici per schermi tattili, Riconoscimento vocale, Realtà virtuale, Controllo del pensiero / cervello, Controllo visivo, Riconoscimento di gesti, Joystick

5. conclusione

1. Introduzione

Secondo i rapporti ufficiali, circa il 15% della popolazione mondiale (~ 1 miliardo di persone) ha qualche tipo di disabilità, di cui il 2-4% (140-280 milioni di persone) sono carenze che impediscono la normale interazione con l'apparecchiatura nel modo in cui erano idealizzato. In Portogallo, queste cifre corrispondono a 1,5 milioni di persone con qualche tipo di disabilità, di cui da 200 a 400 mila potrebbero aver bisogno di interfacce adeguate alla loro incapacità di interagire correttamente con un sistema.

2. Interfacce

Gli studi e lo sviluppo delle interfacce per computer hanno l'obiettivo essenziale di consentire all'essere umano un'interazione più facile e più efficace con il computer o il sistema. Migliore è l'interazione con il computer, migliore è il grado di soddisfazione e produttività della persona, ma nel caso di persone con disabilità, questa interazione potrebbe presto essere condizionata se il sistema di interfaccia non è utilizzabile a causa dell'incapacità fisica di un utente .

È necessario sviluppare nuove applicazioni, interfacce e strumenti per gli utenti che a causa dell'impossibilità fisica non possono interagire correttamente con il sistema progettato per il pubblico in generale. Con lo sviluppo di tecnologia, hardware e software, diventa più facile sviluppare sistemi con l'utente in primo piano, consentendo a tutti di interagire con il sistema in modo sicuro e produttivo.

L'interfaccia grafica di un'applicazione moderna ha da circa il 40% al 90% (in media del 70%) del codice sviluppato specificamente per l'interfaccia utente. Utenti diversi hanno bisogno di interfacce diverse, mettendo quindi un carico maggiore sulla programmazione dell'interfaccia per soddisfare tutti gli utenti che utilizzeranno il sistema. A causa del diverso tipo di disabilità che l'utente del sistema sta portando, il dispositivo richiederà il supporto del dispositivo, tramite hardware o software, per eseguire l'interazione.

3. Carenze

Perdita o danneggiamento dei membri superiori

L'assenza o il danneggiamento di un arto superiore umano è la carenza più comune che impedisce la normale interazione umana con il computer poiché le interfacce tradizionali utilizzano tre dispositivi comuni: tastiera, mouse (ottico, a sfera, tattile) e touch screen. La tastiera utilizza una serie di pulsanti allineati e ordinati che fungono da interruttori, che dovranno essere premuti singolarmente per indicare al sistema un carattere alla volta. Un mouse per computer è un dispositivo di puntamento portatile che rileva il movimento bidimensionale su una superficie piana, questo movimento riprodotto nel sistema dal movimento di un puntatore digitale che consente un controllo regolare dell'interfaccia utente grafica. Un touch screen è un dispositivo che visualizza visivamente il sistema che elabora le informazioni, in cui l'utente tramite pressione, gesti e più tocchi simultanei sullo schermo introduce i comandi desiderati. In genere questi dispositivi possono essere utilizzati con uno stilo speciale che è un dispositivo a forma di penna utilizzato per introdurre i comandi in modo più accurato.

Ciò che ciascuna di queste interfacce tipiche ha in comune è la necessità che un utente abbia bisogno che gli arti superiori (mani o dita) interagiscano in modo accurato e con un margine di errore minimo per interagire correttamente con ciascuna delle interfacce tradizionalmente utilizzate, su cui gli sviluppatori di sistemi li sviluppano in modo che l'interazione avvenga in uno di questi modi per ricevere i comandi di controllo.

Paralisi cerebrale

La paralisi cerebrale è un gruppo di disordini nello sviluppo del controllo motorio e della postura dell'essere umano, questa lesione impedisce la progressione dello sviluppo del sistema nervoso centrale, causando il problema del camminare o usare le braccia e le mani correttamente. Questa carenza interessa 2 persone su 1000, di solito si verificano frequentemente mentre l'essere umano è ancora ad un'età ridotta (bambino). Questa malattia compromette lo sviluppo motorio cognitivo della persona, causando limitazioni nelle attività quotidiane e nell'interazione, influenzando o addirittura impedendo l'interazione con i sistemi comuni che usiamo per interagire e controllare un computer / sistema.

Sclerosi laterale amiotrofica

La sclerosi laterale amiotrofica (SLA) è una malattia neurologica che colpisce principalmente le cellule nervose, i neuroni responsabili del controllo del movimento muscolare volontario. I muscoli volontari ti permettono di produrre movimenti come masticare, camminare e parlare. La malattia è progressiva, il che significa che i sintomi peggiorano nel tempo, causando le stesse conseguenze dell'interazione presentata sulla "perdita degli arti superiori". Una delle persone più conosciute colpite da questa malattia era il fisico teorico Stephen Hawking.

Perdita di visione e cecità

La mancanza visiva è la perdita o la diminuzione della visione dell'essere umano, che è una perdita irreversibile della funzione visiva e impossibile da correggere con un intervento chirurgico. Poiché la visione è il modo principale in cui gli utenti ricevono feedback dal sistema, è difficile sapere se l'utente interagisce correttamente con il sistema.

Sordità o perdita dell'udito

La perdita dell'udito dell'essere umano può variare da una piccola perdita ridotta a completa sordità. Le persone con problemi di perdita dell'udito affrontano difficoltà di comunicazione, in particolare quando registrano le informazioni trasmesse attraverso il sistema. Questa informazione può essere comunicazione attraverso una conversazione telefonica, il suono di un film o un segnale di emergenza, che se è fatto solo in modo sonoro, una persona con problemi di udito non ha la capacità di sapere che questa informazione è comunicata.

Disturbi o disturbi della lingua e del linguaggio

Il mutismo è spesso associato alla sordità perché le persone sono tipicamente mute, e poiché non hanno mai la capacità di ascoltare, non sanno come fare i suoni che compongono il discorso, e quindi non imparano mai a parlare. I disturbi del linguaggio e del linguaggio possono verificarsi in molti modi e a qualsiasi età. Indipendentemente dalla gravità dei disturbi del linguaggio e del linguaggio, sarà influenzata la capacità e l'efficacia di interagire con o essere capiti da un sistema. Un sistema che è controllato dalla voce generica (parlato / lingua) non avrà la capacità di accettare i comandi definiti dalle parole se non è esattamente come programmato nel software.

Sempre più sistemi vengono sviluppati in modo che l'utente possa impartire comandi verbali capiti dal sistema, che elabora la richiesta, alcuni persino come Amazon Eco, che hanno enormi possibilità e versatilità di controllo, sono progettati per essere controllati attraverso la voce e con comandi tattili molto limitati. In questo modo, rende impossibile l'interazione di persone con disabilità del linguaggio.

4. Soluzioni

Rilievo nei tasti delle tastiere dei computer

Le tastiere comuni di un computer, vecchio o nuovo, per un desktop o laptop, hanno un rilievo sui tasti "F" e "J", e sul lato numerico, sulla chiave con il numero "5". Questo piccolo rilievo che fa parte della plastica della chiave, serve come guida di riferimento per coloro che scrivono senza usare la visione, non dover vedere la lettera stampata su ciascuno dei tasti, questo è ciò che è noto come "tocco digitando" ".

Questi tasti sono stati selezionati appositamente perché sono posizionati in una posizione in cui sono posizionati gli indici, l'indicatore della mano sinistra dovrebbe essere supportato dal tasto "F" e l'indicatore sinistro sul tasto "J", in modo che la persona si senta e avere una guida mentale alla posizione di tutti gli altri tasti, quindi non c'è bisogno di guardare la tastiera.

La tastiera può essere prodotta appositamente per i non vedenti, in cui ogni chiave ha il rilievo braille che indica il significato di ciascun tasto. Questo tipo di tastiera può essere nel formato "querty" con indicazioni dei tasti in rilievo sia stampate che in braille.

Tasti dinamici per schermi tattili

Con l'evoluzione degli smartphone, i tasti fisici per una tastiera cessano di esistere e l'intera interazione viene ora eseguita attraverso il pannello a sfioramento in cui vengono presentate le chiavi digitali in base al software.

La società "Tactus" ha sviluppato un film che viene posizionato sul touch panel dello smartphone in grado di progettare dinamicamente pulsanti tattili dei tasti presentati nel display. Il film ottiene bolle che aumentano o si ritirano attraverso i polimeri semielastici di un fluido speciale che si accende a seconda del contatto che ha, il che rende possibile per un cieco sentire fisicamente la chiave.

Video - Demo sui film dinamici https://www.youtube.com/watch?v=WJFwHuCs3Yw

Riconoscimento vocale

Il controllo vocale e la scrittura sono un'alternativa essenziale per le persone che hanno perso arti superiori o movimenti degli arti, perdita della vista o cecità, in quanto hanno l'uso della voce come mezzo e l'obiettivo di sostituire il mouse e la tastiera del computer per indicare la navigazione e l'interazione che l'utente deve fare con il sistema e sostituisce anche la tastiera nella necessità di inserire il testo.

Questo sistema potrebbe essere più veloce da scrivere e più efficiente per coloro che non possono vedere per identificare la corrispondenza di ogni chiave o pulsante. Rispetto alla modalità tradizionale che utilizza la tastiera, una persona può parlare più velocemente di quanto possa scrivere, anche se c'è sempre il problema dell'elaborazione vocale che potrebbe non riconoscere correttamente ciò che è stato detto.

Realta virtuale

La realtà virtuale è una delle tecnologie con il maggior potenziale di interazione con il computer e la ricezione di informazioni, utilizzando sensori per raccogliere input e dispositivi per l'output (video, audio), spetta al software interpretare e presentare i dati nel virtuale mondo.

HoloLens di Microsoft è un dispositivo di realtà virtuale con sensori: IMU (Inertial Measurement Unit), Telecamere a comprensione ambientale, Videocamera di profondità, Foto / Videocamera, Cattura di realtà mista, Microfoni e Sensore di luce ambientale, che lo rendono capace di catturare il suono spaziale, eseguire il tracciamento del look, rilevare i gesti e il supporto vocale.

Poiché gli "oggetti" di interazione sono mostrati nel mondo virtuale, il software può presentare diversi modi di interagire con un oggetto, ad esempio, per interagire con un handle, per spostare l'handle che effettuerà il controllo, uno può nel virtuale mondo: a) prendere la maniglia e tirare in un altro punto, b) premere o puntare alla destinazione della maniglia, c) spingere la maniglia verso la destinazione desiderata. Ognuna di queste forme di interazione nel mondo virtuale raggiunge lo stesso obiettivo, ovvero posizionare la manopola nella posizione desiderata, che darà il comando / controllo al sistema. O nel caso in cui si debba premere un pulsante, il pulsante può essere visualizzato nel mondo virtuale in varie forme, dimensioni e colori. Queste forme di interazione con il sistema / computer consentono un enorme potenziale di interazione per chiunque abbia diversi tipi di disabilità, poiché utilizzando lo stesso hardware, spetta al software presentare l'interfaccia (virtuale) in base alle necessità dell'utente.

Con la capacità di tutte queste interfacce utente, il potenziale di questo prodotto è enorme quando gli sviluppatori software iniziano a produrre software specificamente mirati alle persone con disabilità.

Video - Presentazione di HoloLens su MWC19, interazione con cursori e pulsanti https://www.youtube.com/watch?v=c1CZsqwnWtM

Pensiero / controllo del cervello

Questa interazione, che è una delle più grandi sfide degli ultimi decenni, avviene attraverso i segnali provenienti dal cervello umano, in modo che sia possibile controllare o interagire con il sistema / computer. Non è una tecnologia fantascientifica, ma una tecnologia esistente, sebbene sia ancora nei prototipi, bassa fedeltà e controllo limitato, essendo possibile realizzare questa interazione solo con il pensiero.

Attraverso un dispositivo posto sulla testa, che crea il contatto degli elettrodi, è possibile dare indicazioni al sistema / computer come se fosse un puntatore del mouse o l'interazione del dito di una mano con l'interfaccia tattile. Questa tecnologia è una soluzione per le persone con varie disabilità fisiche, perché finché la persona ha la capacità di pensare, ha la capacità di interagire, sia che faccia clic o che scrive, dipenderà dal software per ricevere input dall'hardware.

Video - Prototipo per interagire con il computer dal pensiero https://www.youtube.com/watch?v=pIs77g86WhA

Controllo degli occhi

"Eye tracking" è il processo di tracciamento degli occhi dell'utente che consente all'utente di misurare i movimenti degli occhi. Determinando dove l'utente sta guardando e concentrandosi, le dimensioni della pupilla e il lampeggiamento consentono all'utente di interagire con il sistema. Questa soluzione consente l'interazione per le persone con vari tipi di deficienze o discorsi degli arti, ma chi usa il look per riconoscere l'interazione che l'utente intende dare al sistema, che verrà catturato attraverso hardware come una webcam.

Il riconoscimento avviene attraverso diversi algoritmi implementati nel software, che elaborano le informazioni ottenute attraverso una telecamera, consente di stimare l'aspetto dell'utente ottenuto tramite l'algoritmo Viola-Jones. Il framework di rilevamento degli oggetti Viola-Jones è un framework di rilevamento degli oggetti per fornire tassi di rilevamento degli oggetti in tempo reale, proposti nel 2001 da Paul Viola e Michael Jones, che pur essendo programmati per rilevare una varietà di classi di oggetti, avevano come obiettivo principale quello di rendere il rilevamento del volto delle persone.

Questa interazione con il computer ha il potenziale per controllare il puntatore come se avesse fatto il movimento e i clic del mouse comune dove attraverso il design del software specifico per questo c'è un controllo dell'interazione in cui i movimenti dell'aspetto e la posizione dove la persona è nell'aspetto, produce un comando immediato compreso dal sistema, consentendo un'interazione rapida ed efficace come alternativa al mouse del computer.

Video - Interagire con il computer attraverso l'aspetto utilizzando una fotocamera, Elaborazione delle informazioni della fotocamera https://www.youtube.com/watch?v=euuI3Voo05w

Riconoscimento dei gesti

"Air Motion" è un sistema sviluppato da LG che consente al sistema di riconoscere i comandi dell'utente tramite gesti. Implementato nel nuovo smartphone LG G8 ThinQ. Attraverso i gesti, l'utente è in grado di rispondere alle chiamate, rifiutare le chiamate, aumentare o diminuire il volume, aprire le applicazioni, avviare o arrestare il timer, interrompere l'allarme o attivare la modalità snooze, ecc., Solo con i movimenti della mano che sono la fotocamera frontale dell'attrezzatura. Non progettato per persone con disabilità fisiche, ma per gli utenti che hanno le mani sporche o bagnate e non vogliono toccare fisicamente lo schermo, rende persino possibile interagire con il dispositivo con persone che hanno un problema con le mani o con le dita. Con la possibilità dell'interpretazione dei gesti da parte del software, possono essere sviluppate funzionalità di interazione che aiutano l'interazione delle persone con questa difficoltà di interazione.

Video - Gesti per l'interazione con LG G8 ThinQ https://www.youtube.com/watch?v=1c6c0hYQEkE

joystick

I videogiochi sono una grande fonte di intrattenimento per il pubblico, ma in genere vengono riprodotti utilizzando un comando o una tastiera e un mouse che in genere richiedono precisione sia delle mani che delle dita, il che può causare limitazioni alle persone con disabilità che colpiscono gli arti superiori o assenza degli stessi. Per i giocatori con questo tipo di difficoltà ci sono joystick alternativi che possono sostituire le attrezzature tradizionali.

Access Controller prodotto da eDimensional, è un joystick modulare per persone con difficoltà di una mano o degli arti superiori. Il suo fattore modulare consente all'utente di personalizzare il tipo di controlli da utilizzare e la loro posizione al fine di assemblare un comodo joystick adatto alle proprie esigenze.

QuadStick è un joystick che fa uso della bocca dell'utente, attraverso il soffio e i movimenti delle labbra, sviluppato appositamente per le persone che sono tetraplegiche. Per utilizzare questo joystick, l'utente deve mettere in bocca il dispositivo, in cui l'hardware interpreta i movimenti delle labbra e converte all'interazione premendo i pulsanti di un tipico joystick che viene compreso dalla console o dal computer, dove ogni movimento che l'apparecchiatura può riconoscere è associato a uno dei pulsanti che il giocatore deve premere. La società che produce il joystick ha diversi modelli disponibili che consentono sensori diversi per diversi controlli di interazione.

5. conclusione

Date le tendenze tecniche sociali, è chiaro che le tecnologie assistive svolgono un ruolo sempre più importante nella vita delle persone con disabilità, per l'inclusione nella società, nell'istruzione e nell'occupazione. Tuttavia, è necessario adottare un approccio attivo in modo che tutti abbiano le stesse opportunità e massimizzino il loro potenziale e valore.

Con il crescente numero di persone con disabilità dovute a fattori naturali o incidenti, è importante che tu agisca per affrontare la sfida di includere le persone con disabilità, sia per scopi personali, professionali o di svago. Spetta alle aziende che sviluppano sistemi hardware e software sviluppare e implementare soluzioni per creare una società inclusiva.

L'interfaccia di Virtual Reality e Artificial Intelligence (AI) sono due delle invenzioni con un grande potenziale di assistenza nell'interazione di persone con sistemi informatici. L'Intelligenza Artificiale può cambiare il modo in cui le persone interagiscono con le disabilità espandendo la capacità del sistema di interpretare i bisogni di una persona in modo che gli utenti con vista, udito, cognizione, apprendimento, mobilità o condizioni mentali possano essere più produttivi in scenari di: occupazione, moderno vita e connessione umana.

_______________________________________________________________________

RUSSIAN | РУССКИЙ

Человек-компьютер Взаимодействие Дизайнерские решения для людей с ограниченными возможностями

Ключевые слова

Интерфейс, недостатки, взаимодействие, управление, дизайн, компьютер, оборудование, программное обеспечение.

Indice

1. Введение

2. Интерфейсы

3. Недостатки: потеря или повреждение верхней конечности, церебральный паралич, амиотрофический латеральный склероз, потеря зрения и слепота, потеря глухоты или потери слуха, немота или нарушения речи и языка

4. Решения: Рельеф на клавиатурах компьютерных клавиатур, Динамические клавиши для тактильных экранов, Распознавание голоса, Виртуальная реальность, Управление мышлением и мозгом, Контроль глаз, Распознавание жестов, Джойстики

5. Вывод

1. Введение

Согласно официальным отчетам, около 15% населения мира (~ 1 млрд. Человек) имеют определенный тип инвалидности, из которых от 2 до 4% (140-280 млн. Человек) являются недостатками, которые мешают нормальному взаимодействию с оборудованием таким, каким оно было идеализированный. В Португалии эти цифры соответствуют 1,5 миллионам людей с определенным типом инвалидности, из которых от 200 до 400 тысяч могут нуждаться в адекватных интерфейсах для их неспособности должным образом взаимодействовать с системой.

2. Интерфейсы

Исследования и разработка компьютерных интерфейсов имеют основную цель - позволить человеку легче и эффективнее взаимодействовать с компьютером или системой. Чем лучше взаимодействие с компьютером, тем выше степень удовлетворенности и продуктивности человека, но в случае людей с ограниченными возможностями это взаимодействие может вскоре быть обусловлено, если система интерфейса не будет использоваться из-за физической неспособности пользователя ,

Необходимо разработать новые приложения, интерфейсы и инструменты для пользователей, которые из-за физических невозможностей не могут должным образом взаимодействовать с системой, предназначенной для широкой публики. С развитием технологий, аппаратного и программного обеспечения становится проще разрабатывать системы с пользователем на переднем плане, позволяя каждому безопасно и продуктивно взаимодействовать с системой.

Графический интерфейс современного приложения содержит от 40% до 90% (в среднем 70%) разработанного кода, предназначенного специально для пользовательского интерфейса. Разные пользователи нуждаются в разных интерфейсах, таким образом, увеличивая нагрузку на программирование интерфейса, чтобы удовлетворить всех пользователей, которые будут использовать систему. Из-за различного типа инвалидности, которую несет системный пользователь, устройству потребуется поддержка устройства, либо с помощью аппаратного или программного обеспечения, для выполнения взаимодействия.

3. Недостатки

Потеря или повреждение высших членов

Отсутствие или повреждение верхней конечности человека является наиболее распространенным недостатком, который препятствует нормальному взаимодействию человека с компьютером, поскольку в традиционных интерфейсах используются три общих устройства: клавиатура, мышь (оптическая, шариковая, тактильная) и сенсорный экран. Клавиатура использует ряд выровненных и упорядоченных кнопок, которые действуют как переключатели, которые нужно нажимать по отдельности, чтобы указывать системе один символ за раз. Компьютерная мышь - это портативное указательное устройство, которое обнаруживает двумерное движение на плоской поверхности, это движение воспроизводится в системе с помощью движения цифрового указателя, что обеспечивает плавное управление графическим интерфейсом пользователя. Сенсорный экран - это устройство, которое визуально отображает систему, которая обрабатывает информацию, где пользователь посредством нажатия, жестов и нескольких одновременных касаний на экране вводит нужные команды. Обычно эти устройства можно использовать со специальным стилусом, который представляет собой устройство в форме ручки, используемое для более точного ввода команд.

Общим для каждого из этих типичных интерфейсов является то, что пользователю необходимо, чтобы их верхние конечности (руки или пальцы) взаимодействовали точно и с минимальными погрешностями для правильного взаимодействия с каждым из традиционно используемых интерфейсов, на которых разработчики системы разрабатывают их так, чтобы взаимодействие осуществлялось одним из этих способов получения команд управления.

Церебральный паралич

Церебральный паралич представляет собой группу расстройств в развитии двигательного контроля и осанки человека, эта травма предотвращает прогрессирование развития центральной нервной системы, вызывая проблемы при ходьбе или использовании рук и кистей рук. Этот дефицит затрагивает 2 из 1000 человек, как правило, часто встречается, когда человек еще находится в уменьшенном возрасте (ребенок). Эта болезнь ставит под угрозу когнитивно-двигательное развитие человека, вызывая ограничения в повседневной деятельности и взаимодействии, таким образом затрагивая или даже предотвращая взаимодействие с общими системами, которые мы используем для взаимодействия и управления компьютером / системой.

Боковой амиотрофический склероз

Боковой амиотрофический склероз (БАС) - это неврологическое заболевание, которое поражает главным образом нервные клетки, нейроны, отвечающие за контроль произвольного движения мышц. Волонтеры-волонтеры позволяют вам совершать движения, такие как жевание, ходьба и разговор. Болезнь прогрессирует, то есть симптомы со временем ухудшаются, вызывая те же последствия взаимодействия, что и при «потере верхних конечностей». Одним из самых известных людей, пострадавших от этой болезни, был физик-теоретик Стивен Хокинг.

Потеря зрения и слепоты

Зрительный дефицит - это потеря или ухудшение зрения человека, которое является необратимой потерей зрительной функции и которую невозможно исправить хирургическим вмешательством. Поскольку зрение является основным способом получения обратной связи от системы, трудно понять, правильно ли пользователь взаимодействует с системой.

Глухота или потеря слуха

Нарушение слуха у человека может варьироваться от небольшой уменьшенной потери до полной глухоты. Люди с потерей слуха сталкиваются с трудностями в общении, особенно при записи информации, передаваемой через систему. Эта информация может быть передана посредством разговора по мобильному телефону, звука фильма или аварийного сигнала, который, если это делается только звуковым способом, человек с нарушениями слуха не способен знать, что эта информация передается.

Немота или нарушения речи и языка

Немота часто ассоциируется с глухотой, потому что люди обычно рождаются немыми, и потому что у них никогда нет способности слышать, они не знают, как издавать звуки, из которых состоит речь, и поэтому никогда не учатся говорить. Нарушения речи и языка могут возникать различными способами и в любом возрасте. Независимо от тяжести речевых и языковых расстройств, будут затронуты способность и эффективность взаимодействия с системой или ее понимания. Система, которая управляется общим голосом (речь / язык), не будет способна принимать команды, определенные словами, если она не точно запрограммирована в программном обеспечении.

Все чаще разрабатываются системы, так что пользователь может давать устные команды, понятные системе, которая обрабатывает запрос, некоторые даже, например, Amazon Eco, которые имеют огромные возможности и универсальность управления, предназначены для управления с помощью голоса, и с очень ограниченные тактильные команды. Таким образом, это делает невозможным взаимодействие людей с нарушениями речи.

4. Решения

Рельеф в клавишах компьютерных клавиатур

Обычные клавиатуры компьютера, старые или новые, для настольного компьютера или ноутбука имеют рельеф на клавишах «F» и «J», а на цифровой стороне - на клавише с цифрой «5». Этот небольшой рельеф, который является частью пластика клавиши, служит справочным руководством для тех людей, которые пишут без видения, не видя буквы, напечатанной на каждой из клавиш, это то, что известно как «сенсорный набор текста». ».

Эти клавиши были специально выбраны, потому что они расположены в положении, в котором расположены указательные пальцы, указатель левой руки должен поддерживаться клавишей «F», а левый указатель - на клавише «J», чтобы человек чувствовал и иметь умственное руководство по расположению всех других клавиш, поэтому нет необходимости смотреть на клавиатуру.

Клавиатура может быть изготовлена специально для слепых, где каждая клавиша имеет рельеф Брайля, который указывает значение каждой клавиши. Клавиатура этого типа может быть в формате «querty» с обозначениями клавиш, напечатанными и тиснеными Брайлем.

Динамические клавиши для тактильных экранов

С развитием смартфонов физические клавиши клавиатуры перестают существовать, и теперь все взаимодействие осуществляется через сенсорную панель, где цифровые клавиши представлены в соответствии с программным обеспечением.

Компания «Тактус» разработала пленку, которая размещена на сенсорной панели смартфона и способна динамически создавать тактильные кнопки клавиш, представленных на дисплее. Пленка приобретает пузырьки, которые увеличиваются или втягиваются через полуэластичные полимеры специальной жидкости, которая воспламеняется в зависимости от контакта, который она имеет, что позволяет слепому физически чувствовать ключ.

Видео - демонстрация динамического фильма https://www.youtube.com/watch?v=WJFwHuCs3Yw

Распознавание голоса

Голосовое управление и запись являются важной альтернативой для людей, которые потеряли верхние конечности или движения конечностей, потеряли зрение или слепоту, поскольку они используют голос как средство и цель замены компьютерной мыши и клавиатуры для индикации навигации и взаимодействия. что пользователь должен делать с системой, а также заменяет клавиатуру при необходимости ввода текста.

Эта система может быть более быстрой для написания и более эффективной для тех, кто не видит, чтобы определить соответствие каждой клавиши или кнопки. По сравнению с традиционным режимом, использующим клавиатуру, человек может говорить быстрее, чем он может писать, хотя всегда существует проблема обработки голоса, которая может неправильно распознавать сказанное.

Виртуальная реальность

Виртуальная реальность является одной из технологий с наибольшим потенциалом для взаимодействия с компьютером и получения информации, с использованием датчиков для сбора входных данных и устройств для вывода (видео, аудио), это зависит от программного обеспечения, чтобы интерпретировать и представить данные в виртуальном Мир.

HoloLens от Microsoft - это устройство виртуальной реальности с датчиками: IMU (блок инерциальных измерений), камеры для определения окружения, камера глубины, фото / видеокамера, камера со смешанной реальностью, микрофоны и датчик освещенности, которые делают его способным захватывать пространственный звук, отслеживание взгляда, обнаружение жестов и голосовая поддержка.

Поскольку «объекты» взаимодействия показаны в виртуальном мире, программное обеспечение может представить несколько способов взаимодействия с объектом, например, взаимодействовать с дескриптором, перемещать дескриптор, который будет выполнять управление, можно в виртуальном Мир: а) поднимите ручку и потяните в другую точку, б) нажмите или укажите на точку назначения ручки, в) нажмите ручку в нужное место. Каждая из этих форм взаимодействия в виртуальном мире достигает той же цели, которая заключается в том, чтобы установить ручку в желаемое положение, которое даст команду / контроль системе. Или, если вам нужно нажать кнопку, кнопка может отображаться в виртуальном мире в различных формах, размерах и цветах. Эти формы взаимодействия с системой / компьютером обеспечивают огромный потенциал взаимодействия для любого человека с различными типами инвалидности, поскольку при использовании одного и того же оборудования программное обеспечение должно представлять (виртуальный) интерфейс в соответствии с потребностями пользователя.

Благодаря возможности всех этих пользовательских интерфейсов потенциал этого продукта огромен, когда разработчики программного обеспечения начинают выпускать программное обеспечение, специально предназначенное для людей с ограниченными возможностями.

Видео - Знакомство с HoloLens на MWC19, взаимодействие с ползунками и кнопками https://www.youtube.com/watch?v=c1CZsqwnWtM

Управление мышлением / мозгом

Это взаимодействие, которое является одной из самых больших проблем в последние десятилетия, осуществляется с помощью сигналов от человеческого мозга, чтобы можно было управлять или взаимодействовать с системой / компьютером. Это не научно-фантастическая технология, а существующая технология, хотя она все еще находится в прототипах, с низкой точностью и ограниченным контролем, позволяющая реализовать это взаимодействие только с мыслью.

Посредством устройства, расположенного на голове, которое обеспечивает контакт электродов, можно дать указания системе / компьютеру, как если бы это был указатель мыши или взаимодействие пальца руки с тактильным интерфейсом. Эта технология является решением для людей с различными физическими недостатками, потому что, пока человек обладает способностью мыслить, он способен взаимодействовать, нажимать или писать, будет зависеть от программного обеспечения для получения входных данных от аппаратного обеспечения.

Видео - Прототип для взаимодействия с компьютером с помощью мысли https://www.youtube.com/watch?v=pIs77g86WhA

Контроль глаз

«Отслеживание глаз» - это процесс отслеживания глаз пользователя, который позволяет пользователю измерять движения глаз. Определение, где пользователь смотрит и фокусируется, размер зрачка и мигание позволяет пользователю взаимодействовать с системой. Это решение позволяет взаимодействовать людям с различными типами недостатков конечностей или речью, но которые используют взгляд, чтобы распознать взаимодействие, которое пользователь намеревается дать системе, которая будет записана с помощью аппаратного обеспечения, такого как веб-камера.

Распознавание осуществляется с помощью различных алгоритмов, реализованных в программном обеспечении, которые обрабатывают информацию, полученную с помощью камеры, позволяет оценить внешний вид пользователя, полученный с помощью алгоритма Виолы-Джонса. Инфраструктура обнаружения объектов Viola-Jones - это инфраструктура обнаружения объектов, обеспечивающая скорость обнаружения объектов в режиме реального времени, предложенная в 2001 году Полом Виолой и Майклом Джонсом, которая, несмотря на то, что была запрограммирована для обнаружения различных классов объектов, имела в качестве основной цели сделать обнаружение лица людей.

Это взаимодействие с компьютером имеет потенциал для управления указателем, как если бы он совершал движение и щелчки обычной мышью, где посредством специальной конструкции программного обеспечения для этого существует контроль взаимодействия, при котором перемещения взгляда и местоположения туда, куда человек находится на виду, что приводит к немедленному пониманию команды системой, позволяющей быстрое и эффективное взаимодействие в качестве альтернативы компьютерной мыши.

Видео. Взаимодействие с компьютером через внешний вид с помощью камеры. Обработка информации о камере. Https://www.youtube.com/watch?v=euuI3Voo05w.

Распознавание жестов

«Air Motion» - это система, разработанная LG, которая позволяет системе распознавать пользовательские команды с помощью жестов. Реализован в новом смартфоне LG G8 ThinQ. С помощью жестов пользователь может отвечать на вызовы, отклонять вызовы, увеличивать или уменьшать громкость, открывать приложения, запускать или останавливать таймер, останавливать будильник или активировать режим повтора и т. Д. Только движениями руки, которые фронтальная камера оборудования. Он не предназначен для людей с ограниченными физическими возможностями, но предназначен для пользователей, у которых грязные или мокрые руки и которые не хотят физически прикасаться к экрану. Он даже позволяет взаимодействовать с устройством людям, у которых проблемы с руками или пальцами. С возможностью интерпретации жестов программным обеспечением, могут быть разработаны особенности взаимодействия, которые помогают взаимодействию людей с этой сложностью взаимодействия.

Видео - Жесты для взаимодействия с LG G8 ThinQ https://www.youtube.com/watch?v=1c6c0hYQEkE

Джойстики

Видеоигры являются отличным источником развлечения для публики, но, как правило, в них играют с помощью команды или клавиатуры и мыши, которые обычно требуют точности рук и пальцев, что может привести к ограничению для лиц с ограниченными возможностями, затрагивающим верхние конечности или их отсутствию. Для игроков с таким типом сложности есть альтернативные джойстики, которые могут заменить традиционное оборудование.

Контроллер доступа, изготовленный компанией eDimensional, представляет собой модульный джойстик для людей, испытывающих трудности только с одной рукой или верхней конечностью. Его модульный коэффициент позволяет пользователю настраивать тип используемых элементов управления и их положение, чтобы собрать удобный джойстик, который соответствует их потребностям.

QuadStick - это джойстик, который использует рот пользователя, с помощью поддувания и движений губ, разработанный специально для людей с параличом. Чтобы использовать этот джойстик, пользователь должен положить в рот устройство, в котором аппаратное обеспечение будет интерпретировать движения губ и преобразуется во взаимодействие нажатия кнопок типичного джойстика, понятного для консоли или компьютера, где каждое движение, которое может распознать оборудование, связано с одной из кнопок, которые игрок должен нажать. Компания, которая производит джойстик, предлагает несколько моделей, которые позволяют использовать разные датчики для разных элементов управления взаимодействием.

5. Вывод

Учитывая социальные технические тенденции, ясно, что вспомогательные технологии играют все более важную роль в жизни людей с ограниченными возможностями, для включения в общество, образования и занятости. Однако необходимо проявлять активный подход, чтобы у всех были одинаковые возможности и максимально использовать свой потенциал и ценность.

В связи с увеличением числа людей с ограниченными возможностями, вызванными природными факторами или несчастными случаями, важно, чтобы вы действовали для решения проблемы включения людей с ограниченными возможностями как в личных, профессиональных, так и в развлекательных целях. Именно компании, разрабатывающие аппаратные и программные системы, разрабатывают и внедряют решения для создания инклюзивного общества.

Интерфейс виртуальной реальности и искусственного интеллекта (ИИ) - это два изобретения, обладающие огромным потенциалом для помощи во взаимодействии людей с компьютерными системами. Искусственный интеллект может изменить способ взаимодействия людей с ограниченными возможностями, расширяя способность системы интерпретировать потребности человека, так что пользователи с нарушениями зрения, слуха, познания, обучения, мобильности или психического здоровья могут быть более продуктивными в следующих ситуациях: занятость, современные жизнь и человеческая связь.

______________________________________________________________________

TURKISH | TÜRK

İnsan-Bilgisayar Etkileşimi Engelliler için tasarım çözümleri

Anahtar kelimeler

Arayüz, eksiklikler, etkileşim, kontrol, tasarım, bilgisayar, donanım, yazılım.

indice

1. Giriş

2. Arayüzler

3. Eksiklikler: Üst Ekstremite Kaybı veya Hasarı, Serebral Palsi, Amyotrofik Lateral Skleroz, Görme Kaybı ve Körlüğü, Sağırlık veya İşitme Kaybı, Mutluluk veya Konuşma ve Dil Bozuklukları

4. Çözümler: Bilgisayar klavyelerinde rahatlama, Dokunsal ekranlar için dinamik tuşlar, Ses tanıma, Sanal gerçeklik, Düşünce / beyin kontrolü, Göz kontrolü, Jest tanıma, Joystick

5. Sonuç

1. Giriş

Resmi raporlara göre, dünya nüfusunun yaklaşık% 15'inin (~ 1 milyar insan) bir tür engeli bulunuyor; bunun% 2 ila 4'ü (140-280 milyon insan), ekipmanlarla normal şekilde etkileşimi önleyen eksiklikler. idealize. Portekiz'de, bu rakamlar bir tür engelliliği olan 1,5 milyon kişiye karşılık gelir; bunun 200 ila 400 bin bir sistemle düzgün bir şekilde etkileşime girememesi için yeterli arayüze ihtiyacı olabilir.

2. Arayüzler

Bilgisayar arayüzleri üzerinde yapılan çalışmalar ve gelişim, insanın bilgisayar veya sistemle daha kolay ve daha etkili bir etkileşim kurmasını sağlamak için temel amaçlara sahiptir. Bilgisayarla etkileşim ne kadar iyiyse, kişinin memnuniyeti ve verimliliği o kadar iyi olur, ancak engelli kişilerde, arayüz sistemi bir kullanıcının fiziksel yetersizliği nedeniyle kullanılamıyorsa, bu etkileşim kısa sürede koşullandırılabilir. .

Fiziksel imkansızlıklar nedeniyle halk için tasarlanan sistemle düzgün bir şekilde etkileşime giremeyen kullanıcılar için yeni uygulamalar, arayüzler ve araçlar geliştirmek gerekir. Teknolojinin, donanımın ve yazılımın gelişmesiyle, ön planda kullanıcıyla sistem geliştirmek ve herkesin sistemle güvenli ve verimli bir şekilde etkileşimde bulunmasını sağlamak kolaylaşır.

Modern bir uygulamanın grafik arayüzü, geliştirilen kodun yaklaşık% 40 ila% 90'ına (ortalama% 70) sahiptir ve özellikle kullanıcı arayüzüne yöneliktir. Farklı kullanıcılar farklı arayüzlere ihtiyaç duyar, bu nedenle sistemi kullanacak tüm kullanıcıları memnun etmek için arayüz programlamasına daha büyük bir yük getirir. Sistem kullanıcısının taşıdığı farklı sakatlık türleri nedeniyle, cihaz etkileşimi gerçekleştirmek için donanım veya yazılım aracılığıyla cihaz desteğine ihtiyaç duyacaktır.

3. Eksiklikler

Üst Üyelerin Kaybı veya Zararı

İnsan üst uzuvlarının yokluğu veya zarar görmesi, bilgisayarla normal şekilde etkileşimi önleyen en yaygın eksikliktir çünkü geleneksel arayüzler üç ortak cihaz kullanır: klavye, fare (optik, top, dokunsal) ve dokunmatik ekran. Klavye, sisteme bir kerede bir karakter belirtmek için ayrı ayrı basılması gereken, anahtar işlevi gören sıralı ve sıralı düğmeler kullanır. Bir bilgisayar faresi, düz bir yüzeyde iki boyutlu hareketi tespit eden taşınabilir bir işaretleme cihazıdır, bu hareket, grafiksel kullanıcı arayüzünün yumuşak kontrolünü sağlayan dijital bir göstergenin hareketi ile sistemde üretilir. Bir dokunmatik ekran, kullanıcının basıncı, hareketleri ve ekrandaki çoklu eşzamanlı dokunuşlarla istenen komutları getirdiği bilgileri işleyen sistemi görsel olarak gösteren bir cihazdır. Tipik olarak, bu cihazlar komutları daha doğru bir şekilde tanıtmak için kullanılan kalem şeklindeki bir cihaz olan özel bir kalemle kullanılabilir.

Bu tipik arayüzlerin her birinin ortak noktası, kullanıcının geleneksel olarak kullanılan arayüzlerin her biriyle düzgün bir şekilde etkileşime girmesi için üst ve uzuvlarına (el (ler) veya parmaklar) doğru ve küçük bir hata payı ile etkileşimde bulunma ihtiyacıdır sistem geliştiricileri bunları geliştirir, böylece etkileşim kontrol komutlarını almak için bu yollardan biriyle yapılır.

Serebral palsi

Serebral Palsi, motor kontrolün gelişmesinde ve insanın duruşunda bir grup bozukluktur, bu yaralanma, merkezi sinir sisteminin gelişiminin ilerlemesini önleyerek, yürüme ve kolların ve ellerin uygun şekilde kullanılması sorununa neden olur. Bu eksiklik 1000 kişiden 2'sini etkilemektedir, tipik olarak insan hala düşük bir yaştayken (çocuk) sık görülür. Bu hastalık, kişinin bilişsel motor gelişimini tehlikeye atar, günlük faaliyetlerde ve etkileşimde kısıtlamalara neden olur, böylece bir bilgisayarı / sistemi etkilemek ve kontrol etmek için kullandığımız ortak sistemler ile etkileşimi etkiler veya hatta önler.

Amyotrofik Lateral skleroz

Amiyotrofik lateral skleroz (ALS), gönüllü kas hareketini kontrol etmekten sorumlu nöron olan esas olarak sinir hücrelerini etkileyen nörolojik bir hastalıktır. Gönüllü kaslar çiğnemek, yürümek ve konuşmak gibi hareketler üretmenizi sağlar. Hastalık ilericidir, yani semptomların zamanla kötüleşmesi, "üst ekstremite kaybı" üzerinde sunulan etkileşimin aynı sonuçlarına neden olur. Bu hastalıktan en çok etkilenen kişilerden biri teorik fizikçi Stephen Hawking idi.

Görme ve Körlük Kaybı

Görme yetersizliği, insanın vizyonunun kaybolması veya azalmasıdır; bu, geri dönüşü olmayan bir görsel fonksiyon kaybıdır ve cerrahi müdahale ile düzeltilmesi imkansızdır. Vizyon, kullanıcıların sistemden geri bildirim almaları için birincil yol olduğu için, kullanıcının sistemle düzgün bir şekilde etkileşime girip girmediğini bilmek zordur.

Sağırlık veya İşitme Kaybı

İnsanın işitme bozukluğu küçük bir azaltılmış kayıptan sağırlığa kadar değişebilir. İşitme kaybı olan insanlar, özellikle sistemden iletilen bilgileri kaydederken iletişim güçlüğü çekerler. Bu bilgi, bir cep telefonu görüşmesi, bir filmin sesi veya bir acil durum sinyali yoluyla iletişim olabilir; bu, yalnızca ses olarak yapılırsa, işitme engelli bir kişi, bu bilgilerin iletildiğini bilme kapasitesine sahip değildir.

Sessizlik veya Konuşma ve Dil Bozuklukları

Mutluluk genellikle sağırlıkla ilişkilidir, çünkü insanlar genellikle dilsiz doğarlar ve asla duyma yeteneğine sahip olmadıkları için, konuşmayı oluşturan sesleri nasıl yapacaklarını bilemezler ve bu nedenle konuşmayı asla öğrenmezler. Konuşma ve dil bozuklukları çeşitli şekillerde ve her yaşta ortaya çıkabilir. Konuşma ve dil bozukluklarının ciddiyetine bakılmaksızın, bir sistemle etkileşime girme veya bu sistemle anlaşılma yeteneği ve etkisi etkilenecektir. Genel ses (konuşma / dil) tarafından kontrol edilen bir sistem, yazılımda tam olarak programlanmadığı sürece kelimelerle tanımlanan komutları kabul etme kabiliyetine sahip olmayacaktır.

Giderek artan bir şekilde sistemler geliştiriliyor, böylece kullanıcı, talebi işleyen sistem tarafından anlaşılan sözlü komutlar verebiliyor, bazıları da büyük olasılıkla ve kontrolün çok yönlülüğüne sahip olan Amazon Eco gibi bile ses üzerinden kontrol edilmek üzere tasarlandı. çok sınırlı dokunsal komutlar. Bu şekilde, konuşma engelli insanların etkileşimini imkansız hale getirir.

4. Çözümler

Bilgisayar klavyelerinin tuşlarında rahatlama

Bir masaüstü ya da dizüstü bilgisayar için eski ya da yeni bir bilgisayarın ortak klavyeleri, "F" ve "J" tuşlarına ve numara tarafında, "5" numaralı tuşa bir rahatlama verir. Anahtarın plastiğinin bir parçası olan bu küçük kabartma, vizyonu kullanmadan yazanlar için, her bir tuşun üzerine basılan mektubu görmek zorunda kalmayanlara referans kılavuzu olarak kullanılır, "dokunma yazma" olarak bilinir. ".

Bu tuşlar özel olarak seçilmiştir, çünkü işaret parmaklarının konumlandırıldığı bir konuma yerleştirilmişlerdir, soldaki gösterge "F" tuşu ile ve "J" tuşu üzerindeki sol gösterge tarafından desteklenmelidir, böylece kişi kendini hissedecektir. ve diğer tüm tuşların yerlerini belirleme konusunda zihinsel bir rehberiniz olduğundan, klavyeye bakmanıza gerek yoktur.

Klavye, her bir tuşun, her bir tuşun anlamını gösteren braille kabartmasına sahip olduğu özel olarak, kör için üretilebilir. Bu klavye türü, hem basılı hem de braille kabartmalı tuş göstergeleriyle birlikte "querty" biçiminde olabilir.

Dokunsal ekranlar için dinamik tuşlar

Akıllı telefonların evrimleşmesiyle, klavyenin fiziksel tuşları mevcut değildir ve tüm etkileşim şimdi dijital tuşların yazılıma göre sunulduğu dokunmatik panel üzerinden yapılmaktadır.

'Tactus' firması, akıllı telefonun dokunmatik paneline, ekranda sunulan tuşların dokunsal düğmelerini dinamik olarak tasarlayabilen bir film geliştirdi. Film, temas ettiği kişiye göre tutuşan özel bir sıvının yarı-plastik polimerleri vasıtasıyla artan ya da geri dönen kabarcıklar kazanır, bu da kör bir kişinin anahtarı fiziksel olarak hissetmesini mümkün kılar.

Video - Dinamik Film Gösterimi https://www.youtube.com/watch?v=WJFwHuCs3Yw

Ses tanıma

Ses kontrolü ve yazma, üst uzuvları veya uzuv hareketlerini kaybetmiş insanlar için, görme kaybını veya körlüğü kaybetmiş insanlar için vazgeçilmez bir alternatiftir; zira, bilgisayar gezinme ve etkileşimi belirtmek için bilgisayar faresini ve klavyesini değiştirmenin bir aracı ve hedefi olarak kullandıkları için kullanıcının sistemle yapması gereken ve aynı zamanda metin girme ihtiyacı olan klavyeyi değiştirmesi gerektiği anlamına gelir.

Bu sistem, her bir tuşun veya düğmenin eşleşmesini tanımlamayı göremeyenler için daha hızlı ve verimli yazabilir. Klavyeyi kullanan geleneksel kiple karşılaştırıldığında, kişi ne söylendiğini doğru olarak tanımayabilen ses işleme sorunu her zaman olmasına rağmen, yazabildiğinden daha hızlı konuşabilir.

Sanal gerçeklik

Sanal gerçeklik, bilgisayarla etkileşime girme ve bilgi alma, giriş için girdi ve aygıtları toplamak için sensörler (video, ses) kullanmak için en yüksek potansiyele sahip teknolojilerden biridir, sanal ortamda verileri yorumlamak ve sunmak için bir yazılımdır. dünya.

Microsoft'tan HoloLens, sensörleri olan sanal gerçeklik bir cihazdır: IMU (Atalet Ölçüm Birimi), Çevresel Anlama Kameraları, Derinlik Kamerası, Fotoğraf / Video Kamera, Karışık Gerçeklik Yakalama, Mikrofonlar ve Ortam Işık Sensörü Görünüm takibi yapmak, jestleri tespit etmek ve ses desteği.

Sanal dünyada etkileşimin "nesneleri" gösterildiğinde, yazılım bir nesne ile etkileşime girmenin birkaç yolunu sunabilir, örneğin, bir tutamaçla etkileşime girme, kontrolü gerçekleştirecek tutamacı hareket ettirme dünya: a) sapı kaldır ve başka bir noktaya çek, b) sapın hedefine bastır veya işaret et, c) sapı istenen varış noktasına it. Sanal dünyadaki bu etkileşim biçimlerinin her biri, sisteme komut / kontrol verecek olan düğmeyi istenen konuma konumlandırmak için aynı amaca ulaşır. Veya bir düğmeye basmanız gerektiğinde, düğme sanal dünyada çeşitli şekillerde, boyutlarda ve renklerde görüntülenebilir. Bu sistem / bilgisayar ile etkileşime girme şekilleri, farklı engelli tipleri için çok büyük bir etkileşim potansiyeline izin verir, çünkü aynı donanımı kullanarak, kullanıcının ihtiyacına göre (sanal) ara yüzünü sunmak, yazılıma bağlıdır.

Tüm bu kullanıcı arayüzlerinin yeterliliğiyle, yazılım geliştiricileri özellikle engellileri hedef alan yazılımlar üretmeye başladığında, bu ürünün potansiyeli çok büyük.

Video - MWC19'da HoloLens Tanıtımı, sürgü ve düğmelerle etkileşime girme https://www.youtube.com/watch?v=c1CZsqwnWtM

Düşünce / beyin kontrolü

Son on yılda en büyük zorluklardan biri olan bu etkileşim, insan beyninden gelen sinyallerle, sistem / bilgisayarla kontrol veya etkileşimde bulunma yoluyla yapılır. Bu bir bilim kurgu teknolojisi değil, halen prototiplerde olmasına rağmen, düşük doğruluk ve sınırlı kontrole rağmen mevcut bir teknoloji, bu düşünceyi ancak düşünce ile gerçekleştirmek mümkün.

Elektrotların temas etmesini sağlayan kafanın üzerine yerleştirilmiş bir cihazla, sisteme / bilgisayara bir fare işaretçisi gibi görünüyor ya da bir elin parmağının dokunsal arayüzle etkileşimi gibi göstergeler vermek mümkün. Bu teknoloji, çeşitli fiziksel engeli olan insanlar için bir çözümdür, çünkü kişi düşünme yeteneğine sahip olduğu sürece, etkileşimde bulunma, tıklama veya yazma işleminden, donanımdan girdi almak için yazılıma bağlı olacaktır.

Video - Düşünceyle bilgisayarla etkileşime geçmek için prototip https://www.youtube.com/watch?v=pIs77g86WhA

Göz kontrolü

"Göz izleme", kullanıcının göz hareketlerini ölçmesini sağlayan bir kullanıcının gözlerini izleme işlemidir. Kullanıcının nereye baktığını ve odaklandığını belirlemek, öğrenci büyüklüğü ve yanıp sönme, kullanıcının sistemle etkileşime girmesini sağlar. Bu çözüm, çeşitli uzuv eksiklikleri veya konuşmaları olan insanlar için etkileşime izin verir, ancak kullanıcının web kamerası gibi bir donanım aracılığıyla yakalanacak olan sisteme vermek istediği etkileşimi tanımak için görünümü kullanır.

Tanınma, bir kamera ile elde edilen bilgiyi işleyen yazılımda uygulanan farklı algoritmalar aracılığıyla yapılır, kullanıcının Viola-Jones algoritması ile elde edilen görünümünü tahmin etmesini sağlar. Viola-Jones nesne tespit çerçevesi, 2001 yılında Paul Viola ve Michael Jones tarafından önerilen ve çeşitli nesne sınıflarını tespit etmek için programlanmasına rağmen temel amaç olarak sahip oldukları gerçek zamanlı nesne tespit oranlarını sağlayan bir nesne tespit çerçevesidir. İnsanların yüzünü tespit eder.

Bilgisayarla olan bu etkileşim, imleci, ortak fare hareketini ve tıklamalarını yapmış gibi kontrol etme potansiyeline sahiptir; bunun için özel yazılım tasarımı sayesinde, görünüm ve konum hareketlerinin bulunduğu yerdeki etkileşimin kontrolü kişi bakış açısındadır ve sistem tarafından anlaşılan bir komutla sonuçlanır ve bilgisayar faresine alternatif olarak hızlı ve etkili bir etkileşime izin verir.

Video - Kamera kullanarak bakışla bilgisayarla etkileşime girme, Kamera bilgilerini işleme https://www.youtube.com/watch?v=euuI3Voo05w

Mimik tanıma

"Hava Hareketi", LG tarafından geliştirilen ve sistemin kullanıcı komutlarını hareketlerle tanımasını sağlayan bir sistemdir. Yeni LG G8 ThinQ akıllı telefonunda uygulandı. Kullanıcı, hareketleri kullanarak aramaları cevaplayabilir, aramaları reddedebilir, ses seviyesini artırabilir veya azaltabilir, uygulamaları açabilir, zamanlayıcıyı başlatabilir veya durdurabilir, alarmı durdurabilir veya erteleme modunu etkinleştirebilir. ekipmanın ön kamerası. Fiziksel engelliler için tasarlanmamış, ancak elleri kirli veya ıslak ellere sahip ve ekrana fiziksel olarak dokunmak istemeyen kullanıcılar için, elleriyle veya parmaklarıyla sorunları olan insanlarla cihazla etkileşime girmeyi bile mümkün kılıyor. Hareketlerin yazılım tarafından yorumlanması olasılığı ile, insanların bu etkileşim zorluğu ile etkileşime girmesine yardımcı olan etkileşim özellikleri geliştirilebilir.

Video - LG G8 ThinQ ile etkileşim için hareketler https://www.youtube.com/watch?v=1c6c0hYQEkE

Kumanda kolları

Video oyunları halk için büyük bir eğlence kaynağıdır, ancak tipik olarak, hem üst hem de uzuvları etkileyen engellilere sınırlama getirebilecek, hem elleri hem de parmak hassasiyetini gerektiren bir komut veya klavye ve fare kullanılarak oynanır. Bu tür zorluk çeken oyuncular için geleneksel ekipmanın yerini alabilecek alternatif kumanda çubukları vardır.

EDimensional tarafından üretilen Access Controller, sadece bir yandan veya üst ekstremite zorluğu çeken insanlar için modüler bir joystick. Modüler faktörü, kullanıcının ihtiyaçlarına uygun rahat bir joystick'i bir araya getirmek için kullanılacak kontrol tipini ve konumunu kişiselleştirmesini sağlar.

QuadStick, kullanıcının ağzından yararlanan, dudakları şişiren ve hareketlerini yapan, özellikle dörtlü insanlar için geliştirilmiş bir joystick. Bu joystick'i kullanmak için kullanıcının, donanımın dudakların hareketlerini yorumlayacağı ve konsol veya bilgisayar tarafından anlaşılan tipik bir joystick'in düğmelerine basma etkileşimine dönüştüreceği donanıma koyması gerekir. Ekipmanın tanıyabileceği her hareket, oynatıcının basması gereken düğmelerden biriyle ilişkilidir. Joystick'i üreten şirket, farklı etkileşim kontrolleri için farklı sensörlere izin veren çeşitli modellere sahiptir.

5. Sonuç

Sosyal teknik eğilimler göz önüne alındığında, yardımcı teknolojilerin, engellilerin yaşamında, topluma, eğitime ve istihdama dahil olmak üzere, giderek daha önemli bir rol oynadığı açıktır. Ancak, herkesin aynı fırsatlara sahip olması ve potansiyellerini ve değerlerini en üst düzeye çıkarmak için aktif bir yaklaşım benimsemek gerekir.

Doğal faktörler veya kazalar nedeniyle artan sayıda engelli insanla, kişisel, profesyonel veya eğlence amaçlı olsun olmasın, engelli kişilerin dahil edilmesinin zorluğunu karşılamak için hareket etmeniz önemlidir. Kapsayıcı bir toplum oluşturmak için çözümler geliştirmek ve uygulamak için donanım ve yazılım sistemleri geliştiren şirketlere bağlıdır.

Sanal Gerçeklik ve Yapay Zeka (AI) arayüzü, insanların bilgisayar sistemleriyle etkileşimlerine yardımcı olma potansiyeline sahip olan icatlardan ikisidir. Yapay Zeka, sistemin bir kişinin ihtiyaçlarını yorumlama yeteneğini artırarak görme, işitme, biliş, öğrenme, hareketlilik veya zihinsel sağlık koşullarına sahip kullanıcıların aşağıdaki senaryolarda daha üretken olabilmeleri için engellilerle etkileşimlerini değiştirebilir: istihdam, modern yaşam ve insan bağlantısı.

______________________________________________________________________

UKRAINIAN | УКРАЇНСЬКИЙ

Дизайнерські рішення для взаємодії людини з комп'ютером для людей з обмеженими можливостями

Ключові слова

Інтерфейс, недоліки, взаємодія, управління, дизайн, комп'ютер, апаратне забезпечення, програмне забезпечення.

Icendice

1. Введення

2. Інтерфейси

3. Недоліки: втрата або пошкодження верхньої кінцівки, церебральний параліч, аміотрофічний бічний склероз, втрата зору і сліпота, глухота або втрата слуху, розрядність або мовні порушення

4. Рішення: Рельєф на клавіатурах комп'ютерних клавіатур, Динамічні клавіші для тактильних екранів, Розпізнавання голосу, Віртуальна реальність, Контроль думки / мозку, Контроль очей, Розпізнавання жестів, Джойстики

5. Висновок

1. Введення

За офіційними даними, близько 15% населення світу (~ 1 млрд. Осіб) мають певний тип інвалідності, з яких від 2 до 4% (140-280 млн. Осіб) є недоліками, які перешкоджають нормальному взаємодії з обладнанням, як це було ідеалізовано. У Португалії ці цифри відповідають 1,5 мільйонам людей з певним типом інвалідності, з яких від 200 до 400 тисяч можуть потребувати адекватних інтерфейсів для їх нездатності правильно взаємодіяти з системою.

2. Інтерфейси

Дослідження та розробка комп'ютерних інтерфейсів мають важливу мету - дозволити людині легше і ефективніше взаємодіяти з комп'ютером або системою. Чим краще взаємодія з комп'ютером, тим краще ступінь задоволеності та продуктивності особи, але у випадку людей з обмеженими можливостями, ця взаємодія може бути скоро обумовлена, якщо система інтерфейсу не може бути використана через фізичну непрацездатність користувача .

Необхідно розробляти нові програми, інтерфейси та засоби для користувачів, які через фізичні неможливості не можуть належним чином взаємодіяти з системою, розробленою для широкої громадськості. З розвитком технологій, апаратних засобів і програмного забезпечення стає легше розвивати системи з користувачем на першому плані, дозволяючи кожному взаємодіяти з системою безпечно і продуктивно.

Графічний інтерфейс сучасного додатка має близько 40% до 90% (в середньому 70%) розробленого коду, спрямованого спеціально на інтерфейс користувача. Різні користувачі потребують різних інтерфейсів, тим самим накладаючи більше навантаження на програмування інтерфейсу, щоб задовольнити всіх користувачів, які будуть використовувати цю систему. У зв'язку з різним типом інвалідності, який користувач системи несе, пристрій вимагатиме підтримки пристрою, або через апаратне або програмне забезпечення, для виконання взаємодії.

3. Недоліки

Втрата або пошкодження верхніх членів

Відсутність або пошкодження верхньої кінцівки людини є найпоширенішим дефіцитом, що перешкоджає нормальному взаємодії людини з комп'ютером, оскільки традиційні інтерфейси використовують три звичайні пристрої: клавіатуру, мишу (оптичну, кулькову, тактильну) і сенсорний екран. Клавіатура використовує ряд вирівнюваних і впорядкованих кнопок, які діють як перемикачі, які необхідно натиснути індивідуально, щоб вказувати системі один символ за один раз. Комп'ютерна миша являє собою портативний вказівний пристрій, який виявляє двовимірне рух на плоскій поверхні, цей рух відтворюється в системі за допомогою руху цифрового покажчика, що дозволяє плавно керувати графічним інтерфейсом користувача. Сенсорний екран - це пристрій, який візуально відображає систему, яка обробляє інформацію, де користувач за допомогою тиску, жестів і кількох одночасних дотиків на екрані вводить потрібні команди. Зазвичай ці пристрої можна використовувати зі спеціальним стилусом, який є перообразним пристроєм, що використовується для більш точного введення команд.

Спільним для кожного з цих типових інтерфейсів є необхідність, щоб користувач потребував їх верхніх кінцівок (рук (ів) або пальців) для точної взаємодії і з невеликою похибкою, щоб правильно взаємодіяти з кожним з традиційно використовуваних інтерфейсів, на яких Розробники системи розробляють їх так, що взаємодія здійснюється одним з цих способів отримання команд управління.

Церебральний параліч

Церебральний параліч - це група розладів у розвитку рухового контролю і постави людини, що запобігає прогресуванню розвитку центральної нервової системи, викликає проблему ходьби або використання рук і рук. Цей дефіцит вражає 2 з 1000 людей, що часто трапляється, коли людина перебуває в меншому віці (дитина). Ця хвороба порушує когнітивний розвиток людини, викликаючи обмеження у повсякденній діяльності та взаємодії, що впливає або навіть перешкоджає взаємодії з загальними системами, які ми використовуємо для взаємодії та управління комп'ютером / системою.

Аміотрофічний бічний склероз

Аміотрофічний бічний склероз (ALS) - це неврологічне захворювання, яке головним чином впливає на нервові клітини, нейрони, відповідальні за контроль добровільного м'язового руху. Волонтерські м'язи дозволяють робити такі рухи, як жування, ходьба і розмова. Захворювання прогресує, що означає, що симптоми з часом погіршуються, викликаючи такі ж наслідки взаємодії, представлені на "втраті верхніх кінцівок". Одним з найвідоміших людей, які постраждали від цієї хвороби, був фізик-теоретик Стівен Хокінг.

Втрата зору і сліпоти

Візуальний дефіцит - це втрата або зменшення зору людини, що є незворотною втратою зорової функції і неможливо виправити хірургічне втручання. Оскільки бачення є основним способом, яким користувачі отримують зворотний зв'язок від системи, важко знати, чи правильно взаємодіє користувач із системою.

Глухота або втрата слуху

Порушення слуху людини може змінюватися від невеликої зниженої втрати до повної глухоти. Люди з втратою слуху стикаються з труднощами спілкування, особливо при записі інформації, що передається через систему. Ця інформація може бути передана через мобільну телефонну розмову, звук фільму або аварійний сигнал, який, якщо це робиться тільки звуковим способом, особа з вадами слуху не має можливості знати, що ця інформація передається.

Голос або мовні розлади

Гнучкість часто пов'язана з глухотою, оскільки люди, як правило, народжуються німим, і тому, що вони ніколи не мають здатності чути, вони не знають, як зробити звуки, які складають мовлення, і тому ніколи не вчать говорити. Мовні та мовні розлади можуть відбуватися різними способами і в будь-якому віці. Незалежно від тяжкості розладів мови та мови, здатність і ефективність взаємодії з системою або їх розуміння буде зачіпатися. Система, яка контролюється загальним голосом (мова / мова), не матиме можливості приймати команди, визначені словами, якщо воно не є таким, як запрограмоване в програмному забезпеченні.

Все частіше розробляються системи, які дозволяють користувачеві надавати вербальні команди, які розуміються системою, які обробляють запит, деякі з них, наприклад, Amazon Eco, які мають величезні можливості та універсальність керування, призначені для управління через голос, а також дуже обмежені тактильні команди. Таким чином, це робить взаємодію людей з порушеннями мовлення неможливим.

4. Рішення

Полегшення в клавішах клавіатури комп'ютера

Загальні клавіатури комп'ютера, старого або нового, для настільного або ноутбучного, мають рельєф на клавішах "F" і "J", а на номерному боці - на клавіші з номером "5". Цей невеликий рельєф, який є частиною пластика ключа, служить довідником для тих людей, які пишуть без використання зору, не маючи бачити лист, надрукований на кожній з клавіш, це те, що називається "дотиком" ".

Ці клавіші були спеціально вибрані, оскільки вони розміщені в положенні, де розташовані вказівні пальці, індикатор лівої руки повинен підтримуватися клавішею "F" і лівим індикатором на клавіші "J", так що людина відчуває себе і мати психічне керівництво по розташуванню всіх інших клавіш, тому немає необхідності дивитися на клавіатуру.

Клавіатура може бути виготовлена спеціально для сліпих, де кожна клавіша має шрифт Брайля, який вказує на значення кожної клавіші. Такий тип клавіатури може бути у форматі "querty", причому як друковані, так і шрифтові шрифти.

Динамічні клавіші для тактильних екранів

З розвитком смартфонів, фізичні клавіші для клавіатури перестають існувати, і вся взаємодія зараз здійснюється через сенсорну панель, де цифрові клавіші представлені відповідно до програмного забезпечення.

Компанія 'Tactus' розробила плівку, що розміщена на сенсорній панелі смартфона, здатного динамічно конструювати тактильні кнопки клавіш, представлених на дисплеї. Плівка набуває бульбашки, які збільшують або втягуються через напівпружні полімери спеціальної рідини, яка запалюється відповідно до контакту, який вона має, що дозволяє сліпому фізично відчувати ключ.

Відео - демонстрація динамічного фільму https://www.youtube.com/watch?v=WJFwHuCs3Yw

Розпізнавання голосу

Керування та написання голосу є важливою альтернативою для людей, які втратили рухи верхніх кінцівок або кінцівок, втрату зору або сліпоту, оскільки вони використовують голос як засіб і мета заміни комп'ютерної миші та клавіатури для позначення навігації та взаємодії що користувач повинен робити з системою, а також замінює клавіатуру на необхідність введення тексту.

Ця система може бути швидше для запису і більш ефективною для тих, хто не може побачити, щоб визначити відповідність кожної клавіші або кнопки. У порівнянні з традиційним режимом за допомогою клавіатури, людина може говорити швидше, ніж він може писати, хоча завжди існує проблема обробки голосу, яка може не правильно розпізнати сказане.

Віртуальна реальність

Віртуальна реальність є однією з технологій, що мають найбільший потенціал для взаємодії з комп'ютером і прийому інформації, використовуючи датчики для збору входів і пристроїв для виведення (відео, аудіо), від програми до інтерпретації і представлення даних у віртуальній світ.

HoloLens від Microsoft - це пристрій віртуальної реальності з датчиками: IMU (Інерційна одиниця вимірювання), Камери для екологічного розуміння, Камера глибини, Фото / Відеокамера, Змішана реальність, Мікрофони і Датчик навколишнього світла, які дозволяють захоплювати просторовий звук, виконайте функцію відстеження, виявлення жестів та підтримку голосу.

Оскільки "об'єкти" взаємодії проявляються у віртуальному світі, програмне забезпечення може представити кілька способів взаємодії з об'єктом, наприклад, взаємодіяти з ручкою, перемістити ручку, що зробить контроль, можна в віртуальному Світ: а) підніміть ручку і потягніть в іншу точку; б) натисніть або вкажіть на місце призначення ручки, c) натисніть на ручку до потрібного місця призначення. Кожна з цих форм взаємодії у віртуальному світі досягає тієї ж мети, яка полягає в розміщенні ручки в потрібному положенні, яке дасть команду / контроль системі. Або, якщо потрібно натиснути кнопку, кнопка може відображатися у віртуальному світі в різних формах, розмірах і кольорах. Ці форми взаємодії з системою / комп'ютером дозволяють мати величезний потенціал взаємодії для будь-кого з різними типами інвалідності, оскільки за допомогою одного і того ж апаратного забезпечення від програмного забезпечення доводиться (віртуальний) інтерфейс відповідно до потреб користувача.

Завдяки можливості всіх цих інтерфейсів користувача, потенціал цього продукту величезний, коли розробники програмного забезпечення починають виробляти програмне забезпечення, спеціально орієнтоване на людей з інвалідністю.

Відео - Представляємо HoloLens на MWC19, взаємодіючи з повзунками та кнопками https://www.youtube.com/watch?v=c1CZsqwnWtM

Контроль думки / мозку

Ця взаємодія, яка є однією з найбільших викликів за останні десятиліття, здійснюється за допомогою сигналів людського мозку, що дозволяє контролювати або взаємодіяти з системою / комп'ютером. Це не наукова фантастична технологія, а вже існуюча технологія, хоча все ще в прототипах, низька вірність і обмежений контроль, будучи можливим реалізувати цю взаємодію тільки з думкою.

За допомогою пристрою, розміщеного на головці, що робить контакт електродів, можна давати вказівки на систему / комп'ютер, як якщо б це був вказівник миші або взаємодія пальця руки з тактильним інтерфейсом. Ця технологія є рішенням для людей з різними фізичними вадами, тому що до тих пір, поки людина має здатність мислити, має можливість взаємодіяти, будь то клацати або писати, буде залежати від програмного забезпечення приймати входи від апаратного забезпечення.

Відео - прототип для взаємодії з комп'ютером за допомогою мислення https://www.youtube.com/watch?v=pIs77g86WhA

Контроль очей

"Відстеження очей" - це процес відстеження очей користувача, що дозволяє користувачеві вимірювати рухи очей. Визначення місця розташування користувача та фокусування, розмір зіниці та блимання дозволяє користувачеві взаємодіяти з системою. Це рішення дозволяє взаємодіяти для людей з різними типами недоліків кінцівок або мови, але хто використовує цей погляд, щоб розпізнати взаємодію, яку користувач має намір надати системі, яка буде захоплена за допомогою апаратних засобів, таких як веб-камера.

Розпізнавання здійснюється за допомогою різних алгоритмів, реалізованих у програмному забезпеченні, які обробляють інформацію, отриману за допомогою камери, що дозволяє оцінити вигляд користувача, отриманий за допомогою алгоритму Віола-Джонса. Структура виявлення об'єктів Viola-Jones - це система виявлення об'єктів, що забезпечує показники виявлення об'єктів у реальному часі, запропоновані в 2001 році Paul Viola та Michael Jones, які, незважаючи на те, що вони запрограмовані для виявлення різноманітних класів об'єктів, мали як основну мету роблять виявлення обличчя людей.

Ця взаємодія з комп'ютером має потенціал для управління покажчиком, як якщо б він здійснював рух і натискання загальної миші, де за допомогою спеціального програмного забезпечення для цього існує контроль взаємодії, в якому переміщення вигляду і розташування до місця, де людина знаходиться на вигляд, призводить до безпосереднього розуміння системою команди, що дозволяє швидко і ефективно взаємодіяти як альтернатива комп'ютерній миші.

Відео - взаємодія з комп'ютером через зовнішній вигляд за допомогою камери, обробка інформації про камеру https://www.youtube.com/watch?v=euuI3Voo05w

Розпізнавання жестів

"Air Motion" - це система, розроблена компанією LG, яка дозволяє системі розпізнавати команди користувача за допомогою жестів. Реалізовано в новому смартфоні LG G8 ThinQ. За допомогою жестів користувач може відповідати на дзвінки, відхиляти дзвінки, збільшувати або зменшувати гучність, відкривати програми, запускати або зупиняти таймер, зупиняти будильник або активувати режим відкладання тощо. фронтальна камера обладнання. Не призначений для людей з обмеженими фізичними можливостями, але для користувачів, які мають брудні або мокрий руки і не хочуть фізично торкатися екрану, він навіть дає можливість взаємодіяти з пристроєм для людей, які мають проблеми з руками або пальцями. З можливістю інтерпретації жестів за допомогою програмного забезпечення, можуть бути розроблені особливості взаємодії, які сприяють взаємодії людей з цією складністю взаємодії.

Відео - Жести для взаємодії з LG G8 ThinQ https://www.youtube.com/watch?v=1c6c0hYQEkE

Джойстики

Відеоігри є великим джерелом розваг для публіки, але зазвичай відтворюються за допомогою команди або клавіатури і миші, які зазвичай вимагають точності рук і пальців, що може спричинити обмеження для осіб з обмеженими можливостями, що впливають на верхні кінцівки або відсутність їх. Для гравців з цим типом труднощів є альтернативні джойстики, які можуть замінити традиційне обладнання.

Контролер доступу, виготовлений компанією eDimensional, являє собою модульний джойстик для людей з труднощами однієї руки або верхньої кінцівки. Його модульний фактор дозволяє користувачеві налаштувати тип керування, який буде використовуватися, та їхнє положення для того, щоб зібрати зручний джойстик, який відповідає їхнім потребам.

QuadStick - це джойстик, який використовує порожнину рота користувача, завдяки продувці і рухам губ, розроблених спеціально для людей, які є чотириплідними. Щоб використовувати цей джойстик, користувачеві необхідно покласти в рот пристрій, в якому апаратні засоби будуть інтерпретувати переміщення губ і перетворюється на взаємодію натискання кнопок типового джойстика, що розуміється консоллю або комп'ютером, де кожен рух, який може розпізнати обладнання, пов'язаний з однією з кнопок, які програвач повинен натиснути. Компанія, яка виробляє джойстик, має кілька доступних моделей, які дозволяють використовувати різні датчики для різних функцій управління взаємодією.

5. Висновок

З огляду на соціально-технічні тенденції, зрозуміло, що допоміжні технології відіграють все більшу роль у житті людей з обмеженими можливостями, для включення в суспільство, освіту та зайнятість. Однак, необхідно прийняти активний підхід, щоб кожен мав однакові можливості і максимізував свій потенціал і цінність.

Зі збільшенням кількості людей з обмеженими можливостями внаслідок природних чинників або нещасних випадків важливо, щоб ви діяли для вирішення проблеми включення людей з інвалідністю в особисті, професійні або дозвільні цілі. Компанії розробляють апаратні та програмні системи для розробки та впровадження рішень для створення інклюзивного суспільства.

Інтерфейс віртуальної реальності та штучного інтелекту (AI) є двома винаходами з великим потенціалом для сприяння взаємодії людей з комп'ютерними системами. Штучний інтелект може змінити спосіб взаємодії людей з інвалідністю, розширюючи здатність системи інтерпретувати потреби людини, щоб користувачі з зором, слухом, пізнанням, навчанням, мобільністю або психічним станом здоров'я могли бути більш продуктивними у сценаріях: зайнятості, сучасності життя і зв'язок людини.

______________________________________________________________________

CHINESE | 中文

为残疾人提供的人机交互设计解决方案

关键词

界面，缺陷，交互，控制，设计，计算机，硬件，软件。

指数之

1.简介

2.接口

3.缺陷：上肢丧失或损伤，脑瘫，肌萎缩性脊髓侧索硬化症，视力丧失和失明，耳聋或听力丧失，缄默或言语和语言障碍

4.解决方案：减轻计算机键盘的键盘，触觉屏幕的动态键，语音识别，虚拟现实，思维/大脑控制，眼控，手势识别，操纵杆

5.结论

1.简介

根据官方报告，世界上约有15％的人口（约10亿人）患有某种类型的残疾，其中2％至4％（140-280万人）是缺陷，妨碍了他们与设备的正常互动。理想化。在葡萄牙，这些数字相当于150万人患有某种类型的残疾，其中200至40万人可能需要足够的接口才能与系统正常交互。

2.接口

计算机接口的研究和开发的基本目标是允许人类与计算机或系统进行更容易和更有效的交互。与计算机的交互越好，人的满意度和生产力就越好，但在残疾人的情况下，如果界面系统由于用户的身体无能而无法使用，这种交互可能很快就会受到限制。。

有必要为用户开发新的应用程序，接口和工具，因为物理上的不可能性无法与为公众设计的系统正确交互。随着技术，硬件和软件的发展，用户在前台开发系统变得更加容易，每个人都可以安全，高效地与系统进行交互。

现代应用程序的图形界面具有约40％至90％（平均70％）开发的代码专门针对用户界面。不同的用户需要不同的接口，从而对接口编程施加更大的负担以满足将使用该系统的所有用户。由于系统用户携带的残疾类型不同，设备将需要设备支持（通过硬件或软件）来执行交互。

3.缺点

上层成员的损失或损害

人体上肢的缺失或损坏是阻止正常人与计算机交互的最常见缺陷，因为传统界面使用三种常见设备：键盘，鼠标（光学，球形，触觉）和触摸屏。键盘使用一系列对齐和有序按钮作为开关，必须单独按下以向系统一次指示一个字符。计算机鼠标是检测平面上的二维运动的便携式指示设备，该运动通过数字指针的移动在系统中再现，该数字指针允许平滑地控制图形用户界面。触摸屏是可视地显示处理信息的系统的设备，其中用户通过压力，手势和屏幕上的多个同时触摸引入期望的命令。通常，这些设备可以与特殊的触笔一起使用，该触笔是用于更准确地引入命令的笔形设备。

这些典型界面中的每一个的共同点是需要用户需要他们的上肢（手或手指）准确地进行交互并且具有很小的误差范围以与传统上使用的每个接口正确地交互。系统开发人员开发它们，以便以这些方式之一完成交互以接收控制命令。

脑瘫

脑瘫是一组发生运动控制和人体姿势的疾病，这种损伤阻止了中枢神经系统发育的进展，导致行走或正确使用手臂和手的问题。这种缺陷影响了1000人中的2人，通常在人类仍处于衰老年龄（儿童）时经常发生。这种疾病会损害人的认知运动发育，导致日常活动和交互的限制，从而影响甚至阻止与我们用来交互和控制计算机/系统的常见系统的交互。

肌萎缩侧索硬化症

肌萎缩侧索硬化症（ALS）是一种神经系统疾病，主要影响神经细胞，神经细胞负责控制随意肌肉运动。志愿者的肌肉可以让你产生咀嚼，走路和说话等动作。这种疾病是进行性的，这意味着症状随着时间的推移而恶化，导致与“上肢丧失”相互作用的相同后果。受这种疾病影响的最着名的人之一是理论物理学家斯蒂芬霍金。

丧失视力和失明

视觉缺陷是人类视力的丧失或减少，这是视觉功能的不可逆转的损失，并且不可能通过外科手术来纠正。由于视觉是用户从系统接收反馈的主要方式，因此很难知道用户是否正在与系统正确交互。

耳聋或听力丧失

人类的听力损伤可以从少量减少损失到完全耳聋。听力损失的人面临通信困难，特别是在记录通过系统传输的信息时。该信息可以是通过移动电话交谈，电影声音或紧急信号进行的通信，如果仅以声音方式进行，则听力受损者不具有知道该信息被传达的能力。

缄默或言语和语言障碍

缄默通常与耳聋有关，因为人们通常是天生的哑巴，而且因为他们从来没有听过的能力，他们不知道如何制作构成演讲的声音，因此从不学会说话。言语和语言障碍可以以各种方式和任何年龄发生。无论言语和语言障碍的严重程度如何，与系统交互或被系统理解的能力和有效性都会受到影响。由通用语音（语音/语言）控制的系统如果不完全按照软件中的编程，则不能接受由单词定义的命令。

越来越多的系统正在开发中，以便用户可以提供处理请求的系统所理解的语音命令，有些甚至像亚马逊生态系统那样具有巨大的可能性和多功能性的控制，旨在通过语音进行控制，并且非常有限的触觉命令。通过这种方式，它使得语言障碍人士的互动变得不可能。

4.解决方案

减轻计算机键盘的键

用于台式机或笔记本电脑的旧的或新的计算机的公共键盘在键“F”和“J”上具有浮雕，在数字侧，在具有数字“5”的键上具有浮雕。这种小巧的浮雕是钥匙塑料的一部分，可以作为不使用视觉的人写作的参考指南，而不必看到每个按键上印有的字母，这就是所谓的“触摸打字” ”。

这些键是专门选择的，因为它们被放置在食指所在的位置，左手指示器应由“F”键支撑，左指示器由“J”键支撑，这样人就会感觉到并且有一个心理指导所有其他键的位置，所以没有必要看键盘。

键盘可以专门为盲人生产，其中每个键都有盲文浮雕，表示每个键的含义。这种类型的键盘可以是“querty”格式，具有印刷和盲文压纹键指示。

用于触觉屏幕的动态按键

随着智能手机的发展，键盘的物理键不再存在，现在通过触摸面板完成整个交互，其中数字键根据软件呈现。

“Tactus”公司开发了一种放置在智能手机触摸屏上的胶片，可以动态地设计显示屏上显示的按键的触觉按钮。该薄膜通过特殊流体的半弹性聚合物增加或缩回气泡，该特殊流体根据其具有的接触而点燃，这使得盲人能够在物理上感觉到钥匙。

视频 - 动态电影演示https://www.youtube.com/watch?v=WJFwHuCs3Yw

语音识别

对于失去上肢或肢体运动，视力丧失或失明的人来说，语音控制和书写是必不可少的选择，因为他们使用语音作为替换计算机鼠标和键盘以指示导航和交互的手段和目标用户需要使用系统，并在需要输入文本时替换键盘。

对于那些看不到识别每个键或按钮的匹配的人来说，该系统可以更快地编写并且更有效。与使用键盘的传统模式相比，人们可以说得比他能写得快，尽管总是存在语音处理的问题，可能无法正确识别所说的内容。

虚拟现实

虚拟现实是最有可能与计算机交互和接收信息的技术之一，使用传感器收集输入和设备进行输出（视频，音频），由软件解释和呈现虚拟数据世界。

微软的HoloLens是一款带有传感器的虚拟现实设备：IMU（惯性测量单元），环境理解相机，深度相机，照相/摄像机，混合现实捕捉，麦克风和环境光传感器，使其能够捕捉空间声音，进行外观跟踪，检测手势和语音支持。

由于交互的“对象”在虚拟世界中显示，软件可以呈现几种与对象交互的方式，例如，与句柄交互，移动将进行控制的句柄，可以在虚拟中世界：a）拿起手柄并拉到另一个点，b）按或指向手柄的目的地，c）将手柄推到所需的目的地。虚拟世界中的这些交互形式中的每一种都实现了相同的目标，即将旋钮定位在期望的位置，这将给予系统命令/控制。或者，如果您必须按一个按钮，该按钮可以在虚拟世界中以各种形状，大小和颜色显示。这些与系统/计算机的交互形式为具有不同类型残疾的任何人提供了巨大的交互潜力，因为使用相同的硬件，由软件根据用户的需要呈现（虚拟）接口。

凭借所有这些用户界面的功能，当软件开发人员开始生产专门针对残障人士的软件时，该产品的潜力巨大。

视频 - 在MWC19上推出HoloLens，与滑块和按钮互动https://www.youtube.com/watch?v=c1CZsqwnWtM

思想/大脑控制

这种相互作用是过去几十年中最大的挑战之一，它是通过人脑的信号完成的，因此可以控制系统/计算机或与系统/计算机进行交互。它不是一种科幻技术，而是一种现有的技术，尽管仍然在原型中，低保真度和有限的控制，只能用思想来实现这种交互。

通过放置在头部上的设备（其使得电极接触），可以向系统/计算机给出指示，就好像它是鼠标指针或者手指与触觉界面的相互作用。该技术是针对身体各种残障人士的解决方案，因为只要该人具有思考能力，具有交互能力，无论是点击还是写入，都将依赖于软件从硬件接收输入。

视频 - 通过思想https://www.youtube.com/watch?v=pIs77g86WhA与计算机进行交互的原型

眼控

“眼睛跟踪”是跟踪用户眼睛的过程，其允许用户测量眼睛运动。确定用户正在观看和聚焦的位置，瞳孔大小和闪烁允许用户与系统交互。该解决方案允许具有各种类型的肢体缺陷或语音的人进行交互，但是使用该外观来识别用户打算给予系统的交互，该交互将通过诸如网络摄像头的硬件捕获。

识别是通过软件中实现的不同算法完成的，该算法处理通过摄像机获得的信息，允许估计通过Viola-Jones算法获得的用户外观。 Viola-Jones物体检测框架是一个物体检测框架，提供实时物体检测率，由Paul Viola和Michael Jones于2001年提出，尽管它被编程为检测各种类别的物体，但其主要目标是做出检测人的面子。

这种与计算机的交互有可能控制指针，好像它通过特定的软件设计进行通用鼠标的移动和点击，这样就可以控制交互，其中外观和位置的移动到哪里该人在外观上，导致系统理解即时命令，允许快速有效的交互作为计算机鼠标的替代。

视频 - 使用相机通过外观与计算机交互，处理相机信息https://www.youtube.com/watch?v=euuI3Voo05w

手势识别

“Air Motion”是由LG开发的系统，允许系统通过手势识别用户命令。在新的LG G8 ThinQ智能手机中实现。通过手势，用户能够应答呼叫，拒绝呼叫，增大或减小音量，打开应用程序，启动或停止计时器，停止闹钟或激活贪睡模式等，仅通过手的动作设备的前置摄像头。不是为身体残疾的人设计的，但对于手上有脏或湿的用户并且不想亲自触摸屏幕的用户，它甚至可以使设备与手或手指有问题的人互动。由于可以通过软件解释手势，因此可以开发交互功能，以帮助人们在这种交互困难中进行交互。

视频 - 与LG G8 ThinQ互动的手势https://www.youtube.com/watch?v=1c6c0hYQEkE

操纵杆

电子游戏是公众娱乐的重要来源，但通常使用通常需要双手和手指精确度的命令或键盘和鼠标来进行游戏，这可能会限制那些影响上肢或没有上肢的残疾人。对于有这种难度的玩家，可以使用替代传统设备的替代操纵杆。

由eDimensional制造的Access Controller是一种模块化操纵杆，适用于单手或上肢困难的人。其模块化因素允许用户自定义要使用的控件类型及其位置，以便组装适合其需求的舒适操纵杆。

QuadStick是一种操纵杆，通过吹嘴和嘴唇的动作来利用使用者的嘴巴，专为四肢瘫痪的人开发。为了使用该操纵杆，用户需要将设备放入口中，其中硬件将解释嘴唇的运动并转换为按下控制台或计算机所理解的典型操纵杆的按钮的交互，其中设备可以识别的每个动作都与玩家需要按下的按钮之一相关联。制造操纵杆的公司有几种型号可供不同的传感器用于不同的交互控制。

5.结论

鉴于社会技术趋势，辅助技术显然在残疾人的生活中发挥着越来越重要的作用，包括在社会，教育和就业中。但是，有必要采取积极的方法，以便每个人都有相同的机会，并最大限度地发挥他们的潜力和价值。

随着自然因素或事故造成的残疾人数量不断增加，您必须采取行动，以应对包括残疾人在内的挑战，无论是出于个人，职业还是休闲目的。由公司开发硬件和软件系统来开发和实施解决方案以创建包容性社会。

虚拟现实和人工智能（AI）的界面是两项发明，具有很大的潜力，可以协助人们与计算机系统的交互。人工智能可以通过扩展系统解释个人需求的能力来改变人们与残疾互动的方式，使具有视觉，听觉，认知，学习，移动或心理健康状况的用户在以下情况下更有效率：就业，现代生活与人的联系。

______________________________________________________________________

JAPANESE | 日本語

障害を持つ人々のためのヒューマン - コンピュータインタラクションデザインソリューション

キーワード

インターフェース、欠陥、相互作用、制御、設計、コンピューター、ハードウェア、ソフトウェア。

アイディス

はじめに

2.インタフェース

3.欠乏症：上肢喪失または損傷、脳性麻痺、筋萎縮性側索硬化症、失明および聴覚障害、難聴または聴覚障害、ミュートまたは言語障害

4.解決策：コンピュータキーボードのキーボードのリリーフ、触覚画面用の動的キー、音声認識、バーチャルリアリティ、思考/脳制御、アイコントロール、ジェスチャ認識、ジョイスティック

5。結論

はじめに

公式報告によると、世界の人口の約15％（〜10億人）が何らかの障害を抱えており、そのうち2〜4％（1〜4億〜2億8000万人）が機器との通常のやりとりを妨げています理想的です。ポルトガルでは、これらの数字は、ある種の障害を持つ150万人の人々に対応しており、そのうちの2万から40万は、システムと適切に対話できないために適切なインターフェースを必要とするかもしれません。

2.インタフェース

コンピュータインタフェースの研究および開発は、人間がコンピュータまたはシステムとのより容易でより効果的な対話を可能にするという本質的な目的を有する。コンピュータとのやりとりが良くなればなるほど、その人の満足度と生産性は上がりますが、障害のある人の場合、ユーザの身体的な無能力のためにインタフェースシステムが使用できない場合、このやりとりは間もなく調整されます。。

物理的に不可能なために、一般の人々のために設計されたシステムと適切に対話することができないという、ユーザのための新しいアプリケーション、インタフェースおよびツールを開発することが必要である。テクノロジ、ハードウェア、およびソフトウェアの開発により、ユーザーを最前面に置いてシステムを開発することが容易になり、誰もが安全かつ生産的にシステムと対話できるようになります。

最新のアプリケーションのグラフィカルインタフェースは、開発されたコードの約40％から90％（平均70％）が特にユーザーインタフェースに向けられています。ユーザが異なればインタフェースも異なるため、システムを使用するすべてのユーザを満足させるためには、インタフェースプログラミングに大きな負荷がかかります。システムユーザが携行している障害の種類が異なるため、デバイスは、対話を実行するためにハードウェアまたはソフトウェアのいずれかを介してデバイスサポートを必要とします。

不備

上級会員の喪失または損害

従来のインターフェースはキーボード、マウス（光学式、ボール、触覚）、およびタッチスクリーンの3つの一般的なデバイスを使用しているため、人間の上肢の欠如または損傷は、コンピュータとの通常の人間のやりとりを妨げる最も一般的な欠陥です。キーボードは、スイッチとして機能する一連の整列され順序付けられたボタンを使用します。これらのボタンは、一度に1文字ずつシステムに指示するために個別に押す必要があります。コンピュータマウスは、平面上の二次元の動きを検出する携帯型ポインティングデバイスであり、この動きは、グラフィカルユーザインタフェースの円滑な制御を可能にするデジタルポインタの動きによってシステム内で再現される。タッチスクリーンは、情報を処理するシステムを視覚的に表示する装置であり、ユーザは、圧力、ジェスチャ、およびスクリーン上の複数の同時タッチによって、所望のコマンドを導入する。通常、これらの装置は、コマンドをより正確に導入するために使用されるペン型の装置である特別なスタイラスと共に使用することができる。

これらの典型的なインタフェースのそれぞれが共通しているのは、ユーザが上肢（手または指）を正確に対話させ、伝統的に使用されている各インタフェースと正しく対話させるためにわずかな誤差を伴って必要とすることである。システム開発者はこれらの方法の1つで対話が制御コマンドを受け取るように行われるように開発します。

脳性まひ

脳性麻痺は、人間の運動制御および姿勢の発達における一群の障害であり、この傷害は中枢神経系の発達の進行を妨げ、歩行または腕および手を正しく使用するという問題を引き起こす。この欠乏症は1000人に2人が発症し、通常は人間の年齢が低いうちに頻繁に発生します（子供）。この病気は人の認知運動発達を危うくし、日常の活動や相互作用に限界をもたらし、それゆえ私達が相互作用しそしてコンピューター／システムを制御するために使用する一般的なシステムとの相互作用に影響を及ぼしあるいは妨げさえする。

筋萎縮性側索硬化症

筋萎縮性側索硬化症（ALS）は、主に神経細胞（随意筋運動の制御を担うニューロン）に影響を与える神経疾患です。ボランティアの筋肉は、噛むこと、歩くこと、話すことなどの動きを生み出すことを可能にします。この疾患は進行性であり、症状が経時的に悪化し、「上肢の喪失」で示される相互作用と同じ結果を引き起こします。この病気の影響を受けた最も有名な人の一人は理論物理学者スティーブンホーキングでした。

失明と失明

視覚障害は人間の視力の喪失または減少であり、これは不可逆的な視覚機能の喪失であり、外科的介入で矯正することは不可能である。視覚はユーザーがシステムからフィードバックを受け取る主な方法であるため、ユーザーがシステムと適切に対話しているかどうかを知ることは困難です。

難聴または難聴

人間の聴覚障害は、わずかな損失の減少から完全な難聴までさまざまです。聴覚障害のある人々は、特にシステムを介して送信される情報を記録するときに、コミュニケーションの問題に直面します。この情報は、携帯電話での会話、映画の音声、または緊急信号などの通信である場合があります。それが音響的な方法でしか行われない場合、聴覚障害者はこの情報が伝達されることを知ることができません。

無言または言語および言語障害

人々は通常ミュートから生まれているので、ミュートは難聴と関連していることが多く、彼らは聞く能力を持っていないため、スピーチを構成する音の作り方を知らず、したがって話すことを学ぶこともありません。言語障害および言語障害は、さまざまな方法で年齢を問わず発生する可能性があります。言語障害や言語障害の重症度に関係なく、システムと対話したりシステムによって理解されたりする能力と有効性は影響を受けます。一般的な音声（音声/言語）によって制御されているシステムは、それがソフトウェアでプログラムされているものと正確に一致していない場合、単語で定義されているコマンドを受け入れることはできません。

ユーザーがシステムによって理解される口頭のコマンドを与えることができるようにシステムがますます開発されています。これは、Amazon Ecoのように、非常に可能性があり、制御の多様性があります。非常に限られた触覚コマンド。このように、それは言語障害を持つ人々の相互作用を不可能にします。

4.ソリューション

コンピュータのキーボードのキーの軽減

デスクトップまたはラップトップ用の古いものでも新しいものでも、コンピュータの一般的なキーボードでは、キーの "F"と "J"、および番号の横の番号 "5"のキーにレリーフがあります。キーのプラスチックの一部であるこの小さなレリーフは、ビジョンを使用せずに書く人々のための参照ガイドとして役立ちます。キーのそれぞれに印刷された文字を見る必要はありません。これは「タッチタイピング」として知られるものです"

これらのキーは、人差し指が配置される位置に配置されているため、特に選択されている。左側のインジケータは「Ｆ」キーによって支持され、左側のインジケータは「Ｊ」キー上に支持されるべきである。他のすべてのキーの位置に関するメンタルガイドを持っているので、キーボードを見る必要はありません。

キーボードはブラインドのために特に作り出すことができます、そこでは各キーは各キーの意味を示す点字の救済を持っています。このタイプのキーボードは、印刷された点字と点字のエンボス加工されたキー表示の両方を備えた「不思議な」フォーマットであり得る。

触覚スクリーン用の動的キー

スマートフォンの進化に伴い、キーボードの物理的なキーは存在しなくなり、デジタルキーがソフトウェアに従って表示されるタッチパネルを介してすべての対話が行われるようになりました。

会社 'Tactus'は、ディスプレイに表示されたキーの触覚ボタンを動的にデザインすることができる、スマートフォンのタッチパネル上に配置されるフィルムを開発しました。フィルムは、それが有する接触に応じて発火する特殊な流体の半弾性ポリマーを通して増加または収縮する気泡を獲得し、それは盲人が身体的に鍵を感じることを可能にする。

ビデオ - ダイナミックムービーデモhttps://www.youtube.com/watch?v=WJFwHuCs3Yw

音声認識

上肢や四肢の動き、失明または失明を失った人々にとって、音声制御およびライティングは、ナビゲーションおよび対話を示すためにコンピュータのマウスおよびキーボードを交換する手段および目的として音声を使用するため、不可欠な選択肢です。ユーザーがシステムを使用する必要があり、またテキストを入力する必要がある場合はキーボードも置き換えます。

このシステムは、各キーやボタンの一致を確認できない人にとっては、書きやすく、効率的です。キーボードを使用する従来のモードと比較して、人は自分が書くことができるよりも速く話すことができるが、言われたことを正しく認識しないかもしれない音声処理の問題が常にある。

バーチャルリアリティ

バーチャルリアリティは、入力を収集するためのセンサと出力（ビデオ、オーディオ）のためのデバイスを使用して、コンピュータと対話し、情報を受信するための最大の可能性を秘めたテクノロジの1つです。世界。

マイクロソフトのHoloLensは、センサーを備えたバーチャルリアリティデバイスです。IMU（Inertial Measurement Unit）、深度カメラ、写真/ビデオカメラ、複合現実感キャプチャ、マイク、アンビエントライトセンサーなど、空間音をキャプチャすることができます。追跡追跡、ジェスチャの検出、および音声サポートを行います。

対話の「オブジェクト」が仮想世界に表示されると、ソフトウェアはオブジェクトと対話するいくつかの方法を提示できます。たとえば、ハンドルと対話する、コントロールを作成するハンドルを移動するなどです。 world：a）ハンドルを持ち上げて別の場所に移動します。b）ハンドルの目的地を押すか、c）目的の場所にハンドルを押します。仮想世界におけるこれらの形態の相互作用のそれぞれは、目標をノブを位置決めすることで同じ目標を達成し、それはシステムに命令／制御を与える。ボタンを押す必要がある場合、またはボタンを仮想世界にさまざまな形、サイズ、色で表示することができます。同じハードウェアを使用して、ユーザーのニーズに応じて（仮想）インターフェースを提示するのはソフトウェア次第であるため、システム／コンピュータとのこれらの形式の対話は、異なるタイプの障害を持つ人にとっての大きな対話の可能性を可能にする。

これらすべてのユーザーインターフェースの機能により、ソフトウェア開発者が特に障害のある人を対象としたソフトウェアを開発するようになると、この製品の可能性は非常に大きくなります。

ビデオ - MWC19でHoloLensを紹介し、スライダーとボタンを操作するhttps://www.youtube.com/watch?v=c1CZsqwnWtM

思考/脳のコントロール

この数十年間で最大の課題の1つであるこの相互作用は、人間の脳からの信号を介して行われるため、システム/コンピュータを制御または相互作用することが可能です。それはサイエンスフィクションの技術ではなく、既存の技術ですが、プロトタイプ、低忠実度、制限された制御の中にありますが、思考だけでこの相互作用を実現することは可能です。

電極に接触する、頭部に配置された装置を通して、あたかもそれがマウスポインタまたは手の指と触覚インタフェースとの相互作用であるかのようにシステム／コンピュータに指示を与えることが可能である。人が考える能力を持っている限り、クリックするか書くかにかかわらず、対話する能力を持つかぎり、ハードウェアからの入力を受け取るソフトウェアに依存するため、このテクノロジはさまざまな身体障害を持つ人々のためのソリューションです。

ビデオ - 思考によってコンピューターと対話するためのプロトタイプhttps://www.youtube.com/watch?v=pIs77g86WhA

アイコントロール

「アイトラッキング」は、ユーザが眼球運動を測定することを可能にするユーザの眼球を追跡するプロセスである。ユーザがどこを見て焦点を合わせているか、瞳孔の大きさ、および明滅を決定することによって、ユーザはシステムと対話することが可能になる。このソリューションを使用すると、さまざまな種類の四肢の障害や発話をしながら、ユーザーがシステムに与えることを意図したインタラクションを認識して、Webカメラなどのハードウェアを介して取り込むことができます。

認識はソフトウェアで実行される異なるアルゴリズムを通して行われ、それはカメラを通して得られた情報を処理し、Viola-Jonesアルゴリズムを通して得られるユーザーの外観を推定することを可能にします。 Viola-Jonesオブジェクト検出フレームワークは、2001年にPaul ViolaとMichael Jonesによって提案されたリアルタイムのオブジェクト検出率を提供するためのオブジェクト検出フレームワークです。人の顔を検出します。

このコンピュータとの相互作用は、あたかもそれが特定のソフトウェア設計を介してどこへの外観および位置の移動が行われるかという相互作用の制御がある共通のマウスの動きおよびクリックを行ったかのようにポインタを制御する可能性を有する。人が見ていると、システムによって理解される即時のコマンドが得られ、コンピュータマウスの代わりとして迅速かつ効果的な対話が可能になる。

ビデオ - カメラを使用した外観を通してコンピュータとの対話、カメラ情報の処理https://www.youtube.com/watch?v=euuI3Voo05w

ジェスチャー認識

「Air Motion」は、LGが開発したシステムで、ジェスチャを通じてユーザーのコマンドを認識できるようにします。新しいLG G8 ThinQスマートフォンに実装されています。ジェスチャを通じて、ユーザは、電話に応答し、電話を拒否し、音量を増減し、アプリケーションを開き、タイマーを開始または停止し、アラームを停止し、またはスヌーズモードを起動することなどができる。機器のフロントカメラ。身体に障害のある人向けではなく、汚れたまたは濡れた手を持っていて、物理的に画面に触れたくないユーザー向けに設計されているため、手や指に問題がある人にとってもデバイスと対話できます。ソフトウェアによるジェスチャの解釈の可能性を用いて、それは、対話のこの困難を伴う人々の対話を助ける対話機能を開発することができる。

ビデオ - LG G8 ThinQとのインタラクションのためのジェスチャーhttps://www.youtube.com/watch?v=1c6c0hYQEkE

ジョイスティック

ビデオゲームは大衆のための娯楽の優れた供給源であるが、典型的には一般に手と指の両方の精度を必要とするコマンドまたはキーボードとマウスを使用してプレイされる。このタイプの難しさを持つプレイヤーのために伝統的な機器を置き換えることができる代わりのジョイスティックがあります。

eDimensionalによって製造されたAccess Controllerは、片手または上肢に困難がある人のためのモジュラージョイスティックです。そのモジュラーファクタにより、ユーザーは自分のニーズに合った快適なジョイスティックを組み立てるために、使用するコントロールの種類とその位置をカスタマイズすることができます。

QuadStickは、四肢麻痺のある人のために特別に開発された、吹くことと唇の動きを通して、ユーザーの口を利用するジョイスティックです。このジョイスティックを使用するには、ユーザーがデバイスを口に入れる必要があります。ハードウェアは唇の動きを解釈し、コンソールまたはコンピューターで認識される一般的なジョイスティックのボタンを押す操作に変換します。機器が認識できる各動きは、プレイヤーが押す必要があるボタンの1つに関連付けられています。ジョイスティックを製造している会社は異なった相互作用制御のための異なったセンサーを可能にする利用可能ないくつかのモデルを持っています。

5。結論

社会的技術動向を考えると、社会への参加、教育、雇用のために、支援技術が障害を持つ人々の生活においてますます重要な役割を果たすことは明らかです。ただし、全員が同じ機会を得て、その潜在能力と価値を最大限に引き出すためには、積極的なアプローチをとる必要があります。

自然的要因または事故による障害を持つ人々の増加に伴い、あなたが個人的、職業的またはレジャー目的のためであるかどうかにかかわらず、障害を持つ人々を含めるという課題に取り組むことが重要です。包括的な社会を構築するためのソリューションを開発および実装するのは、ハードウェアおよびソフトウェアシステムを開発する企業次第です。

バーチャルリアリティおよび人工知能（ＡＩ）によるインターフェースは、人々とコンピュータシステムとの対話を支援する大きな可能性を有する２つの発明である。人工知能は、視覚、聴覚、認知、学習、機動性、または精神的健康状態を持つユーザーが、雇用、現代のシナリオでより生産的になることができるように、システムの能力を拡張します。人生と人間関係

______________________________________________________________________

ARABIC | عربى

حلول تصميم التفاعل بين الإنسان والحاسوب للأشخاص ذوي الإعاقة

الكلمات الدالة

واجهة ، أوجه القصور ، التفاعل ، التحكم ، التصميم ، الكمبيوتر ، الأجهزة ، البرامج.

Índice

1 المقدمة

2. واجهات

3. أوجه القصور: فقدان أو تلف الأطراف العلوية ، الشلل الدماغي ، التصلب الجانبي الضموري ، فقدان البصر والعمى ، الصمم أو فقدان السمع ، النعاس أو اضطرابات النطق واللغة

4. الحلول: الإغاثة على لوحات المفاتيح في لوحات مفاتيح الكمبيوتر ، المفاتيح الديناميكية للشاشات اللمسية ، التعرف على الصوت ، الواقع الافتراضي ، التحكم في الفكر / المخ ، التحكم في العين ، التعرف على الإيماءات ، المقود

5. الخلاصة

1 المقدمة

وفقًا للتقارير الرسمية ، يعاني حوالي 15٪ من سكان العالم (حوالي مليار شخص) من نوع ما من الإعاقة ، منهم 2 إلى 4٪ (140-280 مليون شخص) يعانون من أوجه قصور تمنع التفاعل الطبيعي مع المعدات بالطريقة التي كانوا عليها المثالية. في البرتغال ، تتوافق هذه الأرقام مع 1.5 مليون شخص يعانون من نوع ما من الإعاقة ، منهم 200 إلى 400 ألف قد يحتاجون إلى واجهات كافية لعدم قدرتهم على التفاعل بشكل صحيح مع النظام.

2. واجهات

الهدف من الدراسات وتطوير واجهات الكمبيوتر هو السماح للإنسان بالتفاعل الأسهل والأكثر فاعلية مع الكمبيوتر أو النظام. كلما كان التفاعل مع الكمبيوتر أفضل ، كلما كانت درجة رضا الشخص وإنتاجيته أفضل ، ولكن في حالة الأشخاص ذوي الإعاقة ، قد يكون هذا التفاعل مشروطًا قريبًا إذا لم يكن نظام الواجهة قابلاً للاستخدام نظرًا للعجز البدني للمستخدم .

من الضروري تطوير تطبيقات وواجهات وأدوات جديدة للمستخدمين لا يمكن أن تتفاعل بشكل صحيح مع النظام المصمم لعامة الجمهور بسبب المستحيلات المادية. مع تطور التكنولوجيا والأجهزة والبرامج ، أصبح تطوير الأنظمة مع المستخدم في المقدمة أسهل ، مما يتيح للجميع التفاعل مع النظام بأمان وإنتاجية.

تحتوي الواجهة الرسومية للتطبيق الحديث على حوالي 40 ٪ إلى 90 ٪ (70 ٪ في المتوسط) من الكود الذي تم تطويره موجه بشكل خاص إلى واجهة المستخدم. يحتاج المستخدمون المختلفون إلى واجهات مختلفة ، مما يضع عبئًا أكبر على برمجة الواجهة لإرضاء جميع المستخدمين الذين سيستخدمون النظام. نظرًا لنوع الإعاقة المختلفة التي يحملها مستخدم النظام ، سيحتاج الجهاز إلى دعم الجهاز ، سواء من خلال الأجهزة أو البرامج ، لإجراء التفاعل.

3. أوجه القصور

فقدان أو ضرر الأعضاء الأعلى

يعد غياب أو تلف أحد الأطراف العليا للإنسان هو الأكثر شيوعًا الذي يمنع التفاعل البشري العادي مع الكمبيوتر لأن واجهات الاتصال التقليدية تستخدم ثلاثة أجهزة شائعة: لوحة المفاتيح والماوس (بصري ، كرة ، اللمس) وشاشة تعمل باللمس. تستخدم لوحة المفاتيح سلسلة من الأزرار المحاذاة والمرتّبة التي تعمل كمفاتيح ، والتي يجب الضغط عليها بشكل فردي للإشارة إلى النظام حرف واحد في كل مرة. فأرة الكمبيوتر عبارة عن جهاز تأشير محمول يكتشف حركة ثنائية الأبعاد على سطح مستو ، وهذه الحركة مستنسخة في النظام عن طريق حركة مؤشر رقمي يسمح بالتحكم السلس في واجهة المستخدم الرسومية. شاشة اللمس هي جهاز يعرض بصريًا النظام الذي يعالج المعلومات ، حيث يقدم المستخدم عن طريق الضغط والإيماءات واللمسات المتزامنة المتعددة على الشاشة الأوامر المطلوبة. عادة يمكن استخدام هذه الأجهزة مع قلم خاص وهو عبارة عن جهاز على شكل قلم يستخدم لتقديم الأوامر بشكل أكثر دقة.

ما تشترك فيه كل من هذه الواجهات النموذجية هو الحاجة إلى أن يحتاج المستخدم إلى أطرافه العليا (اليد (الأيدي) أو الأصابع) للتفاعل بدقة وبدون هامش خطأ صغير للتفاعل بشكل صحيح مع كل من الواجهات المستخدمة تقليديًا ، والتي يقوم مطورو النظام بتطويرهم بحيث يتم التفاعل بإحدى هذه الطرق لتلقي أوامر التحكم.

الشلل الدماغي

الشلل الدماغي هو مجموعة من الاضطرابات في تطور التحكم الحركي وموقف الإنسان ، وهذه الإصابة تمنع تطور تطور الجهاز العصبي المركزي ، مما يسبب مشكلة المشي أو استخدام الذراعين واليدين بشكل صحيح. يؤثر هذا النقص على شخصين من بين كل 1000 شخص ، وعادة ما يحدث بشكل متكرر بينما لا يزال الإنسان في سن منخفضة (طفل). يؤثر هذا المرض على التطور الحركي المعرفي للشخص ، مما يسبب قيودًا في الأنشطة اليومية والتفاعل ، مما يؤثر أو حتى يمنع التفاعل مع الأنظمة الشائعة التي نستخدمها للتفاعل والتحكم في جهاز كمبيوتر / نظام.

التصلب الجانبي الضموري

التصلب الجانبي الضموري (ALS) هو مرض عصبي يصيب الخلايا العصبية بشكل رئيسي ، وهي الخلايا العصبية المسؤولة عن التحكم في حركة العضلات الطوعية. تتيح لك عضلات المتطوعين إنتاج حركات مثل المضغ والمشي والتحدث. هذا المرض تصاعدي ، وهذا يعني أن الأعراض تزداد سوءًا بمرور الوقت ، مسببة نفس النتائج المترتبة على التفاعل الذي يظهر على "فقدان الأطراف العليا". كان الفيزيائي النظري ستيفن هوكينج أحد أشهر الأشخاص الذين أصيبوا بهذا المرض.

فقدان الرؤية والعمى

النقص البصري هو فقدان أو تناقص رؤية الإنسان ، وهو فقدان لا رجعة فيه للوظيفة البصرية ويستحيل تصحيحه بالتدخل الجراحي. نظرًا لأن الرؤية هي الطريقة الأساسية التي يتلقاها المستخدمون من النظام ، فمن الصعب معرفة ما إذا كان المستخدم يتفاعل بشكل صحيح مع النظام.

الصمم أو فقدان السمع

يمكن أن يختلف ضعف السمع لدى الإنسان من فقدان صغير مخفف إلى صمم تام. يواجه الأشخاص الذين يعانون من ضعف السمع صعوبات في التواصل ، خاصة عند تسجيل المعلومات المنقولة عبر النظام. يمكن أن تكون هذه المعلومات هي الاتصال من خلال محادثة هاتفية محمولة أو صوت فيلم أو إشارة طوارئ ، والتي إذا تم إجراؤها بطريقة صوتية فقط ، فإن الشخص الذي يعاني من ضعف السمع لا يملك القدرة على معرفة أن هذه المعلومات قد تم توصيلها.

اضطرابات النطق واللغة والكلام

غالبًا ما يرتبط الصمت بالصمم نظرًا لأن الأشخاص يولدون عادةً كتمًا ، ولأنهم لا يملكون القدرة على السمع مطلقًا ، فإنهم لا يعرفون كيفية عمل الأصوات التي تشكل الخطاب ، وبالتالي لا يتعلمون التحدث مطلقًا. يمكن أن تحدث اضطرابات النطق واللغة بعدة طرق وفي أي عمر. بغض النظر عن شدة اضطرابات الكلام واللغة ، ستتأثر قدرة وفعالية التفاعل مع النظام أو فهمه. النظام الذي يتم التحكم فيه بواسطة الصوت العام (الكلام / اللغة) لن يكون لديه القدرة على قبول الأوامر المحددة بواسطة الكلمات إذا لم يكن مبرمجًا تمامًا في البرنامج.

يتم تطوير الأنظمة بشكل متزايد بحيث يمكن للمستخدم إعطاء أوامر شفهية يفهمها النظام ، والذي يعالج الطلب ، حتى أن تطبيق Amazon Eco ، الذي يتمتع بإمكانية هائلة وتنوع في التحكم ، مصمم ليتم التحكم فيه من خلال الصوت ، ومع أوامر محدودة للغاية عن طريق اللمس. وبهذه الطريقة ، يجعل تفاعل الأشخاص ذوي الإعاقات الكلامية أمرًا مستحيلًا.

4. الحلول

راحة في مفاتيح لوحات مفاتيح الكمبيوتر

تحتوي لوحات المفاتيح الشائعة للكمبيوتر ، القديمة أو الجديدة ، لسطح المكتب أو الكمبيوتر المحمول ، على مفاتيح "F" و "J" ، وعلى جانب الرقم ، على المفتاح بالرقم "5". هذا الارتياح الصغير الذي يعد جزءًا من البلاستيك الخاص بالمفتاح ، يعمل كدليل مرجعي لأولئك الذين يكتبون دون استخدام الرؤية ، دون الحاجة إلى رؤية الرسالة مطبوعة على كل مفتاح ، وهذا ما يعرف باسم "الكتابة باللمس" ".

تم تحديد هذه المفاتيح على وجه التحديد لأنها وضعت في وضع حيث يتم وضع أصابع الفهرس ، ويجب دعم مؤشر اليد اليسرى بواسطة المفتاح "F" والمؤشر الأيسر على المفتاح "J" ، بحيث يشعر الشخص ولديك دليل عقلي لموقع جميع المفاتيح الأخرى ، لذلك ليست هناك حاجة للنظر إلى لوحة المفاتيح.

يمكن إنتاج لوحة المفاتيح خصيصًا للمكفوفين ، حيث يحتوي كل مفتاح على طريقة برايل التي تشير إلى معنى كل مفتاح. يمكن أن يكون هذا النوع من لوحة المفاتيح بالتنسيق "querty" مع مؤشرات المفاتيح المطبوعة والمطوّعة بطريقة برايل.

مفاتيح ديناميكية للشاشات اللمسية

مع تطور الهواتف الذكية ، لم تعد المفاتيح الفعلية للوحة المفاتيح موجودة ، ويتم التفاعل بالكامل من خلال لوحة اللمس حيث يتم تقديم المفاتيح الرقمية وفقًا للبرنامج.

قامت شركة 'Tactus' بتطوير فيلم يتم وضعه على لوحة اللمس الخاصة بالهاتف الذكي والتي يمكنها تصميم أزرار اللمس للمفاتيح المعروضة في الشاشة بشكل ديناميكي. يكتسب الفيلم فقاعات تزيد أو تتراجع من خلال البوليمرات شبه المرنة لسائل خاص يشتعل وفقًا للإتصال به ، مما يجعل الشخص المكفوف يشعر جسديًا بالمفتاح.

فيديو - عرض فيلم ديناميكي https://www.youtube.com/watch؟v=WJFwHuCs3Yw

التعرف على الصوت

يعد التحكم الصوتي والكتابة بديلاً ضروريًا للأشخاص الذين فقدوا الأطراف العليا أو حركات الأطراف أو فقدان البصر أو العمى ، حيث يستخدمون الصوت كوسيلة وهدف استبدال الماوس ولوحة المفاتيح بالكمبيوتر للإشارة إلى التنقل والتفاعل أن المستخدم يحتاج إلى القيام به مع النظام وأيضا استبدال لوحة المفاتيح في الحاجة إلى إدخال النص.

قد يكون هذا النظام أسرع في الكتابة وأكثر كفاءة لأولئك الذين لا يستطيعون رؤية تحديد تطابق كل مفتاح أو زر. بالمقارنة مع الوضع التقليدي باستخدام لوحة المفاتيح ، يمكن للشخص التحدث بشكل أسرع مما يمكنه الكتابة ، على الرغم من وجود مشكلة معالجة الصوت دائمًا التي قد لا تتعرف بشكل صحيح على ما قيل.

الواقع الافتراضي

الواقع الافتراضي هو أحد التقنيات التي لديها أكبر إمكانات للتفاعل مع الكمبيوتر وتلقي المعلومات ، باستخدام أجهزة الاستشعار لجمع المدخلات والأجهزة للإخراج (الفيديو والصوت) ، والأمر متروك للبرنامج لترجمة البيانات وعرضها في الظاهري العالمية.

جهاز HoloLens من Microsoft هو جهاز واقع افتراضي به مستشعرات: IMU (وحدة القياس بالقصور الذاتي) ، وكاميرات التفاهم البيئي ، وكاميرا العمق ، وكاميرا الصور / الفيديو ، والتقاط الواقع المختلط ، والميكروفونات ، ومستشعر الضوء المحيط ، مما يجعلها قادرة على التقاط الصوت المكاني ، قم بتتبع البحث واكتشف الإيماءات والدعم الصوتي.

نظرًا لأن "كائنات" التفاعل معروضة في العالم الافتراضي ، يمكن للبرنامج تقديم عدة طرق للتفاعل مع كائن ، على سبيل المثال ، للتفاعل مع المقبض ، لتحريك المقبض الذي سيجعل التحكم ، يمكن للمرء في الواقع الافتراضي العالم: أ) التقط المقبض واسحب إلى نقطة أخرى ، ب) اضغط أو أشر إلى وجهة المقبض ، ج) ادفع المقبض إلى الوجهة المطلوبة. كل من هذه الأشكال من التفاعل في العالم الافتراضي تحقق نفس الهدف ، وهو وضع المقبض في الموضع المطلوب ، والذي سيعطي الأمر / التحكم للنظام. أو في حالة الحاجة إلى الضغط على زر ، يمكن عرض الزر في العالم الافتراضي بأشكال وأحجام وألوان مختلفة. تتيح أشكال التفاعل هذه مع النظام / الكمبيوتر إمكانية هائلة للتفاعل مع أي شخص لديه أنواع مختلفة من الإعاقات ، لأنه باستخدام نفس الأجهزة ، يعود الأمر إلى البرنامج لتقديم الواجهة (الافتراضية) وفقًا لاحتياجات المستخدم.

بفضل إمكانات جميع واجهات المستخدم هذه ، تكون إمكانات هذا المنتج هائلة عندما يبدأ مطورو البرامج في إنتاج برامج تستهدف الأشخاص ذوي الإعاقة على وجه التحديد.

فيديو - تقديم HoloLens على MWC19 ، والتفاعل مع المتزلجون والأزرار https://www.youtube.com/watch؟v=c1CZsqwnWtM

الفكر / التحكم في الدماغ

هذا التفاعل ، الذي يعد أحد أكبر التحديات في العقود الماضية ، يتم من خلال إشارات من الدماغ البشري بحيث يمكن التحكم في النظام / الكمبيوتر أو التفاعل معه. إنها ليست تقنية خيال علمي ، ولكنها تقنية موجودة ، على الرغم من أنها لا تزال في النماذج الأولية ، والإخلاص المنخفض والتحكم المحدود ، من الممكن تحقيق هذا التفاعل فقط مع الفكر.

من خلال جهاز موصول على الرأس ، مما يجعل اتصال الأقطاب الكهربائية ، يمكن إعطاء مؤشرات للنظام / الكمبيوتر كما لو كان مؤشرًا للفأرة أو تفاعل إصبع اليد مع واجهة اللمس. هذه التكنولوجيا هي حل للأشخاص ذوي الإعاقات الجسدية المختلفة ، لأنه طالما أن الشخص لديه القدرة على التفكير ، فإن القدرة على التفاعل ، سواء للنقر أو الكتابة ، ستعتمد على البرنامج لتلقي المدخلات من الأجهزة.

فيديو - نموذج أولي للتفاعل مع الكمبيوتر من خلال التفكير https://www.youtube.com/watch؟v=pIs77g86WhA

مراقبة العين

"تتبع العين" هو عملية تتبع عيون المستخدم التي تتيح للمستخدم قياس حركات العين. تحديد حيث يبحث المستخدم والتركيز ، وحجم التلميذ وامض يسمح للمستخدم بالتفاعل مع النظام. يسمح هذا الحل بالتفاعل مع الأشخاص الذين يعانون من أنواع مختلفة من قصور الأطراف أو الكلام ، ولكن الذين يستخدمون المظهر للتعرف على التفاعل الذي يعتزم المستخدم تقديمه للنظام ، والذي سيتم التقاطه من خلال أجهزة مثل كاميرا الويب.

يتم التعرف من خلال خوارزميات مختلفة يتم تنفيذها في البرنامج ، والتي تعالج المعلومات التي تم الحصول عليها من خلال كاميرا ، مما يسمح بتقدير شكل المستخدم الذي تم الحصول عليه من خلال خوارزمية Viola-Jones. يُعد إطار اكتشاف كائنات Viola-Jones إطارًا لاكتشاف الكائنات لتوفير معدلات اكتشاف الأشياء في الوقت الفعلي ، والتي اقترحها Paul Viola و Michael Jones في عام 2001 ، والتي كان هدفها الرئيسي على الرغم من برمجتها لاكتشاف مجموعة متنوعة من فئات الكائنات. جعل كشف وجه الناس.

هذا التفاعل مع الكمبيوتر لديه القدرة على التحكم في المؤشر كما لو أنه حرك حركة ونقرات الماوس الشائعة حيث من خلال تصميم البرنامج المحدد لهذا هناك سيطرة على التفاعل الذي تحركاته من الشكل والمكان إلى حيث يكون الشخص على المظهر ، وينتج أمرًا فوريًا يفهمه النظام ، مما يسمح بالتفاعل السريع والفعال كبديل لماوس الكمبيوتر.

الفيديو - التفاعل مع الكمبيوتر من خلال المظهر باستخدام الكاميرا ، ومعالجة معلومات الكاميرا https://www.youtube.com/watch؟v=euuI3Voo05w

التعرف على الإيماءات

"Air Motion" هو نظام طورته LG والذي يسمح للنظام بالتعرف على أوامر المستخدم من خلال الإيماءات. تم تنفيذه في هاتف LG G8 ThinQ الذكي الجديد. من خلال الإيماءات ، يكون المستخدم قادرًا على الرد على المكالمات أو رفض المكالمات أو زيادة مستوى الصوت أو خفضه أو فتح التطبيقات أو إيقاف الموقت أو إيقاف المنبه أو تنشيط وضع قيلولة بعد الظهر ، فقط مع تحركات اليد التي تكون الكاميرا الأمامية للمعدات. غير مصمم للأشخاص الذين يعانون من إعاقات جسدية ، ولكن للمستخدمين الذين لديهم أيدي قذرة أو مبللة ولا يرغبون في لمس الشاشة فعليًا ، بل إنه يجعل من الممكن التفاعل مع الجهاز للأشخاص الذين لديهم مشكلة في أيديهم أو أصابعهم. مع إمكانية تفسير الإيماءات بواسطة البرنامج ، يمكن تطوير ميزات التفاعل التي تساعد على تفاعل الأشخاص مع صعوبة التفاعل هذه.

فيديو - إيماءات للتفاعل مع LG G8 ThinQ https://www.youtube.com/watch؟v=1c6c0hYQEkE

المقود

تعد ألعاب الفيديو مصدرًا رائعًا للترفيه للجمهور ، ولكنها عادةً ما يتم لعبها باستخدام أمر أو لوحة مفاتيح وفأرة تتطلب عادةً دقة كلتا اليدين والأصابع ، مما قد يؤدي إلى تقييد الأشخاص ذوي الإعاقات التي تؤثر على الأطراف العلوية أو عدم وجودها. بالنسبة للاعبين الذين يعانون من هذا النوع من الصعوبة ، هناك عصا تحكم بديلة يمكنها أن تحل محل المعدات التقليدية.

وحدة التحكم في الوصول المصنعة من قبل eDimensional ، هي ذراع التحكم المعياري للأشخاص الذين يعانون من صعوبات في يد واحدة فقط أو في الطرف العلوي. يسمح العامل المعياري للمستخدم بتخصيص نوع عناصر التحكم المراد استخدامها وموضعها من أجل تجميع ذراع تحكم مريح يتناسب مع احتياجاتهم.

QuadStick هي عصا التحكم التي تستخدم فم المستخدم ، من خلال النفخ وحركات الشفاه ، والتي تم تطويرها خصيصًا للأشخاص الذين يعانون من الشلل الرباعي. لاستخدام عصا التحكم هذه ، يحتاج المستخدم إلى وضع الجهاز في الفم ، حيث يفسر الجهاز حركات الشفاه ويتحول إلى تفاعل الضغط على أزرار عصا التحكم النموذجية التي تفهمها وحدة التحكم أو الكمبيوتر ، حيث ترتبط كل حركة يمكن أن يتعرف عليها الجهاز بأحد الأزرار التي يحتاج إليها اللاعب للضغط. لدى الشركة التي تصنع عصا التحكم العديد من النماذج المتاحة التي تتيح أجهزة استشعار مختلفة لعناصر تحكم التفاعل المختلفة.

5. الخلاصة

بالنظر إلى الاتجاهات الفنية الاجتماعية ، من الواضح أن التقنيات المساعدة تلعب دوراً متزايد الأهمية في حياة الأشخاص ذوي الإعاقة ، لإدماجهم في المجتمع والتعليم والعمل. ومع ذلك ، من الضروري اتباع نهج نشط بحيث يتمتع كل فرد بنفس الفرص ويزيد من إمكاناته وقيمته.

مع تزايد عدد الأشخاص ذوي الإعاقة بسبب عوامل طبيعية أو حوادث ، من المهم أن تتصرف لمواجهة التحدي المتمثل في تضمين الأشخاص ذوي الإعاقة ، سواء لأغراض شخصية أو مهنية أو لأغراض الترفيه. الأمر متروك للشركات التي تقوم بتطوير أنظمة الأجهزة والبرامج لتطوير وتنفيذ الحلول لإنشاء مجتمع شامل.

واجهة الواقع الافتراضي والذكاء الاصطناعي (AI) هما من الاختراعات ذات الإمكانات الكبيرة للمساعدة في تفاعل الأشخاص مع أنظمة الكمبيوتر. يمكن للذكاء الاصطناعي أن يغير الطريقة التي يتفاعل بها الأشخاص مع الإعاقة من خلال توسيع قدرة النظام على تفسير احتياجات الشخص بحيث يمكن للمستخدمين ذوي الرؤية أو السمع أو الإدراك أو التعلم أو التنقل أو الصحة العقلية أن يكونوا أكثر إنتاجية في سيناريوهات: التوظيف ، الحديث الحياة والاتصال الإنساني.

Jomirife Tech Blog

domingo, 24 de março de 2019

Soluções de Design de Interação Humano-Computador para pessoas com deficiência | Human-Computer Interaction Design solutions for people with disabilities

Sem comentários:

Enviar um comentário

Share

Social