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2016年6月29日

中大首引入社交機械人提升自閉症兒童手勢溝通技巧

2016年6月29日
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(左七至左四) 中大教育心理學系助理教授蘇詠芝教授、匡智會助理總幹事(教育)陳家立先生、匡智翠林晨崗學校校長霍俊榮博士、副校長陳鎮雄先生、林家儀主任 (左一)與研究團隊、家長及學生介紹如何以社交機械人教導自閉症學生辨認手勢。

蘇詠芝教授與兩位匡智翠林晨崗學校的學生與社交機械人示範不同手勢。

(由左起) 中大教育學院購置的三部社交機械人天藍、天陽及天晴。

香港中文大學(中大)教育心理學系助理教授蘇詠芝,領導一支跨學科團隊,將人工智能機械人NAO應用於提升自閉症兒童的溝通能力,教導他們辨認手勢,並以手勢傳達需要和感覺,從而減少問題行為的發生。蘇教授運用機械人促進自閉症兒童手勢溝通技巧的構思,在本港以至全球都是先驅。 

蘇詠芝教授聯同中大工程學院信息工程學系和文學院語言學系組成跨學科的研究團隊,設計一個利用「社交機械人」提升自閉症兒童手勢溝通技巧的干預計劃。中大教育學院購入了三部NAO,由工程學院的研究人員設計相關程式,可教導八個手勢(生氣、煩惱、頭暈、驚慌、熱、肚餓、嘈吵和發臭)。 

自閉症兒童辨認和運用手勢困難 

在本港,約有13.22%有特殊需要的學齡兒童和青少年被診斷為患有自閉症(根據食物及衞生局於2013年提交給立法會的報告)。在2013-2014年度,有超過3,000名自閉症兒童在主流學校就讀,其中患有智力障礙的自閉症兒童(尤其是智商低於70者),即低功能自閉症兒童(children with low-functioning ASD),則於特殊學校就讀。 

自閉症兒童普遍有溝通和社交障礙,尤其在非語言溝通方面往往有困難。他們學習辨認和運用手勢會較同齡的兒童遲緩,會時常做出不適當的反應——被稱為問題行為(challenging behaviors),例如肢體攻擊、言語攻擊、毀壞財物、發脾氣及自殘行為(包括撞頭、抓傷自己、咬自己、揪頭髮、割傷自己和捏自己)。這些自殘行為令家長、照顧者、家人和自閉症患者本身感到苦惱和困擾。除了對身體有即時的負面影響之外,這些行為也會造成社會排斥、限制教育及就業機會、引致無法學習新技能,以及減低其他療法成效的可怕後果。由於這些行為會隨著年齡增長而加劇,因此早期干預對自閉症兒童十分重要。 

機械人動畫訓練成效顯著 

人工智能機械人NAO由一家法國公司設計,透過輸入不同程式,NAO可作出各種仿傚人類的行為。自2008年推出以來,全球已有多家機構利用NAO作研究及教育之用。蘇教授利用NAO於訓練自閉症兒童手勢溝通技巧,則在本港以至全球皆為首次。在引入NAO之前,蘇教授領導的一項研究已證實,利用電腦製造的機械人動畫影片,可有效訓練低功能自閉症兒童辨認、模仿和在適當的社交場景中運用手勢。在該研究中,共有20位6-12歲的低功能自閉症兒童接受訓練,學習由機械人動畫做出的20個手勢。結果發現兒童在接受訓練後,其手勢溝通技巧有顯著進步,甚至可與研究人員在全新的場景中,運用其所學得的手勢作溝通。有關研究的論文網上版本剛於上月獲Journal of Computer Assisted Learning接受刊登。 

蘇教授表示:「手勢是一種很有效和重要的溝通渠道,假如自閉症兒童能有效地透過手勢傳達他們的需要和感覺,就可以減少問題行為的發生。除了20位在特殊學校接受訓練的研究對象之外,我們更進行首個在家進行的手勢訓練,共有73名低功能自閉症兒童的家長學習利用機械人動畫教材,在家中教導手勢溝通。我們將此手勢溝通訓練計劃命名為『妙手可言』,並很高興獲得中大知識轉移基金、以及中大教育學院及教育心理學系的支持,將此計劃由動畫教材發展成實物機械人的訓練模式。」 

NAO社交機械人訓練自閉症兒童的創新意念 

由於機械人動畫訓練成效顯著,由蘇教授組成的跨學科研究團隊與匡智翠林晨崗學校合作,利用社交機械人教導校內27位自閉症學生(年齡由6歲至12歲)辨認和做出八個目標手勢。此項干預計劃包括四次訓練,社交機械人會講述一個情境(例如「小明到公園去,他看見一條蛇。小明感到驚慌。因此,小明會做出這個手勢[NAO社交機械人做出驚慌的手勢]。)每一個手勢均會在兩個不同的情境展示出來。相較於沒有接受訓練的學生(即對照組),干預組的學生更能辨認和做出在訓練時展示的情境裡所做出的八個手勢。更重要的是,干預組的學生能將所學的手勢溝通技巧應用到訓練中沒有展示的新情境,甚至能在人與人的互動中辨認和做出相同的手勢。 

蘇教授表示:「由於人有複雜的情緒和表情,自閉症患者往往不願意與人接觸,然而他們卻喜歡機械人玩具,因此我們希望利用機械人作導師,提升他們的社交能力。此項計劃能廣泛應用於臨床環境、特殊學校,甚至在已接收愈來愈多自閉症兒童的主流學校之中。在優質教育基金的資助下,我們將於七至八月進行新的機械人訓練計劃。在未來的研究中,我們亦會比較使用機械人和人類干預計劃的成效。」 

蘇詠芝教授簡歷 

蘇詠芝於2012年加入中大教育心理學系出任助理教授(將於2016年8月晉升為副教授)。在此之前,她在新加坡國立大學(National University of Singapore, NUS)心理學系擔任了5年助理教授。她於2001年於中大取得社會科學學士學位,並於2007年於芝加哥大學取得博士學位。 

蘇教授多年來專注研究成年人、典型和非典型成長的兒童之語言和認知發展,以及非言語溝通,包括手勢研究。她在中大成立了語言及手勢實驗室,並開展了提升自閉症兒童非言語溝通技巧的干預計劃,在香港惠及超過100位自閉症兒童。 

蘇教授曾於國際同儕審查期刊(peer-reviewed journals)中發表了超過20篇論文。她於2014年獲中大頒授傑出研究學者獎,現為國際期刊Frontiers in Education (Special Needs Education)擔任副編輯。



(左七至左四) 中大教育心理學系助理教授蘇詠芝教授、匡智會助理總幹事(教育)陳家立先生、匡智翠林晨崗學校校長霍俊榮博士、副校長陳鎮雄先生、林家儀主任 (左一)與研究團隊、家長及學生介紹如何以社交機械人教導自閉症學生辨認手勢。

(左七至左四) 中大教育心理學系助理教授蘇詠芝教授、匡智會助理總幹事(教育)陳家立先生、匡智翠林晨崗學校校長霍俊榮博士、副校長陳鎮雄先生、林家儀主任 (左一)與研究團隊、家長及學生介紹如何以社交機械人教導自閉症學生辨認手勢。

 

蘇詠芝教授與兩位匡智翠林晨崗學校的學生與社交機械人示範不同手勢。

蘇詠芝教授與兩位匡智翠林晨崗學校的學生與社交機械人示範不同手勢。

 

(由左起) 中大教育學院購置的三部社交機械人天藍、天陽及天晴。

(由左起) 中大教育學院購置的三部社交機械人天藍、天陽及天晴。

 

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