Asistivní technologie RNDr. Jaromír Plhák, Ph.D. O čem si dnes povíme? • Co jsou to asistivní technologie • Lidé s postižením zraku • Sluchově postižení lidé • Lidé s omezenou pohyblivostí • Inteligentní dům Co jsou to asistivní technologie? Asistivní technologie je souhrnné označení pro pomůcky, které pomáhají zlepšit fyzické nebo duševní funkce osobám, které mají tyto funkce z různých důvodů sníženy. Pod pojem asistivní technologie lze zahrnout nejen tyto pomůcky samy o sobě, ale i služby spojené s jejich poskytováním. Pomáhají moderní technologie lidem s handicapem? Ano! Ale lidem bez zdravotního handicapu většinou více Proč? • Malá cílová skupina • Není příliš atraktivní pro komerční sféru • Vývoj spíše přes granty • Vysoká cena produktů • Technologie • Malé série • Je nutné zaplatit výzkum • ... Lidé s postižením zraku • Zpřístupnění počítače • Grafická data a nevidomí • Navigace a detekce překážek • Výuka • Knihovny pro nevidomé Jak zpřístupnit osobní počítače? (1) • Jak získat informaci o tom, co je na obrazovce? • Braillský řádek • Syntéza řeči • Braillská tiskárna Jak zpřístupnit osobní počítače? (2) • Jak vložit informaci do počítače? • Klávesnice • Myš • Speciální HW • Trackball • Joystick se zpětnou vazbou • Automatické rozpoznávání řeči • Mobilní osobní asistenti A dotykové telefony? Nápad z roku 2009 Přístupnost Internetu • Pravidla se snaží postihnout přístupnost webů osoby s různými handicapy • Přístupnost webů je výhodné pro všechny • Včetně majitelů stránek • Vyšší návštěvnost, zisk, kompletní pokrytí cílové skupiny • Výhoda pro mobilní zařízení • Přístupnost není černobílá Přístupnost Internetu – základní principy • Logicky členěné nadpisy (úroveň určuje význam) • Odkazy musí být skutečně odkazy • Musí být logicky popsány (nikoliv „tady”) • Výstižně popsané grafické a mediální prvky • Možnost přeskočení navigace • Transparentní formuláře Přístupnost Internetu – standardy • Web Content Accessibility Guidelines 2.0 (WCAG) • Authoring Tool Accessibility Guidelines 2.0 (ATAG) • Web Accessibility Initiative - Accessible Rich Internet Applications (WAI-ARIA) • Zákoně o svobodném přístupu k informacím (novela zákona č. 365/2000 Sb.) a ve Vyhlášce č. 64/2008 Sb. o přístupnosti • Pro instituce státní správy povinná • Nevztahuje se na dokumenty Přístupnost Internetu – nejčastější chyby • Nedodržena sémantika tagů, špatná struktura dokumentu • Netextovým elementům chybí metadata • Obrázkům alt, longdesc • Skripty nemají „noscript“ sekci • Špatně zanořené nadpisy • Vstupům ve formulářích chybí štítky co znamenají • Tabulky nemají hlavičkovou sekci • Obsah skrytý JavaScriptem, pop-up sekce, … Grafická data a nevidomí • Aplikace i webové stránky často obsahují grafická data • Popis obrázku neobsahuje podstatné informace • Obrázky nejsou často vůbec anotovány • Nebo jen velmi špatně • Řešením může být automatického vkládaní alternativního textu Převod na zvuky (1) • Bez mluveného slova • Barva pixelu a oblasti, pozice objektů, jejich vzájemná vzdálenost, ... • Zabarvení, hlasitost, rytmus, výška tónu, amplituda, trvání nebo tempo, ... Převod na zvuky (2) • Zkoumání koláčových grafů, čárových grafů, městských map, ... Sonifikace koláčového grafu pomocí virtuálních zdrojů zvuku. Hodnota na ose y a odpovídající výška tónu. Pohyb virtuálního posluchače po mapě. Využití hmatu (1) • Jednoduché grafické objekty • Čáry, kolečka, trojúhelníky • Výstupní nosič • Elektrifikovaný hmatový display • Nesmazatelný tepločivný papír • Upravený braillský displej Nesmazatelný tepločivný se papír. Využití hmatu (2) • Tisk • Rozsáhlá manuální příprava podkladů • Drahá braillská tiskárna či fuser • Tlustší a těžší papír PIAF hmatová tiskárna.Hmatová tiskárna. Vytištěný obrázek hmatovou tiskárnou. Využití hmatu (3) • Systém Optacon • 1971 • Kamera • Připojená kabelem • Pole transistorů • Matice 24x6 • Malé kovové tyčky • Vibrují nezávisle na sobě • Reprezentují vytištěný (černý) text Interaktivní čtečka Braillova písma • Vykreslení obrázku z PC • 3600 bodový rastr jehliček • Snímání „neznámého“ dokumentu • Připojena čtečka, určená ke zkoumání daného dokumentu • 100 jehliček ve vzdálenosti 0,1 mm pro hmatové čtení jedním prstem • Kreslící pomůcka umožňující zároveň kreslení i zpětnou kontrolu již nakresleného Kombinace hmatu a zvuků • Systém GUESS (2001) • Touch pad • 9,600 bodů, které mohou mít vlastní popis • Obrázek čitelný hmatem • Počítač se syntetizérem hlasu • Zkoumat, upravovat či vytvářet popisy po obrázek • Nebo jeho části • Tři typy lokalizace objektů • Syntetizér přečte popis Virtuální audio mřížka pro generování zvuků v systému GUESS. Kreslení obrázků • TDraw (1996) • Kreslení obrázků pomocí hmatu • Kreslení • Tablet and tepločivný papír • Zkoumání • Tablet and speciální pero • Čáry a polygony • Kresba již nelze měnit Navigace nevidomých • Navigace ve venkovním prostoru • Navigace uvnitř budov • Detekce překážek Navigace ve venkovním prostoru (1) • Vodící pes • Dobrá lokální orientace • Psychická a emoční opora • Špatná globální orientace • Pořizovací cena okolo 200 000 Kč • 24hodinová péče • Doba výcviku 1 rok • Namluvené popisy tras • Hmatové orientační mapy • Praha Navigace ve venkovním prostoru (2) • Mobilní operátoři (GSM) • Celltrack • Akustická navigace • Majáček POM1 • Orientační maják PM 1 • Dálkový ovladač • Telefonní linky • Navigace centrum SONS • Přítel na telefonu Navigace ve venkovním prostoru - GPS • Standardní SW • Nokia OVI Maps • Mapy Google • Program Loadstone • Vlastnostmi blízko samostatným GPS • Navigační mód udává přehled okolí a rychlost • Prohlížecí mód na principu kompasu • Možnost volby bodu a navigace k němu • Používá navigace podle azimutu • Ukládání oblíbených bodů Navigace uvnitř budov (1) • RFID • Levné čipy • Označení zboží v obchodním domě • Označení kanceláře • Využití viz dále (inteligentní slepecké hůl) • Vodící linie • Např. v metru • WiFi • Určení pozice dle umístění WiFi routerů a vzdálenosti od nich Navigace uvnitř budov (2) • Dotykové plánky a mapy Inteligentní slepecká hůl (1) • Navigační pomůcku pro nevidomé a slabozraké • Představeno na Tmavomodrém festivalu 2008 • Na vývoji pracuje firma Webprogress spolu s pracovníky brněnského TyfloCentra • www.navigacepronevidome.cz • Hůl pracuje na bázi technologie RFID čipů • Využívána k identifikaci zboží na pokladnách • Využití technologie „naruby“ • Navigační systém vynikající přesnosti Inteligentní slepecká hůl (2) • Principy fungování • Po budově se rozmístí čipy • Je vytvořena databáze tras • Nahrána např. do tabletu nevidomého • Nevidomý pomocí své upravené hole snímá svoji polohu a do sluchátek jsou mu sdělovány povely • Kontakt mezi holí a tabletem pomocí technologie bluetooth • Informace týkající se daného místa – otvírací doba, apod. • Zkušební trasa vznikla v Microsoft Inovačním Centru v Brně Detekce překážek • Statické objekty • Schody • Vnější - zábradlí, budovy, výmoly, otevřená okna do ulice • Vnitřní - stůl, skříň, ... • Pohybující se objekty • Auta • Lidi Tyflosonar • Tři funkce pro detekci překážek • Interiér • Exteriér • Orientace v prostoru • Využívá ultrazvuk • Test intenzity světla • Test vzdálenosti překážky Tacit • Dva sonary • Haptická zpětná vazba • Dva servomotory • Malý • Rychlý • Nízká spotřeba eletrické energie • http://vimeo.com/grathio/tacit Problémy přístrojů • Velké a nepraktické • Rychle se vybíjí • Špatný zorný úhel • Možné využití mobilních telefonů • Budoucnost Realita ... Základní orientace • Přirozená vs. umělá vodící linie Základní orientace (2) Varovný pás Další bezpečnostní prvky • Prosklené dveře musí být vidět i za zhoršených světelných podmínek Mapy (1) • Při výrobě nutné důslednější zkoumání oblasti • Cílem je poskytnutí dobré prostorové představy • Vhodná konzultace s nevidomými • Měřítko závislé na velikosti Braillova písma a dalších orientačních značek • Zmapování velké oblasti představuje mapu o mnoha „listech“ • Terénní oblasti jako víceúrovňové plastické mapy • Problém se skladností • Zobrazení mapy na interaktivní čtečce Braillova písma Mapy (2) Mapy (3) • www.mapy.cz ve spolupráci se střediskem Teiresiás Zajímavý projekt • Záhon pro nevidomé • Cedulky v Braillově písmu • Tyršův sad v Brně • Trvalky Výuka nevidomých Výuka nevidomých - Mateřské školy • Základy prostorové orientace • Výtvarná výchova • Kresba válečkem z modelovací hmoty • Prstovými barvami • Připrava na čtení a psaní bodového písma • Základní návyky • Matematická představivost Výuka nevidomých - Základní školy • Inkluzivní vs. segregační metoda výuky • Sociálně-pedagogická centra při školách • Stejná kvantita látky • Pomůcky • Kalkulátor s hlasovým výstupem • Elektronický zápisník Výuka nevidomých - Vysoké školy • Více studentů se zrakovým hendikepem • Rozšíření spektra studijních oborů • Neexistují specializované vysoké školy • Pouze centra při některých univerzitách • Centrum Tereza (FJFI ČVUT Praha) • Centrum pomoci handicapovaným (PdF UP Olomouc) • Laboratoř Carolina (MFF UK Praha) • Středisko Teiresiás (MU Brno) Výuka nevidomých – Fakulta informatiky • Na FI v rámci standardních předmětů • Speciální seminární skupiny • Individuální studijní plán • Pomoc Střediska Teiresiás • Nevidomí absolventi - Marek Susčík, Roman Kabelka Výuka nevidomých - Matematika (1) • Zrakové vs. hmatové vs. sluchové vnímání • Zrak – od celku k detailům • Hmat – záleží na reprezentaci • Braille – sekvenční zpracování • „Reliéf“ – podobně jako zrakem • Sluch – sekvenční zpracování • Chybí stálý přehled o celku • Hledání způsobů kompenzace Výuka nevidomých - Matematika (2) • Komunikace mezi studentem a učitelem • I když student pochopí zadání a příklad právně vyřeší, učitel nemá přehled o jeho průběžné práci • Není prakticky možné převádět každý jeho krok • Blindmoose • Zápis, editace a další zpracování matematického textu • Výstup vizuální nebo na braillský řádek Výuka nevidomých - Matematika (3) • Linear Access to Mathematics for Braille Devices and Audio-synthesis • Snaha navrhnout komplexní SW pro editaci formulí • Pracuje s lambda kódem, který je založený na jazyce MathML a ten potom překládá buď pro použití WYSIWYG editoru nebo pro braillský, popřípadě hlasový výstup Hybridní kniha • Hybridní kniha je multimediální dokument, určený zrakově postiženým, který umožňuje získávat uložené informace prostřednictvím sluchu, hmatu a zraku Knihovny pro nevidomé • Knihy v Braillově písmu • Zvukové knihy • Magnetofonové kazety • CD/DVD (s mp3 soubory) • Časopisy ve zvětšeném černotisku • Vybrané časopisy v Braillově písmu • Převody studijních materiálů • Hmatové mapy a reliéfní grafika Distribuce a typy knih • Přístup ke knihám • Zásilkovou službou • Osobní výpůjčkou • Rozvážkovou službou • Digitální knihovnou • Dostupné knihy • Beletrie • Populárně naučná literatura • Podpora v autorském zákoně Výhody a nevýhody elektronických formátů • Zaberou méně místa • Braillovo písmo 800 – 900 znaků/str. • Klasické písmo 4 – 5 tis. znaků/str. • Rychlejší než čtení Braillova písma • Není nutná znalost Braillova písma • Typicky se hůře učí lidem, kteří přišli o zrak až v průběhu života • Postupná ztráta citu pro pravopisnou normu a schopnosti písemně komunikovat Knihovna a tiskárna pro nevidomé Karla Emanuela Macana (1) • http://www.ktn.cz • 5000 čtenářů • 1/3 dochází osobně • Půjčení zdarma • Nutná registrace • Nutné doporučení od očního lékaře nebo průkaz ZTP/P • Nutno podepsat prohlášení zamezujících šíření zapůjčených digitálních materiálů KTN K. E. Macana (2) • Digitální knihovna Wiking Biblio • Cca 50-60 nových tištěných titulů ročně • Cca 100 nových nahraných titulů ročně • Načtení textu • Cca 60 Kč/hod. (80 Kč/hod. u cizojazyčných) • Převod do Braillova písma • 5 Kč/strana (3 Kč/strana za tisk) • 10 Kč/strana při přepisu not • Knihovna Jiřího Mahena v Brně • Služby pro nevidomé od roku 1976 • 300 čtenářů Sluchově postižení lidé • Jazyk neslyšících • Titulkování Jazyk neslyšících • Mnoho různých jazyků • Stejně jako u mluvených • Vztah mezi znakovými jazyky je silnější než u mluvených • Český znakový jazyk vs. znakovaná čeština • Prostředky znakového jazyka • Manuální prostředky • Znaky • Nemanuální nosiče významu • Mimika, používání pohybů těla, pohledu, … • Využití trojrozměrného prostoru Odlišnosti od mluvené řeči • Vlastní gramatika • Vizuálně-motorický • Mluvený jazyk • Audio-orální • Simultánní vnímání několika informací naráz • Mluvený jazyk je lineární/sekvenční Psaná čeština • Obtížnost čtení a psaní v běžném českém jazyce • Systém zápisu znakového jazyka • Signwriting Virtuální tlumočníci • TESSA • University of East Anglia 2002 • Systém HamNoSys • SiSi (IBM) • 2007 • http://www.youtube.com/watch?v=RarMKnjqzZU • MUSSLAP • Katedra kybernetiky Západočeské univerzity v Plzni • Multimodální zpracování lidské mluvené řeči počítačem pro komunikaci člověk-stroj Automatické titulkování • Zprostředkovávají mluvenou řeč v psané formě • Manuální přepis • eScribe, titulky v televizi • Automatický přepis • Automatické titulkování • Převod řeči do textu – Newton Technologies (Liberec) • Newton Dictate, MyVoice, MyDictate • Newton Dictate Mobile • Problémy • Rozpoznávání mluvené češtiny obecně je náročné • Nutnost budování obsáhlých tematických slovníků • Zpoždění cca 5 sekund – může být matoucí Titulky • Otevřené • Využívají se zejména u nedabovaných filmů v kinech • Zpravidla jednobarevné, bez doplňkových informací o zvucích • Skryté • Využívají se v televizi pro potřeby diváků se sluchovým postižením • Obsahují dodatečné informace • Titulky ČT • Teletext strana 888 • Barevné odlišení mluvčích • Informace o doprovodných zvucích Stínový řečník • Využit při titulkování většiny pořadů • Poslouchá stopu pořadu • Diktuje do počítače • Vybírá řeč hlavního řečníka • Indikuje změnu řečníka • Koriguje mluvu řečníka • Zadává interpunkci • Opravuje text • Přidává nová slova do slovníku YouTube Kompenzační pomůcky • Světelná signalizace zvonění • Upravené sluchátko Lidé s omezenou pohyblivostí • Počítačové příslušenství • Invalidní vozíky • Exoskelety • Umělé končetiny Ovládání počítače (1) • Rozpoznávání řeči • Myš ovládaná nohou • Trackball • Ergonomické myši • Integramouse • Myš ovládaná ústy a dechem Ovládání počítače (2) • Speciální klávesnice • Klávesnice pro ovládání jednou rukou • Různé verze podle handicapu • Mouth-stick Ovládání počítače (3) • Tracker Pro • Reflexní bod na hlavě • Systém I4Control® • Umožňuje ovládat počítač pomocí očních pohybů • Kliknutí pomocí mrknutí • Kam se dívá, tam míří kurzor Invalidní vozíky • Mechanické invalidní vozíky • Elektrické invalidní vozíky • Interiérové vozíky • Exteriérové vozíky • Vzpřimovací invalidní vozíky Exoskelety • V biologii označení pro kostru, která se nachází zvnějšku organizmu a poskytuje mu tak stabilní oporu a ochranu • Většinou využívají motory, což vyžaduje silné napájení – problém s výdrží Armádní exoskelety ReWalk • Izraelská firma • Komerčně dostupný • $100.000 • Pro podporu a rehabilitace, vyžaduje hole • Reaguje na změny těžiště a pohyby boků eLegs Cyberdyne HAL • Japonský • Komerčně dostupný • $1000 měsíčně • Více verzí pro různé účely • Práce • Rehabilitace • … • Reaguje na bioelektrické signály na kůži Myslí ovládané exoskelety • … pouze prototyp Možnosti využití exoskeletů • Vojenství • Zdravotnictví • Průmysl • Stavebnictví Protézy • Umělé náhrady části těla • Protézy zejména nahrazují amputované ruce a nohy • Nutnost přizpůsobit podle specifik uživatele • Protézy se používají tisíce let, ale v posledních letech zažívají rozmach Náhrady dolních končetin Náhrady horních končetin Kosmetické protézy • Náhrady zaměřené na vizuální stránku • Imitují barvu a povrch opravdové kůže • Někdy jako gumové návleky přes protézu Inteligentní dům Inteligentní dům • Reaguje na potřeby obyvatel • Zvyšuje jejich pohodlí • Zpříjemňuje jim zábavu • Zaručuje co nejvyšší bezpečí • Snižuje náklady na provoz • Komfort je zajištěn • Vhodnou stavební konstrukcí • Řídicími systémy • Doplňkovými službami a jejich managementem Centrální systém • Jednoduché a intuitivní ovládání • Řídí - Vytápění - Ventilaci - Klimatizace - Stínění - Ohřev teplé vody - Zavlažování - Zabezpečovací techniku - Kamery - Osvětlení - Provoz spotřebičů - Komunikaci - Distribuci TV a video signálu - Distribuci rádia a hudby - Distribuci telefonů - … Ovládání • Televize • Počítač • Notebook • Smartphone • Hlasem • Vzdálené připojení • Kamery • Alarm • Teplota Potřebná infrastruktura • Strukturovaná kabeláž • Rozvody videosignálu a audio signálu • Rozvody telefonů • Počítačová síť • WiFi • Stínění • Přepěťová ochrana • Napojení na satelit a internet • Zálohování Vše je automatické • Pokud nechce uživatel jinak ;-) • Využívá • Znalost aktuální situace • Informace z čidel • Uživatelské požadavky • Vytápění, klimatizaci, ventilace a stínící technika • Rolety, žaluzie, markýzy, závěsy • Ohřev teplé vody (bazén, akvárium, jezírka) • Zavlažování zahrady • Alarm včetně mechanického zabezpečení • Zámky, rolety, venkovní žaluzie Zabezpečení • Stav alarmu • Požární čidla • Kamerový systém • Infračervené závory • Zamknutí všech modulů na jeden povel • Simulace bydlení v nepřítomnosti rozsvěcováním světel, vytahování a stahování žaluzií • Centrální zapnutí nebo vypnutí vybraných zásuvek (varná konvice, žehlička,…). Vše jedním dotykem • Definice posloupnosti činností, které se mají provést • Spouštění domácího kina • Plátno, projektor, bedny, zatáhne žaluzie • Jdu si číst • Světlo, hudba, žaluzie • Jdu spát • Úprava světelných podmínek, vypnutí televize, zapnutí pohybových čidel, ... Chytré spotřebiče • Lednička • Monitoruje svůj obsah • Vytváří seznam • Aby nic nechybělo • Generování receptů • Kontrola výpadku proudu • Zóny s různou teplotou • Kontrola data spotřeby • Robotický vysavač s ovládání na dálku • Pračka • Spuštění na dálku • Automatická volba programu Využití lidmi s hendikepem • Tlačítko zavez mě do místnosti xy • Připomenutí, že jsem si před 10 minutami ohřál polévku v mikrovlnce • Když někdo zvoní u dveří, zobrazím informaci na televizi • Spuštění (přepnutí) televize, když běží oblíbený seriál • Automatický nákup potravin • Donášková služba • Kontrola zdraví • Propojení s integrovaným záchranným systémem Děkuji za pozornost!