Un sistema di monitoraggio a distanza per segnalare problemi di sviluppo e degenerativi
«L’obiettivo era quello di sfruttare la tecnologia per un nuovo modello di cure che si basa sulla teleassistenza, sul monitoraggio a distanza e sull’inclusione sociale», spiega la coordinatrice del progetto Simona Ferrante, docente presso il Politecnico di Milano. La piattaforma ESSENCE si rivolge a soggetti di due fasce d’età, ovvero anziani e bambini dai 6 agli 8 anni, e integra moduli di intelligenza artificiale (IA). «Questa tecnologia è in grado di rilevare una fase di graduale degenerazione negli anziani, mentre nei bambini può indicare che non stanno seguendo la tipica curva di apprendimento», spiega Ferrante. Il progetto rispondeva a un bando di emergenza COVID-19 pubblicato dall’UE nel 2020 e comprendeva membri del consorzio che in precedenza avevano lavorato al progetto MoveCare, finanziato dall’UE, monitorando e assistendo gli anziani per contrastare il declino e l’esclusione sociale. La piattaforma ESSENCE approfondisce la questione coprendo quelli che lei chiama «due ecosistemi», utilizzando la stessa tecnologia ma moduli diversi, come l’interfaccia per i professionisti, i giochi seri per l’apprendimento o la stimolazione cognitiva oppure le stanze virtuali per la socializzazione durante lo svolgimento di giochi collaborativi o competitivi. Un ecosistema è stato testato su 70 anziani della regione spagnola dell’Estremadura e l’altro su 66 bambini delle scuole elementari della Lombardia.
Attività in classe per bambini
La piattaforma ha supportato gli insegnanti nella pianificazione delle attività di classe e nell’osservazione delle difficoltà incontrate dai bambini nella lettura, nel calcolo e nella scrittura. Attraverso la dashboard della piattaforma per i professionisti, gli insegnanti hanno potuto monitorare i bambini che giocavano su un tablet a giochi appositamente ideati, strutturati in base agli indicatori di sviluppo dell’infanzia. Tra questi, un gioco di calligrafia con un’innovativa penna a inchiostro intelligente brevettata dalle istituzioni partecipanti. «Prima del progetto, avevamo già acquisito i dati a scopo comparativo su circa 250 bambini che giocavano. Abbiamo anche raccolto dati sulla calligrafia di circa 500 bambini che hanno utilizzato la penna a inchiostro intelligente per modellizzare le curve di apprendimento e individuare le deviazioni che richiedono attenzione», osserva Ferrante. «Sulla base dello screening, gli insegnanti sono stati supportati nel selezionare quale formazione fornire in materia di scrittura, calcolo e lettura attraverso giochi seri o esercizi specifici, ma anche attraverso stanze virtuali per i giochi sociali.»
La funzione IA produce avvisi
«Dopo che gli insegnanti avevano individuato eventuali punti deboli, ESSENCE ha fornito un primo contatto con i medici attraverso un’app di teleconsultazione che integra alcuni test digitali», aggiunge Ferrante. «Siamo stati in grado di aiutare gli insegnanti a standardizzare il modo di rilevare le difficoltà e di aiutare nel primo contatto con i medici, in modo che le famiglie si sentissero più protette in questo ambiente.» I bambini di prima e seconda elementare e i loro insegnanti sono stati coinvolti nel test della piattaforma per un intero anno scolastico. Ferrante osserva che l’usabilità e la soddisfazione degli utenti sono state elevate.
Rilevare la degenerazione precoce negli anziani
Per l’ecosistema degli anziani, sono stati analizzati i dati calligrafici raccolti utilizzando la penna a inchiostro intelligente e i dati dell’analisi vocale ottenuti durante le telefonate tramite un’app vocale, alla ricerca di indicatori specifici dello stato cognitivo o emotivo. Ferrante spiega che i risultati sono stati utilizzati per costruire algoritmi di intelligenza artificiale, sfruttando i dati del precedente progetto MoveCare, che avevano raggiunto una buona precisione nella previsione del declino cognitivo. «Il sistema è stato in grado di capire come questi indicatori stavano degenerando nel tempo.» «La calligrafia coinvolge aspetti sia cognitivi che fisici ed è un primo marcatore di degenerazione», osserva la coordinatrice. La stimolazione è stata ottenuta tramite giochi svolti in stanze virtuali con coetanei. «Hanno avuto modo di conoscersi, un fatto molto positivo perché ha consentito di incontrare altre persone», spiega Ferrante. «Non mi aspettavo un’aderenza così buona», aggiunge, sottolineando che la maggior parte dei partecipanti voleva continuare a usare il sistema anche dopo la fine del progetto. Ferrante ha dichiarato che il lavoro continuerà con ulteriori progetti in entrambi gli ecosistemi.
Parole chiave
ESSENCE, COVID-19, sviluppo del bambino, anziani, degenerazione cognitiva, difficoltà di apprendimento, monitoraggio a distanza, MoveCare, calligrafia, stanze virtuali, intelligenza artificiale
