Projekti / Programi
Uporaba prostorskega zvoka za pomoč slepim osebam pri uporabi računalnika
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 2.08.00 |
Tehnika |
Telekomunikacije |
|
| Koda |
Veda |
Področje |
| T180 |
Tehnološke vede |
Telekomunikacijsko inženirstvo |
človeški slušni sistem, akustika, prostorski zvoki, lokalizacija, uporabniški vmesniki, interakcija človek-stroj
Raziskovalci (1)
| št. |
Evidenčna št. |
Ime in priimek |
Razisk. področje |
Vloga |
Obdobje |
Štev. publikacijŠtev. publikacij |
| 1. |
23408 |
dr. Jaka Sodnik |
Telekomunikacije |
Vodja |
2008 - 2010 |
308 |
Organizacije (1)
Povzetek
V raziskovalnem projektu predlagamo zasnovo in razvoj akustičnega računalniškega vmesnika, ki bi slepim osebam olajšal delo z računalnikom. Cilj projekta je nadgradnja klasičnih bralnikov zaslona, ki s pomočjo umetnega sintetizatorja govora slepim uporabnikom preberejo vsebino računalniškega zaslona. Ker je človeški sluh v splošnem precej slabše razvit od vida in ker smo ljudje primarno vizualna bitja, v projektu predlagamo izboljšanje akustičnega uporabniška vmesnika in tako boljšo izrabo slušnega kanala in njegovo večjo pretočnost s stališča informacije. Naša zasnova temelji na sintezi in uporabi prostorskih zvokov, ki povečajo sposobnost sočasnega dojemanja večjega števila zvočnih izvorov in tako povečajo informacijski pretok od neke naprave k človeku. Projekt bo sestavljen iz treh glavnih faz. V prvi fazi se bomo posvetili natančni študiji delovanja človeškega slušnega sistema in na podlagi njegovih omejitev, prednosti in slabosti predlagali optimalni nabor zvokov in zvočnih signalov, ki bodo zagotovili učinkovito interakcijo človek-stroj. V drugi fazi bomo določili strukturo preprostega 3D akustičnega vmesnika, ki bo temeljil na uporabi prostorskih zvokov in bo zato virtualno obsegal celoten prostor okrog uporabnika. Po analogiji vizualnemu vmesniku bomo določili ustrezne akustične elemente vmesnika: ikone, menije, okna, itd. Poleg ustrezne izbire strojne in programske implementacije takšnega vmesnika bo pomembna tudi izbira interakcijskih vhodno/izhodnih naprav za delo z vmesnikom. Učinkovitost takšnega vmesnika želimo preizkusiti na preprosti aplikaciji, ki jo bo mogoče uporabljati preko akustičnega in vizualnega vmesnika. Takšna primerjava bo razkrila vse prednosti in slabosti novega vmesnika ter omogočila njegovo optimizacijo. V zadnji fazi projekta želimo razviti dejanski bralnik zaslona po analogiji že obstoječih bralnikov, ki se trenutno uporabljajo. Pri tem bo potrebno zagotoviti prepoznavo različnih objektov na zaslonu, ne glede na trenutno aktivno aplikacijo. Pomembna bo tudi določitev načina oz. algoritma pretvarjanja 2D računalniškega zaslona v 3D akustični vmesnik. Predlagani nosilec projekta ima izkušnje na vseh področjih, ki sovpadajo s posameznimi fazami projekta, kar je razvidno iz njegovih referenc v nadaljevanju.
Pomen za razvoj znanosti
V Sloveniji v preteklosti ni bilo obsežnejših raziskav s področja informacijske tehnologije za slepe in slabovidne, ki bi temeljile na uporabi prostorskega zvoka inovativnih pristopov v obdelavi zvočnih signalov. Z raziskovalnim projektom smo torej uvedli novo raziskovalno področje, ki obsega tudi študijo mehanizmov interakcije med človekom in strojem z uporabo zvočnih signalov. Rezultati in ugotovitve tega projekta nudijo nekaj pomembnih izhodišč za nadaljnje raziskave na tem področju. Predvsem so pomembni rezultati uporabniških študij s slepimi in slabovidnimi, ki ponujajo odzive »resničnih« uporabnikov takšnih sistemov in njihove praktične izkušnje in priporočila. Velika večina sodelujočih je izrazila svoje navdušenje in podporo tovrstnim raziskovalnim projektom, saj je ta manjšina resnično zelo zapostavljena in prepuščena svoji iznajdljivosti. Mnogi so izrazili željo po ohranitvi kontaktov z nami in pripravljenost sodelovanja tudi v bodočih projektih na tem področju.
Zvočni vmesniki, ki smo jih razvili in preizkušali v našem projektu so v prvi fazi namenjeni predvsem slepim in slabovidnim, z določeno posplošitvijo, pa je njihova uporabnost primerna tudi na drugih področjih. Velik potencial vidimo predvsem na področju različnih mobilnih naprav oziroma uporabniških vmesnikov teh naprav. Slednje se uporabljajo med hojo, tekom, vožnjo, zato je interakcija preko zaslona in vizualne informacije nevarna in včasih tudi nemogoča. Veliko naprav zato že sedaj omogoča alternativne zvočne vmesnike, a je njihova funkcionalnost omejena in zato učinkovitost zelo slaba. Rezultati našega projekta nudijo nekaj pomembnih napotkov in predlogov k izboljšanju takšnih vmesnikov predvsem iz stališča povečanja informacijskega pretoka med človek in napravo in bolj intuitivno predstavitvijo različnih prostorskih objektov z uporabo prostorskega zvoka.
Z raziskavami na omenjenem področju že nadaljujemo v okviru raziskovalnega programa »Optimizacijske metode in algoritmi v telekomunikacijah«, kjer izhodišče predstavljajo prav znanstvene ugotovitve, do katerih smo se dokopali med potekom tega projekta ter tudi praktične aplikacije in prototipi.
Pomen za razvoj Slovenije
V raziskovalnem projektu smo se posvetili slepim in slabovidnim, ki predstavljajo zelo zapostavljeno slovensko manjšino. Zaradi velikih omejitev pri prostem gibanju in orientaciji v prostoru je veliko od njih brezposelnih ali pa opravlja le začasna honorarna dela. Od zaposlenih jih veliko opravlja delo z računalnikom, saj so pri tem lahko ob določenih prilagoditvah enako učinkoviti kot videči delavci. V stiku s slepimi in slabovidnimi smo ugotovili, da je prilagojena računalniška oprema v Sloveniji zelo nedostopna predvsem pa zelo draga. Večina od njih si sama priskrbi vsaj bralnik zaslona, ki predstavlja osnovni uporabniški vmesnik za delo z računalnikom. V naših raziskavah smo demonstrirali primer nadgradnje bralnika zaslona, ki temeljito razširi nabor informacij, ki jih uporabniku bralnik posreduje, predvsem pa je predstavitev dodatne informacije s spreminjanjem položaja branega besedila zelo intuitivna in hitro razumljiva. Slovenska različica bralnika zaslona ne obstaja, možna pa je uporaba drugih bralnikov s slovenskim sintetizatorjem. Slednjega bi bilo možno nadgraditi z mehanizmi, ki jih predstavljamo v rezultatih projekta. Poleg izboljšanja kvalitete življenja slepih in slabovidnih, bi jih z izboljšanjem in nadgradnjo zvočnih vmesnikov lahko aktivneje vključili v družbo in jim olajšali delo z računalnikom.
Rezultati projekta s področja interakcije med človekom in strojem so zanimivi tudi za razvijalce različnih tehnoloških rešitev s področja konvergence spleta in mobilne telefonije, katerih pomemben del predstavlja inovativni uporabniški vmesnik. Z določenimi slovenskimi podjetji iz tega področja smo stike navezali že v času trajanja projekta in izrazila so željo po konkretnejšem aplikativnem in raziskovalnem sodelovanju tudi v prihodnosti.
Najpomembnejši znanstveni rezultati
Letno poročilo
2008,
zaključno poročilo,
celotno poročilo na dLib.si
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati
Letno poročilo
2008,
zaključno poročilo,
celotno poročilo na dLib.si
