Umjetna inteligencija (AI) za dijagnosticiranje i liječenje autizma

Posted on
Autor: Charles Brown
Datum Stvaranja: 1 Veljača 2021
Datum Ažuriranja: 20 Studeni 2024
Anonim
Researchers Are Using Machine Learning to Screen for Autism in Children
Video: Researchers Are Using Machine Learning to Screen for Autism in Children

Sadržaj

Nekoliko desetljeća istraživači su istraživali ideju da bi se umjetna inteligencija (AI) mogla koristiti za dijagnozu autizma i pomoći ljudima iz autističnog spektra da poboljšaju socijalne, komunikacijske i emocionalne vještine. Dijagnoza autizma upotrebom umjetne inteligencije sada je stvarnost (iako nije norma); Terapije temeljene na AI su u razvoju i obećavaju. Iako neke vrste AI terapija (poput onih koje zahtijevaju upotrebu interaktivnog robota) još nisu dostupne po razumnoj cijeni, aplikacije temeljene na AI sada se mogu preuzeti za bilo kojeg korisnika pametnog telefona.

Utvrđivanje umjetne inteligencije

Pojam AI često se primjenjuje, ispravno i netočno, na širok raspon programa i aplikacija. Obično se koristi za razlikovanje "običnog" programiranja od vrste programiranja koja uči u interakciji. Stoga su u teoriji programi i aplikacije temeljeni na AI sličniji čovjeku od uobičajenih programa i aplikacija koji se temelje na algoritmu.

Časopis Poslovni horizonti definira AI kao "sposobnost sustava da ispravno interpretira vanjske podatke, uči iz takvih podataka i koristi ta učenja za postizanje specifičnih ciljeva i zadataka fleksibilnom prilagodbom." Drugim riječima, AI može odgovoriti na određene sposobnosti i izazove pojedine osobe s određenim ishodima na umu - baš kao što bi to mogao učiniti učitelj ili terapeut.


Umjetna inteligencija u ovom trenutku nije ni blizu razine koju sugerira znanstvena fantastika. Drugim riječima, niti jedan robot ili program ne mogu koristiti AI za polaganje Turingova testa, koji je razvio poznati kriptograf Alan Turing. Turingov test navodi da "ako osoba ne može razlikovati razgovara li s čovjekom ili strojem, stroj pokazuje inteligentno ponašanje."

Zašto se i kako AI koristi za dijagnozu i liječenje autizma

Nije uvijek lako uočiti znakove autizma, posebno kada je dotična osoba vrlo bistra i / ili dobro funkcionira. To znači da postavljanju dijagnoze može trebati više vremena nego što bi trebalo, a kasna dijagnoza znači kašnjenje u dobivanju terapija i usluga koje bi trebale biti dostupne u najranijim djetetovim godinama.

Postoji nekoliko razloga zbog kojih dolazi do kašnjenja. Ne postoji jedan očigledan znak autizma, a neki znakovi autizma također mogu sugerirati druge, nepovezane poremećaje ili razlike u osobnosti. Procjenitelji mogu biti nesigurni je li određeno ponašanje dio autističnog obrasca ili samo osobna idiosinkrazija, a mnogi ocjenjivači i roditelji ne žele prilijepiti etiketu na dijete dok nisu potpuno sigurni da je tačna.


Prema publikaciji Spectrum News, oblik umjetne inteligencije nazvan "duboko učenje" ponekad je bolji od ljudi da uoči relevantne obrasce. Dubinsko učenje vrsta je strojnog učenja koja se zapravo temelji na umjetnim neuronskim mrežama, a ove vrste programa mogu biti dobar način da se evaluatorima pruži potvrda dijagnoze ili sugerira potreba za daljnjom evaluacijom.

Nekoliko je pionirskih metoda za dijagnosticiranje djece s autizmom pomoću AI i tehnologije slične AI:

Slika ponašanja

Behaviour Imaging, tvrtka Boise iz Idaha, koristi sustav nazvan Naturalistic Observation Diagnostic Assessment. Ovaj je alat aplikacija koja roditeljima omogućuje prijenos videozapisa njihove djece radi promatranja. U početku su kliničari gledali videozapise kako bi postavili dijagnozu na daljinu; no odnedavno je tvrtka počela trenirati algoritme slične umjetnoj inteligenciji za promatranje i kategorizaciju ponašanja. Algoritmi ne bi dijagnosticirali djecu, ali bi kliničare mogli uputiti na određeno ponašanje koje bi inače moglo biti propušteno.


Cogna

Još jedna upotreba dijagnoze potpomognute umjetnom inteligencijom je alat za provjeru autizma koji je stvorila Cognoa u Palo Alto California. Ovaj je alat mobilna aplikacija koju roditelji mogu koristiti bez uključivanja obučenog procjenitelja; pregledava odgovore na pitanja s više izbora, kao i videozapise djeteta.

Do sada, iako postoji interes za neku umjetnu inteligenciju i pomalo se koristi od nje kao alata za potporu dijagnozi, malo je podrške za stajalište da sama umjetna inteligencija može pružiti pouzdanu dijagnozu autizma.

Roboti za liječenje autizma

Osobe s autizmom često su preplavljene zahtjevima ljudske interakcije. Društvena očekivanja, senzorni izazovi, poteškoće s izražajnim govorom i govorom o recepciji te problemi s pažnjom mogu utjecati na optimalne ishode. Da bi zaobišle ​​ovaj problem, brojne su inovativne skupine počele istraživati ​​načine korištenja umjetne inteligencije za podučavanje i angažiranje ljudi iz spektra.

Jedan od najzanimljivijih (i najskupljih) pristupa korištenju umjetne inteligencije u terapiji uključuje stvaranje i osposobljavanje robota za interakciju s autističnom djecom. Njihova je svrha pružiti djeci autističnoj praksi prepoznavanje izraza lica, socijalnu interakciju i odgovarajuće reagiranje na socijalne znakove.

SoftBank robotika

Humanoidni roboti SoftBank Robotics NAO visoki su oko dva metra i izgledaju poput androida u znanstveno-fantastičnom stilu. Sposobni su izraziti osjećaje promjenom boje očiju, pomicanjem ruku i promjenom tona glasa. Djeca s autizmom često pozitivnije reagiraju na NAO nego na humanog terapeuta, možda zato što NAO (i drugi roboti za autističnu djecu) imaju neograničeno strpljenje i sposobni su ponavljati iste znakove na isti način uvijek iznova bez ikakvih varijacija. Mnoga djeca iz spektra raduju se svom vremenu s, a u nekim slučajevima i zagrljajima pokazuju NAO naklonost.

Tehnološki institut Massachusetts

Istraživači s MIT-a, želeći napraviti interaktivni robot korak dalje, zahtijevali su od robota da integrira podatke o pojedinoj djeci koristeći podatke iz videa, zvuka i mjerenja otkucaja srca i znoja na koži. Koristeći ove informacije, zajedno s informacijama o očekivanim i primjerenim ponašanjima, robot može razumjeti i odgovoriti na djetetova ponašanja.

Morska krava

Morska krava, startup iz Denvera, specijaliziran za AI aplikacije za osobe s autizmom, surađuje s tvrtkom Robauto na razvoju robota nazvanog BiBli koji može razgovarati s djecom kroz izazovne interakcije bez prosuđivanja, prema vlastitom tempu djeteta. Suosnivač i izvršni direktor Manateea Damayanti Dipayana prepoznaje i blagodati i ograničenja tehnologije kao što je BiBli: "Mislim da AI ne može pružiti sve vrste terapije, ali to je skalabilan način za pružanje skrbi djeci koja se ne bi mogla zbrinuti ", kaže ona Verywellu. "A i mnogo je pristupačnije u emocionalnom smislu. Mnogo je djece s autizmom ili anksioznim poremećajem lakše razgovarati s ekranom ili robotom. Dugoročno, informacije koje prikupi robot ili aplikacija mogu se analizirati i podijeliti s terapeutom pružiti terapeutu uvid u to koja su pitanja izazovna. "

AI aplikacije za autizam

Aplikacije temeljene na AI jeftinije su i lakše ih je integrirati u uobičajene domove, škole i urede terapeuta od vrhunskih robota. Na tržištu postoji mnogo aplikacija za autizam koje podržavaju bihevioralnu terapiju i učenje, ali većina je relativno jednostavnih logičnih alata za poštivanje niza pravila i zarađivanje bodova za to.

"Razlika između umjetne inteligencije i tehnološke logike je u tome što interakcija može započeti standardnim odgovorom, ali tada se model kreće", kaže Dipayana. "Aplikacija AI koristi niz vježbi koje pomažu korisniku da se smiri ili prikladno odgovori, a zatim, ovisno o raspoloženju djeteta, model nudi vježbe, a zatim uči kako dijete reagira. Umjesto da kodirate logikom, dajete mu okvir unutar kojeg može učiti; u konačnici počinje razmišljati više poput čovjeka. "

Aplikacija Manatee jedna je od prvih AI aplikacija koja se nudi kao jednostavno, besplatno preuzimanje iPhonea. "Ciljeve pišu klinički psiholozi", kaže Dipayana. "Preporučuje se da djeca prvo rade aktivnosti s roditeljima. Postoji korak-po-korak popis koji vodi od jednostavnih do naprednijih vještina; aplikacija treba pružiti podršku pružajući smjernice i pomoć s puno fokusa na roditeljsku uključenost . "

Ograničenja AI za liječenje autizma

AI je novi alat za liječenje autizma i do sada su istraživanja ograničena na njegove ishode. Roboti i aplikacije temeljeni na AI, iako imaju sposobnost podržavanja djece dok uče, imaju nekoliko nedostataka. Na primjer:

  • Iako su roboti nesumnjivo izuzetno cool, vrlo su skupi za izradu i upotrebu.
  • Djeca koja mogu koristiti aplikacije moraju znati čitati i slijediti upute. Moraju biti motivirani da se pridržavaju programa koji nudi "virtualne" nagrade za dobro obavljen posao. Drugim riječima, čak i polunezavisna upotreba bilo koje aplikacije zahtijeva razinu funkcioniranja i motivacije koja je znatno veća od one kod mnogih djece s autizmom.
  • Aplikacije su namijenjene podučavanju određenih vještina kao što su odgovarajuća društvena komunikacija, prepoznavanje izraza lica i kontakt očima. Iako su neka djeca spremnija na interakciju s robotom nego s čovjekom, još uvijek nije jasno da li će ta djeca moći prenijeti svoje interaktivne vještine na ljudske kolege.
  • Aplikacije još nisu integrirane u najtipičnije postavke. Iako neki terapeuti i neke škole počinju prihvaćati tu tehnologiju, dug je put.