根据个体认知水平自定义调整学习系统的系统和方法与流程

根据个体认知水平自定义调整学习系统的系统和方法
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求于2021年10月18日提交的美国专利申请号17/504,164的优先权，所述申请的内容通过引用以其全文结合于此。
技术领域
3.本发明总体上涉及学习系统，特别地涉及根据个体的特定认知水平对其进行自定义和自动化调整，以提高个体的整体专注力、学习能力、阅读和其他相关项。


背景技术：

4.许多人学习有困难。事实上，自从智能手机在年轻人中广泛使用以来，学习时注意力集中严重困难的儿童比例已大幅增加。有学习困难的儿童的比例已经达到50％(根据学习困难的某些定义)，并且不幸的是，这些数字还在不断增长。
5.人处理文字的方式是生活的一个重要部分。在检查导致阅读障碍诊断的环境模型时，视觉压力是最被忽视的因素。超负荷用眼构成了学业成功道路上的主要障碍，全世界学习失能的范围因此不断增加，超过了40％。
6.已经做出了各种尝试来提高在阅读和学习过程中的学习能力和精神集中度。
7.法兰西学院的stanislas dehaene教授进行了一项关于书写和打字的影响的研究，这项研究证明，具体地在书写过程中，大脑会关闭一个神经回路，所述神经回路开发学生的认知和情感技能。在一项关于教育机构用纸量的研究中，发现学校每年使用的纸制品的87.5％被扔进垃圾箱，这与实现无纸化以建设更好、更生态的社会的理念背道而驰。
8.来自牛津大学的john stein教授表明，适应学习环境的黄色背景对所有有学习失能和注意力缺陷障碍人群的视觉大细胞都有显著的积极影响。技术是21世纪克服学习挑战的显而易见的工具，但在实践中，有学习失能的人群仍然使用麻醉药作为实现认知感知平衡的手段。牛津大学的peter barret教授表明，在没有教学干预的情况下创建“智能教室”使学生的成功率平均提高了55％。教室里所做的改变是：教室的结构、技术材料、着装规范、桌椅、墙壁的颜色、照明和温度。问题是：感官信息经历了有意识的处理过程。在学习失能的情况下，通过眼睛接收到的信息导致缺乏感官处理，从而导致可怕的视觉超负荷、头痛和疲劳，这妨碍了学生没有错误地完成诸如阅读和书写等基本任务。与正常人相比，流向大脑的血液量要高出几倍，这导致了一种快速、不明的疲惫感。对于那些患有注意力缺陷障碍的人来说，情况更加严重，因为穿透眼睛的波长之一被大脑错误地处理，导致他们的视线模糊、移动和振动，这使他们无法思考、集中注意力或专注于任何任务。
9.教育机构需要在有不同人群的通用教室里为每个学生创造平等的机会。另一方面，没有足够适当的工具来解决这些需要。教师没有能力实时地识别/分析学生的注意力持续时间或情绪状况，因此他们无法实时地做出可以促进鼓舞人心的、富有同理心的交流的创造性反应。21世纪的学生拥有直观的学习技能，这种技能不适合仅教授信息的老式方法，尤其是考虑到有学习失能的学生急剧增加。当有学习失能的学生尝试获得组织技能时，纸
制品会造成混乱，除了对生态系统产生非常负面的影响之外，它们在未来的交互式学习环境中也会变得无用。技术是推进和改进学习技能的强大工具。但在实践中，在将干扰降至最低并创建个性化空间来应对学业挑战方面，技术尚未成功。正是由于这个原因，产生了本发明的某些实施方案。
10.因此，需要一种改进的系统和方法来提高个体的文字能力。


技术实现要素：

11.在第一方面，本发明提供了一种使读写系统针对特定个体自动适应的方法，所述方法包括以下步骤：(a)在所述个体激活所述系统之后，监测所述个体在使用所述系统期间/之时的注意力；(b)确定个体注意力水平；以及(c)根据所确定的个体注意力水平提供生物反馈和/或调整所述读写系统的特定条件，其中：如果所述个体注意力水平在预定义的阈值范围内，则不需要调整；并且如果所述个体注意力水平在所述预定义的阈值范围之外，则调整特定条件，直到确定所述个体注意力水平在所述预定义的阈值范围内。
12.在第二方面，本发明提供了一种个性化的自动适应认知处理系统，所述系统被设计用于改善个体的专注力/注意力和读写能力，所述系统包括：(a)传感器，其被设计用于跟踪所述个体的一个或多个感官；以及(b)读写和认知跟踪系统，其包括计算系统，所述计算系统包括：处理器、存储器、人工智能(ai)模块和显示屏幕，其中：所述传感器被设计用于监测个体的一个或多个感官，并将数据传输到所述ai模块；所述ai模块将所述传输的数据与预存储的大数据进行比较，并基于此确定所述个体的注意力水平；并且所述ai模块确定是否需要(或不需要)所述显示屏幕中的修改和/或生物反馈来提高个体的专注力/注意力。
附图说明
13.本文仅通过示例的方式参考附图描述了各实施方案，其中：
14.图la至图ld是本发明系统的一种可能配置的照片：图1a是卷起的系统；图1b是屏幕展开的打开的系统；图lc是可拆卸的屏幕和独立的图像检测器；并且图ld是包括成角度的或弯曲的膝上型计算机显示屏幕的系统的图示；
15.图2是本发明系统中的视觉优势屏幕的图示，具有白色和浅蓝色线；并且
16.图3是具有黄色视觉优势外观的屏幕的照片。
具体实施方式
17.下面的详细描述是当前构想的实现本发明的最佳模式。由于本发明的范围由所附权利要求书最佳限定，因此所述描述不是限制意义的，而是仅仅为了说明本发明的一般原理。
18.当今，所有学生都以类似的方式进行学习，而已被识别出患有学习障碍的学生在专用设施或有个性化辅导的班级中学习。然而，即使在这种个性化辅导中，学习和阅读材料本质上与标准教学中使用的材料相似。此外，许多没有被识别出为患有某种学习障碍的学生未获得适当的学习和阅读条件。另外，即使是“正常”的学生/个体也会经历暂时的学习/阅读缺陷，例如当他们疲倦或厌倦时，或在长时间的上课后，等等。
19.因此，本发明旨在提供一种个性化的自动调整的学习和阅读环境，所述环境为使
用者提供根据使用者的认知状态不断调整的独特且个性化的学习体验。根据本发明的系统和方法是基于人工智能(ai)、对使用者认知状况的监测以及后续对感官环境条件(例如视觉和声音)的适应，以提高使用者的精神集中度和专注力。
20.本发明的感官适应学习(sal)平台是基于ai的交互式学习平台，其创建个性化的脑眼界面，以处理源自感官处理障碍的或者由于处理感官信息的认知问题引起的视觉障碍。教学操作系统为每个学生提供了平等的机会，并为处理任何类型学习失能的任何学生创建了针对个人适应的、有组织的、且专注的学习环境。在某些实施方案中，配备有sal平台的系统用多用途计算机代替了当今的背包/计算机，所述多用途计算机被设计成例如卷曲式屏幕，并且既用作屏幕、膝上型计算机又用作个性化学习空间，并且包括诸如打字、书写、阅读、控制和基于需要的监督之类的特征。在某些实施方案中，本发明提供了有助于教育者与学生双方之间富有同理心的交流的个性化“智能教室”，并基于用于认知顺序和专注力的视觉代码创建交互式学习体验。
21.因此，在第一方面，本发明提供了一种使读写系统针对特定个体自动适应的方法，所述方法包括以下步骤：(a)在所述个体激活所述系统之后，监测所述个体在使用所述系统期间/之时的注意力；(b)确定个体注意力水平；以及(c)根据所确定的个体注意力水平提供生物反馈和/或调整所述读写系统的特定条件，其中：如果个体注意力水平在预定义的阈值范围内，则不需要在读写系统中进行调整；并且如果个体注意力水平在所述预定义的阈值范围之外，则调整特定条件，直到确定所述个体注意力水平(回到)在所述预定义的阈值范围内。
22.在某些实施方案中，本发明提供了一种用于对特定个体的不同认知水平系统进行自动调整的方法，所述方法包括以下步骤：(a)在所述个体激活所述系统之后，监测所述个体在使用所述系统期间/之时的注意力；(b)确定个体注意力水平；以及(c)根据所确定的个体注意力水平提供生物反馈和/或调整特定条件，所述特定条件将针对所述系统的特定个体偏好(在认知上)被个性化，其中：如果个体的注意力水平在预定义的阈值范围内，则不需要调整；并且如果个体注意力水平低于或高于所述预定义的阈值范围，则调整特定条件，直到确定所述个体注意力水平在所述预定义的阈值范围内。
23.贯穿本技术，本文所使用的术语“个体的注意力”包括个体的认知状况，并且包括个体是否是在打瞌睡、走神、集中注意力的/专注的、厌倦的、紧张的等。
24.本文可互换使用的术语“读写”和“文字”指阅读、书写、学习、以及与学习相关联的其他相关事项。具体地，它们指的是通过电子手段的学习，所述电子手段诸如是能够根据本发明的方法调整学习条件的计算机和平板计算机。
25.在某些实施方案中，根据本发明的方法进一步包括初步系统校准步骤，所述步骤被设计为使用读写系统获得特定使用者的初步数据，以能够针对特定使用者更准确地调整读写系统。这类初步系统校准步骤包括以下步骤中的任何一个或组合：(i)询问所述个体关于以下方面的问题：年龄、性别、族裔、母语和/或血统，或其任意组合；(ii)询问所述个体关于特定身体状况的问题，诸如色盲、阅读障碍、注意力缺陷障碍(add)、注意力缺陷多动障碍(adhd)、自闭症、视力缺陷、其他学习失能及其范畴等；和/或(iii)修改显示屏幕上的视觉特性，诸如亮度、背景、颜色、间距、字体大小形状和颜色等、或其任意组合，并且直接地或通过监测个体眼睛反应接收来自所述使用者的反馈。
26.在根据以上任何实施方案的方法的某些实施方案中，监测个体注意力的步骤意指监测以下任何一项：个体眼睛运动；页面刷新/阅读速度；和打字速度；或其任意组合。
27.在根据以上任何实施方案的方法的某些实施方案中，提供生物反馈和/或调整特定条件的步骤意指以下任何一项：修改显示屏幕上的视觉特性，诸如亮度、背景、颜色、字间距和行间距、字体大小形状和颜色等、或其任意组合，以及随后监测个体眼睛对一个或多个所述修改的反应。
28.在根据以上任何实施方案的方法的某些实施方案中，提供生物反馈和/或调整特定条件的步骤意指声乐效果，诸如放松的音乐、赞扬的语句等。
29.在特定的实施方案中，本发明提供了一种使读写系统针对特定个体自动适应的方法，所述方法包括以下步骤：(a)在所述个体激活所述系统之后，通过监测以下任一项来监测所述个体在使用所述系统期间/之时的注意力：个体眼睛运动；页面刷新/阅读速度；和打字速度；或其任意组合；(b)确定个体注意力水平；以及(c)根据所确定的个体注意力水平通过以下任一项来提供生物反馈和/或调整所述读写系统的特定条件：修改显示屏幕上的视觉特性(诸如亮度、背景、颜色、字间距和行间距、字体大小形状和颜色等)或调整声乐效果(诸如放松的音乐、赞扬的语句)或其任意组合，并随后监测个体的眼睛对一个或多个所述修改的反应，其中：如果所述个体注意力水平在预定义的阈值范围内，则不需要调整；并且如果所述个体注意力水平在所述预定义的阈值范围之外，则调整特定条件，直到确定所述个体注意力水平在所述预定义的阈值范围内。
30.在特定的实施方案中，以上方法进一步包括初步系统校准步骤，包括以下任一步骤：(i)询问所述个体关于以下方面的问题：年龄、性别、族裔、母语和/或血统，或其任意组合；(ii)询问所述个体关于特定身体状况的问题，诸如色盲、阅读障碍、注意力缺陷障碍(add)、注意力缺陷多动障碍(adhd)、视力缺陷、其他学习失能及其范畴等；和/或(iii)修改显示屏幕上的视觉特性，诸如亮度、背景、颜色、间距、字体大小形状和颜色等、或其任意组合，并且直接地或通过监测个体眼睛反应接收来自所述使用者的反馈、或其任意组合。
31.在第二方面，本发明提供了一种个性化的自动适应认知处理系统，所述系统被设计用于改善个体的专注力/注意力/意识和读写能力，所述系统包括：(a)至少一个传感器(例如摄像头)，其被设计用于跟踪所述个体的一个或多个感官；以及(b)读写和认知跟踪系统，其包括计算系统，所述计算系统包括：处理器、存储器、人工智能(ai)模块和显示屏幕，其中：所述传感器被设计用于监测个体的一个或多个感官，并将数据传输到所述ai模块；所述ai模块将所述传输的数据与预存储的大数据进行比较，并基于此确定所述个体的注意力水平；并且所述ai模块确定是否需要(或不需要)所述显示屏幕中的修改和/或生物反馈来提高个体的专注力/注意力/意识。
32.在某些实施方案中，所述系统被设计用于监测个体的意识/精神集中度/专注力水平。所述监测可以是连续的，或者是以根据需要和/或根据所识别出的专注力水平确定的预定义时间间隔内进行。因此，在某些实施方案中，计算系统被设计用于从至少一个传感器接收数据并实时地分析所述数据以确定个体的意识/精神集中度/专注力水平，并且如果计算系统确定个体没有集中注意力(即专注力水平在预定义范围之外)，则它实施显示器中的修改(在颜色改变、频率、字体大小和形状等方面)和/或实施声音效果，直到它识别出个体的注意力达到预定义的水平。因此，系统可以首先例如每1分钟监测下个体的专注力水平，并
且一旦它识别出个体的专注力水平在预定义范围之外，它就实施这种显示和/或声音修改，并且然后不断地监测个体的专注力水平，直到它识别出个体的专注力水平回到期望的范围内。
33.在某些实施方案中，以上系统进一步被设计用于减少个体在阅读、书写、学习和回答问题期间(例如在测试期间)的注意力不集中、注意力分散、困倦、和/或疲劳、或全部。
34.当个体疲倦时，他/她往往会闭上其眼睛，频繁眨眼并打瞌睡。类似地，当个体厌倦时，他/她的眼睛开始四处寻找更有趣的事情。因此，识别这种疲劳或厌倦的迹象对于维持个体的注意力和专注力至关重要。因此，在本发明系统的某些实施方案中，被设计用于跟踪所述个体的一个或多个感官的传感器是被设计用于跟踪个体眼睛运动的传感器或摄像头。
35.在所述系统的特定实施方案中，个体的感官是视觉，并且所述系统被设计用跟踪所述个体的一只或两只眼睛的运动。在进一步的特定实施方案中，传感器是摄像头。
36.厌倦或疲劳的其他迹象是呼吸变慢、头部运动增加并且触摸脸和眼睛、以及读写速度下降。因此，在根据以上任何实施方案的系统的某些实施方案中，被设计用于跟踪所述个体的一个或多个感官的传感器是被设计用于跟踪个体的呼吸、头部位置和姿势、面部触摸等或其任意组合中的任何一个的传感器或摄像头。在根据以上任何实施方案的系统的进一步或替代实施方案中，被设计用于跟踪所述个体的一个或多个感官的传感器是被设计用于跟踪个体的打字速度和/或阅读速度的传感器或摄像头。
37.在某些实施方案中，根据以上任何实施方案的系统进一步包括以下至少一个：(i)输入单元(诸如键盘、触摸板、触摸屏或智能笔)，或可用于由使用者将数据输入系统的任何其他附件；(ii)被设计用于测量个体的注意力水平、视觉专注度、精神集中度、脑眼专注度、或困倦度、或其任意组合。这样的传感器可以是例如监测个体的眼睛运动、瞳孔运动和直径/眼球运动和直径等、头部姿势和倾斜的摄像头、呼吸监测器、打字速度传感器等、或其任意组合；以及(iii)扬声器，其被设计用于产生一个或多个声音作为生物反馈的一部分，以提高个体的专注力、注意力和意识。
38.在根据以上任何实施方案的系统的特定实施方案中，所述屏幕是柔性的、可折叠的和/或可卷起的，从而能够在存储和携带期间卷起屏幕以节省空间并保护屏幕。
39.在某些实施方案中，根据以上任何实施方案的系统和方法被设计为高级管理工具，用于教育者、个性化数字化读写和集成学习，并且可以适用于任何教育机构——从学前教育到学术界。
40.在某些实施方案中，根据以上任何实施方案的系统包括自主计算机/平板计算机，其包括具有纸张外观和触感质量的显示器。在进一步的实施方案中，显示器是柔性的并且可以折叠为卷曲式屏幕。在进一步的实施方案中，系统的屏幕或其他部件进一步包括用于监测使用者的认知状态和注意力的多维传感器。
41.根据以上任何实施方案的系统和方法对于提高读写能力(诸如学习、阅读、书写和打字)以及对于显示本地多参与方应用和最大限度地使用学习环境是非常有用的。
42.如所解释的，根据以上任何实施方案的系统被设计用于使用基于人工智能(ai)的跟踪传感器/摄像头来识别学生的精神集中度和认知专注度，以便将学习环境个性化，使得学生可以从有条理的、专注的学习体验中受益。具有独特的多用途硬件的教学操作系统为任何学习环境中的所有未来学习内容创建了统一的平台。某些实施方案为每个学生(侧重
于有学习失能的人群)实现了个性化学习环境以及设计了总体学习环境，以便创建：(a)交互式学习经验、(b)有条理的学习过程、和(c)专注的思想和视线。
43.在某些实施方案中，根据以上任何实施方案的系统和方法被设计用于提高身体有缺陷的人群(诸如有学习障碍的个体)的读写能力和可及性。
44.在某些实施方案中，本发明提供了一种用于自定义定制视觉图像以及可选地声音和背景声音的方法和系统，用于提高读写能力，特别是针对有学习障碍的个体。
45.在开始使用本发明的系统之前，可以由专家确定“学习障碍”个体。或者，本发明的系统可以确定个体正患有学习障碍(在使用系统期间的某段时间内永久性的或暂时性的)。由本发明的系统确定个体的“学习障碍状态”，例如通过学习障碍状态确定模块使用从与系统相关联的或在系统内的各种传感器和一个或多个摄像头接收的数据来确定。学习障碍状态及其程度的确定可不断地或以预定义的间隔(例如每15秒、每30秒、每1分钟等)和/或在屏幕平均颜色的每一变化等等中进行评估和调整。学习障碍状态可以包括学习障碍类型及其严重程度的分类(或不存在学习障碍)。
46.响应于个体的学习障碍状态和程度的确定，图像修改模块调整图像或系列图像，所述图像或系列图像被配置用于流传输到被配置为面向所述个体的显示屏幕。所述图像修改模块被配置用于对所述图像或系列图像的一个或多个视觉参数进行改变。术语“视觉参数”被广义地定义为包含个人对屏幕上示出的一个或多个图像的视觉感知的任何参数，诸如但不限于颜色、频率、亮度等，还包括但不限于各种类型的视觉图像显示在屏幕上的定时或节律，或者本文描述的任何其他参数。所述修改还可以包括声音效果。所述修改被配置用于增强个体的感官/视觉体验，其是针对每个特定个体的学习障碍状态而定制的。所述修改可以是永久的或临时的修改，或者可以随时间变化，或者可以是间歇性的，所有这些都是为个体获得最佳视觉体验所必需的，并且符合计算系统内的算法。在一些实现方式中，进行修改并以修改的形式提供新图像，除非或直到从学习障碍状态确定模块或图像检测器输入新数据。
47.在某些实施方案中，根据以上任何实施方案的系统和方法被配置用于调整使用所述系统的个体所看到的显示器，以便基于关于个体的学习状态的信息(诸如可更新的实时信息)来进行定制。个体的学习状态可以由计算机系统根据多个因素确定，这些因素包括但不限于从作为系统一部分的摄像头接收到的数据。摄像头可以获得包括个体眼睛的个体面部的视频数据。某些细节(诸如个体的瞳孔大小、他或她的眼睛运动以及其他数据)可由算法(形成系统的处理系统的一部分的软件)用来确定个体的注意力水平和其他学习参数，所述注意力水平和其他学习参数与其他数据(包括个体以前的学习状态历史)一起用于确定个体的学习状态。基于该学习状态(其可以是从摄像头到处理单元的输入的形式)，显示屏幕可以调整呈现给个体的视觉图像并且这种调整可以不断地被修改和更新。
48.根据以上任何实施方案的系统可以被设计成任何配置，并且可以与现有部件(诸如显示屏幕、键盘和滚动器/鼠标、一个或多个摄像头等)集成，或者可以是包括所有不同部件的独立系统。在特定的实施方案中，当所述系统是独立系统时，它可以被配置为膝上型计算机或者为可以容易地从一个地方移至另一个地方的监测器/触摸屏，并且可以可选地可折叠以减小其尺寸而方便携带。
49.在根据以上任何实施方案的系统的某些实施方案中，由此使用的一个或多个传感
器以及一个或多个摄像头是例如经由电缆或无线方式与计算系统相关联的一个或多个独立传感器和一个或多个独立的摄像头。或者，所述一个或多个传感器和一个或多个摄像头可以集成在系统内。例如，摄像头可以置于屏幕中(如膝上型计算机和平板计算机中一样)。
50.在一些实施方案中，并且如图1b和图lc中所示，一个或多个摄像头可以位于被配置为隔离固定棒的部件上和/或物理地集成到显示设备本身中。所述一个或多个摄像头可以直接集成到计算机系统本身中。传感器/摄像头被设计用于不断地监测使用者的各项参数。例如，摄像头可用于监测使用者的眼睛运动、瞳孔大小、瞳孔直径、面部运动、头部运动以及可从个体的一个或一系列视觉图像(例如在视频中)中辨别的其他参数。
51.通过将摄像头部件配置为独立的摄像头部件，在一些实施方案中，这允许摄像头对焦在系统需要用于确定任何个体的学习障碍状态的线索上，并且允许系统忽略个体采取的其他动作而不被所述其他动作分散注意力。例如，如果摄像头集成在显示设备中，当学生写、读或键入时，这种动作可能导致包含摄像头的显示设备移动并从而干扰摄像头的功能，在这种情况下，摄像头可能需要固定算法来使其能够维持对焦并忽略由其任何这种移动引起的任何干扰。
52.本发明系统的另一配置是可折叠膝上型计算机，其打开以呈现全屏(两半或全部三分之一或部分)，从而增强视力缺陷者的视觉体验。在特定版本中，这意指当完全打开时，膝上型计算机或其他设备的两半或全部部分合并为单个屏幕。
53.在特定的实施方案中，根据以上任何实施方案的系统被配置为卷曲式膝上型计算机。例如，如图la至图ld中所示，所述系统包括用作摄像头/传感器的基本上圆柱形的基座或底座和安装在基座上的膝上型计算机部件。在一些版本中，整个组装件可以包括基本上圆柱形的基座(其可以具有比其余部分直径更宽的端部)，在所述基座上放置基本上圆柱形的中空部件。基座用作摄像头/传感器部件。例如，在某些实施方案中，基座竖立成独立的棒，其具有靠近顶部的透镜，所述顶部结合有摄像头或图像检测器。装配在基座上的中空的基本上圆柱形部分是膝上型计算机部件(处理系统和显示屏幕)。在一些实施方案中，膝上型计算机部件可以通过像从中空纸筒(其基座)上展开一卷纸巾一样将其展开而从基座上取下，但在这种情况下中空的基本上圆柱形的(膝上型计算机)部件围绕基座旋转的次数少得多，如在一些实施方案中大约只有两圈(但是所述圈数可以根据膝上型计算机部件的厚度、组装件的期望直径、和膝上型计算机部件的长度宽泛地变化)。如图ld中所示，膝上型计算机的可卷性可以通过使膝上型计算机由可以相对于相邻段成角度的多个段组成来实现，从而允许在不损害屏幕的可操作性的情况下实现弯曲。在一个非限制性示例中，可以有8到12个这样的段，如从图lb和图ld中稍微明显的。
54.在一些实现方式中，膝上型计算机部件是可卷起且可展开成中空的基本上圆柱形形状的计算机屏幕，其装配到基座上。一旦该中空的基本上圆柱形外部形状/部分从基座上展开，就打开为计算机屏幕。所述计算机屏幕还可以具有若干个模式，包括第一模式，第一模式中两个或三个部分彼此成角度。例如，屏幕的一个维度的长度的一半或四分之一或五分之一或七分之一或十分之一或者屏幕的一部分或者一个部分相对于所述部分成角度，或者三个部分中的每个部分交替地成角度，使得中间部分与其他两个部分中的每个部分成锐角以产生基本上弯曲的整体外观。这些实施方案中的一个在图la中示出。在第二可能模式中，这些部分完全打开为基本上平坦的屏幕中(图lb和图lc)。因此，代替如在标准膝上型计
算机中包括显示屏幕的被打开膝上型计算机的顶表面的一半，顶表面的整体或基本上全部或大约90％或更多用作单个计算机屏幕或监测器。可卷起且可展开的部件位于基座上，直到将其从基座上展开为止。
55.在某些实施方案中，膝上型计算机的可视部分(即显示屏幕)相对于其总尺寸更宽(在储存位置中它可以被卷起)。这意指它为有学习障碍的个体或学生提供了进一步的优势，他们通常会对视觉上扩展的表面看起来更舒服。
56.如图lc中所展示的，系统还可以包括触控笔或数字化书写工具。
57.在根据以上任何实施方案的系统的某些实施方案中，显示屏幕有类纸感觉，例如类似笔记本纸张的感觉。
58.本发明的系统的以上结构特征中的任一个或全部可以用于实现根据以上任何实施方案的方法。
59.在某些实施方案中，根据本发明的方法包括以下步骤中的一些或全部：
60.(a)从两种、三种、四种或更多种类型的学习失能或障碍中确定视力缺陷或学习能力状态的性质；并随后在屏幕上直观地向学生/有学习障碍的个体显示学习材料，其中，所述材料以一种视觉形式呈现，所述视觉形式是针对从多种视觉形式中选择的一种特定学习障碍定制的，每种视觉形式是针对不同形式的学习障碍定制的(例如，在一系列视觉形式中，它可以为有学习障碍的个体呈现)。
61.(b)将摄像头定位成在学生/有学习障碍的个体观看屏幕时面对所述个体。摄像头被配置用于检测或收集对计算/处理系统在每个给定时间处确定学习障碍的程度和性质有用的数据。具体地，摄像头被配置用于监测与以下一个或多个(和/或其他特征)相关的以下一个或多个参数：个体眼睛的瞳孔或其他部分的大小或直径或者该大小或直径的变化(例如个体的瞳孔缩小)、面部表情、个体头部运动的程度、头部或眼睛或瞳孔运动的节律或定时、以及个体看向屏幕的角度、个体维持直视屏幕的时间量、个体将目光从屏幕上移开的次数、眼睛的颜色、眨眼的频率数、面部压力的数量或频率或模式、对于显示屏幕上出现的一种或多种颜色的光谱以上任何特征的确定和/或与个体的注意力水平相关联或有联系的任何其他特征、以及眼睛对屏幕上出现的视觉信息的响应和当所呈现的视觉图像的性质改变时眼睛如何且多快地改变其响应和/或注意力水平。摄像头(或其他合适的传感器)因此可以工作以例如实时地识别出个体的注意水平以及眼睛对出现在屏幕/表面上的信息的一般响应。
62.在某些实施方案中，摄像头/传感器与显示屏幕在物理上分离。这使得摄像头更精确地监测看着屏幕的个体的眼睛。在替代实施方案中，摄像头/传感器位于显示屏幕内。在替代实施方案中，使用两个或更多个摄像头/传感器。在特定的这类实施方案中，一个摄像头/传感器可以是在显示屏幕内，而另一个摄像头/传感器在物理上与显示屏幕分离，从而能够获得甚至更准确的监测和数据。
63.摄像头/传感器被设计用于将其收集的任何数据转发至计算系统内的处理器，所述处理器实时地分析数据并计算出(例如使用人工智能)将呈现给该个体的屏幕的理想视觉呈现。处理器将考虑读者关注的文本或图像周围的屏幕部分的外观。
64.在根据本发明的方法的某些实施方案中，只要个体正在使用所述系统，以下步骤就不断重复：步骤(i)在基于算法呈现自定义定制的图像之后监测个体的眼睛、面部和/或
头部(或任何其他参数)和步骤(ii)然后基于对个体响应的更新评估来修改图像的视觉呈现。在一个具体示例中，如果基于个体做某事的次数或做某事需要花费多长时间，屏幕上的图像呈现得更亮以适应个体的敏感性，如果在呈现新图像之后，发现该参数改变，则可以进一步修改图像的亮度。
65.(c)由处理器在软件的支持下指示图像生成器基于各种因素修改视觉图像，这些因素包括但不限于以下因素之一或组合：亮度、对比度、白度、字母大小、字母分布、屏幕有效部分的大小、阴影、布局、间距和/或其他视觉线索。
66.图2和图3示出了屏幕的示例，所述屏幕的布局和颜色已经针对特定的学习障碍状态进行了配置。例如，处理器可以指示图像生成器根据个体正在遭受的视觉压力或视觉破坏来改变整个背景和文本。在关于呈现阅读材料的屏幕的一个非限制性示例中：(a)对于视力缺陷——个体将享有并可被提供浅黄色背景，其中整页线条的对比度为100％(见图3中所展示的)；(b)对于学习失能——个体将享有并可被提供浅黄色背景和浅蓝色分隔线，其中页面或屏幕上的线条对比度非常低(低于20％)(见图2中所展示的)；(c)对于有视觉处理障碍的个体——个体将享有并可被提供个人适应的光线背景，这取决于他的视觉光谱中被发现缺失的颜色，并且书写线与分隔线将处于较高的对比度，这两条线保持在非常低的对比度(小于20％)(见图2中所展示的)；(d)对于adhd(注意力缺陷多动障碍)个体——个体将享有并可被提供浅黄色背景，有可能选择暗/浅的书写线与亮/暗的分隔线，其中线的对比度为10％(参见图3中所展示的)。在某些实施方案中，处理器指示显示设备在同一屏幕上向有视力缺陷的同一个体显示学习材料，但将其作为包含所做改变的经修改的视觉图像。
67.虽然以上是针对被设计用于阅读的屏幕进行配置的，但对于被设计用于书写的屏幕，处理器可以指示图像生成器创建针对每种残疾/困难定制的个性化书写平台，以优化脑眼连接。
68.在一些实施方案中，由图像修改模块进行的修改可以是针对学习障碍状态定制的。例如，对于被确定为有阅读障碍的个体，修改模块可以生成字之间的间距和/或行之间的间距的改变。这可以全面适用于屏幕上呈现的所有句子。在不同的情况下，如果确定个体是有视力缺陷的，则可以将单词放大为其正常大小的例如3至4倍和/或可以放大对比度。例如，如在图2中所见，在文本出现的蓝线之间有白色或灰白色分隔条，所示分隔条与用于书写文本的条之间的对比度可以被量化，并且例如对于由视力缺陷的个体，所示对比度可以被调整为100％，而例如对于阅读障碍者，所示对比度可以被修改为30％的对比度。因此，对比度参数、字母大小、字间距和行间距是算法(或处理系统或图像修改生成器或图像修改模块)可以响应于确定个体的学习障碍状态而修改的四个视觉参数的非限制性示例。
69.本文已经示例性地参考特定硬件和软件描述了过程(方法)和系统，包括其部件。已经将所述方法描述为示例性的，本领域的普通技术人员可以省略和/或改变其中的特定步骤及其顺序，以减少这些实施方案的实践而无需过多的实验。已经以足以使本领域普通技术人员能够容易地适应可能需要的其它硬件和软件的方式来描述所述方法和系统，以在没有过度实验和使用传统技术的情况下实践任何实施方案。
70.虽然可以使用上述硬件/系统来实现以上方法，但是也可以使用适合于实现所述方法的任何实施方案的其他硬件和部件来实现这些方法。
71.应当明白的是，为了清楚起见，在不同实施方案中描述的本发明的某些特征也可
以组合在单个实施方案中提供。相反，为了简洁起见，在单个实施方案中描述的本发明的各种特征也可分开提供或以任何合适的子组合提供，或者在本发明的任何其他描述的实施方案中适当提供。
72.经发现，在系统的显示器上生成的独特外观对学生在读写过程中的专注能力具有决定性的影响，并且产生鼓励阅读和写作的视觉刺激。临床心理学家的检查表明，本发明某些实施方案的视觉结构将学生在考试期间的焦虑水平降低了约30％至约50％，并将平均成绩提高了10％至20％。在检查视觉超负荷挑战时，发现所述系统对有学习失能和注意力缺陷障碍的学生的思考和精神集中度有决定性影响。
73.虽然已经结合本发明的具体实施方案描述了本发明，但显然许多替代、修改和变化对于本领域技术人员来说是显而易见的。因此，意图涵盖落入所附权利要求书的精神和广泛范围内的所有这些替代、修改和变化。