domenica 27 maggio 2018
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la voce di Stephen Hawking

Premessa:

Prima di raccontare questa storia, abbiamo voluto lasciare passare del tempo. Del tempo per rispetto della memoria della persona di grande valore umano, intellettuale e scientifico che era Stephen Hawking.
Non volevamo un articolo subito a ridosso della notizia della sua morte, che suonasse un po’ come un “coccodrillo” giornalistico, o che sfruttasse, in qualche modo, lo sconcerto che questa scomparsa ha portato nel mondo intero, non solo in quello scientifico.

La storia

E’ una vicenda che è venuta a galla solo pochi giorni dopo la sua morte, grazie a un articolo del San Francisco Chronicle, che coinvolge Raspberry Pi, ma che mostra anche quanto Hawking fosse rispettato negli ambienti scientifici e dell’alta tecnologia.

Eric Dorsey, è un ingegnere di Palo Alto, oggi ha 62 anni, ma incontrò Hawking per la prima volta circa 30 anni fa. Era infatti il Marzo del 1988, quando Hawking visitò l’Università della California di Berkeley, durante un giro di conferenze di tre settimane.

Hawking aveva 46 anni, era già famoso per le sue scoperte sui buchi neri e sulla fisica quantistica, ma non aveva ancora la fama mondiale che raggiunse da lì a poco. Il suo libro più famoso “A Brief History of Time”, infatti, sarebbe uscito solo la settimana successiva.

Era uno scienziato di successo, sebbene a A 21 anni gli era stata diagnosticata la sclerosi laterale amiotrofica (SLA), una malattia degenerativa di tipo neuromuscolare. Quando stava quasi per sposarsi e i medici gli avevano dato solo 2 o 3 anni di vita. Ma lui seppe reagire, e dimostrare che i medici si sbagliavano.

Stephen Hawking alla Nasa

I Californiani erano molto curiosi riguardo questo fisico Inglese di Cambridge, umile ed eccentrico, che arrivava con una sedia a rotelle elettrica, con sedile di pelle di pecora marrone, spesso scartando e seminandio giornalisti e le sue stesse infermiere con un ghigno divertito.

Quando parlò, la sua voce fu quella di un robot. La voce proveniva infatti da una scatola grigia fissata allo schienale della sua sedia. Il sintetizzatore vocale, un prodotto commerciale chiamato CallText 5010, nuovissimo, per i tempi, che ancora non faceva parte della sua identità; aveva cominciato a usarlo solo tre anni prima, dopo che la sclerosi laterale amiotrofica di cui soffriva gli aveva rubato la sua capacità di parlare. Hawking selezionò parti di testo su uno schermo muovendo la guancia e il CallText trasformò il testo in parlato. Hawking ci ha poi scherzato su: “L’unico problema,” disse tra grandi risate, “è che mi dà un accento americano.”

Eric Dorsey faceva parte dello “staff” del tour di conferenze, era infatti “l’esperto della voce”, spiegando il suo funzionamento ai giornalisti. Aveva lavorato presso la società di Mountain View (Speech Plus) che ha prodotto il CallText 5010, una scheda hardware con due chip che eseguono software personalizzato.
Aveva 32 anni, si era unito a Speech Plus come stagista, attratto dalla missione di aiutare i non udenti e i disabili; e ora guidava un team di ingegneri e almeno 20.000 linee di codice nel CallText, erano sue. Nel prodotto che dava voce allo scienziato più celebre della sua epoca.

Alla fine del suo tour in California, il fisico diede a Dorsey una copia firmata del suo nuovo libro, con la sua impronta digitale premuta sulla copertina interna. Quello fu il loro saluto: Hawking tornò a Cambridge, Dorsey, alla sua vita in California.

Il ricontatto

Passarono ventisei anni prima che si incrociassero di nuovo. L’equivalente in anni tecnologici, è circa un millennio. Internet nel frattempo è esploso. La Silicon Valley si è espansa, è andata in crisi, è tornata sulla cresta dell’onda: Yahoo, Apple, Amazon, Facebook, Google, Uber…

Dorsey, nel frattempo, ha lasciato la Speech Plus, che è fallita ed è stata venduta a una serie di altre società. Si è sposato e ha avuto figli.
Alla fine ha abbandonato del tutto il settore della tecnologia vocale, diventando un ingegnere leader del DVR TiVo, molto popolare negli Stati Uniti.
Aveva imparato che la tecnologia si muoveva velocemente. “C’è un nuovo iPhone ogni anno”, dice Dorsey. “Ogni cosa è semplicemente sepolta nella pattumiera della storia molto, molto rapidamente.”

Ecco perché, quando nel 2014 gli arrivò inaspettatamente una e-mail dall’Università di Cambridge, Dorsey rimase alquanto sorpreso. Era dell’assistente tecnico di Hawking, Jonathan Wood, che era il responsabile dei sistemi di comunicazione di Hawking.
Wood spiegò una cosa così improbabile che Dorsey, inizialmente, non riusciva a capire: Hawking stava ancora usando il sintetizzatore vocale del CallText 5010, in una versione aggiornata nel 1986. In quasi 30 anni, non era mai passato alla tecnologia più recente. Hawking amava la “sua” voce così com’era, e aveva ostinatamente rifiutato ogni alternativa. Ma adesso l’hardware mostrava segni di usura. Se si fosse rotto del tutto, la sua voce, oramai distintiva del personaggio, si sarebbe persa nei secoli.

La soluzione, secondo Wood, era replicare l’hardware decrepito in un nuovo software, per trasferire, in qualche modo, un sintetizzatore vocale di 30 anni fa in un moderno laptop – e senza cambiare il suono della voce. Per anni, lui e diversi colleghi a Cambridge hanno esplorato (fallendo) diversi approcci. Cosa ne pensava Dorsey?

Dorsey non riusciva a pensare ad altro che “Trent’anni? Dio mio.”
Non sarebbe stato facile: avrebbero dovuto recuperare il vecchio codice sorgente. Avrebbero potuto dover trovare i chip originali e i manuali per quei chip. Non potevano più comprarli, le società non esistevano più. Risolvere il problema poteva significare fare uno scavo archeologico attraverso un’era antiquata della tecnologia.
Ma era per Stephen Hawking. E alla fine, Dorsey accettò.

La sfida

Il poeta Longfellow, una volta, scrisse che la voce umana è “l’organo dell’anima”. Più di ogni altra parte di noi, la nostra voce esprime chi siamo, e le fluttuazioni più piccole oscillano in modi che i computer faticano a comprendere. Pronunci una frase, e l’intonazione sale o scende a seconda di dove stai facendo una affermazione o una domanda. Lo fai senza pensarci, ma un computer deve tirare a indovinare.
Le voci sintetizzate di oggi, come Siri di Apple, si basano su librerie pre-registrate di suoni naturali. Gli attori della voce registrano enormi librerie di parole e sillabe, e il software le riduce e le riassembla al volo in frasi. Ma 30 anni fa, i computer potevano solo produrre una “versione stilizzata” di una voce umana, dice Patti Price, specialista di linguaggi e linguista a Palo Alto.

All’epoca lavorava come postdoc nel laboratorio del Massachusetts Institute of Technology di Dennis Klatt, lo scienziato che fu padrino della voce di Hawking. Ha sviluppato un modello software di linguaggio, partendo dalle radiografie ai raggi X della propria gola mentre articolava certi suoni. Speech Plus prese il modello di Klatt, migliorandolo, e lo commercializzò in vari prodotti, incluso il CallText 5010. Uno dei contributi di Dorsey era scrivere un algoritmo che controllasse l’intonazione della voce, l’ascesa e la caduta delle parole e frasi. Speech Plus vendette migliaia di sistemi CallText, sebbene molti clienti si lamentassero che la voce suonava troppo robotica.

Ma a Hawking è piaciuto.


È vero, era robotico, ma apprezzava che fosse facile da capire: infatti la particolare forma d’onda prodotta, meno ripida di quella della voce umana, risultava più intelligibile tra i rumori di aule e anfiteatri. Ha spesso iniziato i suoi discorsi la stessa frase – “Riuscite a sentirmi?” – e il pubblico rispondeva con un entusiasta “Sì!”
L’unica lamentela di Hawking era che non aveva un accento britannico.

Nel corso degli anni, quando le voci sintetiche sono diventate più naturali, sfruttando chip più veloci e storage a basso costo, Hawking ha avuto la possibilità di aggiornarsi. Nel 1996, una società di tecnologia vocale del Massachusetts chiamata Nuance, che aveva acquisito i resti di Speech Plus, aggiornò il CallText con una evoluzione del software che rese la voce più piena e veloce, meno robotica, con pause più brevi tra le frasi – per gli ingegneri, un evidente miglioramento.
Mandarono a Hawking un campione della nuova voce, pensando che ne sarebbe stato contento. Ma non fu così. Disse che l’intonazione non era giusta. Preferiva la voce del 1986, quella modulata dall’algoritmo di intonazione di Dorsey. Hawking avrebbe mantenuto quella.
“La tengo perché non ho sentito una voce che mi piace di più,” disse una volta, “e perché mi sono identificato con essa.” Poteva cambiarla con una voce più fluida, ma poi non avrebbe suonato come sua.


A partire dal 2009, Wood e molti altri a Cambridge hanno iniziato a cercare di separare la voce di Hawking dall’hardware CallText, che non funzionava. Il gruppo include Peter Benie, un guru del computer; Paweł Wozniak, uno studente di ingegneria locale; e Mark Green, un ingegnere elettrico con esperienza con Intel, che aveva un lungo rapporto con Hawking.

Un’opzione che consideravano era la modifica di una moderna voce sintetica come Siri per renderla assonante a Hawking. Ma i sistemi tipo Siri si basano sulla grande potenza dei computer in Cloud su internet, e Hawking non può essere costantemente connesso a internet. Anche Benie ha provato un approccio completamente diverso. Ha scritto un emulatore software per CallText – essenzialmente un programma che avrebbe ingannato un PC moderno, facendogli credere di essere il vecchio CallText. Ma i campioni audio che ha prodotto non sembravano abbastanza fedeli per i gusti di Hawking.

Quando Cambridge raggiunse Dorsey nel 2014, stavano provando una terza strada: rintracciare il vecchio codice sorgente di CallText, ora di proprietà di Nuance, e portarlo sul portatile di Hawking, trapiantando la vecchia voce in un nuovo corpo. Era possibile? Dorsey non ne aveva idea. Dipende se si possa trovare il codice sorgente o, in mancanza di esso, informazioni che gli permettano di decodificarlo.

Cominciò a inviare e-mail a colleghi che non vedeva da 30 anni, chiedendo se avessero ancora qualche briciolo di CallText in giro: schede, chip, manuali. Qualcuno ha trovato una vera scheda di CallText nel suo garage. Altri, schemi polverosi. Aveva la sensazione che fosse una folle corsa a ritroso nel tempo, ma ovunque erano entusiasti di avere la possibilità di aiutare. “L’obiettivo è salvare la sua voce”, ha detto Dorsey. “Quando dici a qualcuno – ‘Ho bisogno che mi aiuti a salvare la voce di Stephen Hawking’ – si attivano immediatamente.”

Questa corsa contro il tempo e indietro nel tempo, risultò frustrante. Nessuno in Nuance è stato in grado di trovare il codice sorgente dalla versione di CallText del 1986. Tuttavia, hanno trovato il codice della versione aggiornata del 1996, su un nastro di backup in un ufficio, in Belgio. Dopo alcuni mesi di lavoro, gli ingegneri di Nuance hanno fatto funzionare il codice e inviato una serie di campioni audio alla squadra di Hawking, regolando il programma per cercare di abbinare la voce del 1986.

Ma non era abbastanza: Hawking riscontrava sottili differenze, dove gli altri non ne ravvedevano. Un altro problema era che il codice era di proprietà di Nuance, non di Hawking. Lo scienziato era sempre stato deciso a controllare l’uso della propria voce. Questo era quasi incompatibile con il software proprietario.

La svolta

A questo punto, ricominciarono tutto, e tornarono a una delle loro idee originali: emulare il software del CallText, in modo simile a come i PC possono emulare i vecchi giochi Nintendo che non sono più prodotti.
Il CallText, ovviamente, era una bestiaccia più complicata di un Nintendo, legata a due chip obsoleti e complessi, uno realizzato da Intel e l’altro da NEC. Costruire l’emulatore richiedeva imprese eroiche di programmazione, intuizione e chirurgia di alta tecnologia. I chip dovevano essere rimossi da una scheda CallText di ricambio con una pinzetta e un cacciavite. Un emulatore per il chip Intel doveva essere scritto da zero, da Benie. Un emulatore separato, per il NEC, è stato preso in prestito proprio da un emulatore open source Nintendo chiamato Higan.
Tutti questi pezzi eterogenei dovevano essere uniti assieme. Era un po’ come fare un puzzle, al buio. Un chip passava un misterioso pacchetto all’altro ogni 10 millisecondi. Perché? Cosa c’era dentro?
L’operazione era veramente difficile, i primi risultati erano così scarsi che a nessuno è passato per la mente di farli ascoltare a Hawking.

La vera svolta arrivò poco prima di Natale 2017, quando finalmente l’emulatore iniziò a produrre dei suoni che assomigliavano alla voce familiare che stavano inseguendo. Aveva alcuni piccoli inconvenienti, ma la forma d’onda praticamente identica. L’unica differenza percepibile era la mancanza di ronzio analogico. “È come una versione chiara e pultia della sua voce”.
Quando Benie la sentì per la prima volta, da un computer, invece che dal voice box di Hawking, pensò che semprasse più americano della voce di Hawking. Era solo un’illusione fonetica. Benie capì che forse, ogni volta che vedeva parlare Hawking, aveva aggiunto mentalmente un tocco di british.

Hawking ha detto sì!

Il 17 gennaio, il team si è sentito pronto a dimostrare la nuova voce per Hawking. Wood, Wozniak e Benie andarono a casa di Hawking a Cambridge e gli fecero ascoltare dei campioni su un laptop Linux. Per il sollievo e la felicità della squadra, Hawking ha dato la sua benedizione. Sembrava davvero la sua voce!
Bisognava ancora portare la voce sul PC, quindi, temporaneamente, Wood caricò una versione della voce su un Raspberry Pi. Pensava che Hawking avrebbe potuto valutare la voce nella vita di tutti i giorni, e il Pi era il modo più veloce per farlo.
Il 26 gennaio, quindi, Wood portò il Pi a casa di Hawking e gli chiese se gli sarebbe piaciuto provarlo. Hawking sollevò le sopracciglia, il che significava “Sì”.
La squadra mise il Pi in una piccola scatola nera, lo attaccò alla sedia di Hawking con il Velcro e lo inserì nella scatola vocale. Hanno quindi disconnesso il CallText. Per la prima volta in 33 anni, Hawking fu in grado di parlare senza bisogno di quel ferrovecchio.


Wood osservò avidamente la reazione di Hawking.
E lui disse “I love it” (mi piace, la amo).
Per le settimane sucessive, nelle conversazioni private, Hawking continuò a parlare attraverso l’emulatore e il Raspberry Pi, chiacchierando allegramente con amici e colleghi. Wood ha detto: “È stato un piacere essere in grado di dargli qualcosa del genere, su cui così tante persone hanno lavorato per così tanti anni”.
Ora rimaneva da fare solo l’ultimo passo: far funzionare il porting su PC (ancora non perfetto) in modo da poterlo trasferire sul laptop montato sulla sedia di Hawking.
Ma a Febbraio, Hawking si aggravò.

Secondo Wood, Hawking ha continuato a usare l’emulatore fino ai suoi ultimi giorni. È stato in grado di parlare con i suoi cari e con gli assistenti sanitari con il nuovo software sul Raspberry Pi. Le ultime parole che ha pronunciato sulla sua sedia, qualunque esse fossero, sono state pronunciate con una versione della sua voce che vive solo in codice, bit e byte, potenzialmente immortali.

Tutti i partecipanti al progetto di recupero avevano capito che Hawking avrebbe potuto non vivere abbastanza a lungo da trarre vantaggio dall’emulatore. Si, aveva avuto dei brutti momenti anche in passato, ma si era sempre ripreso. Nel 2014, quando Wood contattò per la prima volta Dorsey, Hawking aveva 72 anni. Decisero, tuttavia, che le sue schede di CallText avrebbero dovuto essere dismesse in sei mesi, mentre Hawking avrebbe potuto vivere fino a 80 anni.

Dorsey, oltre alla tristezza per la morte di Hawking, prova delusione. Dopo una sfida lunga anni, lui e il suo team erano riusciti a realizzare quello che sembrava impossibile, ma ora sarebbe restato inattivo. Questo progetto lo ha riportato al suo io più giovane, il ragazzo che voleva usare l’ingegneria per compiere buone azioni e aiutare le persone. Anni fa, lavorando sull’algoritmo di intonazione nel CallText, non riusciva a immaginare che avrebbe finito per aiutare a definire un genio della scienza per il mondo, e persino per se stesso.

La tecnologia cambia velocemente. Per la maggior parte delle macchine finisce come spazzatura, e quando moriamo, le nostre voci muoiono con noi. La voce di Hawking è diversa. Le librerie CallText originali sono diventate di sua proprietà, da utilizzare come la sua famiglia desideri. Così come il nuovo software, l’emulatore di CallText, che può essere portato su piattaforme future, quando saranno create.
Hawking era, notoriamente, un ateo, scettico nei confronti dell’aldilà; “Abbiamo questa vita unica per apprezzare il grande progetto di questo universo”, ha detto una volta, “e per questo, sono estremamente grato”. Ma non c’è più alcuna ragione fisica per cui la sua voce non possa vivere per sempre.

Hawking, il suo primo matrimonio

Fonti:

Articolo da cui è tratta la storia
SIto ufficiale di Stephen Hawking

I file audio presenti in questo articolo sono link al sito del San Francisco Cronicle, e come tali sono da ritenersi © 2018 Hearst Corporation.

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A proposito di Zzed

Zzed
Appassionato di informatica alternativa, ma perenne novellino di Linux..

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