بهبود مهارت‌های اجتماعی کودکان اوتیستیک به کمک ربات‌ها!

به نظر می‌رسد پیشرفت چشمگیر ربات‌‌ها در زمینه تقویت مهارت‌های اجتماعی، روش‌های درمانی موثرتر و مقرون به صرفه‌تری عرضه می‌کند. اما چگونه؟

از هر 160 کودک در جهان، یک کودک مبتلا به اختلال طیف اوتیسم (ASD) می‌باشد. این آمار در آمریکا به دلیل تفاوت‌های شناختی گزارش شده حدودا سه‌برابر است. اختلال اوتیسمی اغلب به دلیل چالش‌های ناشی از رفتارهای اجتماعی، عاطفی و ارتباطی شکل می‌گیرد و به طور کامل قابل درمان نیست، اما انجام یک‌سری اقدامات اولیه مانند استفاده از روش‌های خاص گفتار و رفتاردرمانی، می‌تواند تا حدودی در رشد و پرورش کودک موثر واقع شود.

غالبا این‌چنین روش‌های درمانی که متکی به خود شخص است، ممکن است هزینه‌بر و یا بسیار وقت‌گیر باشد، از این‌نظر که به بسیاری از کودکان مبتلا به این‌ اختلال توصیه می‌شود جلسات درمانی خود را به 20 ساعت در هفته افزایش دهند. از طرفی، با توجه به گستردگی علائم و الگوهای رفتاری افراد دارای این ‌اختلال، تجویز یک نسخه درمانی برای تمامی مبتلایان چندان کارساز نخواهد بود.

این ‌مشکلات به همراه دیگر چالش‌های پیش‌رو در این‌ مسیر، دانشمندان را بر آن داشت که به دنبال کشف سبک‌های‌ درمانی پیشرفته‌تر و کارآمدتر باشند و در نتیجه‌ی این‌ تلاش‌ها، ربات‌هایی با هدف اصلی کمک به بهبود رفتارهای اجتماعی افراد (socially-assistive robots) طراحی شده‌است. پیشرفت این ربات‌ها در چند سال اخیر، امکان دستیابی به الگوهای درمانی به مراتب موفق‌تر و مقرون به صرفه‌تر برای ما فراهم آورده‌است که عملکرد این ربات‌ها متناسب با رفتار هر فرد و متمایز از دیگر بیماران می‌باشد. انتظار می‌رود این ربات‌ها، که به منظور استفاده شخصی در خانه و به عنوان یک جایگزین برای روش‌های سنتی طراحی شده‌اند، با انجام فعالیت‌های آموزشی مکررِ خود یک پشتوانه برای مکمل‌های درمانی انسان بوده و هوش مصنوعی به کار رفته در آنها این تجربه را منحصر به فرد سازد.

یک پژوهش منتشر شده در تاریخ 26 فوریه در مجله‌ی علوم رباتیک (Science Robotics)، گام مهمی در اثبات پیشبرد نقش هوش مصنوعی داخل این ربات‌ها که با هدف قدرت بخشیدن به عملکردشان پیاده‌سازی شده است، برداشت. پروفسور ماجا متریک (Maja J. Matarić) به همراه تیمش در دانشگاه کالیفرنیای جنوبی، با طراحی برنامه‌ای با الگویی خاص از یادگیری ماشین بررسی می‌کنند که آیا استفاده از داده‌های صوتی و تصویری مانند گفتگو و تماس چشمی برای تعامل کودکان اوتیستیک با ربات می‌تواند توجه آنها را به خود جلب کند یا نه و اگر موفقیت‌آمیز نبود، سیستم به آن واکنش نشان داده و با سازمان‌دهی خاص خود مجددا داده‌هایش را مورد استفاده قرار دهد تا توجه کودکان را اینبار برای مدتی طولانی‌تر بر روی تمرینات درمانی خود متمرکز کند. در انتهای یک تست آزمایشی، یک ربات علی رغم آشفتگی داده‌های پر سر و صدا و تنوع زیاد شرکت‌کنندگان توانست با دقت 90 درصد میزان مشغولیت بیمار با این داده‌ها را تخمین بزند.

البته یک نکته‌ شایان توجه است که این آمار و ارقام از اطلاعات روبات‌های خانگی‌ای که به مدت یک ماه با فرزندان اوتیستیک خانواده‌ها در ارتباط بودند گردآوری شده‌است. این مطالعه بخشی از یک طرح تحقیقاتی چند‌ساله است که به دنبال بررسی تاثیر پیشبرد توانایی‌های این ربات‌ها به هنگام قرار گرفتن در یک محیط واقعی و تعامل با افراد اوتیستیک می‌باشد. اما در مقابل، بسیاری از مطالعات به عمل آمده تا به امروز نیز فقط به مقایسه نتایج تست‌های انجام شده درون آزمایشگاه‌ها محدود شده است. به این دلیل که فراهم کردن تکنولوژی لازم برای استفاده از این ربات‌ها در خانه ملزم به پردازش فرآیندهایی بسیار پیچیده می‌باشد.

از شرکت‌کنندگان در این تحقیق خواسته شد که به طور منظم بازی‌های ریاضی با مضمون فضایی را در تبلت‌های این ربات‌ها انجام دهند. سپس این ربات‌ بر اساس عملکرد شخص و بازی که با گذشت زمان از طریق الگوریتم یادگیری شخص تقویت می‍شود، بازخورد کاملی ارائه می‌دهد.

محتوای این بازی‌ها عموما ریاضی است اما هدف اصلی آن، آموزش مهارت‌های اساسی معاشرتی از طریق برقراری ارتباط با ربات از جمله: نوبت‌گیری (اکنون نوبت من است که صحبت کنم یا ربات؟) و برقراری تماس چشمی (باید هنگام صحبت کردن به ربات نگاه کنم؟) می‌باشد. با هر مداخله از سمت شرکت‌کنندگان یک درمانگر رفتاری درون ربات مهارت‌های اجتماعی کودک را قبل و بعد از آن ارزیابی کرده و رویکرد بهبود را تایید می‌کند.

متریک می‌گوید:" یادگیری کودکان باید در بستر محیط اجتماعی شکل گیرد. اما کودکان مبتلا به اوتیسم این مهارت‎‌ را در خود تقویت نمی‌کنند. این‌جاست که نقش ربات‌ها پررنگ‌تر می‌شود". بسیاری از کودکان با گذشت زمان ربات‌ را به عنوان دوست خود دیده و ارتباط خوبی با آن برقرار می‌کنند هم چنین صمیمیت و همدلی بیشتری نسبت به سایر همسالان خود نشان می‌دهند. بسیاری این ربات‌ها را در میان محافل اجتماعی خانواده خود قرار داده و شاهد برقراری ارتباط آنها با خواهر، برادر و والدین خود نیز شده‌اند که نشان می‌دهد برخلاف فرضیه‌ایی که تاکنون کم و بیش مورد قبول بوده، ربات‌ها نه به عنوان جایگزین بلکه به عنوان وسیله‌ای برای بهبود روابط با دیگران در دنیای ما انسان‌ها جای گیرند.

البته همه چیز طبق خواسته محققین پیش نمی‌رود. شرایط محیط داخل خانه چالش برانگیزتر از آن بود که تصور می‌کردند. گاهی افراد تصادفا به ربات‌ آسیب زده و یا دوربین آن‌ را جابجا می‌کردند که باعث پاک شدن بخشی از دیتا یا ایجاد اختلال در آن می‌شد. اغلب نیز خواهر و برادران کودکان اوتیسمی، با دستکاری در تنظیمات بازی‌های طراحی شده و افزایش شدت سختی،‌ خود آنها را بازی می‌کردند! با این وجود، قرار گرفتن ربات‌ها در محیط‌های واقع‌گرایانه، به محققان درک جامع‌تری از چگونگی اثر بخشی ربات‌ها می‌داد. به عنوان مثال، با مطالعه رفتارها دریافتند که میزان مشغولیت کودکان با ربات‌ها به مرور زمان کاهش می‌یابد که این خود انگیزه‌ای برای شروع مطالعات در باب علوم رباتیک بود. به گفته آیانا هوارد (Ayanna Howard) ، یک استاد و پژوهشگر فعال در زمینه تاثیرات درمانی ربات‌ها بر روی کودکان اوتیستیک در موسسه فناوری گرجستان (Georgia Tech)، استفاده از این متد (قرار دادن ربا‌ت‌ها در خانه‌ها) به ما کمک می‌کند تا درک بهتری از تاثیرات مثبت این سیستم‌ها بر روی کودکانی با نیازهای ویژه داشته باشیم.

تیم متریک همچنین به منظور محافظت از حریم خصوصی، به دنبال به حداقل رساندن اندازه داده‌های مورد نیاز برای آموزش الگوریتم‌های یادگیری ماشین به ربات‌هاست. در این صورت سهولت تهیه و استفاده از آن افزایش یافته و امکان دریافت مراقبت‌های گسترده‌تری به همراه دارد.

منبع: Robots that teach autistic kids social skills could help them develop