Stephen Hawking lần đầu tiên gặp Gordon Moore, người đồng sáng lập Intel, tại một cuộc hội thảo diễn ra vào năm 1997. Moore để ý thấy máy tính của Hawking mà ông dùng để giao tiếp sử dụng con chip AMD và ngỏ ý liệu ông có thích một chiếc “máy tính thật sự” với chip micro của Intel không. Intel kể từ thời điểm đó đã cung cấp cho Hawking những chiếc máy tính được tùy biến cùng hỗ trợ kĩ thuật, đồng thời thay máy tính cho ông sau mỗi hai năm.
Stephen Hawking ở Chicago năm 1985.
Hawking mất khả năng nói vào năm 1985 trong một chuyến đi đến CERN tại Geneva và ông được chẩn đoán mắc phế cầu khuẩn. Trong bệnh viện, ông đã phải sử dụng máy hô hấp nhân tạo và các bác sỹ đã xin ý kiến vợ ông khi đó, Jane, về việc dừng các thiết bị hỗ trợ chứng năng sống. Bà dứt khoát từ chối. Hawking được điều chuyển về Bệnh viện Addenbrooke tại Cambridge nơi các bác sỹ đã kiểm soát việc nhiễm trùng đồng thời thực hiện phẫu thuật mở khí quản để giúp Hawking có thể thở. Kết quả là ông đã mãi mãi mất đi khả năng nói.
Suốt một thời gian, Hawking giao tiếp bằng những tấm thẻ chữ cái, kiên nhẫn ghép từng chữ thành các từ bằng cách nháy lông mày. Martin King, một nhà vật lý làm việc cùng Hawking để xây dựng một hệ thống hỗ trợ giao tiếp mới, đã liên hệ một công ty tại California có tên Words Plus. Công ty này sở hữu một chương trình máy tính có tên Equalizer cho phép người dùng chọn từ và câu lệnh trên máy tính sử dụng một thiết bị click tay. King đã nói chuyện tực tiếp với CEO Words Plus, Walter Woltosz, để tìm hiểu xem liệu phần mềm này có thể trợ giúp một nhà vật lý ở Anh mắc bệnh ALS (bệnh xơ cứng teo cơ một bên) hay không. Woltosz trước đó đã phát triển một phiên bản Equalizer để giúp mẹ vợ của mình, người cũng mắc ALS và mất khả năng nói/ viết.
“Tôi hỏi liệu đó có phải là Stephen Hawking không nhưng anh ta không tiết lộ vì chưa được phép,” Woltosz chia sẻ. “Hôm sau anh ta gọi lại, xác nhận điều đó. Tôi nói tôi sẽ tặng tất cả những gì anh ta cần.”
Ban đầu, Equalizer chạy trên máy tính Apple II và được kết nối tới một phần mềm tổng hợp câu nói của công ty Speech Plus. Hệ thống này sau đó được chỉnh sửa bởi David Mason, một kỹ sư là chồng của y tá chăm sóc cho Hawking, thành một hệ thống di động có thể gắn vào một bên của xe lăn. Với hệ thống mới này, Hawking có thể giao tiếp với tốc độ 15 từ một phút.
Tuy nhiên, những dây thần kinh cho phép Hawking di chuyển ngón cái của mình ngày càng chậm đi. Vào năm 2008, tay Hawking quá yếu cho thao tác click. Một trợ lý của ông lúc đó đã thiết kế một thiết bị chuyển đổi với tên gọi “cheek switcher” (tạm dịch: chuyển đổi bằng má). Được gắn vào kính đeo,nó có thể phát hiện các chuyển động co cơ ở vùng má của Hawking bằng các tia hồng ngoại. Từ thời điểm này, Hawking đã có thể viết email, lướt web, viết sách và trò chuyện chỉ bằng một vùng cơ. Dẫu sao đi nữa, khả năng giao tiếp của ông vẫn đi xuống. Tới năm 2011, ông chỉ còn đưa ra được từ một đến hai từ mỗi phút, vì thế ông viết một lá thư cho Moore, nói rằng: “Đầu vào các câu nói của tôi giờ rất, rất chậm. Có cách nào Intel có thể giúp tôi không?”
Moore liên hệ với Justin Rattner, Giám đốc Công nghệ lúc đó của Intel, để tìm hiểu về vấn đề. Rattner triệu tập một nhóm các chuyên gia về giao tiếp con người-máy tính từ Intel Labs cùng đến Cambridge để tham gia một cuộc hội thảo nhân sinh nhật lần thứ 70 của Hawking với chủ đề “Trạng thái của Vũ trụ” vào ngày 8 tháng 1 năm 2012. “Tôi mang theo một nhóm chuyên gia từ Intel Labs,” Rattner nói với mọi người trong khán phòng. “Chúng ôi sẽ rất cẩn trọng trong việc áp dụng một công nghệ máy tính đỉnh cao giúp cải thiện tốc độ giao tiếp của Stephen Hawking. Tôi hy vọng nhóm có một đột phá và sẽ tìm ra công nghệ cho phép ông giao tiếp ở mức mà ông từng có nhiều năm trước.”
Hawking yếu tới mức không thể tham dự được bữa tiệc sinh nhật của mình, vì thế vài tuần sau đó ông mới gặp được nhóm chuyên gia tại Khoa toán học ứng dụng và lý thuyết vật lý Đại học Cambridge. Nhóm chuyên gia gồm năm người, Horst Haussecker - Giám đốc Phòng thí nghiệm trải nghiệm công nghệ, Lama Nachman - Giám đốc Phòng thí nghiệm máy tính Anticipatory và Pete Denman - Nhà thiết kế tương tác. “Stephen luôn là một nguồn cảm hứng với tôi,” Denman nói, ông cũng là một người ngồi xe lăn. “Khi tôi bị gãy cổ và bị liệt. Mẹ đã đưa tôi quyển Lược sử thời gian khi ấy mới phát hành. Bà nói những người ngồi xe lăn vẫn có thể làm những điều kì diệu. Giờ nhìn lại, nó như một lời “tiên tri” vậy.”
Sau khi nhóm chuyên gia Intel giới thiệu, Haussecker là người đứng đầu, giải thích tại sao họ đến đây và kế hoạch của họ là gì. Haussecker trình bày trong 20 phút và đột nhiên Hawking nói.
“Ông chào đón chúng tôi và vui vì chúng tôi đã tới,” Denman nói. “Lúc đó chúng tôi không biết rằng ông đã phải đánh máy suốt một thời gian dài. Ông mất 20 phút để giao tiếp được khoảng 30 từ. Nó khiến chúng tôi bất ngờ. Và rất buồn. Chúng tôi nhận ra vấn đề lớn hơn những gì chúng tôi nghĩ.”
Lúc đó, giao diện máy tính của Hawking có tên EZ Keys một bản cập nhật từ phần mềm trước đó và cũng được phát triển bởi Words Plus. Nó trang bị một bàn phím trên màn hình cũng một thuật toán dự đoán ngôn ngữ. Con trỏ sẽ tự động quét qua bàn phím theo dòng hoặc theo cột và ông có thể chọn ký tự bằng cách di chuyển má để dừng con trỏ. EZ Keys cũng mang đến cho Hawking khả năng di chuyện trong Windows và vận hành một số ứng dụng trong máy tính. Ông lướt web bằng Firefox, viết bài giảng bằng Notepad và dùng Skype với webcam.
Nhóm Intel sẽ nâng cấp hệ thống cũ của Intel, đồng nghĩa với giới thiệu một số thiết bị phần cứng mới. “Justin đề cuất chúng tôi có thể dùng các công nghệ như nhận diện khuôn mặt, theo dõi ánh mắt và giao diện máy tính não,” Nachman nhớ lại. “Ban đầu chúng tôi nói với Hawking khá nhiều ý tưởng lạ cùng công nghệ chưa từng có.” Những nỗ lực này hầu hết thất bại. Công nghệ theo dõi ánh nhìn không nhận ra được ánh nhìn của Hawking vì ông bị sụp mí. Trước dự án Intel, Hawking đã thử công nghệ điện não đồ để đọc sóng não và khả năng có thể chuyển câu lệnh đến máy tính. Vì một lý do nào đó, công nghệ này không thể nhận được sóng não đủ mạnh. “Chúng tôi sẽ hiển thị các chữ cái trên màn hình và nó sẽ lựa chọn các chữ cái bằng cách ghi nhận phản hồi của não,” Wood nói. “Nó hiệu quả với tôi, và Stephen thử nó nhưng không ổn.”
“Càng quan sát và lắng nghe Hawking, chúng tôi càng hiểu rằng ông thực sự muốn điều đó, bên cạnh việc giúp ông giao tiếp nhanh hơn, ông còn muốn các tính năng mới giúp ông giao tiếp tốt hơn với máy tính,” Nachman nói. Trở về Intel Labs và sau nhiều tháng nghiên cứu, Denman đã chuẩn bị một đoạn video 10 phút để gửi tới Hawking, trình diễn giao diện mới nhóm muốn áp dụng và muốn xin ý kiến ông. “Chúng tôi nghĩ ra các thay đổi không thực sự thay đổi một cách rõ nét cách ông đang dùng hệ thống nhưng vẫn có những tác động lớn,” Denman chia sẻ. Thay đổi này bao gồm việc thêm vào nút back, không chỉ giúp Hawking xóa kí tự và còn giúp ông quay lại giao diện trước đó, một thuật toán đoán chữ và định vị chữ tiếp theo, cho phép ông chọn từ tiếp theo thay vì gõ nó.
Thay đổi lớn nhất, theo Denman, là vẫn đề: gõ sai, hụt chữ. “Stephen thường gõ nhầm chữ cái liền kề chữ ông muốn gõ. Ông phải quay lại, lại gõ nhầm tiếp, quay lại. Mọi thứ chậm khó chịu nổi và khiến ông bực mình.” Vấn đề này là kết quả của việc Hawking là người theo chủ nghĩa hoàn hảo. “Việc ghi lại suy nghĩ của mình chính xác cực kì quan trọng với ông,” Nachman nói. “Ông học cách kiễn nhẫn để vẫn là một người theo chủ nghĩa hoàn hảo. Ông không phải kiểu người chủ muốn thông điệp truyền đi, ông thực sự muốn nó hoàn hảo.”
Để giải quyết vấn đề này, nhóm Intel muốn áp dụng công nghệ có thể đọc được ý định của Hawking hơn là việc ông phải nhập thực tế bằng một thuật toán tương tự những gì có trong các phần mềm xử lý văn bản và điện thoại di động. “Khi iPhone được giới thiệu, người dùng phàn nàn về tính năng dự đoán kí tự nhưng mọi thứ rồi cũng ổn. Vấn đề là nó sẽ mất thời gian để làm quen và ông phải thả lỏng việc quản lý để hệ thống làm việc. Tính năng này sẽ giúp tăng tốc độ và giúp ông tập trung hơn vào nội dung.”
Video kết luận: “Ông có hứng thú không?” Tháng 6 năm đó, Hawking đến Intel Labs, nơi Danman cùng cộng sự giới thiệu hệ thống mới có tên ASTER. “Phần mềm hiện tại của ông đã lỗi thời,” Denman nói. “Nó lỗi thời nhưng ông đã quen với nó vì thế chúng tôi thay đổi phương pháp bằng cách khiến tính năng dự đoán từ tiếp theo hiệu quả hơn. Nó có thể dự đoán từ chính xác cho dù những chữ ông đang gõ có thể cách ra xa,” Denman chia sẻ.
“Đây là một nâng cấp lớn với phiên bản trước,” Hawking phản hồi. “Tôi rất thích nó.”
Sau khi áp dụng công nghệ mới, vào tháng 9, họ nhận được phản hồi: Hawking không thích nghi được hệ thống mới. Nó quá phức tạp. “Ông là một trong những người thông minh nhất trên thế giới nhưng chúng tôi cũng không quên rằng ông không được tiếp xúc với công nghệ hiện đại,” Denman chia sẻ. “Ông chưa từng dùng iPhone. Chúng tôi đang cố gắng dạy một trong những người nổi tiếng và thông minh nhất thế giới học cách tương tác với công nghệ này.”
Cuối năm 2012, nhóm Intel cài đặt một hệ thống ghi lại cách Hawking tương tác với máy tính. Họ ghi lại 10 giờ đồng hồ với nhiều tư thế và động tác khác nhau mà Denman nói anh đã xem đi xem lại. “Đôi khi, tôi xem nó ở tốc độ nhanh gấp bốn lần nhưng vẫn tìm được một thứ gì đó mới mẻ.”
Tới tháng 9 năm 2013, với sự trợ giúp của Jonathan Wood, trợ lý của Hawking, họ áp dụng một biến thể mới trong giao diện người dùng máy tính của Hawking. “Chúng tôi nghĩ rằng mình đã có nó và mọi thứ xong rồi,” Denman nói nhưng tháng sau điều đó lại xảy ra, Hawking không thể thích nghi.
Mất thêm nhiều tháng nữa nhóm Intel mới tạo ra được một phiên bản khiến Hawking hài lòng. Ví dụ, Hawking sử dụng một công cụ dự đoán từ đến từ SwiftKey cho phép ông chọn một từ ngay sau khi gõ một chữ, trong khi đó với hệ thống trước ông phải di chuyển đến phần cuối giao diện để chọn từ dự đoán từ một danh sách. Intel sau đó hợp tác sâu hơn với SwiftKey để tích hợp nhiều tài liệu của Hawking vào hệ thống hơn từ đó các gợi ý được đưa ra chuẩn xác hơn và Hawking cũng không cần nhập nhiều dữ liệu đầu vào. “Ví dụ cụm “the black hole” không yêu cầu một thao tác gõ nào,” Nachman nói. “Chọn từ “the” sẽ tự động dự đoán “black” và chọn “black” sẽ tự động dự đoán “hole””.
Giao diện người dùng mới của Hawking có tên gọi ACAT giờ có nhiều thực đơn ngữ cảnh giúp ông có thể chọn nhiều lối tắt đến các chức năng như ngôn ngữ, tìm kiếm hay email cùng với đó là một trình quản lý bài giảng mới cho phép ông kiểm soát thời gian các bài nói chuyện của mình. Hệ thống thậm chí có một nút “mute” cho phép tắt trình tổng hợp ngôn ngữ, câu nói.
Wood sau đó còn nghiên cứu một phương án camera chỉ thẳng vào mặt Stephen để không chỉ theo dõi chuyển động vùng má mà toàn bộ khuôn mặt ông cùng rất nhiều ý tưởng khác mà rất nhiều trong số đó có thể chưa từng được hiện thực hóa cho đến khi ông ra đi.
