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Archive for the 'Neurociencia y Biología' category

Barreras y Mundos Virtuales I.Interfaces Especiales

Cuando decimos que los Mundos Virtuales van a constituir la futura Web 3D, muchas veces nos preguntan que es lo que entendemos por “Mundo Virtual”, por eso es interesante decir que el modelo de lo que un Mundo Virtual, y las definiciones que se aplican al entorno OpenSim se están proponiendo de forma muy interesante aquí: http://opensimulator.org/wiki/Virtual_World_Model
Los Mundos Virtuales o Metaversos están constituidos por un entorno tridimensional, en el cual el usuario se mueve e interactúa utilizando los controles de una interfaz, pero tanto el acceso a ese nuevo entorno tridimensional, como el funcionamiento dentro del mismo, presenta barreras para los usuarios que es conveniente tener en cuenta.
Estas barreras aparecen en tres áreas:
  1. Barreras de la Interfaz
  2. Barreras de Aplicación
  3. Barreras de Curva de aprendizaje
En este artículo vamos a hablar de las Barreras de la Interfaz, dejando para un próximo artículo las Barreras de Aplicación y de Curva de aprendizaje

I BARRERAS DE LA INTERFAZ

Un Mundo VirtuaL  es un entorno 3D, en el que el usuario se introduce completamente, o “entorno inmersivo”, e interactúa utilizando los siguientes elementos:
Hardware
Elementos Principales
* Teclado
* Ratón/joystick
* Pantalla
Elementos Complementarios
* Auriculares y micrófono
* Webcam
Software
Avatar, o representación del usuario mediante un modelo 3D.
Todos los movimientos, gestos e interacción entre el usuario y el entorno virtual, se realizan manejando al avatar en modo “marioneta”. Un ejemplo típico es moverlo usando las teclas W-S-D-A, el ratón para usar la vista, combinaciones de teclas para realizar gestos como dar la mano, sentarse, etc.
Esto requiere un dominio del usuario para conseguir una adecuada fluidez de movimientos y acciones.
Complementariamente, hay que activar la voz, actuar sobre pantallas de vídeo situadas en el entorno virtual, intercambiar documentos, etc.
La suma de todos estos requisitos supone, para aquéllos usuarios que se acercan por primera vez a  un entorno virtual, una gran dificultad, y como consecuencia, el rechazo en numerosas ocasiones a la utilización de mundos virtuales en aplicaciones de trabajo o educativas y para el diseño y creación de modelos 3D como edificios, vehículos mobiliario, etc.

Una forma avanzada de resolver este problema, es la de utilizar interfaces distintas del teclado y ratón o joystick. Vamos a hablar de algunas de estas interfaces especiales.

La empresa austriaca KOMME®Z ha creado dos interfaces muy interesantes.
Una es la llamada MRI (Mixed Reality Inteface ), y este es su vídeo demostrativo

La otra es Arena3D, y tal y como indica su palabra española, es versátil como la arena. Se define como “Mixed Reality Show Tool” orientada a comunicar ideas, mostrar modelos, vender productos presentar compañías o moderar workshops Catálogo Arena3D Gallery and Downloads

Otro tipo de interfaz es la presentada por  Jeff Han y denominada  perceptive pixel.  Microsoft tiene la parecida   Microsoft Surface o tal vez la que esta irónicaversión muestra aquí sarcastic gamer ;-) .

“Bring emotions to your avatar” es el slogan de VR-WEAR que utiliza una webcam para transmitir emociones, gestos y movimientos al avatar.

Las interfases mentales ofrecen las posibilidades más revolucionarias, como la que desarrolla el consorcio PRESENCCIA, formado por dos equipos, uno de la Universidad Graz de Tecnología en Austria, y el otro, formado por la University College London (UCL). Su objetivo es el de crear un mundo virtual en el que una persona pueda interactuar usando su pensamiento.

http://www.newscientist.com/article/dn12136-virtual-world-sharpens-mindcontrol.html

http://www.youtube.com/watch?v=QnztNhCGch4

Como ya comentamos hace tiempo, la multinacional japonesa Sega,a desarrollado y puesto a la venta un dispositivo electrónico que incorpora tecnología capaz de leer las ondas cerebrales. Esta tecnología, bajo el nombre de NeuroSky, detecta la señal del Cortex cuando se inicia la acción para, por ejemplo, golpear a una imaginaria pelota de golf.

Lo importante de esta tecnología es que detecta señales sicológicas, no ondas cerebrales. Es decir, que detecta “intenciones”, no solo señales a ser procesadas. Para demostrar su viabilidad, se crearon demos como un robot sobre dos ruedas que puede ser manejado para miverse hacia adelante y hacia atrás a distancia, pensando en esa acción, y un sable láser de Star Wars pensando en esa acción.

Demo de Memoria Temporal Jerarquica (HTM)

No vamos a hablar ahora aquí del origen de Numenta, la empresa dedicada a la investigación de la forma en que funciona la inteligencia humana, fundada en el 2005 por Jeff Hawkins, Dileep George y Donna Dubinsky.

En otras ocasiones he hablado de Jeff Hawkins y de su obra de investigación que he releído hasta desprender las hojas: Sobre la inteligencia.

Jeff creó, entre otros negocios, Palm Computing, y decidió que una buena forma de gastar parte de sus millones de dólares sería crear una empresa que antes de gastar dinero en Inteligencia Artificial, averiguara como funciona realmente la inteligencia humana.

En resumen digamos que en Numenta han empezado a convertir las teorías de Jeff en aplicaciones práctica.

De forma abreviada, digamos que son cuatro los conceptos en los que Jeff basa el patrón de funcioanmiento del cerebro humano, y uno de ellos es el atributo de almacenamiento jerárquico de secuencias de patrones (y no simplemente datos aislados o interconectado mediante bases de datos) que permite tanto el almacenarlos como el reconocer patrones similares.

Esa forma de trabajo de nuestra memoria con patrones es lo que Numenta define como HTM o Hierarchical Temporal Memor, y se ha basado en ella para desarrollar un software especializado para reconocer partes de imágenes y asociarlas con otras almacenadas en sus registros, lo cual consituye el acercamiento más organizado existente hoy en día para reconocimiento inteligente de imágenes por aplicaciones informáticas.

Para que apreciemos en su magnitud la importancia de este desarrollo, mencionemos que aplicaciones semejantes requieren de una gran capacidad de procesamiento comparativo entre la imagen leída y la comparación de zonas básicas de la misma con la base de datos.

Numenta ha creado en una sencilla aplicación demo de 63′4 Mb que se puede descargar desde aquí: http://www.numenta.com/about-numenta/demoapps.php un demo de su desarrollo Vision4 que funciona de la siguiente forma:

Abierta la aplicación (lamento no poder insertar imágenes, pero hay algún problema con el worpress de este blog, así que este es el enlace a mi álbum de Picasa: http://picasaweb.google.com/alberto.navarro.bilbao/SombraDigital# arriba a la izquierda podemos seleccionar diversas imágenes. A la derecha tenemos los resultados de identificación por la aplicación de la familia a la que pertenecen esa imagen.

Podemos recortar o distorsionar cada una de estas imágenes y ver como en los resultados la aplicación sigue reconociendo las imágenes y con que grado de fiabilidad.

Si acudimos a Google y buscamos otras imágenes pertnecientes a estos grupos, y las cargamos en la aplicación, veremos como sigue reconociendo y hasta que grado, o cuando empieza a confundirse.

Os invito a probarlo porque creo que vale la pena.

Metaverso, mente y virtualidad

En breve espacio de tiempo, una serie de estudios, recopilados y magistralmente resumidos por Yaiza Martínez en Tendencias 21, nos ofrecen una panorámica de las posibilidades inmediatas que se nos abren en los siguientes campos:

Ante estos estudios en marcha, algunos de ellos ya operativos ( interface mental emotiv ), podemos imaginarnos, sin gran esfuerzo, como en pocos años nos rodeara La Red como un medio que se integrará con nosotros mismos para acceder a todo aquello que ahora requiere un teclado, mediante el pensamiento.

Es más fácil entender lo radical que será el cambio, respecto a lo que actualmente conocemos, si nos tomamos la molestia de leer la novela de Vernor Vinge “Al Final del Arco Iris”, y mucho más ameno que empezar aquí a disertar sobre estas posibilidades.

Una faceta que me interesa especialmente es la aplicación al entorno educativo. En estos momentos estoy inmerso en un proyecto de creación de un entorno virtual, que permite la utilización de pantallas interactivas, con el software libre Edusim, integrado en Cobalt,  (una adaptación basada en Croquet), por lo que puedo fácilmente imaginar como se pueden integrar estas tecnologías en un sistema totalmente inmersivo, y como puede cambiar de forma radical la forma de enseñar y de colaborar.

Los tiempos intersantes ya han llegado, y lo más intersante de todo es poder estar conectado a desarrollos que utilizan estas nuevas herramientas, aunque las dificultades de usar versiones beta a veces sea fustrante.