Роботи з машинним навчанням зможуть допомогти лікувати аутизм у дітей

Міжнародна група вчених за допомогою методів машинного навчання наділили робота здатністю визначати емоції дитини — це має допомогти в терапії розладів аутистичного спектра. Робот вчиться визначати емоційний стан дитини, на основі даних про її позу, вираз обличчя та голос, що робить лікування персоналізованим, а навчання дитини емоційній реакції ефективнішим.

Про це повідомляє Science Robotics.

Розроблена система аналізує інформацію трьох типів: візуальну — визначає особу та позу тіла, аудіо — голос дитини та фізіологічну — температуру тіла, серцебиття та електричну активність шкіри за допомогою сенсорів розумного годинника.

Роботу також доступні дані про когнітивні та моторні особливості дитини — ці факторі можуть впливати на вираження емоцій.

Схема аналізу інформації роботом Матеріали дослідження Rudovic et al./Science Robotics 2018

Для навчання системи використовувалися дані про 35 дітей у віці від 4 до 14 років, яку підготували професійні психотерапевти.

На підставі зібраних даних, навчена система оцінює три показники за шкалою від −1 до 1: емоційну збудливість — чи є емоція заспокійливою ​​або збудливою, і валентність — наскільки ці емоції приємні або неприємні, а також залученість дитини в процес гри, тобто наскільки вона уважна.

Оцінки автоматичної системи, яку потім протестували на прикладі тих же самих дітей, чиї дані були використані при навчальній вибірці, порівняли з оцінками, що дали психотерапевти. Вчені з’ясували, що алгоритм визначає ці показники з точністю до 60 відсотків, що значно перевершує всі раніше розроблені автоматизовані методи.

Згодом цю систему інтегрували в програмне забезпечення робота NAO, якого часто використовують у дослідженнях взаємодії роботів з людьми.

За словами вчених, такого робота можна використовувати для емоційної терапії дітей з аутизмом, яка допоможе їм правильно розпізнавати емоції та реагувати на них. Аналізуючи залученість дитини в процес, робот може адаптувати свої подальші дії, зацікавивши її чимось новим. До того ж, правильно оцінка емоції дитини, допоможе роботу відповідно на неї зреагувати.

Автори відзначають, що їх метод навчання роботів може надалі покращити їх використання в терапії: персоналізовані реакції можуть багато в чому полегшити процес терапії для дитини та зробити його ефективнішим.

Люди з розладами аутистичного спектра зазвичай відчувають проблеми з соціальною взаємодією, зокрема через обмежену здатність до вираження власних емоцій та до аналізу емоцій інших людей. Здатність до соціальної та емоційної взаємодії можна тренувати в дитинстві, при появі перших симптомів розладу, що може значно полегшити життя в дорослому віці.

Однак, налаштувати дитину на терапію, зазвичай буває досить складно, саме через важкість визначення її емоційного стану. Проблеми можна уникнути завдяки роботам: дитині може бути легше спілкуватися з «іграшкою», ніж з дорослою людиною. Але робот має дуже добре розпізнавати навіть слабо виражені емоції дитини та вміти правильно на них відповідати.

Раніше ми розповідали про те, штучний інтелект допоміг «відновити голос» радіожурналісту.