SignTrack transkribiert Zeichensprache und siegt bei "Youth Hacking 4 Freedom"

Beim Programmierwettbewerb der Free Software Foundation Europe bauten junge Leute ein Jahr lang freie Software: sechs kreative und praktische Projekte gewannen.

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(Bild: Free Software Foundation Europe (FSFE))

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Von
  • Silke Hahn
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Die Free Software Foundation Europe hat die Gewinner eines langen Programmierwettbewerbs gekürt: Youth Hacking 4 Freedom (Jugend hackt für Freiheit) war im Oktober 2021 gestartet und hatte zahlreiche junge Menschen aus ganz Europa dazu inspiriert, sich über freie Software Gedanken zu machen. Daraus sind spannende und nützliche Projekte hervorgegangen, die Wahl der Sieger dürfte der Jury nicht leicht gefallen sein, wie aus einem Blogeintrag hervorgeht.

Über hundert Teilnehmerinnen und Teilnehmer aus insgesamt 25 Ländern hatten sich für den Wettbewerb angemeldet. Die Gewinner erhalten Geldpreise, um ihre Programme weiter voranzutreiben oder um sie beim Studieren und Fortbilden zu unterstützen. In den abgestuften Kategorien Ultimate Hacker, Elite Hacker, Awesome Hacker, Ultimate Girl Hacker, Special Hacker und Youngest Hacker gewannen insgesamt sechs Projekte, die sich den Themen Transkription von Zeichensprache, smarte Roboter, persönliche Assistenz, Musiklernen, Dateiaustausch und Hausaufgabenverwaltung widmen.

Als ultimativer Hacker wurde Stavros Piperakis aus Heraklion auf Kreta ausgezeichnet: Der 17-Jährige hat SignTrack entwickelt, ein Programm, das Gebärdensprache in geschriebenen Text übersetzt. An der Schule, die Stavros besucht, gibt es Klassen mit Unterricht in Gebärdensprache, in denen der Bedarf nach einem solchen Tool zutage trat. Da es noch keine einfach nutzbare und freie Software in dem Bereich gab, entschied der junge Entwickler, selbst eine zu bauen. Das Ergebnis ist ein neuronales Netz, das mit Zeichensprache umgehen und sie effizient in geschriebenen Text übersetzen kann. Offenbar ist es möglich, das Modell selbst so zu trainieren, dass es unterschiedliche Gebärden und verschiedene Formen von Zeichensprache erlernen kann – denn es gibt mehr als nur eine Gebärdensprache.

Stavros Piperakis zeigt die Geste für "Wie geht es dir?" und sein Tool transkribiert.

(Bild: EduGit.org/Piperakis/SignTrack)

Das Modell macht Vorhersagen zur verwendeten Gebärde in Echtzeit und legt eine zusätzliche Verarbeitungsschicht darüber, sobald ein Satz abgeschlossen ist. So lässt sich der Satz noch den grammatischen Regeln anpassen, die in der Gebärdensprache etwas abweichen. Es seien nur geringe Programmierkenntnisse nötig, um das Modell benutzerdefiniert anzupassen. Eine grafische Benutzeroberfläche unterstützt beim Datensammeln, und mit AutoTrain soll sich das Modell weiter trainieren lassen. Komplizierte Anpassungen gebe es nicht.

Laut seines Entwicklers ist SignTrack ein Videofeed in Echtzeit. Die von ihm entwickelte Technologie kann gehörlosen Menschen helfen, schneller mit einem Publikum zu kommunizieren, das keine Gebärdensprache versteht. Die Jury war fasziniert von der Idee und vor allem auch der Qualität der Umsetzung – das Tool kann privat und beruflich offenbar die Lebensqualität und Teilhabe verbessern. Übrigens: In der Gegenrichtung gibt es bereits eine Software. Simax kann Texte in Gebärdensprache übersetzen mit einem digitalen Avatar, dessen optisches Erscheinungsbild konfigurierbar ist. Und bei einem kanadischen Hackathon hatten 2017 vier Studenten zwei animatronische Hände (Roboterhände) gebaut, denen sie amerikanische Gebärdensprache (ASL) beibrachten.

Sign Language: über Gebärdensprachen

Was aus der Siegermeldung von Youth Hacking 4 Freedom nicht hervorgeht, ist, in welcher Variante von Gebärdensprache das prämierte Modell trainiert wurde und ob es bereits verschiedene Dialekte von Zeichensprache beherrscht (und wenn ja, welche). Laut GitHub-Beschreibung soll das neuronale Netz allerdings mittels AutoTrain in der Lage sein, verschiedene Gebärden neu zu lernen. Nutzerinnen und Nutzer können es also offenbar auf ihre Bedürfnisse abstimmen und die jeweils verwendete Form von Gebärdensprache zugrundelegen. Gebärdensprachen unterscheiden sich von Land zu Land, teils sogar innerhalb eines Landes. So wird im deutschsprachigen Raum in Deutschland und Luxemburg die Deutsche Gebärdensprache (DGS) eingesetzt, daneben gibt es auch die Österreichische Gebärdensprache (ÖGS) und eine Deutschschweizer Gebärdensprache (DSGS), von der wiederum in Liechtenstein ein Dialekt verwendet wird.

American Sign Language (ASL) am verbreitetsten

Am weitesten verbreitet dürfte die American Sign Language (ASL) sein, die außer in Nordamerika auch auf den karibischen Inseln (außer Kuba), in einigen zentralamerikanischen und afrikanischen Ländern sowie in Asien verbreitet ist. Andererseits gibt es Gemeinsamkeiten zwischen allen Varianten und einen International Sign-Talk. Die kontinentaleuropäischen Gebärdensprachen gehören meist der französischen Gebärdensprachfamilie an, sodass in Europa eine Verständigung sprachübergreifend als möglich gilt. Zeichensprache gilt auch als ursprünglichste Form der menschlichen Kommunikation, und Forscher haben teils bereits Tieren wie Affen einen Wortschatz in Zeichensprache (ALS) beigebracht. Wer neugierig geworden ist, findet weiterführende Informationen und Links auf Wikipedia.

Der ebenfalls 17-jährige Miquel aus Katalonien in Spanien gewann den zweiten Platz und gilt jetzt als Elite-Hacker für sein Robotermodell, das Menschen mit Behinderungen der unteren Extremitäten hilft. Sein smarter Tisch-Assistent (STA) kann sich an die Nutzer anpassen und es ihnen erleichtern, ihr Essen zu sich zu nehmen. Der Smart Tisch merkt sich dabei die Route ab dem Ausgangspunkt, geht zum Empfänger hin und bleibt dort, bis er die Anweisung erhält, zu seiner Basis zurückzukehren. Der Tisch verfügt über Rollen, die ihm die Bewegung in mehrere Richtungen erlauben, und kann ferngesteuert werden. Auf YouTube gibt es ein neunminütiges Video, das den formschönen Tisch in Aktion zeigt.

In den Tisch ist eine Fußstütze integriert, ein eingetiefter Behälter zum Geschirreinsammeln, Beleuchtung und er beherrscht weitere Funktionen wie das Warmhalten von Essen. Er lässt sich von einer Person im Rollstuhl ohne Hilfe anderer bedienen und kann selbständig in die Küche zum Geschirrspüler rollen – seine Routen sind programmierbar, das Tischoberteil samt Geschirrbox ist abnehmbar und spülmaschinenfest.

Miquel aus Katalonien hat einen Smart Table Assistant gebaut. Der Roboter soll Menschen mit Gehbehinderungen und eingeschränkter Mobilität helfen, leichter ihre Mahlzeiten einzunehmen.

(Bild: FSF Europe)

Ein ergonomisches Design war der Ausgangspunkt, als Nächstes programmierte der 17-jährige die Anweisungen für den Tisch und implementierte sie mit einem Arduino. Auch Ästhetik war dem offenbar handwerklich begabten Programmierer wichtig, hierbei ließ er sich von den Säulen und Elementen der Kirche Sagrada Familia in Barcelona inspirieren. Den Großteil der Strukturen stellte er mittels 3D-Druck selbst her. Das Projekt ist in C++ geschrieben und steht unter der GPL-3.0-Lizenz. Wer mag, findet den Smart Table Assistant auf GitHub.

Den dritten Preis hat der 16-jährige Artur aus Polen gewonnen, mit einer Methode, alte Touchscreen-Geräte in smarte Displays umzuwandeln. Der junge Entwickler trägt zu Alpine Linux und postmarketOS bei, er ist aktiver Unterstützer freier Software. Aspinwall ist ein Linux-Interface, das aus einem Tablet oder sonstigen mobilen Gerät einen persönlichen Assistenten macht und die wichtigsten Informationen auf einen Blick darstellt. Durch Widgets lässt sich feinjustieren, was darzustellen ist. Alte Geräte können somit To-do-Listen, Wetterinformationen und Benachrichtigungen darstellen und erneut nützlich sein, statt im Regal zu verstauben, so der junge Preisträger (Awesome Hacker 2022) gegenüber der Free Software Foundation Europe.

Aspinwall: Linux-Interface für Geräte mit Touchscreen

(Bild: GitHub.com/aspinwall-ui)

Als Ultimate Girl Hacker wurde die 17-jährige Ekaterina aus Zypern ausgezeichnet, die sich für Programmieren genauso interessiert wie für Klavierspielen. Für den Wettbewerb warf sie ihre beiden Lieblingsbeschäftigungen zusammen und schrieb ein Programm, das beim Musiklernen hilft. Ihr Music Companion macht die Nutzer mit Grundlagen der Musik vertraut (Noten, Akkorde und Tonskalen). Der Companion kombiniert Wissensmodule mit Text- und Tonbeispielen. Während des Hackathons hat Ekaterina sich besonders mit Python auseinandergesetzt und mehr über Programmierkonzepte gelernt, erzählte sie den Veranstaltern.

Den Preis als jüngster Hacker erhielt Héctor aus Spanien. Der 15-jährige entwarf LibreHomework, ein freies Softwaretool für Schüler von Schülern. Damit lassen sich Aufgaben planen, Benachrichtigungen einrichten, Prüfungen niederschreiben, Dokumente organisieren und der BIldschirm lässt sich sperren, um sich auf die Aufgaben zu konzentrieren. Das Projekt ist in sechs Sprachen verfügbar (neben Spanisch und Englisch auch Russisch, Esperanto, Portugiesisch und Polnisch) und wird mit dem nächsten Update eine Vernetzungsfunktion erhalten, durch die teilnehmende Schüler sich über LibreHomework miteinander verbinden können. Auf den Wettbewerb war er im Informatikunterricht an der Schule gestoßen. Das Projekt ist in Rust, Svelte und Python geschrieben.

Einen Sonderpreis erhielt Mark aus der Ukraine, dessen Land zu Beginn des Hackathons noch kein Kriegsgebiet gewesen war. Mit seinem Programm Sharik lassen sich Dateien auf einfache Weise plattformübergreifend teilen. Die Idee zur minimalistischen Software entstand durch mangelnden Zugang zu schnellem Internet, sodass Mark und andere Schulfreunde begannen, ihre Dateien wie Musik, Apps und Schulunterlagen per Bluetooth und Apps direkt zu teilen.

Weitere Informationen über diese und die zahlreichen anderen Projekte lassen sich der Meldung im Blog der Free Software Foundation Europe (FSFE) entnehmen.

Die gemeinnützige Organisation soll Nutzer dazu befähigen, die von ihnen verwendete Technik zu kontrollieren. Da Software unser Leben bereits in allen Bereichen tief durchdringt, ist es der Stiftung zufolge wichtig, dass die zugrundeliegende Technik die Menschen nicht einschränkt, sondern mehr Möglichkeiten eröffnet. Freie Software gibt allen das Recht, die Software zu nutzen, zu untersuchen, zu teilen und zu verbessern. Grundrechte wie Redefreiheit, Pressefreiheit und Privatsphäre werden davon berührt.

Update

Kasten zu Gebärdensprachen und Informationen zu bereits bestehenden Projekten in dem Bereich ergänzt.

(sih)