斯坦福大学：谷歌眼镜治疗儿童自闭症，能够识别8种面部表情！
药明康德AI/报道
近日，来自斯坦福大学的研究人员发布了一项新的研究：该团队设计了一款应用程序，可以为佩戴谷歌眼镜（Google Glass）的患自闭症儿童提供关于他人面部表情的实时提示，从而改善自闭症儿童和他人的关系及相处方式。这项研究近日发布在了《npj Digital Medicine》上。
本文来源：药明康德AI
自闭症是一种发育障碍，其核心症状为社会交往和沟通障碍，以及重复行为和兴趣受限。据估计，在美国每59名儿童中就有1人患有自闭症，其中男孩的患病率更高。目前，由于缺少训练有素的治疗师，被诊断出自闭症的儿童在接受治疗前的等待时间可能会长达18个月之久，而这项研究可以帮助填补自闭症治疗的这一空白。
这款设备通过本地无线网络和智能手机进行连接，其镜框上安装了一个摄像头来记录佩戴者看到的景象，同时还配有一个小屏幕及扬声器，用来给佩戴者提供视觉和音频信息。当儿童与他人进行互动时，应用程序会使用设备的扬声器或屏幕，来识别对方的情绪。
▲“超能眼镜”的工作原理示意图（图片来源：《npj Digital Medicine》）
为了构建这个名为“超能眼镜（Superpower Glass）”的新型治疗方式，研究人员尝试使用了传统自闭症疗法——应用行为分析原理，将患病儿童的父母及日常生活引入治疗过程中。在此基础上，研究人员开发了一款APP，可以利用机器学习来识别8种核心面部表情：快乐、悲伤、愤怒、厌恶、惊讶、恐惧、中立和蔑视，并使用了数十万张展示了这些表情的面部照片，来对算法进行训练。
在完成APP的开发后，研究人员邀请了14个家中有自闭症儿童的家庭，对“超能眼镜”进行了为期10周的测试。这些家庭每周进行至少三次，每次20分钟的治疗过程，在研究开始和结束之后患儿家长需要填写问卷，来反馈其孩子社交技能的详细信息。
▲应用程序的界面示意图（图片来源：《npj Digital Medicine》）
在测试过程中，研究人员设计了三种使用面部识别程序的游戏模式：在“自由模式（free play）”中，孩子在与家人互动或玩耍时需要佩戴谷歌眼镜，而每当该软件识别出佩戴者视野中某人面部的一种情绪时，它将为佩戴者提供一个视觉或听觉方面的提示。在“猜猜我的情绪（guess my emotion）”游戏中，父母表现出与八种核心情绪之一相对应的面部表情，而孩子试图识别它，这个游戏有助于帮助家庭和研究人员追踪儿童在识别情绪方面的改善。在“捕捉微笑（capture the smile）”游戏中，孩子向另一个人给出关于他们想要引发的情绪线索，让另一个人猜出并表现出来，这有助于研究人员衡量儿童对不同情绪的理解。
经过测试，在研究期间没有参与者在问卷评估的得分增加，这说明参与者的自闭症状没有出现恶化。家长在问卷中反馈出，自闭症儿童与他人进行了更多的眼神交流，并且与他人的关系变得更亲密。在14名参与者中，有6名儿童的评分下降幅度足以减轻他们的自闭症严重等级：4名从“严重自闭”到“中度自闭”，1名从“中度自闭”到“轻度自闭”，1名从“轻度自闭”到“正常”。
▲该研究的负责人之一、斯坦福大学儿科和生物医学数据科学副教授Dennis Wall博士（图片来源：斯坦福大学官网）
该研究的负责人之一、斯坦福大学儿科和生物医学数据科学副教授Dennis Wall博士表示，早期的自闭症治疗已经体现出了效果，但是很多儿童没有得到及时和足够快速的治疗。“突破这一难题的唯一方法就是创建可靠且以家庭为基础的治疗系统，这是一个非常重要的需求。”
目前，Wall博士及其团队正在完成该疗法的一项更大规模的随机试验。此外，他们还计划在刚刚被诊断患有自闭症且正在等待治疗的儿童中测试该疗法。
参考资料：
[1] Google Glass helps kids with autism read facial expressions, study finds
[2] Exploratory study examining the at-home feasibility of a wearable tool for social-affective learning in children with autism
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