Zdalny system monitorowania alarmuje o problemach rozwojowych i zwyrodnieniowych
" Naszym celem było wykorzystanie możliwości oferowanych przez technologię do stworzenia nowego modelu opieki, który będzie opierał się na pomocy zdalnej, monitorowaniu na odległość i włączeniu społecznym", wyjaśnia koordynatorka projektu Simona Ferrante, wykładowczyni Politechniki w Mediolanie. Platforma ESSENCE, obejmująca moduły sztucznej inteligencji, została opracowana z myślą o dwóch grupach docelowych - osobach w podeszłym wieku oraz dzieciach w wieku 6-8 lat. „Dzięki nim możemy stwierdzić, że stan zdrowia osób starszych ulega stopniowej degeneracji. W przypadku dzieci mogą sygnalizować, że nie rozwijają się zgodnie z typową ścieżką rozwoju", mówi. Przedsięwzięcie zostało zrealizowane w ramach nadzwyczajnego unijnego konkursu ogłoszonego w związku z pandemią COVID-19 w 2020 roku, a w jego realizację zaangażowani byli członkowie konsorcjum, którzy wcześniej pracowali nad finansowanym przez UE projektem MoveCare, dotyczącym monitorowania i pomocy osobom w podeszłym wieku w przeciwdziałaniu pogorszeniu ich stanu zdrowia i wykluczeniu społecznemu. Platforma ESSENCE rozszerza zakres działania rozwiązań i obejmuje tak zwane dwa ekosystemy – dwa rozwiązania oparte na tej samej technologii, jednak wykorzystujące różne moduły, takie jak interfejs dla profesjonalistów, poważne gry do nauki lub stymulacji poznawczej, a także wirtualne pokoje do socjalizacji podczas grania w gry oparte na współpracy lub rywalizacji. Testy jednego z ekosystemów objęły 70 osób w podeszłym wieku w regionie Estremadura w Hiszpanii, z kolei drugi ekosystem badacze przetestowali dzięki pomocy 66 uczniów szkół podstawowych we włoskiej Lombardii.
Zajęcia w klasach
Dzięki platformie nauczyciele mogli lepiej planować zajęcia i obserwować trudności dzieci w czytaniu, liczeniu i pisaniu. Za pośrednictwem pulpitu dla specjalistów dostępnego na platformie, nauczyciele byli w stanie monitorować dzieci grające na tabletach w specjalnie opracowane gry, których struktura opierała się na wskaźnikach rozwojowych. Wśród nich znalazła się gra polegająca na pisaniu odręcznym przy użyciu nowatorskiego inteligentnego pióra, które zostało opatentowane przez instytucje zaangażowane w realizację projektu. „Zanim przystąpiliśmy do realizacji projektu, zgromadziliśmy dane dotyczące 250 dzieci, które zagrały w naszą grę celem porównania. Zebraliśmy również dane dotyczące pisma odręcznego blisko 500 dzieci korzystających z inteligentnego pióra, aby opracować model krzywych procesu uczenia się i wykryć odchylenia wymagające uwagi”, zauważa Ferrante. „Na podstawie wyników przeprowadzonych badań, nauczyciele otrzymywali wsparcie w wyborze odpowiednich ćwiczeń dotyczących nauki pisania, liczenia i czytania realizowanych za pomocą poważnych gier lub konkretnych zestawów zadań, ale także za pośrednictwem wirtualnych pokojów wykorzystywanych na potrzeby gier społecznościowych”.
Alarmy i powiadomienia dzięki sztucznej inteligencji
„Po stwierdzeniu przez nauczycieli jakichkolwiek problemów, platforma ESSENCE umożliwiała nawiązanie kontaktu z lekarzami za pośrednictwem aplikacji do teleporad, która zawierała szereg badań cyfrowych”, dodaje Ferrante. „W ten sposób byliśmy w stanie pomóc nauczycielom w normalizacji sposobu rozpoznawania trudności i ułatwić pierwszy kontakt z lekarzami, dzięki czemu rodziny dzieci czuły się otoczone lepszą opieką”. Dzieci z klas 1. i 2. szkoły podstawowej oraz ich nauczyciele uczestniczyli w testach platformy przez cały rok szkolny. Jak zauważa Ferrante, użytkownicy wskazywali wysoką użyteczność oraz zadowolenie z korzystania z platformy.
Wykrywanie zaburzeń neurodegeneracyjnych u osób starszych
W przypadku ekosystemu skierowanego do osób w podeszłym wieku pod kątem określonych wskaźników stanu poznawczego lub emocjonalnego analizowane były dane dotyczące charakteru pisma odręcznego przy użyciu inteligentnego pióra oraz próbki głosu zebrane podczas rozmów telefonicznych za pośrednictwem aplikacji głosowej. Według Ferrante, wykorzystano je do opracowania algorytmów sztucznej inteligencji w oparciu o dane z projektu MoveCare, które pozwoliły na osiągnięcie wysokiej dokładności w prognozowaniu zaburzeń poznawczych. „System był w stanie określić, w jaki sposób wskaźniki te ulegały z czasem stopniowemu pogorszeniu”. „Pismo odręczne angażuje zarówno funkcje poznawcze, jak i czynniki fizyczne, w związku z czym jest jednym z podstawowych wskaźników pogorszenia stanu zdrowia”, zauważa badaczka. W celu stymulacji badacze wykorzystali wirtualne pokoje, w których uczestnicy mogli grać z rówieśnikami w różne gry. „Uczestnicy mieli możliwość poznawania nowych osób, co było bardzo pozytywnym zjawiskiem”, wyjaśnia Ferrante. „Nie sądziłam, że platforma będzie tak popularna”, dodaje, zauważając, że większość uczestników chciała kontynuować korzystanie z niej nawet po zakończeniu projektu. Zdaniem Ferrante, prace nad kolejnymi projektami obejmą rozwój obu ekosystemów.
Słowa kluczowe
ESSENCE, COVID-19, rozwój dzieci, osoby w podeszłym wieku, seniorzy, zaburzenia funkcji poznawczych, trudności w nauce, zdalne monitorowanie, MoveCare, pismo odręczne, wirtualne pokoje, sztuczna inteligencja
