Le système aide les personnes gravement handicapées à taper plus rapidement et avec plus de précision

Le système aide les personnes gravement handicapées à taper plus rapidement et avec plus de précision

Dans l’interface Nomon, une petite horloge analogique est placée à côté de chaque option que l’utilisateur peut sélectionner. (Un gnomon est la partie d’un cadran solaire qui projette une ombre.) Voici un exemple d’interface utilisée comme clavier. Crédit : Image reproduite avec l’aimable autorisation des chercheurs.

En 1995, Jean-Dominique Bauby, rédacteur en chef d’un magazine de mode français, a subi une crise au volant d’une voiture, ce qui l’a laissé avec une maladie connue sous le nom de syndrome d’enfermement, une maladie neurologique dans laquelle le patient est complètement paralysé et ne peut bouger que les muscles qui contrôlent la les yeux.

Bauby, qui avait signé un contrat de livre peu de temps avant son accident, a écrit les mémoires “Le scaphandre et le papillon” en utilisant un système de dictée dans lequel son orthophoniste récitait l’alphabet et il clignait des yeux lorsqu’elle prononçait la bonne lettre. Ils ont écrit le livre de 130 pages un clin d’œil à la fois.

La technologie a parcouru un long chemin depuis l’accident de Bauby. De nombreuses personnes atteintes de déficiences motrices graves causées par le syndrome d’enfermement, la paralysie cérébrale, la sclérose latérale amyotrophique ou d’autres conditions peuvent communiquer à l’aide d’interfaces informatiques où elles sélectionnent des lettres ou des mots dans une grille à l’écran en activant un seul interrupteur, souvent en appuyant sur un bouton, libérant une bouffée d’air, ou clignotant.

Mais ces systèmes de balayage ligne-colonne sont très rigides et, similaires à la technique utilisée par l’orthophoniste de Bauby, ils mettent en évidence chaque option une à la fois, ce qui les rend extrêmement lents pour certains utilisateurs. Et ils ne conviennent pas aux tâches où les options ne peuvent pas être organisées dans une grille, comme le dessin, la navigation sur le Web ou les jeux.

Un système plus flexible développé par des chercheurs du MIT place des indicateurs de sélection individuels à côté de chaque option sur un écran d’ordinateur. Les indicateurs peuvent être placés n’importe où – à côté de tout ce que quelqu’un pourrait cliquer avec une souris – de sorte qu’un utilisateur n’a pas besoin de parcourir une grille de choix pour effectuer des sélections. Le système, appelé Nomon, intègre un raisonnement probabiliste pour savoir comment les utilisateurs effectuent leurs sélections, puis ajuste l’interface pour améliorer leur vitesse et leur précision.

Les participants à une étude d’utilisateurs ont pu taper plus rapidement avec Nomon qu’avec un système de balayage ligne-colonne. Les utilisateurs ont également obtenu de meilleurs résultats sur une tâche de sélection d’images, démontrant comment Nomon pouvait être utilisé pour plus que la saisie.

“C’est tellement cool et excitant de pouvoir développer un logiciel qui a le potentiel d’aider vraiment les gens. Être capable de trouver ces signaux et de les transformer en communication comme nous en avons l’habitude est un problème vraiment intéressant”, déclare l’auteur principal Tamara. Broderick, professeur agrégé au Département de génie électrique et d’informatique (EECS) du MIT et membre du Laboratoire des systèmes d’information et de décision et de l’Institut des données, des systèmes et de la société.

Rejoindre Broderick sur le papier sont l’auteur principal Nicholas Bonaker, un étudiant diplômé EECS; Emli-Mari Nel, responsable de l’innovation et de l’apprentissage automatique chez Averly et conférencière invitée à l’Université de Witwatersrand en Afrique du Sud ; et Keith Vertanen, professeur agrégé à Michigan Tech. La recherche est présentée à la conférence ACM sur les facteurs humains dans les systèmes informatiques.

Sur l’horloge

Dans l’interface Nomon, une petite horloge analogique est placée à côté de chaque option que l’utilisateur peut sélectionner. (Un gnomon est la partie d’un cadran solaire qui projette une ombre.) L’utilisateur regarde une option, puis clique sur son interrupteur lorsque l’aiguille de cette horloge passe une ligne rouge “midi”. Après chaque clic, le système change les phases des horloges pour séparer les prochaines cibles les plus probables. L’utilisateur clique à plusieurs reprises jusqu’à ce que sa cible soit sélectionnée.

Lorsqu’ils sont utilisés comme clavier, les algorithmes d’apprentissage automatique de Nomon tentent de deviner le mot suivant en fonction des mots précédents et de chaque nouvelle lettre au fur et à mesure que l’utilisateur effectue des sélections.

Broderick a développé une version simplifiée de Nomon il y a plusieurs années, mais a décidé de la revoir pour rendre le système plus facile à utiliser pour les personnes à mobilité réduite. Elle a fait appel à Bonaker, alors étudiant de premier cycle, pour repenser l’interface.

Ils ont d’abord consulté des organisations à but non lucratif qui travaillent avec des personnes à mobilité réduite, ainsi qu’un utilisateur d’interrupteur à mobilité réduite, pour recueillir des commentaires sur la conception de Nomon.

Ensuite, ils ont conçu une étude d’utilisateurs qui représenterait mieux les capacités des personnes à mobilité réduite. Ils voulaient s’assurer de vérifier soigneusement le système avant d’utiliser une grande partie du temps précieux des utilisateurs à mobilité réduite, ils ont donc d’abord testé sur des utilisateurs sans commutateur, explique Broderick.






Crédit : Institut de technologie du Massachusetts

Commutation de l’interrupteur

Pour recueillir des données plus représentatives, Bonaker a conçu un commutateur basé sur une webcam qui était plus difficile à utiliser qu’un simple clic sur une touche. Les utilisateurs non-switch devaient pencher leur corps d’un côté de l’écran, puis revenir de l’autre côté pour enregistrer un clic.

“Et ils doivent le faire précisément au bon moment, donc cela les ralentit vraiment. Nous avons fait des études empiriques qui ont montré qu’ils étaient beaucoup plus proches des temps de réponse des personnes à mobilité réduite”, explique Broderick.

Ils ont mené une étude d’utilisateurs de 10 sessions avec 13 participants sans interrupteur et un utilisateur avec un seul interrupteur avec une forme avancée de dystrophie musculaire spinale. Au cours des neuf premières sessions, les participants ont utilisé Nomon et une interface de numérisation ligne-colonne pendant 20 minutes chacun pour effectuer la saisie de texte, et lors de la 10e session, ils ont utilisé les deux systèmes pour une tâche de sélection d’images.

Les utilisateurs sans commutateur ont tapé 15 % plus vite avec Nomon, tandis que l’utilisateur à mobilité réduite a tapé encore plus vite que les utilisateurs sans commutateur. Lors de la saisie de mots inconnus, les utilisateurs étaient globalement 20 % plus rapides et faisaient deux fois moins d’erreurs. Lors de leur dernière session, ils ont pu terminer la tâche de sélection d’images 36 % plus rapidement en utilisant Nomon.

“Nomon est beaucoup plus indulgent que le balayage ligne-colonne. Avec le balayage ligne-colonne, même si vous êtes légèrement décalé, vous avez maintenant choisi B au lieu de A et c’est une erreur”, déclare Broderick.

S’adapter aux clics bruyants

Avec son raisonnement probabiliste, Nomon intègre tout ce qu’il sait sur l’endroit où un utilisateur est susceptible de cliquer pour rendre le processus plus rapide, plus facile et moins sujet aux erreurs. Par exemple, si l’utilisateur sélectionne « Q », Nomon facilitera autant que possible la sélection de « U » par l’utilisateur.

Nomon apprend également comment un utilisateur clique. Ainsi, si l’utilisateur clique toujours un peu après que l’aiguille de l’horloge sonne à midi, le système s’y adapte en temps réel. Il s’adapte également au bruit. Si le clic d’un utilisateur est souvent erroné, le système nécessite des clics supplémentaires pour garantir l’exactitude.

Ce raisonnement probabiliste rend Nomon puissant, mais nécessite également une charge de clics plus élevée que les systèmes de balayage ligne-colonne. Cliquer plusieurs fois peut être une tâche éprouvante pour les utilisateurs gravement handicapés.

Broderick espère réduire le nombre de clics en incorporant le suivi du regard dans Nomon, ce qui donnerait au système des informations plus solides sur ce qu’un utilisateur pourrait choisir ensuite en fonction de la partie de l’écran qu’il regarde. Les chercheurs souhaitent également trouver un meilleur moyen d’ajuster automatiquement les vitesses d’horloge pour aider les utilisateurs à être plus précis et efficaces.

Ils travaillent sur une nouvelle série d’études dans lesquelles ils prévoient de s’associer à davantage d’utilisateurs à mobilité réduite.

“Jusqu’à présent, les commentaires des utilisateurs handicapés moteurs nous ont été précieux ; nous sommes très reconnaissants à l’utilisateur handicapé moteur qui a commenté notre interface initiale et à l’utilisateur handicapé moteur distinct qui a participé à notre étude. Nous sommes étend actuellement notre étude pour travailler avec un groupe plus large et plus diversifié de notre population cible. Avec leur aide, nous apportons déjà d’autres améliorations à notre interface et nous nous efforçons de mieux comprendre les performances de Nomon », déclare-t-elle.

“Les personnes non parlantes handicapées motrices ne disposent actuellement pas de solutions de communication efficaces pour interagir avec des partenaires parlants ou des systèmes informatiques. Ce “fossé de communication” est un problème connu non résolu dans l’interaction homme-ordinateur, et jusqu’à présent, il n’existe pas de bonnes solutions. démontre qu’une approche hautement créative étayée par un modèle statistique peut fournir des gains de performances tangibles aux utilisateurs qui en ont le plus besoin : les personnes non parlantes qui dépendent d’un seul commutateur pour communiquer », déclare Per Ola Kristensson, professeur d’ingénierie des systèmes interactifs à l’Université de Cambridge , qui n’a pas participé à cette recherche. “Le document démontre également la valeur de compléter les connaissances issues des expériences informatiques avec l’implication des utilisateurs finaux et d’autres parties prenantes dans le processus de conception. Je trouve qu’il s’agit d’un document très créatif et important dans un domaine où il est notoirement difficile de faire des progrès significatifs. ”


Un nouveau type de prothèse de la main apprend de l’utilisateur, et l’utilisateur apprend de la prothèse


Plus d’information:
Nom de l’application Web : nom.app/

Fourni par le Massachusetts Institute of Technology

Cette histoire est republiée avec l’aimable autorisation de MIT News (web.mit.edu/newsoffice/), un site populaire qui couvre l’actualité de la recherche, de l’innovation et de l’enseignement du MIT.

Citation: Le système aide les personnes gravement handicapées à taper plus rapidement et plus précisément (5 avril 2022) récupéré le 5 avril 2022 sur https://techxplore.com/news/2022-04-severely-motor-impaired-individuals-quickly-accurately. html

Ce document est soumis au droit d’auteur. En dehors de toute utilisation loyale à des fins d’étude ou de recherche privée, aucune partie ne peut être reproduite sans l’autorisation écrite. Le contenu est fourni seulement pour information.