Ensinando robôs a interagir com crianças com autismo

Ensinando robôs a interagir com crianças com autismo

As pessoas com autismo vêem, ouvem e sentem o mundo de forma diferente das outras pessoas, o que afeta a maneira como elas interagem com os outros. Isso torna as atividades centradas na comunicação bastante desafiadoras para crianças com Transtorno do Espectro Autista (TEA). Os terapeutas, portanto, acham difícil envolvê-los nessas atividades durante a terapia educacional.

Para enfrentar esse desafio, os terapeutas começaram recentemente a usar robôs humanoides em sessões de terapia. No entanto, os robôs existentes não têm a capacidade de se envolver de forma autônoma com as crianças, o que é vital para melhorar a terapia. E o fato de pessoas com autismo terem estilos atípicos e diversos de expressar seus pensamentos e sentimentos torna o uso desses robôs ainda mais desafiador.

Os investigadores que trabalham no projeto financiado pela União Eueropeia, o EngageME, criaram agora um quadro de aprendizagem automática personalizado para os robôs utilizados durante a terapia do autismo. Como eles descrevem em seu artigo publicado na Science Robotics, essa estrutura ajuda os robôs a perceber automaticamente o afeto – comportamento facial, vocal e gestual – e o engajamento das crianças quando elas interagem com os robôs.

Uma abordagem personalizada para o autismo

Para conseguir esse avanço empolgante, os parceiros do projeto perceberam que, no caso de crianças com autismo, um tipo não serve para todos. Como resultado, eles personalizaram sua estrutura para cada criança usando dados demográficos, notas de avaliação comportamental e outras características exclusivas dessa criança. A nova estrutura permitiu que os robôs adaptassem automaticamente suas interpretações das respostas das crianças, levando em conta as diferenças culturais e individuais entre elas.

“O desafio de criar machine learning e IA (inteligência artificial) que funciona no autismo é particularmente vexatório, porque os métodos usuais de IA requerem muitos dados semelhantes para cada categoria que é aprendida. No autismo onde a heterogeneidade reina, as abordagens  de IA normal fracassam “, explicou a coautora Prof. Rosalind Picard em um artigo postado no” MIT News “.

Terapia assistida por robô

Os pesquisadores testaram seu modelo em 35 crianças do Japão e da Sérvia. De 3 a 13 anos, as crianças interagiram com os robôs em sessões de 35 minutos. Os robôs humanoides transmitiam emoções diferentes – raiva, medo, felicidade e tristeza – mudando a cor dos olhos, o tom da voz e a posição dos membros.

Enquanto interagia com uma criança, o robô capturava vídeo de suas expressões faciais, movimentos e posição da cabeça, bem como gravações de áudio de seu tom de voz e vocalizações. Um monitor no pulso de cada criança também forneceu ao robô dados sobre sua temperatura corporal, frequência cardíaca e resposta ao suor da pele. Os dados foram usados ​​para extrair as várias pistas comportamentais da criança e foram então inseridos no módulo de percepção do robô.

Usando modelos de aprendizagem profunda, o robô estimou o afeto e o envolvimento da criança com base nas pistas comportamentais extraídas. Os resultados foram usados ​​para modular a interação criança-robô em sessões de terapia subsequentes.

Gravações audiovisuais das sessões de terapia também foram observadas por especialistas humanos. Suas avaliações das respostas das crianças mostraram uma correlação de 60% com as percepções dos robôs. Este foi um nível de concordância maior do que o alcançado entre especialistas humanos. Os resultados do estudo sugerem que robôs treinados podem desempenhar um papel importante na terapia do autismo no futuro.

Fonte: http://robotics.sciencemag.org/content/3/19/eaao6760

[Total: 0    Média: 0/5]