機(jī)器人NAO:為自閉癥兒童散去陰霾

鎂客 10年前 (2015-09-28)

丹佛大學(xué)的研究人員發(fā)力于治療自閉癥,推出機(jī)器人NAO。

隨著人工智能的發(fā)展日新月異,我們對(duì)機(jī)器人的想象不僅僅局限于運(yùn)輸貨物、料理家務(wù),越來(lái)越多的機(jī)器人在近幾年用于醫(yī)療,機(jī)器人NAO就是其中一個(gè)。

一、治療自閉癥的機(jī)器人

為了幫助患有自閉癥的兒童發(fā)展重要的社交技能,丹佛大學(xué)的研究人員嘗試用一個(gè)另類(lèi)的醫(yī)師幫助自閉兒童進(jìn)行交流——機(jī)器人。

最近,針對(duì)7到17歲的自閉癥兒童和青少年,丹佛大學(xué)工程與計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院的一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)打造了一款人形機(jī)器人。

據(jù)悉,這款機(jī)器人的名字叫NAO(讀作NOW)。它是一個(gè)多功能的人形機(jī)器人,能說(shuō)會(huì)跳,并且具有面部識(shí)別及聲音識(shí)別的能力。

二、什么是自閉癥?

想了解機(jī)器人NAO,必須先了解什么是自閉癥。通俗來(lái)講,自閉癥就是與其他人難以溝通。表現(xiàn)為社交能力發(fā)展遲緩。

自閉癥患者的表現(xiàn)與常人有很多不同之處,他可能在你和他說(shuō)話(huà)的時(shí)候看往別處,或者在嚴(yán)肅的場(chǎng)合突然笑起來(lái)。

患自閉癥的小朋友有很多易于區(qū)分的特點(diǎn),比如騎不了車(chē)、眼神渙散、面無(wú)表情、注意力無(wú)法集中。在幼年時(shí)期,這些缺點(diǎn)往往造成諸多的不良影響。

三、為什么要用機(jī)器人代替真正的人呢?

視覺(jué)模式辨認(rèn)專(zhuān)家和機(jī)器人的設(shè)計(jì)師Mahoor說(shuō):“我們認(rèn)為自閉癥的小孩真的很喜歡與機(jī)器人聊天。起初,這對(duì)他們來(lái)說(shuō)很驚奇,但最終你會(huì)看到孩們與機(jī)器人產(chǎn)生了很好的友誼。”

相比人類(lèi),機(jī)器人更有時(shí)間,更有耐心,更容易接近自閉癥兒童的心靈。此外,研究人員表示,機(jī)器人比人類(lèi)更能促進(jìn)自閉癥兒童的社交能力發(fā)展。

Mohammad Mahoor教授表示,他們?cè)O(shè)計(jì)的機(jī)器人外觀像人,但不是全功能的人。這款機(jī)器人能夠幫助自閉癥兒童全因?yàn)樗麄儔蚝?jiǎn)單,他們的唯一功能就是對(duì)話(huà)和社交。

NAO(機(jī)器人)的手勢(shì)及行為都是高度定制的。研究人員使用NAO觀察自閉兒童們的眼神、面部表情并進(jìn)行模仿。有趣的是,當(dāng)孩子們表現(xiàn)優(yōu)異時(shí),機(jī)器人會(huì)與孩子擊掌慶祝。另外,NAO配有四個(gè)麥克風(fēng)及兩個(gè)攝像頭來(lái)記錄每一個(gè)參與者的相關(guān)數(shù)據(jù),包括凝視(注意力集中)的持續(xù)時(shí)間和概率及面部表情的變化。

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四、NAO機(jī)器人與兒童做游戲

為使NAO機(jī)器人能面對(duì)面的教小朋友重新獲得社交的技能,Mahoor和他的跨學(xué)科研究小組開(kāi)發(fā)了兩款游戲。

其中一個(gè)游戲用幾個(gè)小沙包,每個(gè)袋子里面裝有同一個(gè)人的不同表情,如高興、悲傷或生氣。NAO會(huì)讓參與游戲的小朋友找到對(duì)應(yīng)表情的玩偶并交給它。顯然,這個(gè)游戲鍛煉了孩子們識(shí)別人類(lèi)表情的能力。

除此意外,參與游戲的小朋友的所有表現(xiàn)將會(huì)被記錄并分析,研究人員會(huì)把這些資料帶到控制小組。目前,NAO需要一個(gè)小組成員進(jìn)行遠(yuǎn)程控制,不過(guò)Mahoor教授計(jì)劃研發(fā)出全自動(dòng)機(jī)器人來(lái)完成這個(gè)工作。

同時(shí),這個(gè)游戲給了研究人員及自閉癥兒童的父母一個(gè)觀察與交流的平臺(tái)。初步的研究結(jié)果顯示NAO能幫助小朋友維持長(zhǎng)時(shí)間的凝視。

在2014年自閉癥研究國(guó)際會(huì)議上,Mahoor和他的團(tuán)隊(duì)發(fā)表了激動(dòng)人心的數(shù)據(jù):當(dāng)NAO機(jī)器人與自閉癥兒童聊天時(shí),他們對(duì)視的時(shí)間有所延長(zhǎng)。但總體而言,他們?nèi)匀粫?huì)有交流時(shí)眼睛看往別處的機(jī)率,而在說(shuō)話(huà)時(shí)也常常四處張望。

五、NAO機(jī)器人的團(tuán)隊(duì)

Mahoor表示:“我們第一次證明這個(gè)實(shí)驗(yàn)是有效且可行的,最終的目標(biāo)是將這一技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)大。”這就意味著機(jī)器人NAO將使更多的自閉癥兒童受益。

NAO機(jī)器人在治療自閉癥上取得成功絕非偶然。據(jù)悉,這個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行了長(zhǎng)達(dá)3年的時(shí)間。期間,Mahoor和他的同事們與40名自閉癥兒童打交道,而且與自閉癥兒童父母的交流中獲得了許多一手資料。

雖然,聽(tīng)起來(lái)40個(gè)不算大容量的樣本,但Mahoor等人已經(jīng)找到了一些改善自閉癥兒童社交障礙的方法。下一步,他們要做的就是試圖用機(jī)器人治愈自閉癥兒童了。

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