Как слепые люди смогли снова читать: секрет удивительного изобретения

Потерпев сокрушительное поражение в крестовых походах, король возвратился в Париж с уверенностью, что Бог учит его смирению. С этой верой он основал первый в мире приют для слепых «Quinze-Vingts» (по-русски «пятнадцать очков»). Первыми постояльцами приюта были 300 рыцарей, ослепленных во время походов. В дальнейшем приют служил прибежищем для бездомных слепых.

Ярмарка «St. Ovid’s Fair» была одним из самых зрелищных мест Парижа. С 14 августа по 15 сентября каждый год уличные торговцы, циркачи, кукольники демонстрировали здесь свое мастерство. В 1771 году молодой человек по имени Валентин Хауи посещает ярмарку и подает милостыню слепому мальчику. К его изумлению, мальчик назвал номинал монеты. Так Хауи осознал, что слепые могут постигать грамоту при помощи осязания. 12-летний нищий Франсуа Лезюер становится его первым учеником. Валентин учил его читать, сначала используя рельефные деревянные буквы, из которых формировал слова. Франсуа был талантливым учеником и через 6 месяцев научился осязать напечатанные страницы. Хауи представил ученика Королевской Академии, где его умение ошеломило ученых мужей. Так появился рельефно-линейный шрифт. Люди водили пальцами по выпуклым (рельефным) буквам, складывали их в слова и предложения. Революционное изобретение стало распространяться в мире. В 1806 году Валентин Хауи приезжает в Петербург по приглашению Александра I. В основанном В. Хауи «Петербургском институте слепых детей» стали печататься книги: так было положено начало существованию первой в России библиотеки для слепых.

Изобретатели — последователи Хауи пользовались принципиально неверной предпосылкой: «что удобно для видящих, то удобно и для слепых». По системе Хауи нужно было «прочитывать» стандартные выпуклые буквы, довольно часто имевшие замысловатые очертания. Изобретатели в первую очередь стали предлагать выпуклые шрифты с оригинальными или упрощенными начертаниями букв.

В 1831 году англичанин Джеймс Гол ввел угловой выпуклый шрифт, который использовался какое-то время в приюте для слепых. Олстон из Эдинбурга предложил свой шрифт, базировавшийся на латинском алфавите. Шрифт Олстона очень напоминает один из сегодняшних компьютерных шрифтов — Arial.

Изобретательская мысль не стояла на месте, и в 1838 году Лукас предлагает оригинальные «закорючки». Эта система — своего рода стенография. Буквы выбраны произвольно и состоят из линий с точкой на одном конце или без точки. Система Лукаса никогда не использовалась для обучения.

Доктор Моон в своем шрифте 1845 года попробовал сохранить основные формы латинского алфавита. Его системой пользовались еще в начале ХХ века. Но несмотря на кажущуюся простоту начертания, все существовавшие системы имели общие недостатки — слишком много времени для прочтения и большая стоимость изготовления книг.

В январе 1809 года в маленьком французском городке Кувре родился Луи Брайль. В детстве он случайно поранил глаз шорным ножом и ослеп. В 1819 году Луи зачисляют в Парижскую школу для слепых. Обучение проводилось по книгам системы Хауи, очень большим и дорогим. Школа в Париже располагала всего лишь 14 такими книгами, которые Луи успешно проштудировал, ощупывая каждую букву.Система Хауи была несовершенной. Чтобы прочувствовать каждую букву, требовалось несколько секунд, и когда человек достигал конца предложения, то почти забывал о том, что было вначале. Луи понял, что необходимо искать способ, позволяющий читать быстро и легко.И снова помог случай. В то время во французской армии использовался оригинальный буквенный код артиллерийского офицера Шарля Барбье для доставки ночных сообщений. Сообщения нельзя было написать на бумаге, потому что для прочтения нужно было зажигать спичку, а следовательно — демаскироваться. Буквы представляли собой пробитые в картоне отверстия.

Читать такое письмо было намного проще, чем гигантские книги с рельефными буквами. Луи овладел этим методом, но разглядел и его недостатки. Армейский код был медленным, и на странице помещалось всего одно или два предложения, что годилось для переда-чи координат противника, но абсолютно не подходило для письма. Изобретение Барбье дало Луи творческий импульс, и он создал систему рельефно-точечного письма, позволявшую записывать буквы и цифры, химические и физические знаки. В 1824 году он ввел «ячейку», состоявшую из двух вертикальных рядов по 3 знака в каждом. Это давало 63 комбинации. Ощупывая каждую ячейку, человек может быстро и надежно распознать каждую букву. Это, разумеется, легче, чем ощупывать несколько линий рельефных букв системы Хауи.

Один великий ученый сказал, что каждое открытие или изобретение проходит в своем развитии 3 этапа. Первоначальная реакция окружающих: «это чепуха — этого не может быть, потому что этого не может быть никогда». Затем — «в этом что-то есть», и потом — «это знают все». Столкнулся с этим и Брайль. В 1829 году он предложил свою систему совету института, но совет ее отверг. Главным аргументом было то, что разработанный шрифт неудобен для зрячих преподавателей. Несмотря на неодобрение ученых мужей, Брайль внедряет свой шрифт. У простых людей его система пользуется все большей и большей популярностью, и в 1837 году совет снова возвращается к ее рассмотрению. На сей раз Брайль получил поддержку.

Изобретение Брайля пытались игнорировать, потом безрезультатно стремились переработать, но в конце концов во всем мире было признано, что разработанная Брайлем система письменности для слепых — наилучшая. Брайль создает и специальный прибор для письма (напоминающий перфоратор), который с небольшими изменениями дошел до нашего времени. В России первая книга по системе Брайля была издана А.А. Адлер в 1885 году.

Луи Брайль умер 6 января 1852 года и похоронен в родном городке Кувре. В мае 1887-го в Кувре был открыт памятник, созданный известным французским скульптором Леру.

Современные дисплеи для слепых действуют следующим образом. В ряд расположены ячейки Брайля. Текст преобразуется в сигналы, некоторые стержни в ячейках выдвигаются, человек проводит пальцем по всем ячейкам и считывает слова. Весят эти дисплеи более килограмма. Возникает вопрос — достигли ли устройства своего пика развития или можно найти новые решения?

Главные недостатки при работе со шрифтами Брайля — низкая скорость считывания текста и невозможность вести общение в реальном времени. Прогресс по созданию все более совершенных способов коммуникаций идет по пути возрастания скорости распознавания букв. Сначала были рельефно-линейные шрифты (выпуклые буквы Хауи). Им на смену пришли рельефно-точечные шрифты (Брайль). Возможный следующий шаг: одна точка — один знак.

Размышляя и экспериментируя, автор заметил одну интересную особенность человеческого восприятия. Если на каждой фаланге пальцев человека разместить по 6 точек, то при надавливании на отдельные точки при помощи, скажем, острия карандаша человек сможет точно сказать, в каком именно месте это произошло. А это значит, что, разместив на каждом из 4-х пальцев (большой по одной важной причине не в счет) по 6 надавливающих элементов (например, микро-соленоидов), можно получить всего 72 элемента, причем расположение клавиш может соответствовать расположению клавиатуры QWERTY. Элементы можно разместить на перчатке или в напальчниках, а вместо надавливающих элементов использовать тепловые элементы или слабые электрические разряды.

Конечно, использовать перчатку только для получения информации невыгодно. Надавливающие элементы можно использовать и как кнопки. Тогда этой же перчаткой можно будет вводить информацию в компьютер, нажимая большим пальцем на соответствующие кнопки. Причем мы получаем адаптивную клавиатуру, где сами кнопки, расположенные на пальцах, двигаются навстречу большому пальцу. Это приведет к сокращению амплитуды движения пальцев. Это, в свою очередь, уменьшит время нажатия на клавишу, т.к. оба пальца рук будут двигаться скоординированно навстречу друг другу.

А оснастив перчатки простым синтезатором речи или дисплеем, можно решить проблему коммуникации для немых и глухонемых. В отличие от стандартных устройств, перчатка имеет малые размеры, проста в применении и может быть связана с различными устройствами ввода-вывода информации.

Другая идея — остаться с хорошо знакомым слепым шрифтом Брайля, но заставить буквы «бежать». Используя «перчаточную» технологию, можно изготовить напальчник, состоящий из матрицы Брайля, и последовательно подавать букву за буквой. Таким образом будет осуществляться чтение. Можно также на 4-х пальцах расположить 2 элемента Брайля. Преимущества предложенного устройства ввода-вывода информации:

— малая масса и габариты;

— удобство применения;

— адаптивность;— возможность работать в самых различных позах (эргономичность).

Сейчас исследуются возможности подсоединения телевизионных камер непосредственно к окончаниям зрительных нервов. Получены первые положительные результаты, но данная технология находится только в стадии испытаний и может быть применена к ограниченному количеству людей, так что без осязательных аппаратов не обойтись. Ученые в своих исследованиях идут дальше. Так, группа Кришнакутти Сатья из Университета Эмори исследовала работу мозга слепых при чтении ими текстов, напечатанных азбукой Брайля. Сканируя мозг подопытных, ученые установили, что при ощупывании букв пальцами работают зрительные центры мозга — причем точно так же, как у людей, читающих текст глазами. Проводившееся в этот момент сканирование их мозга методом магнитного резонанса показало, что зрительные центры работают столь же активно, как и осязательные. Что это значит, пока неясно, но факт очень интересный.