L’autisme et les troubles du neuro-développement sont des troubles qui apparaissent dès l’enfance. Ils se caractérisent par une perturbation du développement cognitif et/ou affectif, entraînant un retentissement sur le fonctionnement adaptatif, scolaire, social et familial. Comme le précise le site dédié du ministère de la Santé, on parle de troubles du « spectre » de l’autisme (TSA), car le terme ”autisme” recouvre une réalité très large. Chaque personne peut se situer à des degrés différents dans le spectre de l’autisme, selon la fréquence et l’intensité de ses particularités. Mais si l’autisme s’exprime différemment selon chaque individu, certaines caractéristiques communes permettent de le diagnostiquer.
De nombreuses familles d'enfants autistes doivent faire face à des problèmes de communication et de comportement, et à des difficultés d'interaction sociale. Des recherches antérieures avaient déjà suggéré que les robots d'assistance sociale peuvent aider ces enfants dans leur apprentissage. Mais ces interventions thérapeutiques fonctionnent mieux si le robot peut interpréter avec précision le comportement de l'enfant et réagir de manière appropriée. Tel est le profil d'un robot créé par des chercheurs du département d'informatique de l'University of Southern California (USC), qui a la particularité de se spécialiser dans l'apprentissage personnalisé grâce à l'intelligence artificielle.
« Comprendre le comportement de l'enfant et en y répondant en temps réel »
« Si vous pensez à un véritable environnement d'apprentissage, l'enseignant va apprendre des choses sur l'enfant et l'enfant apprendra des choses d'eux. C'est un processus bidirectionnel et cela ne se produit pas avec les systèmes robotiques actuels. Cette étude vise à rendre les robots plus intelligents en comprenant le comportement de l'enfant et en y répondant en temps réel. », expliquent les chercheurs dans un communiqué. Ces derniers ont placé pendant un mois leur robot baptisé « Kiwi », habillé comme un oiseau à plumes vertes et équipé d'une technologie d'apprentissage automatique, dans les maisons de 17 enfants âgés de 3 à 7 ans atteints de troubles du spectre autistique.
Presque quotidiennement, les enfants ont joué à des jeux de mathématiques sur le thème de l'espace sur un écran tactile du robot tandis qu'il leur fournissait des instructions et des commentaires. Les commentaires et la difficulté des jeux ont été personnalisés en temps réel selon les performances de chaque enfant grâce à des algorithmes. Par exemple, si un enfant répondait correctement, Kiwi disait une phrase comme « Bon travail! ». Mais s'il répondait mal, le robot lui donnait quelques conseils utiles pour résoudre le problème et ajustait la difficulté et les commentaires dans les prochains jeux. L'objectif étant de maximiser la difficulté, tout en ne poussant pas l'enfant à faire trop d'erreurs.
Une amélioration des capacités de raisonnement
« Si vous n'avez aucune idée du niveau de capacité de l'enfant, vous lui lancez tout un tas de problèmes variés et ce n'est pas bon pour son engagement ou son apprentissage. Mais si le robot est capable de trouver un niveau de difficulté approprié, alors cela peut vraiment améliorer l'expérience d'apprentissage. », ajoutent les chercheurs. Grâce à des caméras connectées, le robot est qui plus est capable d'analyser le comportement de l'enfant à travers ses gestes (dialogue, contact visuel, mouvement de tête) pour surveiller son comportement social. Une reconnaissance en temps réel qui permet d'éviter que l'enfant ne se désinvestisse de l'activité et reste concentré plus longtemps sur celle-ci.
Des évaluations ont été effectuées avant et après la période d'étude : les résultats ont montré que 100% des enfants ont amélioré leurs compétences en mathématiques, tandis que 92% ont amélioré leurs compétences sociales. Il a aussi été constaté que les enfants étaient engagés environ 70% du temps lorsque le robot avait parlé dans la minute précédente, mais moins de 50% du temps lorsqu'il n'avait pas parlé pendant plus d'une minute. Sans pour autant oublier que les meilleurs progrès sont issus d'interactions humaines bienveillantes, les chercheurs espèrent que ce robot puisse être utilisé chez les familles qui n'ont pas les moyens de recourir à des thérapies comportementales ou à de l'orthophonie.