Roboter können autistischen Kindern helfen, ihre Lebenskompetenzen zu erlernen
Eine neue Studie der University of Southern California (USC) hat herausgefunden, dass humanoide Roboter Kindern mit Autismus-Spektrum-Störungen helfen können, neue Fähigkeiten zu erlernen und soziales Verhalten zu verbessern.
Laut Forschern helfen die Roboter Kindern beim Lernen, indem sie Verhalten imitieren und spezifische Aufforderungen oder abgestufte Hinweise zum Erlernen neuer Verhaltensweisen geben.
Forscher der USC Viterbi School of Engineering präsentierten ihre Ergebnisse auf dem 23. Internationalen IEEE-Symposium für interaktive Kommunikation zwischen Robotern und Menschen (RO-MAN).
Die Pilotstudie wurde von Maja Matarić, Ph.D., geleitet, deren Forschung sich darauf konzentriert, wie Robotik Menschen mit verschiedenen besonderen Bedürfnissen helfen kann, einschließlich Alzheimer-Patienten und Kindern mit Autismus-Spektrum-Störungen (ASD).
Zu ihrem Forschungsteam gehörten die Doktorandin Jillian Greczek, der Postdoktorand Amin Atrash und der Informatikstudent Edward Kaszubski.
"Es gibt einen enormen Bedarf an medizinischer Versorgung, der durch intelligente Maschinen unterstützt werden kann, die Menschen jeden Alters helfen können, weniger einsam zu sein, Rehabilitationsübungen zu machen und soziales Verhalten zu lernen", sagte Matarić, Professor für Informatik, Neurowissenschaften und Pädiatrie am USC.
"Es kann so viel getan werden, dass es die menschliche Versorgung sowie andere aufkommende Technologien ergänzen kann."
Für die Studie untersuchten die Forscher, wie Kinder mit ASD auf humanoide Roboter reagieren, die ein abgestuftes Cueing bereitstellen, eine Ergotherapie-Technik, die das Verhalten durch Bereitstellung immer spezifischerer Cues oder Aufforderungen beeinflusst, um einer Person zu helfen, neue oder verlorene Fähigkeiten zu erlernen.
Matarić und ihr Team teilten eine Gruppe von 12 hochfunktionellen Kindern mit ASD in zwei Gruppen ein, eine experimentelle und eine Kontrollgruppe. Jedes Kind spielte dann ein Nachahmungsspiel („Nachahmer“) mit einem Nao-Roboter, bei dem das Kind aufgefordert wurde, 25 verschiedene Armhaltungen nachzuahmen.
"In dieser Studie verwendeten wir abgestuftes Cueing, um die soziale Fähigkeit der Nachahmung durch das Nachahmer-Spiel zu entwickeln", sagte die Doktorandin Jillian Greczek, die die Studie beaufsichtigte.
„Wir hoffen, dass das Erlernen solcher Fähigkeiten verallgemeinert werden kann. Wenn also ein Kind mit Autismus mit Freunden in der Pause ist und einige Kinder Rotlicht / Grünlicht spielen, schaut das Kind möglicherweise auf das Spiel und sagt: „Oh, ich sehe, wie man spielt, und ich kann auch mit ihnen spielen . ”'
Wenn ein Kind in einer der Gruppen die Pose richtig imitierte, blitzte der Roboter seine Augen grün auf, nickte oder sagte: „Gute Arbeit!“ Wenn ein Kind in der Kontrollgruppe die Pose nicht richtig imitierte, wiederholte der Roboter den Befehl einfach ohne Variation.
Für die Teilnehmer der Versuchsgruppe bot der Nao-Roboter jedoch eine abwechslungsreiche Aufforderung, wenn ein Kind die Pose nicht genau kopierte, indem es zunächst nur verbale Hinweise gab und anschließend detailliertere Anweisungen und Demonstrationen der Pose gab.
Die Studie zeigte, dass Kinder, die die unterschiedliche Aufforderung (abgestuftes Cueing-Feedback) erhielten, bis die richtige Aktion erreicht wurde, eine verbesserte oder aufrechterhaltene Leistung zeigten, während Kinder, die kein abgestuftes Cueing erhielten, zurückgingen oder gleich blieben.
"Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass unterschiedliche Rückmeldungen für die Studienteilnehmer effektiver und weniger frustrierend waren, als nur wiederholt dieselbe Aufforderung zu erhalten, wenn sie die Pose nicht richtig imitierten", sagten die Forscher. Darüber hinaus zeigt es, dass ein sozial unterstützender Roboter ein solches Feedback effektiv bereitstellen kann.
Obwohl diese Studie das abgestufte Cueing-Modell nicht in vollem Umfang ausübte, sind die vorläufigen Ergebnisse vielversprechend für die Verwendung dieser Technik zur Verbesserung der Benutzerautonomie durch robotervermittelte Intervention.
Matarić hofft, dass Kinder mit ASD innerhalb eines Jahrzehnts ihre eigenen persönlichen Roboter haben, die sie bei der Therapie unterstützen, sie bei täglichen Aufgaben unterstützen, sie durch Interaktionen mit anderen coachen und sie ermutigen, mit Gleichaltrigen zu spielen.
"Die Idee ist, jedem Kind irgendwann einen personalisierten Roboter zu geben, der Motivation und Lob bietet und zu mehr Integration anstößt", sagte Matarić.
Quelle: Universität von Südkalifornien
