Schreib doch einfach in die Luft!

Möglich werden soll das eine Entwicklung von Informatikern des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT): An einem Handschuh befestigte Sensoren zeichnen hierbei die Handbewegungen auf, ein Computersystem erfasst die wesentlichen Signale und übersetzt sie in Texte. Für das Vorantreiben ihrer Entwicklung haben die Forscher nun den 81.000 US-Dollar dotierten »Google Faculty Research Award« erhalten. Das von den Wissenschaftlern ertüftelte System bietet eine neue Schnittstelle für Wearable Computing-Anwendungen, also für Computersysteme, die sich wie Kleidung am Körper tragen und so nahtlos in den Alltag des Nutzers integrieren lassen.

»Informationstechnologie nutzen wir jederzeit und überall, derzeitige Eingabegeräte wie Smartphones erfordern bislang noch das manuelle Tippen auf virtuellen Mini-Tastaturen und konzentrierte Aufmerksamkeit auf kleine Bildschirme. Dagegen ermöglichen Gesten neue, innovative Eingabeformen – insbesondere für mobile oder in die Kleidung integrierte Geräte. Die Interaktion fügt sich somit nahtlos in alltägliche Handlungen ein«, sagt Christoph Amma, der das System am Cognitive Systems Lab (CSL) des KIT entwickelt hat. Der so genannte Airwriting-Handschuh erlaubt es, in die Luft zu schreiben wie auf eine unsichtbare Tafel oder einen unsichtbaren Block Möglich machen das Beschleunigungs- und Drehratensensoren (Gyroskope), die an einem dünnen Handschuh befestigt sind. Für diese Sensoren sprechen dem Forscher zufolge vor allem die geringe Größe sowie ihre Mobilität und Robustheit – im Gegensatz zu Systemen, die mit Kameras arbeiten. Die Sensoren erfassen die Bewegungen der Hand und übertragen sie über eine drahtlose Verbindung an ein Computersystem. Dieses System überprüft zunächst einmal, ob der Anwender überhaupt schreibt: »Alle nicht schriftähnlichen Bewegungen, wenn ich also beispielsweise koche, Wäsche wasche oder jemandem zuwinke, ignoriert es. Das System kann auf diese Weise ständig im Hintergrund laufen, ohne jede Bewegung als Eingabe für den Computer zu interpretieren«, so Amma.

Einen möglichen Einsatzbereich für sein System sieht der Informatiker in zukünftigen Mixed-Reality-Anwendungen, zu denen zum Beispiel Brillen mit integrierten Miniaturbildschirmen zählen, über die Nachrichten in das Sichtfeld des Nutzers eingeblendet werden. »Kombiniert man ein solches System mit der Möglichkeit, Kommandos und Texte durch Gesten einzugeben, ist es überhaupt nicht mehr notwendig, ein Gerät in der Hand zu halten«, erläutert der Forscher. Schreibt der Nutzer dann, entschlüsselt das System die Schrift über Verfahren der Mustererkennung. Derzeit kann das System in Großbuchstaben geschriebene ganze Sätze erkennen, die auf einem Vokabular von 8.000 Wörtern basieren. »Dabei hat das System derzeit eine Fehlerrate von elf Prozent – passen wir das System an die individuelle Schreibweise seines Benutzers an, sinkt sie auf nur drei Prozent«, sagt Amma. Zurzeit arbeiten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler daran, die Methoden zum Herausfiltern der Schrift weiter zu verfeinern. Zudem wollen sie das Gesamtsystem verkleinern, um Tragekomfort und Nutzerakzeptanz zu steigern. »Das wird mit handelsüblichen Bauteilen möglich sein«, ist Amma überzeugt Denkbar wäre dann beispielsweise die Integration in ein unauffälliges Armband. Geplant ist außerdem, das System direkt in Smartphones zu integrieren. Zum Schreiben einer SMS wäre dann weder das Armband noch die virtuelle Tastatur mehr notwendig.