Implementación de Capacidades Predictivas en un Teclado Virtual INTERACCIÓN 2009 X Congreso de Interacción Persona-Ordenador 7,8 y 9 de Septiembre Tomàs.

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1 Implementación de Capacidades Predictivas en un Teclado Virtual INTERACCIÓN 2009 X Congreso de Interacción Persona-Ordenador 7,8 y 9 de Septiembre Tomàs Pallejà, Daniel Val, Marcel Tresanchez, Mercè Teixidó, Alicia Fernández del Viso, Carlos Rebate y Jordi Palacín

2 2 Índice 1.Objetivos 2.Introducción 1.¿Qué es un teclado virtual? 2.¿Cómo mover el cursor? 3.Problemas de velocidad 4.¿Qué se propone? 3.Algoritmos de predicción 4.Implementación del sistema de predicción 5.Botones de predicción 6.Implementación del teclado virtual 7.Validación del sistema de predicción 8.Video demostrativo 9.Conclusiones

3 3 Objetivos Implementar un teclado virtual pensado para personas con problemas de movilidad –Dotar el teclado con capacidades predictivas –Dotar el teclado con capacidades de aprendizaje Reducir el número de pulsaciones y el tiempo necesarios para escribir un texto.

4 4 Introducción: ¿Qué es un teclado virtual?

5 5 Introducción: ¿Cómo mover el cursor? Mouse TrackBall Teclado (cursor) Joystick Sistemas de visión

6 6 Introducción: Problemas de velocidad La velocidad de escritura se reduce en un 66% El tiempo necesario se incrementa en un 200%. Solución –Disposición de las letras –Capacidades predictivas

7 7 Introducción: ¿qué se propone? Implementar un teclado virtual pensado para personas con problemas de movilidad Dotar el teclado con capacidades predictivas: –Palabra actual –Palabra siguiente Dotar el teclado con capacidades de aprendizaje: –Nuevas palabras –Estilo de escritura del usuario

8 8 Algoritmos de predicción Palabra actual (PA) –Se basa en proponer un conjunto de palabras que comiencen con la misma secuencia de letras tecleadas por el usuario Palabra siguiente (PS) –Se basa en proponer un conjunto de palabras que históricamente se han tecleado con posterioridad a la última palabra escrita

9 9 Fusión de los métodos Predicción de palabra actual (PA) Predicción de palabra siguiente (PS) El objetivo final es que la acción combinada de los distintos algoritmos de predicción incremente la capacidad de acierto del sistema.

10 10 Implementación del sistema de predicción Se aplica predicción PS siempre y cuando no se disponga de ninguna letra de la nueva palabra que se desea escribir. Una vez se disponga de alguna letra de la palabra que se desea escribir se busca en la TPS las palabras que comiencen con dichas letras. En caso de no disponer de suficientes palabras se busca en la TPA las palabras que comiencen con dichas letras. En cada etapa de predicción se descartan todas aquellas palabras que ya han sido propuestas con anterioridad.

11 11 Ejemplo de Predicción Un tractor TPS ungato25 untren12 unpino6 TPA trineo12 tractor8 tren7 Palabras Propuestas

12 12 Ejemplo de Predicción Un tractor TPS ungato25 untren12 unpino6 TPA trineo12 tractor8 tren7 Palabras Propuestas gato tren pino

13 13 Ejemplo de Predicción Un tractor TPS ungato25 untren12 unpino6 TPA trineo12 tractor8 tren7 Palabras Propuestas tren trineo tractor

14 14 Ejemplo de Predicción Un tractor TPS ungato25 untren12 unpino6 TPA trineo12 tractor8 tren7 Palabras Propuestas tren trineo tractor 2 pulsaciones Palabra 7 letras + espacio

15 15 Botones de predicción Predicción de palabra siguiente 6 botones de predicción: 31% 10 botones el predicción: 36%. Ganancia: 5% Predicción de palabra actual Mayor incremento en el rango de 1 a 5 En el caso de utilizar 6 botones: Un click….... 46% de acierto Tres clicks….. 57% de acierto Δ 5%

16 16 Implementación del teclado virtual (I) Visual C++ Base de datos –Autocontenida –Robusta Los ficheros.dic hacen referencia a una base de datos o diccionario –El usuario puede utilizar múltiples diccionarios, en función del idioma o el argot a tratar. –Los diccionarios se actualizan automáticamente sin necesidad de guardar los cambios. –Se pueden borrar palabras no deseadas o introducidas por error.

17 17 Implementación del teclado virtual (II) Distribución del teclado de símbolos y números Distribución del teclado QWERTY 4 5 6 1 2 3

18 18 Validación del sistema de predicción Para realizar la validación del sistema se ha dotado al teclado virtual de un agente con capacidad de: –Simular la pulsación de las letras a partir de un fichero de texto. –Capacidad de evaluar el acierto de los botones de predicción durante la escritura, diferenciando el algoritmo responsable de dicho acierto. La validación del sistema se ha realizado simulando la escritura de un texto literario de 20.000 palabras. –Se ha seleccionado el estilo literario por tratarse del peor caso posible debido a su gran riqueza de vocabulario. –Se ha partido de un archivo de diccionario con la TPA y la TPS sin ninguna palabra ni aprendizaje previo para poner a prueba la capacidad de aprendizaje.

19 19 Validación del sistema de predicción

20 20 Validación del sistema de predicción Frecuencia de utilización de los botones de predicción en función del número de palabras escritas. Bloques de 1.000 palabras Primer bloque: 40% de palabras no predichas El nivel de acierto aumenta en función del número de palabras escritas

21 21 Validación del sistema de predicción Porcentaje de acierto en función del número de palabras escritas. Bloques de 1.000 palabras Tendencia incremental en el acierto

22 22 Validación del sistema de predicción Porcentaje de teclas pulsadas en función del número de palabras escritas Bloques de 1.000 palabras Escritura primer bloque: 77% Escritura último bloque: 58% Reducción con/sin predicción: 42%

23 23 Validación del sistema de predicción Número de letras a pulsar por palabra escrita. El 21% de las palabras se escriben con una única pulsación El 37% de las palabras se escriben con dos pulsaciones

24 24 Video demostrativo http://www.youtube.com/watch?v=ahPHn3Lnl94 Zoom Localización Botones de predicción Carácteres especiales Mayúsculas Diccionarios Escritura Reescritura Ajuste ventana de trabajo

25 25 Conclusiones En este trabajo se presenta la implementación de capacidades de predicción en un teclado virtual diseñado específicamente para ser utilizado por personas con algún tipo de discapacidad motriz que les impida utilizar un teclado convencional. El sistema se basa en dos tipos de predicciones: palabra actual y palabra siguiente. Los resultados obtenidos muestran que un 21% de las palabras se pueden escribir con una única pulsación y que dos pulsaciones bastan para escribir otro 37%, lo que permite ahorrar hasta un 42% de las pulsaciones necesarias para escribir un texto en estilo literario con un sistema predictivo sin entreno previo Estos resultados demuestran que la implementación de capacidades de predicción facilita enormemente la labor de escritura de textos en un teclado virtual y, por tanto, facilitaran su uso por parte de una persona con algún tipo de discapacidad motriz que le impida utilizar un teclado físico convencional.

26 26 Agradecimientos

27 Gracias por su atención INTERACCIÓN 2009 X Congreso de Interacción Persona-Ordenador 7,8 y 9 de Septiembre Tomàs Pallejà, Daniel Val, Marcel Tresanchez, Mercè Teixidó, Alicia Fernández del Viso, Carlos Rebate y Jordi Palacín