Künstliche Intelligenz (KI) zur Diagnose und Behandlung von Autismus

Forscher erforschen die Idee, dass künstliche Intelligenz (KI) zur Diagnose von Autismus eingesetzt werden könnte und autistischen Menschen dabei helfen könnte , ihre sozialen, kommunikativen und emotionalen Fähigkeiten zu verbessern.

Die Diagnose von Autismus durch den Einsatz von KI ist mittlerweile Realität und KI-basierte Therapien in der Entwicklung sind vielversprechend. Einige KI-basierte Apps können mittlerweile von jedem Smartphone-Benutzer heruntergeladen werden.

Dieser Artikel definiert KI und erörtert ihren Einsatz bei der Diagnose und Behandlung von Autismus. Außerdem werden die Grenzen von Robotik, KI-Apps und anderen Tools aufgezeigt.

Künstliche Intelligenz definieren

Der Begriff KI wird häufig, sowohl richtig als auch falsch, für eine Vielzahl von Programmen und Apps verwendet. Es wird normalerweise verwendet, um „normale“ Programmierung von einer Art Programmierung zu unterscheiden, die durch Interaktion lernt. Theoretisch sind KI-basierte Programme und Apps menschlicher als gewöhnliche algorithmenbasierte Programme und Apps.

Das Tagebuch Business Horizons definiert KI als „die Fähigkeit eines Systems, externe Daten richtig zu interpretieren, aus solchen Daten zu lernen und diese Erkenntnisse zu nutzen, um durch flexible Anpassung spezifische Ziele und Aufgaben zu erreichen.“1Bei Autismus kann KI auf die besonderen Fähigkeiten und Herausforderungen einer einzelnen Person reagieren und dabei spezifische Ergebnisse im Auge behalten – wie es ein Lehrer oder Therapeut tun könnte.

Künstliche Intelligenz erreicht derzeit noch nicht annähernd das Niveau, das Science-Fiction vermuten lässt. Kein Roboter und kein Programm kann KI verwenden, um den Turing-Test zu bestehen, der besagt: „Wenn eine Person nicht unterscheiden kann, ob sie mit einem Menschen oder einer Maschine spricht, zeigt die Maschine intelligentes Verhalten.“

Warum und wie KI zur Diagnose und Behandlung von Autismus eingesetzt wird

Es ist nicht immer einfach , frühe Merkmale von Autismus zu erkennen , insbesondere wenn die Person einen geringen Unterstützungsbedarf hat (manchmal auch als „ hoch funktionierend “ bezeichnet ). Es kann Monate oder länger dauern, bis eine Diagnose gestellt wird – und eine späte Diagnose bedeutet eine Verzögerung bei der Inanspruchnahme von Therapien und Dienstleistungen.

Es gibt mehrere Gründe, warum es zu Verzögerungen kommt. Es gibt kein einzelnes offensichtliches Autismus-Merkmal, und einige Autismus-Merkmale können auch bei anderen, nicht zusammenhängenden Störungen oder Persönlichkeitsunterschieden auftreten. Beurteiler sind sich möglicherweise nicht sicher, ob ein bestimmtes Verhalten Teil eines autistischen Musters oder nur eine persönliche Eigenart ist, und viele Beurteiler und Eltern zögern, einem Kind ein Etikett anzuhängen, bis sie absolut sicher sind, dass die Diagnose richtig ist.

Eine Form der KI namens „Deep Learning“ kann manchmal besser als der Mensch in der Lage sein, relevante Muster zu erkennen.2Deep Learning ist eine Form des maschinellen Lernens, die auf künstlichen neuronalen Netzen basiert. Diese Art von Programmen kann eine gute Möglichkeit sein, Bewertern eine Bestätigung einer Diagnose zu liefern oder auf die Notwendigkeit einer weiteren Bewertung hinzuweisen.

Es gibt einige Unternehmen, die bahnbrechende Methoden zur Diagnose autistischer Kinder mithilfe von KI und KI-ähnlicher Technologie entwickeln.

Verhaltensbildgebung

Behavior Imaging, ein Unternehmen aus Boise, Idaho, verwendet ein System namens Naturalistic Observation Diagnostic Assessment. Bei diesem Tool handelt es sich um eine App, mit der Eltern Videos ihrer Kinder zur Beobachtung hochladen können.

Ärzte schauen sich die Videos an, um Ferndiagnosen zu stellen. In jüngerer Zeit hat das Unternehmen damit begonnen, KI-ähnliche Algorithmen zu trainieren, um Verhaltensweisen zu beobachten und zu kategorisieren. Die Algorithmen würden die Kinder nicht diagnostizieren, aber sie könnten verwendet werden, um Ärzte auf bestimmte Verhaltensweisen hinzuweisen, die andernfalls möglicherweise übersehen worden wären.

Cognoa

Eine weitere Anwendung der KI-gestützten Diagnose ist ein Autismus-Screening-Tool, das von Cognoa in Palo Alto, Kalifornien, entwickelt wurde. Bei diesem Tool handelt es sich um eine mobile App, die Eltern ohne die Einschaltung eines geschulten Gutachters nutzen können. Es überprüft Antworten auf Multiple-Choice-Fragen sowie Videos des Kindes.

Roboter zur Behandlung von Autismus

Autistische Menschen sind oft mit den Anforderungen der menschlichen Interaktion überfordert. Soziale Erwartungen, sensorische Herausforderungen , Schwierigkeiten bei der Ausdrucks- und Rezeptionssprache sowie Aufmerksamkeitsprobleme können optimale Ergebnisse beeinträchtigen. Um dieses Problem zu umgehen, haben eine Reihe innovativer Gruppen damit begonnen, nach Möglichkeiten zu suchen, KI zu nutzen, um Menschen in diesem Spektrum zu unterrichten und einzubeziehen.

Einer der faszinierendsten Ansätze für den Einsatz von KI in der Therapie besteht darin, Roboter für die Interaktion mit autistischen Kindern zu entwickeln und zu trainieren. Ihr Zweck besteht darin, autistischen Kindern das Erkennen von Gesichtsausdrücken, die soziale Interaktion und das angemessene Reagieren auf soziale Signale zu vermitteln.

SoftBank Robotics

Die humanoiden NAO-Roboter von SoftBank Robotics sind etwa 60 cm groß und sehen aus wie Androiden im Science-Fiction-Stil. Sie sind in der Lage, Emotionen auszudrücken, indem sie die Farbe ihrer Augen ändern, ihre Arme bewegen und den Ton ihrer Stimme ändern.

Autistische Kinder reagieren oft positiver auf NAO als auf einen menschlichen Therapeuten. Und weil NAO ein Roboter ist, verfügt er über unbegrenzte Geduld und ist in der Lage, die gleichen Hinweise immer wieder auf die gleiche Weise zu wiederholen, ohne Abwechslung. Viele autistische Kinder freuen sich auf die Zeit mit Robotern und zeigen NAO in manchen Fällen ihre Zuneigung durch Umarmungen.

Massachusetts Institute of Technology

Forscher am MIT haben einen Roboter so programmiert, dass er mithilfe von Video- und Audiodaten sowie Herzfrequenz- und Hautschweißdaten Informationen über einzelne Kinder integriert. Mithilfe dieser Informationen und Informationen über erwartete und angemessene Verhaltensweisen kann der Roboter das Verhalten eines Kindes verstehen und darauf reagieren.

Seekuh

Manatee , ein Startup aus Denver, das sich auf KI-Apps für Autisten spezialisiert hat, arbeitet mit einem Unternehmen namens Robauto zusammen , um einen Roboter namens BiBli zu entwickeln, der Kinder ohne Urteil durch herausfordernde Interaktionen führen kann – im eigenen Tempo des Kindes.

Damayanti Dipayana, Mitbegründer und CEO von Manatee, erkennt sowohl die Vorteile als auch die Grenzen von Technologien wie BiBli: „Ich glaube nicht, dass KI alle Arten von Therapien anbieten kann, aber es ist eine skalierbare Möglichkeit, Kinder zu betreuen, die keine Betreuung erhalten würden.“ “, erzählt sie Verywell.

„Und auch emotional ist es viel zugänglicher. Vielen Kindern mit Autismus oder Angststörung fällt es leichter, mit dem Bildschirm oder dem Roboter zu sprechen. Auf lange Sicht können die von einem Roboter oder einer App gesammelten Informationen analysiert und mit einem Therapeuten geteilt werden.“ um einem Therapeuten Einblick in die herausfordernden Probleme zu geben.

KI-Apps für Autismus

KI-basierte Apps sind kostengünstiger und lassen sich einfacher in normale Haushalte, Schulen und Therapeutenpraxen integrieren als High-End-Roboter. Es gibt viele Autismus-Apps auf dem Markt, die Verhaltenstherapie und Lernen unterstützen, aber die meisten sind relativ einfache logische Werkzeuge, um eine Reihe von Regeln zu befolgen und dafür Punkte zu sammeln.

„Der Unterschied zwischen KI und technischer Logik besteht darin, dass die Interaktion möglicherweise mit einer Standardreaktion beginnt, das Modell dann jedoch in Bewegung gerät“, sagt Dipayana. „Die KI-App verwendet eine Reihe von Übungen, um dem Benutzer zu helfen, sich zu beruhigen oder angemessen zu reagieren. Anschließend bietet das Modell je nach Stimmung des Kindes Übungen an und lernt dann, wie das Kind reagiert.“

„Anstatt mit Logik zu programmieren, geben Sie ihm einen Rahmen, innerhalb dessen er lernen kann. Letztendlich fängt er an, mehr wie ein Mensch zu denken.“

Die Manatee-App ist eine der ersten KI-Apps, die als einfacher, kostenloser iPhone-Download angeboten wird. „Die Ziele werden von klinischen Psychologen geschrieben“, sagt Dipayana. „Es wird empfohlen, dass Kinder die Aktivitäten zuerst mit den Eltern durchführen. Es gibt eine Schritt-für-Schritt-Liste, die von einfachen zu fortgeschritteneren Fähigkeiten führt; die App soll unterstützend sein, indem sie Anleitung und Hilfe bietet, wobei der Schwerpunkt auf der Einbeziehung der Eltern liegt.“ .”

Grenzen der KI zur Behandlung von Autismus

KI ist ein neues Instrument zur Behandlung von Autismus, und bisher gibt es nur begrenzte Forschungsergebnisse zu seinen Ergebnissen. KI-basierte Roboter und Apps sind zwar in der Lage, Kinder beim Lernen zu unterstützen, weisen jedoch einige Mängel auf.

Zum Beispiel:

• Obwohl Roboter zweifellos extrem cool sind, sind ihre Herstellung und Verwendung sehr teuer.
• Kinder, die Apps nutzen können, müssen Anweisungen lesen und befolgen können. Sie müssen außerdem dazu motiviert werden, einem Programm zu folgen, das „virtuelle“ Belohnungen für gut erledigte Arbeit bietet. Selbst die halbunabhängige Nutzung einer App erfordert Motivation und Fähigkeiten, die weit über denen vieler autistischer Kinder liegen.
• Apps sollen bestimmte Fähigkeiten vermitteln, etwa angemessene soziale Kommunikation, Gesichtsausdruckserkennung und Augenkontakt. Während einige Kinder eher bereit sind, mit einem Roboter als mit einem Menschen zu interagieren, ist noch nicht klar, ob diese Kinder in der Lage sein werden, ihre interaktiven Fähigkeiten auf menschliche Spielkameraden zu übertragen.
• Apps sind in den meisten typischen Einstellungen noch nicht integriert. Einige Therapeuten und einige Schulen beginnen, diese Technologie zu nutzen, aber es liegt noch ein langer Weg vor uns.