Новая математическая модель поможет улучшить системы виртуальной реальности

При вращении головы наши глаза автоматически начинают вращаться в противоположную сторону — в этом заключается суть вестибуло-окулярного рефлекса. Он необходим для стабилизации изображения на сетчатке в зоне, где оно будет наиболее четким: так наше тело компенсирует естественные и вынужденные изменения положения в пространстве. Этот эффект важно учитывать при разработке систем виртуальной реальности и тренажеров с подвижными платформами, поскольку в противном случае человек может почувствовать недомогание. Необходимы специальные модели, прогнозирующие повороты глаз.

«Наша статья описывает подобную модель, представленную в форме дифференциальной нейронной сети. Это значит, что сеть задается системой дифференциальных уравнений, выбранных так, чтобы обеспечивать уменьшение ошибки аппроксимации в процессе работы. Функции активации, связывающие входные и выходные данные, основаны на импульсной модели нейрона, что вдохновлено реальной схемой работы глазодвигательного отклика — глазные мышцы и вестибулярный аппарат связаны цепочкой из трех нейронных узлов», — отметил один из авторов статьи, младший научный сотрудник центра «Сверхзвук» МГУ Артур Мухамедов.

Авторы проверили работоспособность модели на основе экспериментальных данных, собранных в лаборатории математического обеспечения имитационных динамических систем МГУ. Полученный результат будет использован для создания новых систем виртуальной реальности с высоким быстродействием и для оценки качества авиакосмических тренажеров.