Тактильная разработка на основе технологии литофании повышает доступность обучения для слепых студентов
Профессора техасского Университета Бэйлора создали устройство позволяющее переводить любые научные материалы, включая изображения и справочные данные в формат доступный студентам с ограниченными возможностями. Основной целевой группой для разработки стали студенты имеющие проблемы со зрением. Научная работа опубликованная на этой неделе в журнале Science Advances раскрывает методику создания формата переноса данных в доступную для учащихся форму.
Опубликованное исследование стало результатом совместной работы Брайна Ф. Шоу - доктора философии и профессора по направлению химии и биохимии и его коллеги заслуженного профессора химии Джона Л. Вуда. Ученые использовали принцип литофании, применявшийся мастерами древнего искусства создания проницаемых светом фарфоровых пластин разной толщины для создания тактильно доступного формата передачи информации. В ходе работы также был задокументирован опыт применения разработки при обучении слепых и слабовидящих студентов Техасской школы в ходе очного обучения и проведении исследовательских проектов.
— Брайн Ф. Шоу.
В ходе сбора данных о практической работе выяснилось, что эффективность восприятия информации среди слабовидящих студентов благодаря новой технологии составила 88%, что приближает их к показателям восприимчивости зрячих сверстников. При этом рассматривались визуальные материалы с высоким уровнем детализации, и анализировались способности к запоминанию, различению и описанию учебных данных.

Химик из Университета Бэйлора Брайан Ф. Шоу показывает тактильный литофановый кодекс бабочки, который старшеклассники из Техасской школы для слепых и слабовидящих использовали в качестве базового изображения для изучения.
Пристальное внимание Шоу в направлении развития доступности обучения для слабовидящих связано с его семьей. Ной - сын исследователя - в младенчестве столкнулся с ретинобластомой, агрессивной формой рака глаза. Сейчас, в возрасте 15-ти лет, несмотря на потерю зрения в одном глазу и частичную слепоту в другом, Ной может полноценно получать образование и вести социальную жизнь, во многом благодаря усилиям отца, разработавшего целый комплекс подходов для обучения слабовидящих студентов.
Так что же такое литофания, и как она помогает незрячим визуализировать информацию? Технология литофанических пластин берет начало примерно в седьмом веке в Китае, но в европейской культуре обретает популярность только в начале 19 века. Особенностью таких гравюр из полупрозрачных материалов, как правило - фарфора, являлось то, что за счет разной толщины они пропускали различное количество света, что и создавало изображения удивительной красоты при правильном освещении.

Немецкий литофан 19 века, слева — без подсветки, справа — с подсветкой
Современная литофания создается как правило без использования фарфора. Сейчас такие изображения создают при помощи 3D-печати. Если с художественной и эстетической точки зрения для ряда ценителей это скорее упущение, то для исследователей это стало возможностью для внедрения новых ранее не доступных подходов.
Так принцип наслоения материала разной толщины подтолкнул ученых к идее обращения к тактильному восприятию людей со слабым зрением. Методика, применяющаяся при создании современной литофании предполагает невероятный уровень подробности и детализации материала. Дело в том, что именно способность к тактильному распознаванию материалов является одной из самых чувствительных систем человеческого организма после зрения.
Еще в 2022 году технология показала свою эффективность в ряде тестов, когда выяснилось, что в среднем слепые испытуемые полностью достоверно распознавали информацию более чем в 80 процентах случаев, что является довольно высоким показателем. Это позволило предположить, что литофанические распечатки могут выступать в роли универсального формата передачи данных.

Брайан Ф. Шоу, доктор философии, профессор химии и биохимии в Университете Бэйлора, помогает старшеклассникам Техасской школы для слепых и слабовидящих проводить химические эксперименты в своей лаборатории.
В ходе последнего исследования были созданы распечатки беспрецедентной подробности, которые фактически приблизили уровень подробности тактильной информации к уровню визуального восприятия. Так, например, ученики смогли тактильно "рассмотреть" изображение микроскопических структур крыла бабочки так, как если бы они наблюдали его через микроскоп. Более того, учащимся были предоставлены полноценные учебные пособия, а не единичные распечатки, что также приблизило технику к внедрению в повседневную практику учебных заведений.
На протяжении всей публикации подчеркивается, что для исследователей наиболее важна фактическая перспектива внедрения технологиии в процесс обучения. Так для облегчения этого процесса команда Шоу создала специальное уравнение, которое позволит определить толщину распечатанных учебных материалов и необходимый для каждого пособия диаметр переплета. Так для перевода в литофанический формат 1000 средних учебных изображений потребуются четыре 10-тисантиметровые книги.
— Брайн Ф. Шоу.
Опубликованное исследование стало результатом совместной работы Брайна Ф. Шоу - доктора философии и профессора по направлению химии и биохимии и его коллеги заслуженного профессора химии Джона Л. Вуда. Ученые использовали принцип литофании, применявшийся мастерами древнего искусства создания проницаемых светом фарфоровых пластин разной толщины для создания тактильно доступного формата передачи информации. В ходе работы также был задокументирован опыт применения разработки при обучении слепых и слабовидящих студентов Техасской школы в ходе очного обучения и проведении исследовательских проектов.
Впервые мы достигли уровня вспомогательных материалов, позволяющих слепым студентам воспринимать данные в том же разрешении, что и их зрячие сверстники, вплоть до микроскопических и наноскопических подробностей. Основной же целью нашего исследования был анализ применения технологии студентами в ходе реальной практической работы
— Брайн Ф. Шоу.
В ходе сбора данных о практической работе выяснилось, что эффективность восприятия информации среди слабовидящих студентов благодаря новой технологии составила 88%, что приближает их к показателям восприимчивости зрячих сверстников. При этом рассматривались визуальные материалы с высоким уровнем детализации, и анализировались способности к запоминанию, различению и описанию учебных данных.
Химик из Университета Бэйлора Брайан Ф. Шоу показывает тактильный литофановый кодекс бабочки, который старшеклассники из Техасской школы для слепых и слабовидящих использовали в качестве базового изображения для изучения.
Пристальное внимание Шоу в направлении развития доступности обучения для слабовидящих связано с его семьей. Ной - сын исследователя - в младенчестве столкнулся с ретинобластомой, агрессивной формой рака глаза. Сейчас, в возрасте 15-ти лет, несмотря на потерю зрения в одном глазу и частичную слепоту в другом, Ной может полноценно получать образование и вести социальную жизнь, во многом благодаря усилиям отца, разработавшего целый комплекс подходов для обучения слабовидящих студентов.
Тактильное восприятие с помощью древнего искусства
Так что же такое литофания, и как она помогает незрячим визуализировать информацию? Технология литофанических пластин берет начало примерно в седьмом веке в Китае, но в европейской культуре обретает популярность только в начале 19 века. Особенностью таких гравюр из полупрозрачных материалов, как правило - фарфора, являлось то, что за счет разной толщины они пропускали различное количество света, что и создавало изображения удивительной красоты при правильном освещении.

Немецкий литофан 19 века, слева — без подсветки, справа — с подсветкой
Современная литофания создается как правило без использования фарфора. Сейчас такие изображения создают при помощи 3D-печати. Если с художественной и эстетической точки зрения для ряда ценителей это скорее упущение, то для исследователей это стало возможностью для внедрения новых ранее не доступных подходов.
Так принцип наслоения материала разной толщины подтолкнул ученых к идее обращения к тактильному восприятию людей со слабым зрением. Методика, применяющаяся при создании современной литофании предполагает невероятный уровень подробности и детализации материала. Дело в том, что именно способность к тактильному распознаванию материалов является одной из самых чувствительных систем человеческого организма после зрения.
Еще в 2022 году технология показала свою эффективность в ряде тестов, когда выяснилось, что в среднем слепые испытуемые полностью достоверно распознавали информацию более чем в 80 процентах случаев, что является довольно высоким показателем. Это позволило предположить, что литофанические распечатки могут выступать в роли универсального формата передачи данных.

Брайан Ф. Шоу, доктор философии, профессор химии и биохимии в Университете Бэйлора, помогает старшеклассникам Техасской школы для слепых и слабовидящих проводить химические эксперименты в своей лаборатории.
В ходе последнего исследования были созданы распечатки беспрецедентной подробности, которые фактически приблизили уровень подробности тактильной информации к уровню визуального восприятия. Так, например, ученики смогли тактильно "рассмотреть" изображение микроскопических структур крыла бабочки так, как если бы они наблюдали его через микроскоп. Более того, учащимся были предоставлены полноценные учебные пособия, а не единичные распечатки, что также приблизило технику к внедрению в повседневную практику учебных заведений.
Перспектива практического внедрения
На протяжении всей публикации подчеркивается, что для исследователей наиболее важна фактическая перспектива внедрения технологиии в процесс обучения. Так для облегчения этого процесса команда Шоу создала специальное уравнение, которое позволит определить толщину распечатанных учебных материалов и необходимый для каждого пособия диаметр переплета. Так для перевода в литофанический формат 1000 средних учебных изображений потребуются четыре 10-тисантиметровые книги.
Очень важно показать ученикам с ограниченными возможностями, что наука для них открыта независимо от разницы в способностях. Думая о своем сыне или других детях с ограниченными возможностями я понимаю, что их будущее процветание напрямую зависит от того, что мы делаем для них сейчас. Научное сообщество может обращать мало внимания на эти проблемы, но в институте Бэйлора действительно заботятся об их решении
— Брайн Ф. Шоу.
- Алексей Павлов
- Diego Verger, Matthew Minard/Baylor University
Наши новостные каналы
Подписывайтесь и будьте в курсе свежих новостей и важнейших событиях дня.
Рекомендуем для вас
Битва под Каневом: почему на 350 лет замолчали сокрушительную победу России?
Неудобная победа, предательство и идеология. Мы бы могли вообще не узнать об этом триумфе русского оружия...
Бомбы с орбиты: почему советская технология, воскрешенная Китаем, встревожила США?
Американцы слишком долго считали свои системы раннего предупреждения лучшими на планете. Теперь......
С Ноева ковчега сняли запрет: что покажут радары на Арарате?
История, которую больше всего высмеивали ученые, неожиданно становится все более реальной...
Дикий народ чучуна: Кто наводил ужас на коренное население Сибири?
Йети? Люди-изгои? Древнее племя? Пока что вопросов больше, чем ответов...
Почему их ДНК не меняется уже 42 000 лет: определен самый древний народ на планете
Три раза предки жителей Океании встречались с исчезнувшими видами людей, и это в корне изменило их гены...
Тайна «косого глаза» Венеры раскрыта: что увидела нейросеть на картинах Боттичелли?
Художник нарисовал пять портретов прекрасной Симонетты Веспуччи. И каждое полотно еще больше подтверждает страшный диагноз...
Мрачный прогноз для США из 1995 года сбылся: в чем великий ученый Саган оказался прав?
Исследователь говорил: все плохо, но еще не все потеряно. Его советы могут реально помочь всему человечеству...
Новая вселенная внутри звезды: почему Эйнштейн мог ошибаться насчет черных дыр
Больше 20 лет эта гипотеза в буквальном смысле раздирает мир науки. Но, возможно, именно она выведет ученых из тупика сингулярности...
Прорыв в астрономии: найти жизнь в космосе будет гораздо проще
Ученых не пугает даже погрешность в 20%. Зато будут просканированы тысячи планет...
Снегопады в Антарктиде становятся все аномальнее: и ученые, наконец-то, знают почему?
Ученым придется пересмотреть все климатические модели Шестого континента. Кстати, снега там будет выпадать с каждым годом все больше...
Марс под вопросом: что может обнулить иммунитет у космонавтов?
И почему защита организма перестает видеть микробы, выжившие в космосе?...
Тайный Еще одна тайна майя: археологи секрет алтаря в заброшенном городе
Выяснилось, что индейцы долгие столетия продолжали исповедовать, казалось бы, давно забытый древний культ...
43 — проклятый возраст Рюриковичей: почему многие князья не переживали этот роковой рубеж?
Генетики говорят: русская династия слишком поздно поняла, что попала в ловушку «чистой» крови...
Доказана жизнь на спутнике Юпитера: как же бактериям удалось добраться с Земли на Европу?
За 3,5 миллиарда лет земные бактерии могли долететь до 105 звездных систем. Так что у Европы есть все шансы на «заражение»...
Сначала Стоунхендж был... не каменным: найден прототип легендарного святилища
Доисторическая религия оказалась старше на 500 лет, чем считали ученые. И она играла огромную роль в жизни древних людей...
Бельгийскую разведку снова взломали: хакеры целый год качали оттуда секретные данные
Эксперты говорят: проникновение было замечено совершенно случайно. И это пугает...