包容的计算

搬家是件痛苦的事。所以，如果你不搬你所有的财产，而是搬了你的房子呢?嗯…亚当·墨菲在与他最喜欢的科学作家之一兰德尔·门罗聊天时，听到了所有关于常见问题的荒谬答案。

亚当- XKCD是兰德尔·门罗撰写的在线漫画。书中那些充斥着对科学和技术的沉思的简笔画有一群狂热的追随者——我自己也算其中一员。所以我很高兴能在兰德尔为他的新书《How to》巡回演出时采访他。在剑桥的短暂停留期间，他在以极快的速度签售的过程中休息了一下，在化学系的一个演讲厅里坐了下来，谈论他的新书。

兰德尔-这是一个关于如何做事情的坏主意的指南。这不是一本特别有用的自助书。我是那种总是想出一些不切实际的想法的人，但我想看看，“这可行吗?”很多时候，要确定一个想法是否糟糕并不容易，通过仔细研究和分析它来弄清楚，“如果你真的试图用直升机来移动你的房子，而不是打包搬家箱，会发生什么?”分析它的过程有时可以教你一些可能对以后的实际问题有用的东西。即使不是这样，有时看到一个想法如何出错也是很有趣的。因此，在这本书中，我选取了一些常见的日常问题，并找到了一些非常有趣的研究，这些研究可能在某种程度上有助于解决这些问题，然后看看如果你试图应用它们会发生什么，这通常是一场灾难。但这是一场有趣的灾难!

亚当-你，其中一个章节，和克里斯·哈德菲尔德谈谈。你问了他一些很疯狂的问题他就若无其事地回答了。那是什么感觉?

兰德尔-哦，这可能是我最喜欢的一章了。他是一名宇航员和试飞员，他驾驶过100多种不同的飞机，所以……但我想把这些奇怪的情况扔给他，问他，“如果你被锁在飞机外面，你会怎么做，你不得不爬来爬去用手拉襟翼?”或者，“你如何在潜艇上着陆?”我的计划是先问他最简单的问题，然后再问剩下的问题，直到他挂了电话。也许我应该意识到，在没有任何警告的情况下，试图通过向试飞员抛出意想不到的极端场景来吓唬他们，可能是一个有缺陷的计划。因为我问他什么，他都毫不犹豫地回答。他只是回答说，“哦，好吧，我要做的是，如果我试着从跳台滑雪，我会绕过来，从下面爬上来，但你必须要小心，因为看台真的很高，它们会挡住你的着陆路径。”我本想和他争论这个场景是否合理，但他只是回答了我的问题。所以我很惊讶，但也很高兴，因为这是我最喜欢的一章。

亚当:那么你是如何思考问题的解决方案的呢?因为我可以说，举个例子，我从来没有想过用构造位移来给我的房子供电。

兰德尔:当我思考什么是电力，什么是能量时，关于发电的有趣之处在于，人们很容易想出各种奇怪的想法，或者关于如何发电的想法。比如，如果你把太阳能电池板放在你的房子顶部会怎么样?或者，如果你在汽车上安装太阳能电池板来为汽车发动机提供动力呢?你可以举重，然后让重量下降，产生力量。其中有些是好主意，有些是坏主意，你可以计算出哪个是好主意，这真的很有趣!好像有一个客观的答案。有人提议建造一艘由核爆炸提供动力的宇宙飞船，名为“猎户座计划”(Project Orion)，它利用爆炸产生的能量瓦解隔热罩，从而产生推力。但是，在另一个极端，有些东西移动得非常慢，但却承载着巨大的力量。原则上你也可以用它们来发电。所以我在想，这些构造板块在移动，它们移动得很慢，但背后有巨大的力量。 It's not really momentum, it's just they're being driven by forces under them that we don't totally understand. And so I'm thinking, if you've got force, it's still being exerted over a distance, that equals energy. And so I thought, “well can you get that energy somehow?” And the answer is pretty much no. But I tried to lay out, you know, “here's a way you might try to do it, but it would cost you so much money to build the structure, and so much land to generate just enough power to power a house, that it would take you something like 40 million years to recoup your investment and get enough power where it was worth it. But after that 40 million years then it's all money.

亚当:你认为荒谬信息的价值是什么?

兰德尔:我认为荒谬的信息是有用的，因为你不一定知道什么是荒谬的，直到你思考过它，直到你完成它。就像美国国家航空航天局(NASA)让好奇号在火星上着陆的方法一样，它使用一个悬停的空中起重机，在火箭上漂浮在火星表面上，同时把机器人吊在一根长绳的末端，效果很好。这听起来绝对是一个荒谬可笑的想法——但事实证明，这是他们最好的主意，而且奏效了。所以你永远不知道什么东西是荒谬的。然后，即使一个想法很荒谬，你也会想，“不，这实际上是个坏主意，”知道这是有用的，并且在这个过程中通常会教会你一些有用的东西，也许以后会想出一个更好的主意。如果不出意外的话，这只是一种乐趣。

鲸鱼是地球上最大的动物之一，当它们互相呼唤时，它们的歌声可以在海洋中传播数千英里。但是当它们还是婴儿的时候，它们还不是很大，那时候它们可能会被掠食性的鲨鱼或虎鲸吃掉。这似乎就是北大西洋露脊鲸母亲在与婴儿交谈时使用的一种新发现的“安静”鲸鱼叫声背后的原因。这一发现的发现者苏珊·帕克斯向菲尔·桑索姆讲述了这些“鲸鱼的低语”……

苏珊:我们当时正在研究北大西洋露脊鲸母子之间的交流，我们很好奇它们是否会发出鲸鱼用来交流的正常的更响亮的声音。所以我们发现，它们实际上转而发出一种更安静的、类似耳语的声音，基本上是为了躲避捕食者。

菲尔-它们就像特殊的声音，你只会对你的孩子说。

苏珊:是的。我想就小声地对宝宝说几句。

菲尔:跟我说说这些鲸鱼吧，因为我以前从来没听说过。

苏珊-露脊鲸是最濒危的鲸类之一。世界上只剩下420只了。它们是须鲸，这意味着它们是滤食性动物，所以它们在水里游得很慢，嘴巴张着。它们并不是最美丽的鲸鱼。我们可以把它们区分开来，因为它们的头上长着独特的图案，就像手指上的物质一样，这些生长物上覆盖着浅色的鲸虱，所以它们头上的图案很显眼

菲尔-奇怪。它们真的很大吗?

苏珊:是的，它们非常非常大。我们乘小船出海，这是我工作中最鼓舞人心的部分之一，当你看到一头鲸鱼在船下游来游去，它们比你乘坐的小船更长更宽。

Phil -你到底测量了多少头鲸鱼?

苏珊:我们在16头鲸鱼身上找到了标签来做比较。

菲尔:哇。只有16岁。

苏珊:这就是我们经过六年的努力所能得到的。北大西洋露脊鲸的繁殖尤其困难，所以在过去的几年里，很少有幼鲸出生。现在大多数被杀的露脊鲸都是被人类活动意外杀死的。所以它们会被船只撞到，或者被渔具缠住，不幸的是，在被杀害的个体中，母子对似乎占了更大的比例，以至于两年前，整个物种都没有幼崽出生。因此，在没有幼崽的情况下，出去收集母子对的数据真的很有挑战性。

菲尔:如果它们如此罕见，你怎么去寻找它们，然后听它们发出的声音呢?

苏珊:是的，这是研究北大西洋露脊鲸的最大挑战之一，首先要找到它们。在我们进行研究的地方，在美国的乔治亚州和佛罗里达州附近，他们正在寻找一架飞机，试图在该地区找到露脊鲸，以帮助保护它们，让我们知道什么时候在某个特定地区有一对母子，这样我们就可以乘船去寻找它们。

菲尔-那你把船开到那里之后要做什么呢?

苏珊:我们用的是一个小吸盘标签，我们会慢慢靠近那对母子，把标签放在妈妈的背上。它们花很多时间睡觉或休息，所以我们可以用血管慢慢接近它们。

菲尔:这太奇怪了，你居然偷偷溜到鲸鱼身上，把吸盘粘在鲸鱼背上。

苏珊:是的，如果我仔细想想，这是一个非常奇怪的画面，我们所做的是我们必须非常安静地偷偷接近海洋中的一个巨大的动物，并在它们的背上放一个很小的标签。

菲尔-标签到底是做什么的?

苏珊:标签会记录声音，这样我们就能听到鲸鱼发出的声音。还有周围环境中的声音。如果你想听很多鲸鱼的声音，露脊鲸真的很无聊。在许多栖息地，我们每小时只会接到一两个电话。我们所看到的是幼鸟和怀孕的母鸟发出了更多这种更大声的远距离交流叫声，很少发出柔和或安静的声音。而母象和幼象的情况完全相反，它们90%的声音都是非常非常安静的，几乎是耳语般的声音，只有10%的声音是更大声的叫声。

菲尔-这和你想的不一样，是不是很奇怪?

苏珊:实际上，我们所期望的只是发现，母象和幼象要么根本不怎么叫，要么在一个更安静的水平上发出正常的叫声。所以我对发现这一系列声音感到非常惊讶，这些母鲸和幼鲸发出的咕噜声和脉搏声，因为这是我们以前从未从露脊鲸身上记录到的。

菲尔-他们为什么要这么做?

苏珊:所以成年露脊鲸没有天敌。他们唯一脆弱的时候是刚出生的时候。所以在刚出生的几个月里，幼露脊鲸很容易受到虎鲸和鲨鱼的捕食。它们躲避捕食者的唯一方法就是减少发出的声音。在它们所在的水中，你看不太远，因为水中有太多的沉积物，所以捕食者无法通过视觉找到它们。

菲尔-当他们做这些咕噜声的时候，他们对他们说了什么?他们是在说“哦，安静点，附近可能有一头虎鲸”还是别的什么?

苏珊:我从录音中得到的印象是，它们更多的是在记录幼崽的位置，或者让幼崽知道妈妈在哪里。它们似乎不是在特定的环境中发出的，也不是在特定的声音组合中发出的。它们分散在录音中。对我来说，最令人惊讶的是，作为科学家，我们甚至没有想到它们会在它们发出的声音类型上做出这种巨大的转变。但我自己也有个儿子，我知道，在他出生前，我绝不会发出安抚他的声音。

今天，我们要分析的是科技的包容性。我们许多人每天使用的现代生活所需的应用程序和网站有多容易使用?我们将看到什么符合目的，什么需要改变，以及科学如何提供帮助。和我们在一起的是为AbilityNet工作的阿迪·拉蒂夫，AbilityNet是一家帮助残疾人使用科技的慈善机构。阿迪是盲人，他今天坐火车来这里，必须在网上订票。首先，克里斯·史密斯问阿迪，如果你是盲人，你如何在网上预订火车票?

阿迪:作为一个盲人，这真是太神奇了。我有一部iPhone，我可以使用iPhone上的大部分功能。我打开了一个叫VoiceOver的东西——这是手机里的一个设置。这听起来很奇怪，但当我在屏幕上移动手指时，屏幕上的内容就会被读出。我的手机速度非常快，所以通话速度非常快，这样我就可以在手机上使用应用程序，我就是这样预订火车票的。

Chris -现在我们请Adi记录下他的经历，并记录下他与订票网站的互动。他是这样做的。

阿迪-打开“火车线”。

话外音-火车线。的帮助。从:出发站。文本字段:K I - I N - N G.金的林恩。国王的L——国王的L——国王的L——国王的诺顿。达尔斯顿国王——伦敦国王十字车站。七个国王。伦敦国王十字车站。

阿迪——伦敦国王十字车站开往剑桥。

画外音-下一个字段:Cambr- and- B F q q W q Cambr- Cambr- Cambr- Cambr- Cambr- Cambrills。剑桥。

阿迪-是的!好了。

打开返回。出站。10月12日星期六。

阿迪——星期六……

画外音- 10月13日星期日。

阿迪- 13号星期天…

查找时间和价格。

阿迪:太棒了。所以到目前为止，一切都很顺利。让我们看看接下来会发生什么。所以现场演出和门票……

VoiceOver -关闭按钮。

哦，它在做什么。

现在可以买到剑桥北部的手机票了。再也不用排队或找票了。

阿迪-没有更多的排队或摸索门票。它怎么知道我总是在找票?

画外音:好的。明白了。

阿迪-好的，明白了。

画外音:如何拿到你的票。标题。

阿迪-如何拿到你的票。

话外音-从电台收集。

Adi -从车站领取。

画外音——用支付卡从售票机上读出。按钮。

阿迪——不。

话外音-取票信息。按钮。到车站领取。到车站领取。

阿迪-我以为它说不要摸票，现在它告诉我这是唯一的选择…

总价:12.20英镑。

克里斯-你来了……这是一个好的互动吗?那是美好的一天吗?

阿迪:这是一个典型的例子，有些东西工作，然后我卡住了。所以正如你所看到的，或者听到的，我走了这么远，却没能买到移动票。当我读到最后的时候，它就不允许我预定了。我放了两张不同的卡片，但它对我不起作用。

克里斯:阿迪，我发现在网上买东西已经够难的了，我可以看到所有那些我应该点击的按钮和方框。当你想到“我把信用卡的详细信息放在一个我看不到的网页上，我真的不知道它对这些数据做了什么”时，你会不会非常紧张?

阿迪:奇怪的是，如果我能做到这一点，如果我真的能把钱给他们，我就是世界上最幸福的人了!因为超过90%的应用程序或网站对我不起作用。到目前为止，我已经填好了预订机票或购买东西的表格，但当我到达最后时，按钮不适合我。所以如果我能给别人我的钱，我真的很高兴这样做。

克里斯:我觉得这真的很令人惊讶，坦率地说，令人震惊。我们发明计算机，我们发明计算机程序，表面上这一切都是为了让我们的生活更美好。我们从来没有像现在这样容易，因为我们能够制造东西，塑造它，把它变成我们需要的东西。然而，我们似乎执意要让计算机成为主人，而我们自己则是它们的奴隶。当涉及到真正有残疾的人时，我们让他们更加困难!

我认为数字世界——这是最令人兴奋的事情——数字世界本质上是无障碍的。不幸的是，如果我们不考虑包容性设计这样的方法，如果我们在做东西之前不思考，你知道，“这个能满足需求吗?这个适合社会的目的吗?”那么我们不幸地制造了这些不必要的障碍。

克里斯:你遇到过哪些成功的故事呢?作为一个盲人，由于过去几十年的数字革命，你的生活在哪些方面发生了变化?

阿迪:嗯，盲人可以做很多事情。20年前，我看不懂报纸，我不会在火车站的街道上拦出租车，我也不知道我的火车从哪个站台出发，所以这里有一些例子。而这一切现在都成为可能。我会打开优步应用程序，在火车站预订出租车;我可以参考告诉我火车从哪个站台出发的应用程序;显然，我们已经上网阅读报纸和书籍，所以我现在可以获得所有的信息。所以在某种程度上，科技给了我医学上的突破所不能给我的:它给了我独立，它给了我获取信息的途径。这就是为什么它真的很令人兴奋。

克里斯:如果那时候没有成功，阿迪，那你是怎么到这里来的?因为你在最后一关摔倒了，它不会收你的钱。

阿迪:当然。所以它没有带走我的钱，所以我决定用传统的方式去车站，在车站找一些帮助，让有人帮我使用机器。正如你所看到的，不同之处在于:我太依赖别人了，只是因为我的数码产品不适合我。

克里斯:我能问你一些日常生活的其他方面吗?因为从理论上讲，我们听到了一些相对简单的事情:买火车票。政府等越来越多地推动我们上网。养老金。纳税申报。福利等等。从你的角度来看，你有什么经历?它们工作得好吗?

阿迪-他们现在好多了。现在有很多规定，最近出台了一项规定，公共部门的网站和移动应用条例，它确实规定了公共部门的服务，数字服务，必须是可访问的。网上政府服务也相当不错。然而，也有很多挑战;我没有使用过你提到的很多服务，所以我没有第一手的经验，但通常会有很多指导和很多可访问性的考虑与政府一起进行。另一方面，对于NHS，当谈到NHS时，我真的陷入了黑暗时代。一切都是纸质的，我把处方写在纸上，从医院得到的重要结果也写在纸上，所以我在使用技术方面获得的所有独立性都被剥夺了。还有什么比管理你的医疗保健更重要?因此，这确实是一个真正受益于无障碍的领域。

Chris -我敢问一下，你有没有浏览过裸科学家网站看看我们做得怎么样?我们的网站好吗?

阿迪:你知道吗，我还没看呢。但我对这个节目感到非常兴奋，今天来到这里，听着节目中令人兴奋的东西，我一定会看一看，然后给你反馈。

克里斯:是的，如果我们能改进它……因为很明显我们的节目充满了音频。这是一个网站，实际上，很多内容都是音频的，但我们转录所有内容的目的是让屏幕阅读器和东西能够播放给人们听或读给人们听。我只是对你的评估很感兴趣。

阿迪:当然。我会很温柔，但也会很诚实。

那么，技术人员如何将包容性设计付诸实践呢?微软(Microsoft)在剑桥的一项倡议，正试图让那些以前被排除在外、看不见东西的年轻学习者能够接触到计算机编程。Mariana Marasoiu报道。

编程就是向计算机发送指令，告诉它要做什么。这样一个简单的指令可能是“演奏音符C”。一个更复杂的指令可能是一个循环“重复三次演奏音符C”。

通过把这样的指令一个接一个地放进去，我们最终可以创造出你每天都在使用的用户界面。编程语言就是我们向计算机发出指令的方式。它通常包括用键盘在屏幕上输入字母，或者用鼠标拖放指令，并将它们一个接一个地放在一起，以告诉计算机需要执行的顺序。

考虑到计算机对我们大多数人来说都是视觉化的，如果你看不见，你怎么能写代码呢?为了找到答案，我采访了微软剑桥研究院的Cecily Morrison。

Cecily - Code Jumper是一种物理编程语言，用于教授7至11岁儿童的基本编程概念和计算思维，无论他们的视觉水平如何。我们的灵感来自于这样一个事实，那就是我们在与盲人和弱视儿童一起工作，作为我们拓展活动的一部分，我们意识到他们没有办法在这么小的时候就和他们的视力正常的同龄人一起学习编程。

Mariana - Cecily和她的团队开始制作一种有形的编程语言，但很快意识到，创造最佳触觉体验的真正专家是潜在用户。四名盲童被邀请加入设计团队。我和其中一位年轻的设计师Theo以及他的妈妈聊了聊。

Theo——我是盲人，很长一段时间以来，我一直在和微软一起做一个名为Code Jumper的项目。

艾琳-嗨，我叫艾琳，我是西奥的妈妈。

Theo:我创造的最令人兴奋的事情之一就是有了一种全新的编程语言，一种全新的物理方式，可以让这些年轻的盲人学习编程，而不必在学校的笔记本电脑上与半晦涩的语言作斗争。

玛丽安娜:那这套装备到底是什么样子的?回到西西莉。

塞西莉:我们有很多块，每一块都是不同形状的豆荚，孩子们可以感觉到。他们在视觉上也很独特，因为许多失明或视力低下的孩子可能在使用触觉技能的同时也使用视觉。当然，他们的视力正常的同龄人也经常使用视力。

这里有一个中心。这是我们所有程序的开始，然后我们有一些pod，我们将连接它们来创建一个程序。

玛丽安娜:对。这是最基本的。但是，我问西奥，你是如何使用跳码器的?

西奥:基本上，你要用插头把豆荚连接在一起，插头从一端伸出来，然后把它们连接到另一端的插座上。

有些豆荚是“播放”，有些是“暂停”，有些是“循环”。所以“play”豆荚基本上是椭圆形的。一个三维椭圆。顶部是一个平坦的表面，摸起来很有光泽，感觉很不一样。有两个表盘。其中一个感觉就像一个中间有个洞的脊状甜甜圈，也就是塞子。另一种感觉像一个有脊的罐子，边缘有脊，中间又有一个洞。

“环”舱基本上有两根大电线从里面伸出来。较长的那个是你连接到循环末端的那个。在吊舱的起始孔和结束孔之间有一个凹痕轨道。

玛丽安娜-这些豆荚在程序中做不同的事情，它们每个都有独特的外观和感觉。它不仅仅是一种为视障人士设计的语言。

Cecily:我们特别设计了这个项目，让盲人和弱视儿童都能参与进来，但并不是只针对他们。我们知道，大多数盲人和弱视儿童都在主流学校上学，他们不想坐在不同的房间里，使用自己单独的技术。他们想和朋友一起编程。所以这是他们可以一起做的事情。这就是为什么我们非常小心地让触觉信息和视觉信息保持一致。所以不管你是用触觉的方式，还是用视觉的方式，你都可以一起做，我们经常让至少两个孩子同时使用跳码器。

玛丽安娜:西奥给我们做了一个简短的演示，我问他的妈妈艾琳，她对他参与设计过程有何感想。

埃琳-西奥作为开发的一部分是非常积极和令人兴奋的，我认为这变成了一个为期四年的项目，真正彻底地参与其中，真正解决了西奥自己经历过的问题。

所以他对不能参加Scratch课程感到非常失望，尽管他对计算机编程很感兴趣。然后他亲自动手寻找解决方案并加以发展实际上他的一些盲人朋友也开始使用它了。这是非常令人兴奋的。

Mariana - Code Jumper的目的是让孩子们完成小学计算机科学课程，但之后会发生什么呢?

塞西莉:所以这是针对7到11岁的孩子的。这将使他们开始认识到一个程序是一系列命令，我们可以带孩子们一直到小学课程的末尾，这是关于数据流的。这意味着变量之类的东西。

所以当孩子们开始时，他们移动这些刻度盘来创造他们想要的声音和持续时间。但是当我们开始学习更复杂的编程概念时，我们想要这样做，我们称之为程序化，这意味着它会自动发生。这些是我们期望他们学习的东西。

根据我们在这个领域的一些研究，我们知道重要的不是创建很长的代码，而是真正理解你的代码。无论如何，物理编程是有限制的，但这是一个我们没有试图克服的限制，因为我们相信让孩子们专注于短程序流在教育上是有用的。

在英国的课程中，你会期望一个孩子在中学继续学习基于文本的语言。这正是我们想让孩子们去的地方。我们不希望他们一生都在编程，我们希望他们能够转向他们可以专业使用的工具。我们支持这种转变。当你按下集线器上的“停止”和“播放”按钮时，你就可以真正听到你的代码了。当代码成为一种基于文本的语言时，你就会这样听到它。

凯蒂·海勒向AbilityNet的阿迪·拉蒂夫询问了他对包容性计算秀的看法。

阿迪，我觉得这真的很令人兴奋。你知道，如果你看一下编程，比如，这是我在学校不能做的事情，我没有办法去做。用你所有的感官来做一些像编程这样的事情，这听起来很神奇，这表明，这显然不仅适合盲童，也让其他人感到兴奋。所以尽管我已经超过11岁了，我还是想尝试一下。看看眼睛打字，用你的眼睛快速打字，我的意思是，很明显，这让残疾人的生活变得更好，让他们更容易操作。但你可以想象这种技术在每个人生活中的应用。你知道，我可以想象戴着智能眼镜，坐在会议室里用眼睛发短信，不让别人知道你在发短信……所以所有这些创新，它们是为残疾人设计的，在某种程度上成为主流，我认为这真的很令人兴奋。

凯蒂:似乎我们在节目中听到的一个信息是，更具包容性的设计总体上是更好的设计。你同意吗?

阿迪:当然。如果你把那些更有挑战性的人带到你面前，让他们帮你从多个不同的角度来看待一个问题，你最终会从多个不同的角度得出一个解决方案，一个你过去可能没有想到的解决方案。所以最终的结果要好得多。如果你只看现实世界，如果你建一个斜坡进入一栋大楼，这肯定会帮助坐在轮椅上的人，但是你有一个推着婴儿车的父母，你有一个送快递的人，你有一个周末可能扭伤了脚踝的人。所以我认为为残疾人设计从长远来看对每个人都有好处。

凯蒂:那么广大的公众呢?因为我们现在产生了很多数字内容，我们能做些什么来提高包容性吗?

阿迪:当然。我认为，在制作任何数字内容之前，在制作网站或应用程序之前，先问自己一个问题:这是否满足了用户的需求?要知道，高达20%，超过20%的人口有某种形式的残疾，所以你不能把这些人排除在外。一些简单的东西，比如你有一个网站，看看你是否可以不用鼠标浏览这个网站，这样你就可以帮助很多很多类型的残疾人群体。所以你是在帮助像我这样使用屏幕阅读器和键盘的盲人，你帮助那些只用眼睛浏览网站的人，那些只用声音浏览网站的人，或者只是简单的检查它是否能用键盘，检查颜色对比是否正常，检查你是否可以调整文字大小。你可以在里面做很多事情。网上有很多关于如何做这些事情的指导。