تأهيل

الذكاء الاصطناعي والتأهيل التعليمي لأطفال طيف التوحد

أنشأت أكاديمية هارموني للعلوم UTSA مختبرًا للأجهزة القابلة للارتداء والذكاء الاصطناعي لتوفير خطط علاج دقيقة لتحسين التعلم بين أولئك الذين تم تشخيصهم باضطراب طيف التوحد (ASD).

سيقوم الباحثون بأتمتة جمع البيانات وتحليل بيانات الاستشعار السلوكي التي يمكن استخدامها كمتخصص في العلاج المعزز بالذكاء الاصطناعي.

التعلم المعزز بالذكاء الاصطناعي وتحليلات السلوك التطبيقي ABAi Lab هو مشروع مشترك بين معهد أبحاث سياسات الأطفال والمراهقين (CAPRI) ومختبر الذكاء الاصطناعي الآمن للاستقلالية (AILA)، وكلاهما في UTSA.

يمكن استخدام هذه النتائج في AR / VR واللعب والمنصات الرقمية الأخرى لتوفير وصول أكبر إلى العلاجات وتوحيدها.

قالت ليزلي نيلي، الأستاذة المشاركة في علم النفس التربوي في كلية التربية والتنمية البشرية في جامعة UTSA: “مع التحليل السلوكي التطبيقي، نحن مقيدون بالبيانات التي يمكن للمراقب البشري جمعها أثناء وجوده أيضًا وتفاعله مع الطفل”. كابري. “هناك عبء كبير على أطبائنا لمعالجة المعلومات وإعداد تدخل للطفل. الذكاء الاصطناعي يزيل هذا العبء.”

وفقًاً لأبحاث التوحد، قد يكون تشخيص وعلاج اضطراب طيف التوحد صعبًا نظرًا لعدم وجود اختبار طبي. يعتمد الأطباء أو محللو السلوك على سلوك الطفل وتطوره لوضع خطة تشخيص وعلاج، ومع ذلك فإن عملية الحصول على نتيجة وتقديم العلاج السلوكي تعتمد على جمع البيانات المطولة والمراقبة والعلاج ووقت المكتب للاختصاصي للتعامل مع الطفل. علاوة على ذلك، فإن التدريب الطبي على ASD نفسه متنوع وليس موحدًا مما قد يؤدي إلى اختلاف خطط العلاج والتشخيص الخاطئ.

على الرغم من عدم وجود علاج لاضطراب طيف التوحد، إلا أن الأدبيات تُظهر أن التشخيص المبكر يساعد في تحسين النتائج السلوكية لدى أولئك الذين يعيشون مع هذه الحالة. هناك عدة أنواع من العلاجات المتاحة مثل التحليل السلوكي التطبيقي ، والعلاج المهني، وعلاج النطق، والعلاج الطبيعي، والعلاج الدوائي.

وأوضحت نيلي: “ستقدم منصة الاستشعار الصحية والسلوكية الذكية توصية للتدخل بناءً على ما نعرف أنه يعمل بشكل أفضل لملف تعريف الطفل”. “ثم سيقوم الطبيب بتنفيذها. لا يتعين علينا فك الارتباط (من التفاعل) لأخذ البيانات أو فك الارتباط لتقييم البيانات. نحن نقوم بتضخيم استخدام الأشخاص حيثما كان ذلك مهمًا”.

تستخدم بنية ABAi Lab مستشعرات غازية وغير جراحية ، مثل تروس الرأس من Microsoft وكاميرات الفيديو والأجهزة القابلة للارتداء لالتقاط البيانات مثل حركات الأطراف ونغمة الكلام ومعدل ضربات القلب من الأطفال. ثم يتم تحليل هذه البيانات على طول الأبعاد الأربعة المستخدمة للتعرف على ASD: السلوك المتكرر، واللغة المتأخرة والارتباك، والتفاعل الاجتماعي الضعيف، ونطاق الاهتمام المحدود. تقوم الخوارزمية بعد ذلك بإنشاء معلمة مطلوبة لتحديد خطة وأنشطة علاجية مخصصة للطفل لمواصلة التعزيز والتعلم.

قام باحثو UTSA بالفعل بتثبيت المستشعرات والكاميرات وقاموا باختبار الذكاء الاصطناعي. بالنسبة لفصل الصيف، ستركز المنصة أولاً على أنماط النوم وكيف تتنبأ بالسلوكيات النهارية لدى الأطفال المصابين بالتوحد.

يحدث اضطراب طيف التوحد في حوالي واحد من كل 54 طفلًا، وفقًا لمراكز السيطرة على الأمراض والوقاية منها. تظهر الحالة بغض النظر عن الخلفيات العرقية والإثنية والاقتصادية. ومع ذلك، فإن انتشاره بين الأولاد أكثر بأربع مرات من الفتيات. يمتلك الأشخاص المصابون باضطراب طيف التوحد طرقًا مختلفة للتعلم أو الانتباه أو التفاعل مع الأشياء. تبدأ علامات ASD خلال مرحلة الطفولة المبكرة وهي حالة تستمر مدى الحياة.

يمكن استخدام منصة الاستشعار الصحية والسلوكية الذكية هذه في العيادات الخارجية والمدارس؛ دمجها في منصات الخدمات الصحية عن بعد لتسهيل الوصول إلى الخدمة لأولئك الذين يعيشون في المناطق الريفية ومناطق الخدمات المحرومة؛ والاستفادة منها في حالات الطوارئ مثل جائحة COVID-19 المستمر. يمكن استخدام البيانات والنتائج المعالجة للتأثير ديناميكيًا على البيئات الافتراضية، وهياكل التعلم ، ودقة خطط العلاج، والفعالية، ودمج منصات AR أو VR الرقمية لتعزيز الوصول بشكل أكبر إلى التدخل وتعميم آثار العلاج.

قال نيلي: “الذكاء الاصطناعي لا يحل محل الإنسان هنا. تحتاج في العلاج السلوكي إلى الاتصال البشري”.

تم تطوير منصة ABAi جنبًا إلى جنب مع شادي غفغازي، وأماري كارنيت، وأرون داس، والأستاذ المساعد في علوم الكمبيوتر وتكنولوجيا المعلومات بول راد ، مدير مختبر AILA.

تخطط UTSA لتحقيق المزيد من النتائج بحلول نهاية الصيف من أجل سد الفجوة المعرفية في كيفية قيام الذكاء الاصطناعي بتحسين العلاج المخصص. تم تقديم طلبات التمويل بالفعل إلى National Science Foundation للحصول على دعم تكنولوجي إضافي. هذا العمل بين CAPRI و AILA هو مثال على النهج متعدد التخصصات الذي يعد جزءًا من رؤية UTSA لحل أكبر التحديات في العالم.

مقالات ذات صلة

زر الذهاب إلى الأعلى