A voice-and-avatar AI companion supports skill development in autistic children: a 12-week randomized controlled trial

자폐증은 사람이 세상을 경험하는 방식, 특히 의사소통하고 감각 정보를 처리하며 타인과 상호작용하는 방식을 변화시키는 존재 방식입니다. 많은 가족에게 목표는 아이의 근본적인 본성을 바꾸는 것이 아니라, 아이가 자신감과 즐거움을 가지고 일상생활을 헤쳐 나가는 데 필요한 구체적인 기술을 쌓도록 돕는 것입니다. 전통적으로 지원은 아이와 일대일로 함께하는 인간 치료사로부터 이루어졌지만, 그 지형이 변화하고 있습니다. 기술은 학습 내용을 조절하는 텍스트 기반 프로그램부터 대화를 연습하는 음성 비서에 이르기까지 새로운 도구들을 도입했습니다. 그러나 이러한 도구들은 종종 하나의 발달 영역에만 집중하며 고립되어 작동하고, 자폐적 특성을 수용해야 할 차이가 아닌 고쳐야 할 문제로 간고 있는 경우가 많습니다. 연구자들이 현재 던지는 질문은, 단일하고 통합된 디지털 동반자가 아이의 독특한 경험 방식을 존중하면서 동시에 여러 가지 기술을 한꺼번에 지원할 수 있을 것인가 하는 점입니다.

최근 한 연구팀은 자폐 아동을 위해 특별히 설계된 새로운 종류의 인공지능 동반자를 활용해 이 아이디어를 테스트했습니다. 그들은 음성 대화와 태블릿 화면에 나타나는 애니메이션 캐릭터, 즉 아바타를 결합한 시스템을 만들었습니다. 이 시스템은 교사나 의사와 달리, 권위적인 인물이 아닌 친근한 안내자, 즉 또래처럼 행동하도록 설계되었습니다. 어린 아이들에게 이 동반자는 강아지나 고양이 같은 애니메이션 동물이었고, 연령대가 높은 아동과 청소년에게는 가상의 인간 또래였습니다. 시스템은 아이의 목소리를 듣고 음성으로 반응하며, 아바타를 통해 몸짓과 표정을 보여주는 동시에 아이의 속도와 감각적 요구에 적응했습니다. 연구진은 이 동반자를 3개월 동안 사용하는 것이 사회적 의사소통, 정서적 인식, 사고 능력, 일상생활 과업, 그리고 언어 사용라는 다섯 가지 핵심 영역에서 아이들의 발달을 도울 수 있는지 확인하고자 했습니다.

이를 알아내기 위해 연구진은 임상적으로 자폐 진단을 받은 3세에서 16세 사이의 아동 및 청소년 32명을 대상으로 연구를 진행했습니다. 연구진은 이 집단을 두 개의 동일한 부분으로 나누었습니다. 한 그룹은 AI 동반자를 사용하여 주 3~4회, 회당 15분에서 25분 동안 세션에 참여했습니다. 비교 대상이 된 다른 그룹은 동일한 기간 동안 기존의 표준 치료와 지원 서비스를 계속 받았으나 AI에는 접근할 수 없었습니다. 결정적으로, 아이들의 발달을 평가한 전문가들은 각 아이가 어느 그룹에 속해 있는지 알지 못했으므로, 결과는 순수하게 아이들의 수행 능력에 기반했습니다. 평가는 친구에게 인사를 건네는 법부터 일과표를 계획하거나 돈을 다루는 법에 이르기까지 83가지의 구체적인 기술을 다루었습니다.

결과는 두 그룹 사이에 명확한 차이를 보여주었습니다. 12주 후, AI 동반자를 사용한 아이들은 모든 측정된 기술 영역에서 비교 그룹보다 유의미하게 더 많이 향상되었습니다. 시스템을 사용한 아이들은 대화를 시작하고, 타인의 감정을 이해하며, 쇼핑이나 교통 상황 탐색과 같은 일상적인 과업을 관리하는 능력이 훨씬 좋아졌습니다. 또한 생각을 정리하고 세상을 묘사하기 위해 언어를 사용하는 능력에서도 더 강한 발달을 보였습니다. 이러한 향상은 단순히 작은 진전이 아니었습니다. AI 그룹은 비교 그룹에 비해 능력 면에서 큰 도약을 보였습니다. 예를 들어, 일상생활 기술 영역에서 AI 그룹은 평가 척도에서 평균 13점을 획득한 반면, 비교 그룹은 3점 미만을 얻었습니다. 마찬가지로 언어 사용 영역에서 AI 그룹은 8점 이상 향상되었으나, 비교 그룹은 단 1점 향상되는 데 그쳤습니다.

테스트 점수 외에도, 아이들이 시스템과 상호작용하는 방식 또한 긍ium적인 방향으로 변화했습니다. 주가 지날수록 아이들은 답을 선택하기 위해 화면을 터치하는 동작이 더 정확해졌고, 아바타의 목소리에 대한 반응 속도가 빨라졌으며, 세션 중에 더 넓은 범위의 감정을 표현했습니다. 가장 주목할 만한 점은 성공적으로 완료한 세션의 수가 시작 시점의 약 3분의 2에서 끝 무렵에는 거의 10분의 9까지 증가했다는 것입니다. 이는 아이들이 단순히 기술을 견뎌내는 것이 아니라, 또래와 같은 상호작용이 매력적이라고 느껴 집중하고 온전히 참여하고 있었음을 시사합니다. 볼륨과 속도를 조절할 수 있고 반복적인 움직임을 처벌하지 않는 시스템의 설계는 아이들이 배우는 과정에서 안전함과 편안함을 느끼도록 돕는 듯했습니다.

연구진은 이 접근 방식이 자폐적 특성을 지우려 하기보다 수용하는 토대 위에 구축되었음을 강조합니다. 시스템은 아이들에게 "정상적으로" 행동하거나 자연스러운 행동을 억제하도록 강요하지 않았습니다. 대신, 아이들이 있는 곳에서 그들을 만나고, 그들과 그 가족들이 배우고자 하는 기술을 쌓도록 도왔습니다. 비록 이 연구가 32명의 적은 인원을 대상으로 3개월 동안 진행되었다는 한계가 있지만, 음성과 시각적 아바타를 결적인 형태로 결합하는 것이 기술 발달에 강력한 지원이 될 수 있다는 점을 시사합니다. 저자들은 향-후 연구에서 더 많은 아동을 포함하고 더 긴 기간 동안 경과를 추적하여 이 결과를 확증할 필요가 있다고 언급했지만, 현재의 증거는 유망한 새로운 방향을 제시하고 있습니다. AI를 치료사가 아닌 동반자로 대하고, 결핍보다는 강점에 집중함으로써, 이 기술은 자폐 학습자들이 자신을 바꾸라고 요구하는 세상 속에서 자신의 능력을 확장하고 선택지를 넓힐 수 있는 방법을 제공합니다.