"SpellRing"

Innovativer Ring am Daumen soll Stumme sprechen lassen

Für Menschen, die nicht sprechen können, ist es meist schwer, mit der Außenwelt zu kommunizieren, da nicht jede:r Gebärdensprache beherrscht. Dabei wurden in den vergangenen Jahrzehnten rund um den Globus schon zahlreiche Technologien entwickelt, die dieses Problem lösen sollten, und etwa Gebärdensprache in hörbare Sprache übersetzen sollte. Bisher wurde allerdings keiner dieser Ansätze flächendeckend von den Betroffenen übernommen, da die Hardware oftmals sperrig und unpraktisch war.

Eine Forschungsgruppe der Cornell University um Hyunchul Lim und Kollegen des Smart Computer Interfaces for Future Interactions Lab hat sich diesem Problem nun angenommen und den "SpellRing" entwickelt. Dabei handelt es sich um ein kompaktes und praktisches Gerät in Ring-Form, das am Daumen getragen wird. Formen die Gehörlosen bzw. Schwerhörigen nun Buchstaben mit ihren Fingern, die der amerikanischen Gebärdensprache ASL entsprechen, gibt der Ring die Buchstaben an einen intelligenten Lautsprecher weiter. Zudem soll man den SpellRing auch zur Eingabe von Texten in Smartphones oder Computer nutzen können. Die Auswerteinheit sowie die Energieversorgung werden am Körper getragen, wobei diese aktuell noch mit Kabeln mit dem Ring verbunden sind. 

So funktioniert's

Funktionieren soll die Erkennung anhand eines Mikrofons, das im Gehäuse des 3D-gedruckten Rings verbaut ist. Dieser empfängt unhörbare Schallwellen, die die Hand- und Fingerbewegungen des:der Trägers:in modulieren. Zusätzlich verfolgt ein Mini-Gyroskop – sprich ein Sensor – die Bewegungen der Hand. Ausgewertet werden die gesammelten Daten mittels KI-basierter Software. Diese wurde mit der Hilfe von 20 erfahrenen und unerfahrenen ASL-Gebärdensprachler:innen trainiert, die insgesamt mehr als 20.000 Wörter unterschiedlicher Länge auf natürliche Weise und kontinuierlich mit den Fingern buchstabierten.

Starke individuelle Unterschiede in Handbewegungen

Der SpellRing soll eine Genauigkeitsrate von 82 bis 92 Prozent aufweisen, die je nach Schwierigkeitsgrad der Wörter variiert, heißt es. Dabei soll es "alles andere als einfach" gewesen sein, ein KI-System auf 26 Handformen, die jeweils mit einem Buchstaben in Verbindung stehen, zu trainieren – vor allem deswegen, weil Gebärdensprachler:innen die Form eines bestimmten Buchstabens aus Gründen der Effizienz, Geschwindigkeit und des Flusses auf natürliche Weise anpassen.

"Die Unterschiede zwischen den Buchstaben können erheblich sein", sagt Cheng Zhang, Assistenzprofessor für Informatik und Leiter des SciFi Lab. "Es ist schwer, das zu erfassen." Mit ausgiebigem Training soll das jedoch gelungen sein. Ob sich das Gerät durchsetzen kann, bleibt abzuwarten.

www.cornell.edu