Hvordan billedfunktioner påvirker reaktionstiderne

Det er et hverdagsscenario:du kører ned ad motorvejen, når du ud af øjenkrogen ser en bil, der går over i din vognbane uden at give signal. Hvor hurtigt kan dine øjne reagere på den visuelle stimulus? Ville det gøre en forskel, hvis den fornærmende bil var blå i stedet for grøn? Og hvis farven grøn forkortede den periode på et splitsekund mellem stimulusens første fremkomst, og når øjet begyndte at bevæge sig hen imod det (kendt af videnskabsmænd som saccade), kunne chauffører drage fordel af en augmented reality-overlejring, der gjorde hvert fusionerende køretøj grønt?

Qi Sun, en fællesprofessor i Tandon's Department of Computer Science and Engineering og Center for Urban Science and Progress (CUSP), samarbejder med neurovidenskabsmænd for at finde ud af det.

Han og hans ph.d. studerende Budmonde Duinkharjav – sammen med kolleger fra Princeton, University of North Carolina og NVIDIA Research – forfattede for nylig papiret "Image Features Influence Reaction Time:A Learned Probabilistic Perceptual Model for Saccade Latency", der præsenterer en model, der kan bruges til at forudsige tidsmæssig blikadfærd, især saccadisk latenstid, som en funktion af statistikken for et vist billede. Inspireret af neurovidenskab kan modellen i sidste ende få store konsekvenser for motorvejssikkerhed, telemedicin, e-sport og i enhver anden arena, hvor AR og VR udnyttes.

"Selvom AR/VR-teknologi måske ikke forvandler os til supermennesker med det samme," siger Sun, der leder Immersive Computing Lab hos Tandon, "potentialet ved disse nye former for nye medier til at øge menneskelig ydeevne er meget spændende."

"Image Features Influence Reaction Time" opnåede bedste papir-udmærkelser ved Association for Computing Machinery's 2022 SIGGRAPH (Special Interest Group on Computer Graphics and Interactive Techniques), feltets førende årlige konference, og en anden artikel, Sun var medforfatter af, "Joint Neural Phase Retrieval and Compression for Energy- and Computation-efficient Holography on the Edge," fik en hæderlig omtale.

I det andet papir dykker han og hans medforfattere ind i udfordringerne ved at skabe holografiske skærme med høj kvalitet, som kræver større beregningsmæssig efterspørgsel og energiforbrug, end mange enheder kan levere; som forskerne påpeger, er selv at udføre beregninger udelukkende på en cloud-server ikke en effektiv løsning, da det kan resultere i uoverkommelig høj latenstid og lagring. De foreslår i stedet en innovativ ramme, der i fællesskab genererer og komprimerer hologrammer af høj kvalitet ved at distribuere beregningen og optimere transmissionen – hvilket resulterer i en reduktion på 83 % i energiomkostninger og en væsentlig reduktion af gennemsnitlige bithastigheder og afkodningstider.

I et andet nyligt papir har Sun, en tidligere forsker hos softwaregiganten Adobe, påstået, at vi kan forudsige og ændre folks opfattelse af tid, selv i løbet af flere minutter, ved at ændre forskellige visuelle funktioner, der ses i VR-indstillinger. "Tidsopfattelse er flydende," forklarer han, "og vores resultater har potentiale til at have en dyb indvirkning i virkelige situationer. Forestil dig for eksempel, at vi kunne reducere, hvor meget smerte en patient opfatter under en medicinsk procedure med brugen af VR eller hjælpe en pilot i træning til at føle sig mindre træt. Der er endda applikationer inden for et område som byplanlægning, da opfattede ventetider på offentlig transport er en kilde til utilfredshed for pendlere i mange byer."

Mens neurovidenskabsmænd gør nye opdagelser om, hvordan hjernen fungerer, håber Sun at bringe dem til syne i nye medier for at få adgang til fordelene i den virkelige verden. "Tænk på hjernen som en lav-powered computer," siger han. "Vi ved, at nye teknologier har en effekt på vores kognition og adfærd, og vi bør udnytte det til gavn for samfundet og hjælpe med at forhindre eventuelle negative effekter."