Roboter Künstliche Intelligenz hilft autistischen Kindern, Emotionen zu lesen

In enger Zusammenarbeit mit Psychologen kann der Bot ständig Gefühle zeigen.

Kinder mit autistischen Zuständen arbeiten manchmal mit Robotern, um ihnen zu helfen, Emotionen besser zu unterscheiden. Jetzt nutzen Wissenschaftler am MIT künstliche Intelligenz, um sicherzustellen, dass diese Roboter die Kinder verstehen, mit denen sie arbeiten.

Wenn Therapeuten Roboter für Kinder mit Autismus-Spektrum-Störungen (ASD) verwenden, tun sie dies, um zu zeigen, wie man Emotionen besser verstehen und sich in einer allgemeineren Bevölkerung sozialisieren kann. Eine Studie aus dem Jahr 2012 zeigte mehrere „potentielle Vorteile des Einsatzes interaktiver Roboter“ mit ASD-Kindern. Roboter wie Milo oder NAO können gehen, sprechen und sogar menschliche Gesichtsausdrücke nachahmen.

Während diese Roboter für die menschliche Interaktion gebaut sind, kann ein Gespräch, wenn der Roboter kein richtiges Verständnis des Kontextes hat, nur so weit gehen. Forscher am MIT Media Lab bauten also eine Art personalisiertes maschinelles Lernen, das Robotern hilft, das Interesse und Engagement jedes einzelnen Kindes während dieser Interaktionen zu schätzen. Jeder akkumulierte Datensatz würde für das Kind eindeutig sein, das der Roboter überwacht hat.

„Das langfristige Ziel besteht nicht darin, Roboter zu schaffen, die menschliche Therapeuten ersetzen, sondern sie mit Schlüsselinformationen ergänzen, die die Therapeuten nutzen können, um den Therapie-Inhalt zu personalisieren und interagierende und naturalistische Interaktionen zwischen Robotern und Kindern mit Autismus zu ermöglichen. „Sagt Oggi Rudovic, Postdoc am Media Lab und Erstautor der Studie in einer Presseerklärung.

Die Frage, was Kinder wirklich denken, ist eine ewige Frage selbst für den erfahrensten Kinderarzt. Wenn menschliche Beobachter die emotionale Interaktion eines Kindes mit einem Roboter überwachen, sind sie in der Regel ungefähr zur Hälfte oder 55 Prozent der Zeit. Mithilfe des personalisierten Algorithmus konnte der Roboter die Reaktion eines Kindes zu 60 Prozent richtig interpretieren.

Mit NAO, einem fast zwei Meter großen Roboter, der die Bewegung seiner Gliedmaßen und den Tonfall kontrollieren kann, führten Forscher 35 Kinder im Alter von 3 bis 13 Jahren in 35-minütigen Sitzungen. Sie würden Kindern Flashkarten zeigen, die bestimmte Emotionen darstellen, und dann würde NAO mit den Kindern interagieren, die diese Emotionen benutzen. Manchmal waren die Kinder energisch, manchmal waren sie gelangweilt und müde.

Im Großen und Ganzen behandelten die Kinder NAO jedoch „respektvoll wie es war, wenn es eine echte Person war“, sagt Rudovic. Manchmal hatten Kinder zuerst Angst vor NAO, aber als sich ihre Sitzungen entwickelten, wurden sie offener für ihre Präsenz und Zuneigung. Die Kinder im Allgemeinen liebten es, eine Geschichte über NAO zu hören, die sie zu Eiscreme führten, und lachten am Ende der Therapie.

NAO verwendete einen Videoalgorithmus für die Gesichtsausdrücke aller Kinder, Kopf- und Körperbewegungen, Posen und Gesten, Audioaufzeichnungen und Daten über die Herzfrequenz, die Körpertemperatur und die Hautschweißreaktion von einem Monitor am Handgelenk des Kindes. Diese Reaktionen wurden dann fünf Gesundheitsexperten von Kindern gezeigt, die dann die Video- und Audioaufnahmen der Kinder codierten.

In einen Algorithmus neben anderen persönlichen Informationen wie Geburtsort, Geschlecht und spezifischen Fähigkeiten, NAO gegeben hat einen personalisierten Rahmen für jedes dieser Kinder gegeben.

Ein Grund für den relativen Erfolg des neuen Algorithmus ist seine Konsistenz. „Menschen verändern ihren Ausdruck auf viele verschiedene Arten, aber die Roboter tun es immer auf die gleiche Weise, und das ist weniger frustrierend für das Kind, weil das Kind auf sehr strukturierte Weise lernt, wie die Ausdrücke gezeigt werden“, sagt Rudovic.

Die Forscher fanden heraus, dass das Einbetten des Algorithmus jedes Kindes in NAO den Kindern ein größeres Gefühl der Interaktion gab als ein one-size-fits-all-Ansatz. Roboter haben viel Potenzial in einer Vielzahl von gesundheitsbezogenen Bereichen. Wenn sie nicht mit Kindern arbeiten, um Emotionen besser zu verstehen, können sie eine Gehirnoperation durchführen.

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