Ashish

Posted on Nov 7

Simple circuits can create complex behaviors

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Einfache Schaltkreise, komplexes Sehen: Was HN heute mit AmblyoPunch zu tun hat

Hacker News Top‑Post: „Simple circuits can create complex behaviors“ – 171 Punkte, 57 Kommentare. Die Diskussion dreht sich darum, wie minimalistische neuronale Verdrahtung reiches, komplexes Verhalten hervorbringt.

Unser Transfer: AmblyoPunch nutzt genau dieses Prinzip für Vision Training bei Amblyopie (Schielauge) und binokularen Sehstörungen.

Einfache Spielregeln

Gabor‑Pattern‑Münzen boxen (weiche Streifen, optimiert für kontrastempfindliche Zellen)
Roten Spikes ausweichen (3 Leben, Neustart bei Verlust)
6 Welten mit steigender Schwierigkeit (Dorf → Stadt → Weltraum → Mond → Mars → Venus)

Komplexes neuronales Ergebnis

4‑stufiges dichoptisches Training, das beide Augen zusammen arbeiten lässt:

Monokulares Warm‑up (nur schwaches Auge)
Suppression brechen (dominantes Auge gedimmt)
Rebalancing (Klarheit zurück)
Fusion (leichte Disparität → 3D‑Perzept via Panums Fusionsbereich)

Performance‑gated: ≥70 % in rollenden 10 Versuchen, ≥80 % bei Schiel‑Profilen. Unter 40 % → Demotion.

Personalisierung

Schwaches Auge: Links/Rechts (falsch = Effekt umgekehrt)
Schweregrad: Mild/Moderate/Severe (Target‑Größe, Speed, Stufenlänge)
Strabismus: Esotropie/Exotropie (Stage‑4 Disparität/Vergence)
Automatic Mode (empfohlen) vs. Custom (Experten)

Technische Architektur (für Builder)

Dichoptic Rendering

Zwei virtuelle Kameras rendern dieselbe Szene, aber jeder Kamera ist ein eigenes Post‑Process‑Material zugeordnet. Auf Quest 2/3/Pro läuft das bei 72 Hz (Stand‑alone) bzw. 90 Hz (PC‑Link). Das Material dimmt das dominante Auge (Alpha‑Blend ≈ 0.3), hebt Kontrast für das schwache Auge an (Gain ≈ 1.4) und fügt in Stage 4 eine horizontale Disparität von 2–6 arcmin hinzu – genau im Panums‑Bereich.

// Fragment‑Shader Ausschnitt (vereinigt für beide Augen)
uniform float uEye;          // 0 = links, 1 = rechts
uniform float uDimFactor;    // 0.3 für dominantes Auge
uniform float uContrastGain; // 1.4 für schwaches Auge
uniform float uDisparity;    // Stage‑4 nur
vec4 base = texture(tex, uv);
if (uEye == 1.0) base.rgb *= uDimFactor;
base.rgb = (base.rgb - 0.5) * uContrastGain + 0.5;
uv.x += uEye * uDisparity;
gl_FragColor = base;

Gabor‑Stimuli

Prozeduraler Shader generiert Gabor‑Funktionen:

float gabor(vec2 p, float freq, float ori, float bw) {
  float x =  p.x * cos(ori) + p.y * sin(ori);
  float y = -p.x * sin(ori) + p.y * cos(ori);
  float envelope = exp(-0.5 * (x*x + y*y) / (bw*bw));
  return envelope * cos(2.0 * PI * freq * x);
}

Frequenz, Orientierung und Bandbreite werden zur Laufzeit aus dem Severity‑Profil (Mild = 2 c/deg, Moderate = 4 c/deg, Severe = 6 c/deg) und der aktuellen Stage abgeleitet.

Input Layer

Controller‑ und Hand‑Tracking‑Events werden über ein gemeinsames Interface IInputProvider normalisiert. Der AutomaticModeFSM reagiert nur auf OnTargetHit / OnMiss, sodass die gleiche Logik für beide Eingabemodi gilt.

State Machine – Automatic Mode

Ein deterministischer Finite‑State‑Machine (FSM) steuert die vier Stages. Transition‑Guard:

bool CanPromote(Stage s) => s switch {
  Stage.Warmup   => RollingSuccessRate(10) >= 0.70f,
  Stage.BreakSup => RollingSuccessRate(10) >= 0.70f,
  Stage.Rebal    => RollingSuccessRate(10) >= 0.70f,
  Stage.Fusion   => RollingSuccessRate(10) >= 0.80f,
  _ => false
};

Bei < 40 % Success‑Rate über die letzten 10 Trials erfolgt Demotion zur vorherigen Stage.

Lokal‑First Persistenz

Alle Fortschritte, Kalibrierungen und Einstellungen liegen im Application.persistentDataPath (JSON). Kein Cloud‑Sync, keine Telemetrie – Datenschutz by Design.

Persönliche Notiz

Ich kenne jemanden, der als Kind gepflastert wurde – und es hasste. Heute, 30 Jahre später, setzt er die Quest auf, boxt Gabor‑Coins, will Venus freischalten. Und merkt nebenbei: Der Ball fliegt nicht mehr an ihm vorbei. Die Treppe fühlt sich sicher an.

Kein Medizinprodukt. Keine Heilung. Trainingsspiel, das augenärztliche Betreuung ergänzt. Aber: Compliance durch Wollen, nicht Sollen.

https://www.meta.com/en-gb/experiences/amblyopunch/1239507485902689/

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