谷歌眼鏡推出針對(duì)自閉癥兒童的行為療法系統(tǒng)

據(jù)報(bào)道，Google Glasses團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)出了一款針對(duì)自閉癥兒童的行為療法系統(tǒng)。該系統(tǒng)需搭配2017年推出的Google Glasses企業(yè)版(Enterprise Edition)使用，可以幫助自閉兒童辨別他人的表情。這款系統(tǒng)被自閉癥兒童命名為超能眼鏡(Superpower Glass)。

報(bào)道稱，這項(xiàng)技術(shù)曾獲得“突破性療法”的稱號(hào)，目前已經(jīng)通過了美國(guó)食品和藥品管理局(FDA)的審批。谷歌方面表示：“我們的目標(biāo)是將這種增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)療法納入健康保險(xiǎn)”。

據(jù)相關(guān)人員介紹，這個(gè)原型由Google的斯坦福大學(xué)團(tuán)隊(duì)和丹尼斯·沃爾公司旗下的Cognoa公司合作研究，已經(jīng)經(jīng)過了6年的完善，經(jīng)臨床實(shí)驗(yàn)證明具有療效。研究人員稱“它的使用增加了孩子們的眼神交流和社會(huì)參與，也提高了他們對(duì)情緒的認(rèn)知”。

一、識(shí)別人臉?辨別喜怒?谷歌眼鏡咋治療自閉癥?

谷歌超能眼鏡行為療法的原理，在于激勵(lì)自閉癥患兒進(jìn)行社會(huì)互動(dòng)。為了達(dá)到這個(gè)目的，研究人員為這套系統(tǒng)設(shè)計(jì)了3個(gè)關(guān)鍵功能。

1、面部檢測(cè)功能、情緒識(shí)別功能

超能眼鏡可以與家長(zhǎng)手機(jī)中的一個(gè)APP連接。當(dāng)患兒戴上超能眼鏡時(shí)，眼鏡會(huì)將視頻數(shù)據(jù)傳到監(jiān)護(hù)人手機(jī)上。

手機(jī)中的應(yīng)用程序使用了最先進(jìn)的人工智能技術(shù)，可以識(shí)別家長(zhǎng)的面部圖像、辨別家長(zhǎng)的情緒。據(jù)稱該系統(tǒng)共可識(shí)別出七種情緒，分別是快樂、憤怒、驚訝、悲傷、恐懼、厭惡和蔑視。

每檢測(cè)到一張面孔，超能眼鏡顯示器的邊界就會(huì)亮起綠燈，然后顯示器上會(huì)出現(xiàn)與家長(zhǎng)情緒相匹配的表情符號(hào)或文字。

除了用顯示器解讀家長(zhǎng)表情，用戶還可以選擇使用音頻提示。超能眼鏡內(nèi)置了骨傳導(dǎo)揚(yáng)聲器，可以直接把情緒信息告訴患兒。

2、APP內(nèi)互動(dòng)功能

為了鼓勵(lì)自閉癥兒童佩戴超能眼鏡，研究人員為搭配的APP推出了兩小游戲。

“捕捉微笑(Capture the Smile)”游戲引導(dǎo)患兒做出動(dòng)作，引發(fā)他人的情緒變化。

“猜測(cè)情緒(Guess the Emotion)”游戲則是讓他人做出不同表情，引導(dǎo)患兒說出情緒的名字。

該APP還會(huì)把家長(zhǎng)和患兒玩游戲的過程記錄下來，這樣家長(zhǎng)和患兒就可以在日后進(jìn)行回顧和討論。

需要指出的是，超能眼鏡并不是永久性的義眼，患兒只需每周在家里做幾次20分鐘的治療，整個(gè)療程為6周。

二、研發(fā)過程經(jīng)6年，研發(fā)人員多番打磨

超能眼鏡的研發(fā)過程歷時(shí)6年。在這一過程中，研究人員進(jìn)行了三項(xiàng)實(shí)驗(yàn)、攻克了幾大技術(shù)難題。

1、三項(xiàng)實(shí)驗(yàn)

第一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)發(fā)生在實(shí)驗(yàn)室里。一位自閉癥兒童試用了超能眼鏡的初始原型，給研究人員提供了最早期的反饋。借此，研究人員對(duì)模型做了初步優(yōu)化。

第二階段的實(shí)驗(yàn)在患兒家里進(jìn)行。研究人員把優(yōu)化后的模型送到患兒家里，給患兒幾周的使用時(shí)間。通過與患兒家庭定期互動(dòng)，研究人員對(duì)模型做了進(jìn)一步修改。

第三項(xiàng)實(shí)驗(yàn)是隨機(jī)對(duì)照實(shí)驗(yàn)。研究人員找到兩組自閉癥兒童進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果顯示干預(yù)組的自閉癥兒童有明顯好轉(zhuǎn)。

實(shí)驗(yàn)家庭給出的反饋也十分鼓舞人心。一位患兒家長(zhǎng)在給研究人員的電子郵件中寫到：“當(dāng)他帶上谷歌眼鏡說話的時(shí)候……就像一個(gè)開關(guān)被打開了……謝謝!!!我兒子正在看著我的臉。”

2、三大技術(shù)難題

首先，要保證設(shè)備體型輕巧，就無法兼顧電池壽命、視頻流性能和熱量。當(dāng)研究人員嘗試運(yùn)行計(jì)算機(jī)視覺算法時(shí)，視頻捕獲的幀速率降低了，而這嚴(yán)重影響到超能眼鏡識(shí)別情緒、提供反饋的能力。

為了解決這個(gè)問題，研究人員通過Wi-Fi將Glass與智能手機(jī)配對(duì)，由此使整套設(shè)備既能完成視覺處理工作，又能傳輸反饋信息。

其次，Glass傳輸?shù)绞謾C(jī)上的視頻也有問題。雖然超能眼鏡可以捕捉到清晰的視頻，但只能以低分辨率在手機(jī)上播放。

為此，研究人員編寫了一個(gè)算法，使超能眼鏡能放大每一個(gè)面孔圖像。

另外，檢測(cè)失敗也是一個(gè)大問題。假如一個(gè)商業(yè)性的情緒識(shí)別系統(tǒng)自稱其檢測(cè)準(zhǔn)確率為98%，這就意味著該系統(tǒng)能檢測(cè)出大多數(shù)人的情緒，但還有少數(shù)人無法識(shí)別。而在超能眼鏡的案例中，如果父母或孩子正是那少部分人，那就十分不幸了。

針對(duì)這一問題，研究團(tuán)隊(duì)推出了“中性減法”方案。系統(tǒng)首先記錄用戶的中性表情，然后用實(shí)時(shí)表情與中性表情進(jìn)行比較，再對(duì)這個(gè)人的表情進(jìn)行分類，以此提高識(shí)別精度。研究團(tuán)隊(duì)也表示目前還在實(shí)驗(yàn)其他方法，期待能找到更好的解決方案。

三、技術(shù)仍在發(fā)展，未來將支持更多硬件

據(jù)統(tǒng)計(jì)，自1990年以來，美國(guó)的自閉癥確診人數(shù)增加了600%。目前，平均每40個(gè)孩子出生就會(huì)有一人確診。而需要得到醫(yī)療干預(yù)的兒童人數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過醫(yī)生數(shù)量。

盡管現(xiàn)階段增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)療法還存在一些問題，但如果能完成技術(shù)攻關(guān)，超能眼鏡的應(yīng)用將緩解醫(yī)療資源緊張的狀況。

目前的實(shí)踐結(jié)果顯示，超能眼鏡的確取得了療效，但研究人員稱還無法獲知其具體的作用機(jī)制。為此，相關(guān)團(tuán)隊(duì)還在進(jìn)行深入研究，試圖設(shè)計(jì)出更具針對(duì)性、更個(gè)性化的干預(yù)措施。

谷歌團(tuán)隊(duì)的合作公司Cognoa則在嘗試推廣增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)療法。除了谷歌眼鏡，研究人員也在用其他品牌的智能眼鏡進(jìn)行嘗試。

在另一個(gè)項(xiàng)目中，Cognoa公司正在研發(fā)一種全新的診斷工具，醫(yī)生可以用它來診斷18個(gè)月大兒童是否患有自閉癥。如果研制成功，這種診斷工具就可以使患兒在大腦發(fā)育關(guān)鍵期開始治療。

總之，谷歌眼鏡研究團(tuán)隊(duì)及其合作伙伴正在積極尋求更多的治療方案，希望為包括自閉癥在內(nèi)的更多兒童問題找到解決方案。