人工智能赋能自闭症儿童社交技能的干预路径与实践研究

自闭症谱系障碍（ASD）是一种常见的神经发育障碍，影响了儿童的社交互动、沟通能力和行为表现。早期的干预对于改善自闭症儿童的社交技能至关重要。然而，传统的干预方法存在一些局限性，如高成本、时间消耗和个体差异等。随着人工智能技术的快速发展，将其应用于自闭症儿童社交技能干预成为一种新的可能性。人工智能可以通过计算机视觉、语音识别、虚拟现实、增强现实、自然语言处理和情感识别等技术来帮助自闭症儿童改善社交技能。

一、人工智能在自闭症儿童社交技能干预中的路径

1.计算机视觉和语音识别的自动化评估。人工智能可以利用计算机视觉和语音识别技术自动化评估自闭症儿童的社交技能。通过分析面部表情、眼神接触、身体语言和语音特征等，可以定量地评估自闭症儿童的社交互动能力和沟通技巧。这种自动化评估方法可以提供客观和量化的数据，帮助干预者更好地了解自闭症儿童的发展水平和个体差异。

2.虚拟现实和增强现实的模拟训练。虚拟现实（Virtual Reality，VR）和增强现实（Augmented Reality，AR）技术可以为自闭症儿童提供模拟训练环境，帮助他们练习社交技能。通过虚拟现实场景的建模和交互，自闭症儿童可以在安全、受控的环境中体验社交情境，学习适应社交规则和技巧。增强现实技术可以通过图像叠加和互动元素，将现实世界与虚拟元素相结合，提供更丰富的社交训练体验。

3.自然语言处理和情感识别的交互辅助自然语言处理（Natural Language Processing，NLP）和情感识别技术可以用于开发交互式辅助工具，帮助自闭症儿童改善社交技能。这些工具可以识别和解释自闭症儿童的语言表达和情感状态，并提供个性化的指导和反馈。通过与人工智能系统的交互，自闭症儿童可以练习对话技巧、情感理解和合作行为。

二、实践研究的成果与应用案例

人工智能在自闭症儿童社交技能干预中的路径与实践研究已取得一些令人鼓舞的成果。一些研究团队开发了基于计算机视觉的自动化评估系统，能够准确地识别自闭症儿童的社交互动特征。例如，Wijayasinghe等人的研究采用机器人Zeno评定自闭症儿童的动作模仿能力。要求自闭症儿童模仿机器人做出的特定动作，研究者通过分析自闭症儿童的动作来评估他们的模仿能力。结果表明，自闭症儿童的动作模仿能力与普通儿童相比存在显著差异，明显低于普通儿童。研究者人为可以用这种方法来进行自闭症的诊断，以评估他们的模仿水平。Dehkordi等人的研究则通过观察儿童与机器人互动时的行为特点，并对照DSM规定的行为诊断标准，对儿童进行自闭症的筛查和诊断。结果表明，机器人在自闭症诊断中准确率高达90%，准确度和可信度高。此外，为了使自闭症儿童的干预更具针对性，有研究者利用机器人鉴定自闭症儿童的内表型，即自闭症儿童基因与其自闭症症状相关的生物指标。结果显示，自闭症儿童及其父母更倾向于认为机器人具有人类的特点。还有研究者利用机器人来评估自闭症儿童的身心发展特点。例如，Costescu等人使用机器人Keepon探索了自闭症儿童情绪情感、思维发展和行为表现的特点。发现自闭症儿童存在较多的行为问题和绝对化的想法，功能性情感缺失。王永固等人的研究旨在探究社交机器人对自闭症谱系障碍儿童社会互动行为的诱导效应。他们以24名ASD儿童为被试，比较NAO机器人和人类诱导被试靠近、接触、模仿、眼神注视及皮电变化的差异。结果显示，NAO机器人能够引起被试更多的靠近、接触和眼神注视行为，并且被试还表现出模仿机器人的社交行为。

虚拟现实和增强现实技术已被应用于模拟逼真的社交场景，这些技术具有沉浸性、交互性和想象性的特点，能够有效地帮助自闭症儿童练习面对面的社交技能。Strickland在其研究中首次提出将虚拟现实技术作为自闭症患者的干预与治疗手段，并通过实验证明自闭症儿童能够并且愿意接受虚拟现实世界，并与之进行互动。林晨等人则认为，虚拟现实技术在自闭症儿童认知功能康复中的应用主要体现在思维概括与迁移以及面部表情识别两个方面。自闭症儿童往往存在思维固化、缺乏概括性和迁移能力的困难，同时也存在面部表情识别和理解方面的障碍。虚拟现实技术巧妙地利用了其场景设置与切换的优势，让同一任务在相同的情境中重复呈现并进行练习，同一技能也可以在不同的虚拟环境中进行练习，从而促进自闭症儿童习得社交技能并将其从虚拟环境迁移到真实的世界中，以及从一个情境迁移到另一个情境中。此外，虚拟现实技术还可以通过设置不同的虚拟环境来训练自闭症儿童对不同虚拟人物表情的识别和理解能力。例如，Lahiri等人开发了一个虚拟现实系统，用于提高自闭症患者的社交交往能力。该系统设置了一个高度逼真的虚拟人物故事情境。当自闭症儿童置身于虚拟的社交情景中，系统提出高、中、低三种不同难度的社交问题要求其回答，并以此判断其社会交往能力的相应程度和水平。这些社交故事与情境与自闭症儿童的真实生活场景密切相关，如喜欢的运动、游戏等。实验表明，参与实验的自闭症儿童中有75%能够成功地回答系统所设的社交问题，例如认识和结交新朋友时的第一件事是介绍自己。可见虚拟现实系统对自闭症儿童社会交往能力的提高有明显帮助。

研究人员Moore等人运用了合作性虚拟现实技术，让多名儿童可以同时进入虚拟情境中，通过自己的虚拟角色进行互动和协作。结果显示，超过90%的儿童能够准确地辨认虚拟人物所展示的表情。除此之外，虚拟现实技术和增强现实技术也常被应用于自闭症儿童的社交游戏训练中，利用机器人创造社交情境，对自闭症儿童进行社交技能训练。窦艳辉等人则通过创造单一用户的虚拟现实环境，进行简单的社交沟通能力训练及简单的生活技能，例如如何安全过马路等。研究结果表明，虚拟现实技术的应用对于促进自闭症儿童在知识迁移和面部表情识别方面的发展具有帮助。

三、讨论与展望

人工智能在自闭症儿童社交技能干预中具有许多优势，如个性化定制、可视化反馈和跟踪、长期数据积累等。然而，还存在一些挑战和限制，包括技术可行性、隐私和伦理问题等。未来的研究需要进一步深入探索人工智能在自闭症儿童社交技能干预中的潜力，并积极解决相关问题。同时，应注重与临床实践的结合，推动人工智能技术的应用落地，以提高自闭症儿童的社交能力和生活质量。

责任编辑 邱 丽