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Nouveau jeu de données fait avancer la recherche sur l'autisme

Le dataset MMASD offre de nouvelles perspectives sur la communication et le comportement autistique.

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Le trouble du spectre autistique (TSA) est une condition qui affecte la façon dont les gens communiquent et interagissent avec les autres. Les enfants avec un TSA ont souvent du mal à comprendre les signaux sociaux et peuvent avoir du mal à exprimer leurs pensées et leurs émotions. Aux États-Unis, environ 1 enfant sur 54 est diagnostiqué avec un TSA, ce qui impacte de nombreuses familles et communautés.

Le traitement du TSA inclut généralement des thérapies qui aident à améliorer la communication et les compétences sociales. Certains enfants peuvent aussi prendre des médicaments pour gérer les symptômes. Des thérapies comportementales et psycho-sociales, comme l'analyse comportementale appliquée et la thérapie assistée par robot, offrent différentes façons de soutenir le développement des enfants.

Le rôle de l'apprentissage automatique dans la recherche sur l'autisme

Récemment, des chercheurs ont utilisé l'apprentissage automatique pour analyser et mieux comprendre le TSA. L'apprentissage automatique utilise des algorithmes pour traiter les données et peut aider à identifier des comportements que les méthodes traditionnelles pourraient manquer. Cela peut être précieux pour diagnostiquer l'autisme et évaluer les émotions ou les schémas de mouvement.

Cependant, la plupart des travaux d'apprentissage automatique dans le domaine de l'autisme reposent sur des ensembles de données privés. Cette limitation rend difficile pour les chercheurs de comparer les résultats entre les différentes études. Avoir des ensembles de données accessibles au public est essentiel pour faire avancer la recherche sur l'autisme et permettre l'expérimentation de nouvelles techniques.

Introduction d'un nouvel ensemble de données : MMASD

Pour répondre au besoin d'informations partagées, un nouvel ensemble de données appelé MMASD a été développé. Cet ensemble se concentre sur les enfants autistes et consiste en des données recueillies lors de séances de thérapie par le jeu. MMASD comprend des informations provenant de 32 enfants et recueille 1 315 points de données au cours de temps de thérapie significatifs.

L'aspect unique de cet ensemble de données est qu'il respecte la vie privée tout en permettant aux chercheurs et aux thérapeutes d'étudier efficacement la communication et le comportement. MMASD fournit des données sous quatre formes différentes : Flux optique, squelette 2D, squelette 3D et scores d'évaluation des cliniciens.

Comprendre les composants de MMASD

  1. Flux optique : Le flux optique fait référence à la façon dont les choses se déplacent dans une vidéo d'une image à l'autre. Il suit le mouvement des objets et peut donner des informations précieuses sur la façon dont les enfants se déplacent pendant les séances de thérapie sans révéler leur identité.

  2. Données de squelette 2D et 3D : Ces données fournissent une représentation des positions des articulations dans le corps d'un enfant. Le squelette 2D montre où se trouvent les parties du corps en deux dimensions, tandis que le squelette 3D offre une vue tridimensionnelle. Ces informations peuvent aider à comprendre comment les enfants se déplacent et interagissent pendant la thérapie.

  3. Scores d'évaluation des cliniciens : Ces scores proviennent d'évaluations comme le Schedule d'observation du diagnostic de l'autisme (ADOS) et aident à comprendre la gravité des symptômes d'autisme d'un enfant. Ils apportent un contexte au comportement observé pendant la thérapie.

L'importance de l'ensemble de données MMASD

L'ensemble de données MMASD est important pour plusieurs raisons :

  • Accessibilité : Il est ouvertement disponible, ce qui permet aux chercheurs d'analyser et de comparer les résultats avec d'autres études dans le domaine de l'autisme. Cela pourrait mener à une meilleure compréhension et à un meilleur traitement de l'autisme.

  • Diversité des données : L'ensemble couvre divers types d'activités, capturant comment les enfants autistes s'engagent dans différents contextes. Cette diversité aide à fournir une compréhension plus riche de leur comportement.

  • Focus sur la thérapie : Comme les données sont recueillies lors de séances de thérapie, elles reflètent des interventions réelles qui peuvent être bénéfiques pour les enfants. Les chercheurs peuvent utiliser cela pour améliorer les méthodes de thérapie et mieux soutenir le développement des enfants.

Défis existants dans la recherche sur l'autisme

Malgré les caractéristiques prometteuses de l'ensemble de données MMASD, des défis persistent dans la recherche sur l'autisme. L'un des principaux problèmes est la variabilité de la qualité vidéo et de l'éclairage durant les enregistrements. Les distractions en arrière-plan peuvent également affecter la clarté des données.

De plus, certains enfants peuvent ne pas afficher de manière cohérente les comportements qui intéressent les chercheurs, leur attention pouvant fluctuer. Cela diffère des ensembles de données typiques où les comportements maintiennent un rythme constant.

De plus, les enfants autistes ont souvent une gamme de compétences motrices variable. Cela peut rendre difficile la standardisation des évaluations ou d'établir des comparaisons directes entre les enfants. Comprendre ces différences est essentiel pour adapter les interventions appropriées et le soutien.

Directions futures pour la recherche

Il existe de nombreux chemins potentiels pour de futures recherches utilisant l'ensemble de données MMASD. Par exemple, les chercheurs peuvent développer et tester des modèles d'apprentissage automatique pour analyser les données et évaluer les progrès des enfants.

Examiner des moyens d'améliorer la précision de la détection des poses pourrait également être bénéfique, car cela pourrait aider à capturer des données de mouvement plus claires. Au fur et à mesure que les machines apprennent mieux à interpréter les mouvements des enfants, cela peut mener à des interventions plus adaptées et efficaces.

Les chercheurs pourraient également envisager d'élargir l'ensemble de données MMASD. Ajouter plus d'activités ou de caractéristiques pourrait fournir des aperçus plus profonds sur les interactions, comme les regards partagés pendant la thérapie. Cela améliorerait notre compréhension de la façon dont les enfants autistes s'engagent socialement.

Enfin, travailler avec d'autres ensembles de données au-delà de l'autisme pourrait amplifier les informations disponibles. En reliant différentes sources, les chercheurs peuvent élargir leur compréhension du mouvement dans divers contextes, fournissant un cadre plus riche pour l'analyse.

Conclusion

L'ensemble de données MMASD représente une avancée importante dans la recherche sur l'autisme. Il offre un moyen unique d'étudier le comportement et les interactions des enfants autistes dans des contextes de thérapie, tout en garantissant la vie privée. Tandis que les chercheurs s'efforcent d'analyser et d'apprendre de ces données, il y a un potentiel pour des avancées significatives dans la compréhension de l'autisme.

La combinaison d'accessibilité, de diversité des données et d'un focus sur des situations de thérapie réelles fait de MMASD une ressource précieuse. Des efforts continus pour développer des modèles d'apprentissage automatique et élargir l'ensemble de données aideront à ouvrir la voie à de meilleurs traitements et systèmes de soutien pour les enfants autistes et leurs familles.

Source originale

Titre: MMASD: A Multimodal Dataset for Autism Intervention Analysis

Résumé: Autism spectrum disorder (ASD) is a developmental disorder characterized by significant social communication impairments and difficulties perceiving and presenting communication cues. Machine learning techniques have been broadly adopted to facilitate autism studies and assessments. However, computational models are primarily concentrated on specific analysis and validated on private datasets in the autism community, which limits comparisons across models due to privacy-preserving data sharing complications. This work presents a novel privacy-preserving open-source dataset, MMASD as a MultiModal ASD benchmark dataset, collected from play therapy interventions of children with Autism. MMASD includes data from 32 children with ASD, and 1,315 data samples segmented from over 100 hours of intervention recordings. To promote public access, each data sample consists of four privacy-preserving modalities of data; some of which are derived from original videos: (1) optical flow, (2) 2D skeleton, (3) 3D skeleton, and (4) clinician ASD evaluation scores of children, e.g., ADOS scores. MMASD aims to assist researchers and therapists in understanding children's cognitive status, monitoring their progress during therapy, and customizing the treatment plan accordingly. It also has inspiration for downstream tasks such as action quality assessment and interpersonal synchrony estimation. MMASD dataset can be easily accessed at https://github.com/Li-Jicheng/MMASD-A-Multimodal-Dataset-for-Autism-Intervention-Analysis.

Auteurs: Jicheng Li, Vuthea Chheang, Pinar Kullu, Eli Brignac, Zhang Guo, Kenneth E. Barner, Anjana Bhat, Roghayeh Leila Barmaki

Dernière mise à jour: 2023-10-01 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://arxiv.org/abs/2306.08243

Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2306.08243

Licence: https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/

Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.

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