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

Autisme is een manier van zijn die de manier waarop iemand de wereld ervaart verandert, met name in hoe zij communiceren, zintuiglijke informatie verwerken en met anderen omgaan. Voor veel families is het doel niet om de fundamentele aard van het kind te veranderen, maar om het kind te helpen de specifieke vaardigheden op te bouwen die nodig zijn om het dagelijks leven met zelfvertrouwen en vreugde te navigeren. Traditioneel komt ondersteuning van menselijke therapeuten die één-op-één met kinderen werken, maar het landschap is aan het verschuiven. Technologie heeft nieuwe hulpmiddelen geïntroduceerd, van tekstgebaseerde programma's die lessen aanpassen tot stemassistenten die gesprekken oefenen. Toch werken deze hulpmiddelen vaak geïsoleerd, waarbij ze zich op slechts één gebied van ontwikkeling richten, en zijn veel van deze middelen gebouwd op het idee dat autistische trekken problemen zijn die opgelost moeten worden, in plaats van verschillen die geaccommodeerd moeten worden. De vraag die onderzoekers nu stellen, is of een enkele, geïntegreerde digitale metgezel een kind tegelijkertijd kan ondersteunen bij vele verschillende vaardigheden, terwijl hun unieke manier van de wereld ervaren wordt gerespecteerd.

Een team van onderzoekers testte onlangs dit idee met een nieuw soort kunstmatige intelligentie-metgezel, ontworpen specifiek voor autistische kinderen. Ze creëerden een systeem dat gesproken conversatie combineert met geanimeerde personages, of avatars, die op een tabletscherm verschijnen. In tegenstelling tot een leraar of een arts, was het systeem ontworpen om te fungeren als een gelijke – een vriendelijke gids in plaats van een autoriteitsfiguur. Voor jongere kinderen was de metgezel een geanimeerd dier, zoals een hond of een kat. Voor oudere kinderen en tieners was het een virtuele menselijke leeftijdsgenoot. Het systeem luisterde naar de stem van het kind, reageerde met spraak en gebruikte de avatar om gebaren en expressies te tonen, terwijl het zich aanpaste aan het tempo en de sensorische behoeften van het kind. De onderzoekers wilden zien of het gebruik van deze metgezel gedurende drie maanden zou helpen om kinderen te laten verbeteren op vijf kerngebieden: sociale communicatie, emotioneel bewustzijn, denkvaardigheden, taken in het dagelijks leven en taalgebruik, vergeleken met kinderen die hun gebruikelijke zorg zonder de nieuwe technologie voortzetten.

Om dit te achterhalen, werkten de onderzoekers met tweeëndertig kinderen en tieners, variërend in leeftijd van drie tot zestien jaar, die allen een klinische diagnose van autisme hadden. Ze verdeelden de groep in twee gelijke delen. Eén groep gebruikte de AI-metgezel gedurende twaalf weken, waarbij ze drie of vier keer per week sessies hadden van vijftien tot vijfentwintig minuten. De andere groep, die diende als vergelijkingsgroep, zette tijdens dezelfde periode hun standaardtherapieën en ondersteunende diensten voort, maar had geen toegang tot de AI. Cruciaal was dat de experts die de vooruitgang van de kinderen evalueerden, niet wisten bij welke groep het kind behoorde, wat ervoor zorgde dat de resultaten puur gebaseerd waren op de prestaties van de kinderen. De evaluatie omvatte drieëndertig specifieke vaardigheden, van hoe een kind een vriend groet tot hoe ze een dagelijkse planning maken of met geld omgaan.

De resultaten toonden een duidelijk verschil tussen de twee groepen. Na twaalf weken verbeterden de kinderen die de AI-metgezel gebruikten aanzienlijk meer dan de kinderen in de vergelijkingsgroep op elk gemeten vaardigheidsgebied. De kinderen die het systeem gebruikten, werden veel beter in het starten van gesprekken, het begrijpen van hoe anderen zich voelen en het beheren van dagelijkse taken zoals winkelen of het navigeren door het verkeer. Ze lieten ook sterkere winst zien in het organiseren van hun gedachten en het gebruiken van taal om de wereld om hen heen te beschrijven. De verbetering was niet slechts een kleine stijging; de veranderingen waren substantieel, waarbij de AI-groep grote sprongen in bekwaamheid liet zien vergeleken met de groep die alleen standaardzorg ontving. Bijvoorbeeld, in het gebied van vaardigheden voor het dagelijks leven scoorde de AI-groep gemiddeld dertien punten hoger op de beoordelingsschaal, terwijl de vergelijkingsgroep minder dan drie punten won. Op dezelfde manier verbeterde de AI-groep in taalgebruik met meer dan acht punten, terwijl de vergelijkingsgroep slechts één punt verbeterde.

Buiten de testscores om, veranderde de manier waarop de kinderen met het systeem interacteerden ook op positieve wijze. Naarmate de weken verstreken, werden de kinderen nauwkeuriger in het aanraken van het scherm om antwoorden te selecteren, werden hun reacties op de stem van de avatar sneller en uitten ze een breder scala aan emoties tijdens de sessies. Meest opvallend was dat het aantal succesvol afgeronde sessies steeg van ongeveer twee derde aan het begin naar bijna negen tiende aan het einde. Dit suggereert dat de kinderen de technologie niet alleen verduldden, maar er ook echt mee betrokken waren, waarbij de interactie met de gelijke hen boeiend genoeg vond om gefocust te blijven en volledig deel te nemen. Het ontwerp van het systeem, dat kinderen in staat stelde om het volume en de snelheid aan te passen en hen niet strafte voor repetitieve bewegingen, leek hen te helpen zich veilig en comfortabel genoeg te voelen om te leren.

De onderzoekers benadrukken dat deze aanpak werd gebouwd op een fundament van acceptatie van autistische trekken, in plaats van het proberen uit te wissen ervan. Het systeem dwong kinderen niet om "normaal" te doen of hun natuurlijke gedrag te onderdrukken; in plaats daarvan ontmoette het hen waar ze waren en hielp het hen de vaardigheden op te bouwen die zij en hun families wilden leren. Hoewel de studie beperkt was tot een kleine groep van tweeëndertig deelnemers en slechts drie maanden duurde, suggereren de bevindingen dat het combineren van stem en visuele avatars in een peer-achtig format krachtige ondersteuning kan bieden voor de ontwikkeling van vaardigheden. De auteurs merken op dat toekomstige studies meer kinderen zullen moeten betrekken en de voortgang over langere perioden moeten volgen om deze resultaten te bevestigen, maar het huidige bewijs wijst op een veelbelovende nieuwe richting. Door de AI te behandelen als een metgezel in plaats van een therapeut, en door de focus te leggen op sterktes in plaats van tekortkomingen, biedt deze technologie een manier om autistische leerlingen te helpen hun vermogens en opties uit te breiden in een wereld die vaak van hen vraagt dat ze veranderen wie ze zijn.