Inteligência Artificial pode tornar os teclados de celulares invisíveis

Por Rui Maciel | 03 de Agosto de 2019 às 17h00
TechHive

Pesquisadores do Instituto Avançado de Ciência e Tecnologia da Coreia do Sul querem desenvolver uma tecnologia baseada em Inteligência Artificial (IA) que pode tornar os teclados virtuais de smartphones invisíveis aos usuários. 

Em um estudo publicado no site Arvix.org, intitulado "I-Keyboard - Teclado Totalmente Imaginário em Dispositivos de Toque Capacitados pelo Decodificador Profundo Neural" (sim, o nome não ajuda), os cientistas propõem um "teclado totalmente imaginário" - o I-Keyboard - que não teria um layout, forma ou tamanho pré-definidos. Ele usará a IA para detectar digitação de qualquer posição, em qualquer ângulo e que não exigirá calibração. Em primeiros testes, os responsáveis pelo projeto afirmam que a tecnologia consegue  alcançar 95,84% de precisão de digitação com ele, se comparado a um teclado virtual convencional.

“Teclados digitais contemporâneos possuem algumas limitações. Os atuais softwares de teclado danificam a usabilidade de dispositivos móveis de várias maneiras além da mobilidade”, escreveram os autores do estudo, que apontam que a falta de feedback tátil geralmente aumenta a taxa de erros de digitação. “[Além disso], os teclados virtuais atuais impedem que os dispositivos móveis apresentem conteúdo suficiente porque ocupam uma parte relativamente grande nos displays de celulares”.

Como a tecnologia é desenvolvida

Para criar o "teclado invisível", os cientistas primeiro compilaram um conjunto de dados recrutando 43 participantes que usam regularmente teclados QWERTY físicos e aplicativos de teclados. Eles tinham que digitar frases em uma tela sensível ao toque (que não exibia nenhuma letra ou número, com exceção de uma tecla "delete" e tecla "enter"), seguindo as instruções transmitidas por uma tela separada, situada acima do display sensível ao toque. 

O kit para a coleta de dados que deu a origem ao I-Keyboard / Crédito: Venture Beat

À medida que digitavam, a segunda tela destacava cada caractere no momento da detecção, garantindo o mapeamento entre os pontos de contato, todos interconectados. E a qualquer momento, os usuários poderiam excluir os pontos de contato coletados para a frase atual caso cometessem um erro.

Os participantes do estudo escreviam cerca de 15 frases como "aquecimento". Na sequência, eles passaram a digitar 150 a 160 sentenças de forma aleatória, além de 20 conjuntos de textos do Newsgroup, uma espécie de fórum online, mas mais antigos que os atuais. Ao final, cada participante levou cerca de 50 minutos para escrever as sentenças e, no total, foram geradas cerca de 7.200 frases e mais de 196 mil caracteres digitados.

As conclusões

Depois de normalizar as escalas e remover as compensações de localização (que interferem na digitação), os pesquisadores detectaram que, embora cada participante digitasse de maneiras ligeiramente diferentes, os modelos do corpo de digitação se assemelhavam a um layout de teclado físico, o que a equipe alega ser uma indicação de que os usuários podem digitar de forma confiável em telas touchscreen mesmo sem orientação - leia-se "invisíveis".

Com os resultados em mãos,  os pesquisadores criaram a arquitetura de sistema do I-Keyboard, composta por três módulos: um de interação com o usuário, um  de preparação e uma camada de comunicação. A primeira entrada de caracteres era recebida por meio de uma interface touchscreen, enquanto o módulo de preparação de dados pré-processou e formatou insumos brutos. Por fim, a camada de comunicação integrou fortemente a estrutura de aprendizado de máquina e a estrutura de aplicativo.

Exemplos de uso de modelos mentais / Crédito: Venture Beat

Depois de dividir a tecnologia em conjuntos de treinamento, teste e validação e treinar o modelo de aprendizado de máquina no primeiro, a equipe implantou um protótipo do I-Keyboard em um MacBook Pro. Os participantes do estudo então digitaram outras 20 frases selecionadas aleatoriamente  e conseguiram digitar 45,57 palavras por minuto - ou cerca de 88,74% da velocidade de digitação com um teclado físico padrão).

Os autores do estudo artigo afirmam que a facilidade de uso do I-Keyboard facilitou a compreensão do problema de forma relativamente rápida. “As pessoas não precisam aprender nenhum novo conceito sobre o I-Keyboard antes do uso. Eles podem começar a digitar naturalmente transferindo o padrão de uso dos teclados físicos”, escreveram eles. “[Eles] podem continuar digitando mesmo quando criaram frase após frase sem uma etapa adicional de calibração.”

A interação atual do I-Keyboard pode suportar smartphones “com alguns ajustes”, dizem os pesquisadores. No entanto, o objetivo é estendê-lo a outras telas e dispositivos sensíveis ao toque no futuro. Além disso, eles pretendem implementar suporte para caracteres não-alfabéticos (por exemplo, números, pontuação e teclas de função), potencialmente adicionando um algoritmo de detecção de gestos que pode ser atribuído a chaves diferentes.

Fonte: Venture Beat

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