La plataforma virtual replica cómo los ojos humanos rastrean los estímulos de las conversaciones a las galerías de arte.

La plataforma virtual replica cómo los ojos humanos rastrean los estímulos de las conversaciones a las galerías de arte.


Los ingenieros informáticos de la Universidad de Duke han creado ojos virtuales que simulan cómo las personas ven el mundo, con la precisión suficiente para que las empresas entrenen programas de realidad virtual y realidad aumentada. El programa, llamado EyeSyn para abreviar, ayudará a los desarrolladores a crear aplicaciones para el Metaverse en rápido crecimiento mientras protege los datos del usuario.

Los resultados fueron aceptados y se presentarán en la Conferencia internacional sobre procesamiento de información en redes de sensores (IPSN) del 4 al 6 de mayo de 2022, un foro anual líder para la investigación en detección y control en red.

«Si desea determinar si una persona está leyendo un cómic o literatura avanzada simplemente mirándole a los ojos, puede hacerlo», dijo Maria Gorlatova, profesora asistente de ingeniería eléctrica e informática en Nortel Networks en Duke.

«Pero entrenar este tipo de algoritmo requiere datos de cientos de personas que usan auriculares durante horas», agregó Gorlatova. «Queríamos crear un software que no solo redujera las preocupaciones de privacidad que surgen con la recopilación de este tipo de datos, sino que también permitiera a las empresas más pequeñas que no tienen estos recursos entrar en el juego de Metaverse».

La intuición poética que describe a los ojos como ventanas al alma se ha repetido al menos desde los tiempos bíblicos, y con razón: los pequeños movimientos con los que se mueven nuestros ojos y las pupilas se dilatan proporcionan una cantidad sorprendente de información. El ojo humano puede decir si estamos aburridos o emocionados, dónde está nuestro enfoque, si somos expertos o novatos en una tarea en particular, o si dominamos un idioma en particular.

«Donde priorizas tu visión también dice mucho sobre ti como persona», dijo Gorlatova. «Inadvertidamente, puede exponer prejuicios sexuales y raciales, intereses que no queremos que otros sepan e información que quizás ni siquiera sepamos sobre nosotros mismos».

Los datos del movimiento ocular son invaluables para las empresas que desarrollan plataformas y software en Metaverse. Por ejemplo, leer los ojos de un usuario permite a los desarrolladores adaptar el contenido a las respuestas de interacción o reducir la resolución en su visión periférica para ahorrar potencia de procesamiento.

Con esta amplia gama de complejidad, la creación de ojos virtuales que imitan cómo un ser humano promedio responde a una variedad de estímulos suena como una tarea difícil. Para escalar la montaña, Gorlatova y su equipo, incluido el ex postdoctorado Guohao Lan, ahora profesor asistente en la Universidad Tecnológica de Delft en los Países Bajos, y el actual estudiante de doctorado Tim Scargill, profundizaron en la literatura de ciencia cognitiva, que le gusta explorar. La gente ve el mundo y procesar la información visual.

Por ejemplo, cuando una persona mira a alguien hablar, sus ojos alternan entre los ojos, la nariz y la boca de la persona en diferentes momentos. Al desarrollar EyeSyn, los investigadores crearon un modelo que extrajo dónde se ubican estas características en un altavoz y programaron sus ojos virtuales para emular estadísticamente el tiempo que pasaron enfocándose en cada región.

«Si le da a EyeSyn muchas entradas diferentes y lo ejecuta con la frecuencia suficiente, crea un conjunto de datos de movimientos oculares sintéticos lo suficientemente grande como para entrenar un clasificador (de aprendizaje automático) para un nuevo programa», dijo Gorlatova.

Para probar la precisión de sus ojos artificiales, los investigadores utilizaron datos disponibles públicamente. Inicialmente, se fijaron en los videos del Dr. Anthony Fauci se dirigió a los medios durante las conferencias de prensa y los comparó con los datos de movimiento ocular de los espectadores reales. También compararon un conjunto de datos virtual de sus ojos sintéticos mirando el arte con conjuntos de datos reales recopilados de personas que navegan por un museo de arte virtual. Los resultados mostraron que EyeSyn pudo hacer coincidir con precisión los diferentes patrones de señales de mirada reales y simular las diferentes formas en que reaccionan los ojos de diferentes personas.

Según Gorlatova, este nivel de rendimiento es lo suficientemente bueno para que las empresas lo utilicen como base para entrenar nuevas plataformas y software de Metaverse. Con una habilidad básica, el software comercial puede lograr resultados aún mejores al personalizar sus algoritmos después de interactuar con usuarios específicos.

«Los datos sintéticos por sí solos no son perfectos, pero son un buen punto de partida», dijo Gorlatova. “Las empresas más pequeñas pueden usarlo en lugar de gastar tiempo y dinero tratando de crear sus propios conjuntos de datos del mundo real (usando sujetos humanos). Y debido a que la personalización de los algoritmos se puede realizar en sistemas locales, las personas no tienen que preocuparse de que sus datos privados de seguimiento ocular se conviertan en parte de una gran base de datos».

Esta investigación fue financiada por la Fundación Nacional de Ciencias (CSR-1903136, CNS-1908051, IIS-2046072) y un premio de la facultad de IBM.

fuente de la historia:

Materiales proporcionados por Universidad de Duke. Escrito originalmente por Ken Kingery. Nota: El contenido se puede editar por estilo y longitud.

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