Las personas con autismo ven, escuchar y sentir el mundo de manera diferente a otras personas, lo que afecta la forma en que interactúan con los demás. Esto hace que las actividades centradas en la comunicación sean un desafío para los niños con trastornos del espectro autista (ASC). Por lo tanto, a los terapeutas les resulta difícil involucrarlos en estas actividades durante la terapia educativa.

Para abordar este desafío, Los terapeutas comenzaron recientemente a utilizar robots humanoides en las sesiones de terapia. Sin embargo, los robots existentes carecen de la capacidad de interactuar de forma autónoma con los niños, que es vital para mejorar la terapia. Y el hecho de que las personas con ASC tengan estilos atípicos y diversos para expresar sus pensamientos y sentimientos hace que el uso de estos robots sea aún más desafiante.

Los investigadores que trabajan en el proyecto financiado con fondos europeos EngageME han creado un marco de aprendizaje automático personalizado para los robots utilizados durante la terapia del autismo. Como describen en su artículo publicado en Ciencia Robótica , Este marco ayuda a los robots a percibir automáticamente el afecto:facial, Comportamiento vocal y gestual, y participación de los niños cuando interactúan con ellos.

Un enfoque personalizado

Para lograr este emocionante avance, Los socios del proyecto se habían dado cuenta de que en el caso de los niños con ASC, una talla no sirve para todos. Como resultado, personalizaron su marco para cada niño utilizando datos demográficos, puntajes de evaluación del comportamiento y otras características únicas de ese niño. El marco novedoso permitió a los robots adaptar automáticamente sus interpretaciones de las respuestas de los niños teniendo en cuenta las diferencias culturales e individuales entre ellos.

"El desafío de crear aprendizaje automático e IA [inteligencia artificial] que funcione en el autismo es particularmente molesto, porque los métodos habituales de IA requieren una gran cantidad de datos que son similares para cada categoría que se aprende. En el autismo donde reina la heterogeneidad, los enfoques normales de la IA fallan, ", explicó la coautora, la profesora Rosalind Picard, en un artículo publicado en" MIT News ".

Terapia asistida por robot

Los investigadores probaron su modelo en 35 niños de Japón y Serbia. De 3 a 13 años, los niños interactuaron con los robots en sesiones de 35 minutos. Los robots humanoides transmitían diferentes emociones:ira, temor, felicidad y tristeza - al cambiar el color de sus ojos, el tono de su voz y la posición de sus miembros.

Mientras interactuaba con un niño, el robot capturaría videos de sus expresiones faciales, movimientos y postura de la cabeza, así como grabaciones de audio de su tono de voz y vocalizaciones. Un monitor en la muñeca de cada niño también proporcionó al robot datos sobre su temperatura corporal, frecuencia cardíaca y respuesta del sudor de la piel. Los datos se utilizaron para extraer varias señales de comportamiento del niño y luego se introdujeron en el módulo de percepción del robot.

Usando modelos de aprendizaje profundo, Luego, el robot estimó el afecto y la participación del niño basándose en las señales de comportamiento extraídas. Los resultados se utilizaron para modular la interacción niño-robot en sesiones de terapia posteriores.

Expertos humanos también observaron grabaciones audiovisuales de las sesiones de terapia. Sus evaluaciones de las respuestas de los niños mostraron una correlación del 60% con las percepciones de los robots. Este fue un nivel de acuerdo más alto que el alcanzado entre expertos humanos. Los resultados del estudio sugieren que los robots entrenados podrían desempeñar un papel importante en la terapia del autismo en el futuro.

EngageME (Medición automatizada del nivel de participación de niños con condiciones del espectro autista durante la interacción humano-robot) está trabajando para aumentar los robots con información clave que ayudará a los terapeutas a personalizar las terapias y hacer que la interacción humano-robot sea más atractiva y natural.