人工智能賦能自閉癥兒童社交技能的干預路徑與實踐研究

自閉癥譜系障礙（ASD）是一種常見的神經發育障礙，影響了兒童的社交互動、溝通能力和行為表現。早期的干預對于改善自閉癥兒童的社交技能至關重要。然而，傳統的干預方法存在一些局限性，如高成本、時間消耗和個體差異等。隨著人工智能技術的快速發展，將其應用于自閉癥兒童社交技能干預成為一種新的可能性。人工智能可以通過計算機視覺、語音識別、虛擬現實、增強現實、自然語言處理和情感識別等技術來幫助自閉癥兒童改善社交技能。

一、人工智能在自閉癥兒童社交技能干預中的路徑

1.計算機視覺和語音識別的自動化評估。人工智能可以利用計算機視覺和語音識別技術自動化評估自閉癥兒童的社交技能。通過分析面部表情、眼神接觸、身體語言和語音特征等，可以定量地評估自閉癥兒童的社交互動能力和溝通技巧。這種自動化評估方法可以提供客觀和量化的數據，幫助干預者更好地了解自閉癥兒童的發展水平和個體差異。

2.虛擬現實和增強現實的模擬訓練。虛擬現實（Virtual Reality，VR）和增強現實（Augmented Reality，AR）技術可以為自閉癥兒童提供模擬訓練環境，幫助他們練習社交技能。通過虛擬現實場景的建模和交互，自閉癥兒童可以在安全、受控的環境中體驗社交情境，學習適應社交規則和技巧。增強現實技術可以通過圖像疊加和互動元素，將現實世界與虛擬元素相結合，提供更豐富的社交訓練體驗。

3.自然語言處理和情感識別的交互輔助自然語言處理（Natural Language Processing，NLP）和情感識別技術可以用于開發交互式輔助工具，幫助自閉癥兒童改善社交技能。這些工具可以識別和解釋自閉癥兒童的語言表達和情感狀態，并提供個性化的指導和反饋。通過與人工智能系統的交互，自閉癥兒童可以練習對話技巧、情感理解和合作行為。

二、實踐研究的成果與應用案例

人工智能在自閉癥兒童社交技能干預中的路徑與實踐研究已取得一些令人鼓舞的成果。一些研究團隊開發了基于計算機視覺的自動化評估系統，能夠準確地識別自閉癥兒童的社交互動特征。例如，Wijayasinghe等人的研究采用機器人Zeno評定自閉癥兒童的動作模仿能力。要求自閉癥兒童模仿機器人做出的特定動作，研究者通過分析自閉癥兒童的動作來評估他們的模仿能力。結果表明，自閉癥兒童的動作模仿能力與普通兒童相比存在顯著差異，明顯低于普通兒童。研究者人為可以用這種方法來進行自閉癥的診斷，以評估他們的模仿水平。Dehkordi等人的研究則通過觀察兒童與機器人互動時的行為特點，并對照DSM規定的行為診斷標準，對兒童進行自閉癥的篩查和診斷。結果表明，機器人在自閉癥診斷中準確率高達90%，準確度和可信度高。此外，為了使自閉癥兒童的干預更具針對性，有研究者利用機器人鑒定自閉癥兒童的內表型，即自閉癥兒童基因與其自閉癥癥狀相關的生物指標。結果顯示，自閉癥兒童及其父母更傾向于認為機器人具有人類的特點。還有研究者利用機器人來評估自閉癥兒童的身心發展特點。例如，Costescu等人使用機器人Keepon探索了自閉癥兒童情緒情感、思維發展和行為表現的特點。發現自閉癥兒童存在較多的行為問題和絕對化的想法，功能性情感缺失。王永固等人的研究旨在探究社交機器人對自閉癥譜系障礙兒童社會互動行為的誘導效應。他們以24名ASD兒童為被試，比較NAO機器人和人類誘導被試靠近、接觸、模仿、眼神注視及皮電變化的差異。結果顯示，NAO機器人能夠引起被試更多的靠近、接觸和眼神注視行為，并且被試還表現出模仿機器人的社交行為。

虛擬現實和增強現實技術已被應用于模擬逼真的社交場景，這些技術具有沉浸性、交互性和想象性的特點，能夠有效地幫助自閉癥兒童練習面對面的社交技能。Strickland在其研究中首次提出將虛擬現實技術作為自閉癥患者的干預與治療手段，并通過實驗證明自閉癥兒童能夠并且愿意接受虛擬現實世界，并與之進行互動。林晨等人則認為，虛擬現實技術在自閉癥兒童認知功能康復中的應用主要體現在思維概括與遷移以及面部表情識別兩個方面。自閉癥兒童往往存在思維固化、缺乏概括性和遷移能力的困難，同時也存在面部表情識別和理解方面的障礙。虛擬現實技術巧妙地利用了其場景設置與切換的優勢，讓同一任務在相同的情境中重復呈現并進行練習，同一技能也可以在不同的虛擬環境中進行練習，從而促進自閉癥兒童習得社交技能并將其從虛擬環境遷移到真實的世界中，以及從一個情境遷移到另一個情境中。此外，虛擬現實技術還可以通過設置不同的虛擬環境來訓練自閉癥兒童對不同虛擬人物表情的識別和理解能力。例如，Lahiri等人開發了一個虛擬現實系統，用于提高自閉癥患者的社交交往能力。該系統設置了一個高度逼真的虛擬人物故事情境。當自閉癥兒童置身于虛擬的社交情景中，系統提出高、中、低三種不同難度的社交問題要求其回答，并以此判斷其社會交往能力的相應程度和水平。這些社交故事與情境與自閉癥兒童的真實生活場景密切相關，如喜歡的運動、游戲等。實驗表明，參與實驗的自閉癥兒童中有75%能夠成功地回答系統所設的社交問題，例如認識和結交新朋友時的第一件事是介紹自己?？梢娞摂M現實系統對自閉癥兒童社會交往能力的提高有明顯幫助。

研究人員Moore等人運用了合作性虛擬現實技術，讓多名兒童可以同時進入虛擬情境中，通過自己的虛擬角色進行互動和協作。結果顯示，超過90%的兒童能夠準確地辨認虛擬人物所展示的表情。除此之外，虛擬現實技術和增強現實技術也常被應用于自閉癥兒童的社交游戲訓練中，利用機器人創造社交情境，對自閉癥兒童進行社交技能訓練。竇艷輝等人則通過創造單一用戶的虛擬現實環境，進行簡單的社交溝通能力訓練及簡單的生活技能，例如如何安全過馬路等。研究結果表明，虛擬現實技術的應用對于促進自閉癥兒童在知識遷移和面部表情識別方面的發展具有幫助。

三、討論與展望

人工智能在自閉癥兒童社交技能干預中具有許多優勢，如個性化定制、可視化反饋和跟蹤、長期數據積累等。然而，還存在一些挑戰和限制，包括技術可行性、隱私和倫理問題等。未來的研究需要進一步深入探索人工智能在自閉癥兒童社交技能干預中的潛力，并積極解決相關問題。同時，應注重與臨床實踐的結合，推動人工智能技術的應用落地，以提高自閉癥兒童的社交能力和生活質量。

責任編輯 邱 麗