Human Augmen1cs for Sustained Wellbeing Jason Leigh - PowerPoint PPT Presentation

Human ¡Augmen1cs ¡for ¡ Sustained ¡Wellbeing ¡ Jason ¡Leigh ¡ Professor ¡ ¡Computer ¡Science ¡ ¡ Director ¡ Electronic ¡Visualiza1on ¡Laboratory ¡ University ¡of ¡Illinois ¡at ¡Chicago ¡ www.evl.uic.edu ¡

Electronic ¡Visualiza1on ¡Laboratory ¡ • Established ¡in ¡1973 ¡ • 10 ¡full-­‑1me ¡staff ¡ • Currently ¡17 ¡funded ¡grad ¡ students, ¡10 ¡undergrads ¡ • Interdisciplinary ¡CS, ¡Art, ¡ Biomedical, ¡Psychology, ¡ Communica1ons ¡Depts ¡ working ¡in ¡partnership ¡with ¡ universi1es, ¡research ¡labs, ¡ non-­‑profit ¡orgs ¡and ¡industry. ¡ www.evl.uic.edu ¡

Display ¡Instruments ¡and ¡SoRware ¡for ¡Scien1fic, ¡ Engineering ¡and ¡Medical ¡Data ¡Visualiza1on ¡ OmegaDesk ¡(2010) ¡ CAVE ¡(1992) ¡ GeoWall ¡(2001) ¡ SAGE ¡OptIPortals ¡(2003 ¡– ¡present) ¡ www.evl.uic.edu ¡

TM Whole ¡Brain ¡Vasculature ¡ ReconstrucGon ¡ Tom ¡Marrinan ¡ Ian ¡Gould ¡ Chih-­‑Yang ¡Hsu ¡ CAVE2 ¡(2012) ¡ ¡ Andreas ¡Linninger ¡ www.evl.uic.edu ¡

High ¡Performance ¡ Global ¡Networking ¡Infrastructure ¡ Global ¡Lambda ¡Integrated ¡Facility ¡ www.glif.is ¡ www.evl.uic.edu ¡

Human ¡Augmen1cs ¡ • Technologies ¡for ¡expanding ¡the ¡capabili1es, ¡and ¡ characteris1cs ¡of ¡humans. ¡ • Spectrum ¡from ¡Perfectly ¡Healthy ¡to ¡Fully ¡Disabled. ¡ • Earliest ¡progenitor ¡is ¡in ¡front ¡of ¡your ¡face: ¡ • Improve ¡human ¡sensory, ¡cogni1ve, ¡physical ¡abili1es ¡ through ¡advances ¡in ¡technology. ¡ Cyberdyne ¡Exoskeleton ¡ Oscar ¡Pistorius ¡ Google ¡Glasses ¡ www.evl.uic.edu ¡

3 ¡Tenets ¡of ¡Human ¡Augmen1cs ¡ 1. It ¡must ¡be ¡based ¡on ¡an ¡understanding ¡of ¡ human ¡sensory, ¡cogni1ve ¡& ¡physical ¡ limita1ons, ¡so ¡that ¡augmenta1ons ¡are ¡ applied ¡appropriately, ¡ethically, ¡ responsibly. ¡ 2. Exponen1al ¡advances ¡in ¡technology ¡is ¡a ¡ key ¡enabler. ¡ www.evl.uic.edu ¡

3 rd ¡Tenet ¡of ¡Human ¡Augmen1cs: ¡ The ¡human, ¡augmen1cs, ¡environment, ¡Cloud ¡ecosystem ¡is ¡ necessary ¡for ¡con1nual ¡evolu1on. ¡ The ¡Global ¡ The ¡Local ¡ Environment ¡ Environment ¡ The ¡Cloud ¡ Human ¡ AugmenGcs ¡ Device(s) ¡ Human ¡ Data ¡transmi^ed ¡ receives ¡ & ¡received ¡ augmenta1on ¡ from ¡Cloud ¡ Other ¡ Augmented ¡ Humans ¡ www.evl.uic.edu ¡

Audio ¡Dila1on ¡ • Team: ¡Jason ¡Leigh ¡(CS), ¡Robert ¡Kenyon ¡(CS), ¡ Valeriy ¡Shafiro ¡(Rush ¡Medical ¡Center) ¡ • Audio ¡Dila1on ¡-­‑ ¡ ¡to ¡develop ¡a ¡wearable ¡ earpiece ¡that ¡inten1onally ¡slows ¡down ¡audio ¡ from ¡speech. ¡ • E.g. ¡Applica1ons: ¡ – Enable ¡cogni1vely ¡or ¡hearing ¡impaired ¡listener ¡to ¡ improve ¡comprehension ¡of ¡speech. ¡ – Aid ¡the ¡understanding ¡of ¡foreign ¡language ¡dialog. ¡ www.evl.uic.edu ¡

Spider ¡Sense ¡ • Spider ¡Sense ¡– ¡wearable ¡ Ninja ¡Vision ¡ extrasensory ¡predic1on ¡device ¡ that ¡uses ¡real-­‑1me ¡data ¡ gathered ¡in ¡a ¡Cloud ¡to ¡predict ¡ and ¡alert ¡the ¡user ¡of ¡a ¡poten1al ¡ problem ¡before ¡it ¡occurs. ¡ • Examining ¡a ¡variety ¡of ¡ modali1es ¡to ¡convey ¡alerts ¡in ¡a ¡ naturalis1c ¡way-­‑ ¡tac1le, ¡visual ¡ and ¡auditory ¡alerts. ¡ ! www.evl.uic.edu ¡

Asthma ¡Medica1on ¡Adherence ¡ • Team: ¡ – Jason ¡Leigh ¡(CS), ¡Bob ¡Kenyon ¡(CS), ¡Steve ¡Jones ¡(Communica1ons), ¡ Stellan ¡Ohlsson ¡(Psychology). ¡ – Giselle ¡Mosnaim ¡(Rush ¡Medical ¡Center). ¡ • Problem: ¡ – Illinois ¡Medical ¡District ¡serves ¡dispropor1onately ¡high ¡number ¡of ¡low-­‑ income ¡and ¡disadvantaged ¡minority ¡pa1ents. ¡ – Alarming ¡rates ¡of ¡emergency ¡room ¡visits ¡& ¡hospitaliza1ons ¡for ¡acute ¡ asthma ¡in ¡urban ¡African-­‑American ¡adolescents. ¡ – Black ¡children ¡>3X ¡to ¡be ¡hospitalized, ¡and ¡>4X ¡likely ¡to ¡die ¡from ¡ asthma ¡than ¡white ¡children. ¡ – Regular ¡use ¡of ¡cor1costeroid ¡inhalers ¡can ¡significantly ¡mi1gate ¡the ¡ problem-­‑ ¡but ¡adherence ¡(as ¡low ¡as ¡18-­‑39%) ¡is ¡poor ¡because ¡of ¡lack ¡of ¡ obvious/immediate ¡effect. ¡ www.evl.uic.edu ¡

Bluetooth ¡& ¡ Na1onal ¡Allergy ¡ Environmental ¡ GPS ¡equipped ¡ Bureau ¡ Protec1on ¡Agency ¡ dose ¡logger ¡ Pollu1on ¡Data ¡ Allergen ¡Data ¡ Coping ¡Peers ¡ Emergency ¡ Inhaler ¡ Health ¡Cloud ¡ Controller ¡ MedicaGon ¡ Smart ¡ phone ¡ Bluetooth ¡ equipped ¡Peak ¡ Flow ¡meter ¡ www.evl.uic.edu ¡

Electronic ¡Doser ¡ V1 ¡ V1 ¡ V1 ¡ V2 ¡ Bluetooth, ¡ Clock, ¡SD ¡Card ¡ Storage ¡ www.evl.uic.edu ¡

Applying ¡HA ¡to ¡Asthma ¡Adherence ¡ • Tenet ¡1 ¡(Understanding ¡Human ¡Limita1ons) ¡ – Primary ¡problem ¡is ¡behavioral. ¡ – Captology ¡and ¡Social ¡Cogni1ve ¡Theory. ¡ • Tenet ¡2 ¡(Advanced ¡Technology ¡Adop1on) ¡ – Electronic ¡dosers ¡and ¡Smartphones. ¡ • Tenet ¡3 ¡(Shared ¡Intelligence ¡& ¡Social ¡ Networking) ¡ – Data ¡gathered ¡in ¡the ¡Cloud ¡to ¡enable ¡users ¡to ¡help ¡ each ¡other, ¡and ¡to ¡help ¡clinicians. ¡ www.evl.uic.edu ¡

Tenet ¡1 ¡ (Understanding ¡Human ¡Limita1ons) ¡ • Captology-­‑ ¡Captology ¡is ¡the ¡study ¡of ¡computers ¡as ¡ persuasive ¡technologies. ¡(B ¡J ¡Fogg-­‑ ¡Stanford) ¡ • Captology ¡argues ¡that ¡for ¡technology ¡to ¡be ¡successful ¡ in ¡changing ¡behavior, ¡it ¡must ¡provide: ¡ ¡ – The ¡right ¡trigger ¡ – Ability ¡to ¡easily ¡act ¡on ¡the ¡trigger ¡ – Mo1va1on ¡ • Social ¡Cogni1ve ¡Theory ¡adds ¡that ¡Coping ¡Peers ¡and ¡Self ¡ Efficacy ¡are ¡important. ¡ – Coping ¡peers-­‑ ¡someone ¡in ¡the ¡same ¡situa1on ¡ – Self-­‑Efficacy-­‑ ¡having ¡the ¡confidence ¡that ¡they ¡can ¡do ¡this ¡ www.evl.uic.edu ¡

Smartphone ¡App ¡ MTACS ¡ MTACS ¡ MTACS ¡ www.evl.uic.edu ¡

An ¡Emerging ¡Area… ¡ • Human ¡Augmen1cs ¡Course ¡ – h^p://jasonleigh.me/class/cs594 ¡ • Augmented ¡Human ¡Conference ¡ – h^p://www.augmented-­‑human.com ¡ • 1 st ¡IEEE ¡EMBS ¡(Biomedical ¡and ¡Health ¡ Informa1cs) ¡workshop ¡on ¡Wearable ¡& ¡Ubiquitous ¡ Technology ¡for ¡Health ¡& ¡Wellness ¡ – h^p://embc2011.embs.org/unconference/program ¡ • Singularity ¡Ins1tute ¡for ¡Ar1ficial ¡Intelligence ¡ – h^p://singinst.org ¡ www.evl.uic.edu ¡

Thank ¡You ¡ • augmen1cs.org ¡ • www.evl.uic.edu ¡ • jasonleigh.me ¡ www.evl.uic.edu ¡