Разработки новосибирских кружков НТИ помогут детям с аутизмом

Устройства сбора данных для анализа поведения детей с расстройствами аутистического спектра (РАС) разработали школьники из лаборатории «Инжевика» Кружкового движения Национальной технологической инициативы (НТИ). Команда старшеклассников вошла в число призеров нейрохакатона по созданию поддерживающих технологий для людей с аутизмом, который прошел в Новосибирске. Предложенные школьниками прототипы готовы протестировать в новосибирском центре реабилитации детей с РАС «Мозаика».

Задачу по разработке инструментария для специализированных ABA-центров (Applied Behaviour Analysis — прикладной анализ поведения) поставила компания BiTronicsLab, которая входит в отраслевой союз NeuroNet НТИ.

«Совместно с экспертами в области аутизма мы поставили перед участниками прикладные задачи. Например — создание платформы сервиса, который мог бы при помощи различных устройств и приложений (сенсоры бионейросигналов, звука, перемещения, видеоустройств) собирать данные для поведенческого анализа. Регистрация таких данных поможет выявлять определенные поведенческие паттерны (шаблоны) и разработать новые технологические решения и продукты, например, в области фиксирования эмоциональных состояний, систем навигации во избежание возможных опасностей и других», — считает генеральный директор BiTronicsLab Тимур Бергалиев.

Работая над задачей, школьники из лаборатории «Инжевика» при Новосибирском государственном университете (НГУ) проанализировали литературу и обсудили тему с экспертами в области аутизма. В результате участники выделили две наиболее узкие проблемы: сложность построения иерархии поощрения при работе с детьми и сложность определения степени концентрированности ребенка при выполнении задания.

Для решения первой задачи команда предложила во время наблюдения за игровым процессом (один из этапов прикладного анализа поведения ребенка при составлении индивидуальной программы) автоматически собирать данные с помощью датчиков с акселерометрами, установленных на игрушках. На хакатоне участники сделали прототип такого устройства и продемонстрировали результаты записи.

Для решения второй проблемы школьники предложили создать головной убор со встроенным ЭМГ-датчиком, который будет оценивать электрическую активность мозга и сигнализировать о концентрации ребенка при помощи светодиодов. При этом кружковцы разработали алгоритм, позволяющий фильтровать электромиографический сигнал и исключить ложные появления.

Работу команды «Инжевика» высоко оценили и эксперты, и специалисты в области расстройств аутистического спектра. В частности, директор ABA-центра «Мозаика» Новосибирска Евгения Чульжанова выразила готовность к сотрудничеству и предложила использовать площадку центра для тестирования прототипов, предложенных ребятами.

«Школьникам удалось на одном уровне со взрослыми участниками хакатона изучить проблему и предложить действительно интересные решения, которые могут помочь специалистам, работающим в области прикладного анализа поведения, в сборе данных, — сказала Евгения Чульжанова. — Нам было бы очень интересно продолжить сотрудничество с ребятами, протестировать их прототипы на наших занятиях и помочь в дальнейшей доработке технологических решений».

Директор по взаимодействию с федеральными проектами и программами развития «Академпарка» Руслан Пермяков подтвердил: за три дня школьникам удалось сделать разработки, не уступающие решениям, предложенным «взрослыми», а на этапе прототипирования школьные команды составили заметную конкуренцию опытным участникам.

«У ребят действительно получились достойные разработки с использованием систем искусственного интеллекта и  обратной биологической связи — не хуже взрослых. За счет того, что они постоянно общались с экспертами и другими командами, у них появились оригинальные решения, которые могут найти применение на практике. Важно, что школьники уже сейчас понимают, что значит довести проект до конца: не просто собрать прототип, а донести свою разработку до конечного пользователя, — подчеркнул Руслан Пермяков. — Мы продолжим работать с ребятами, и в экосистеме Новосибирского Нейронет-центра обязательно будут кружки НТИ».

В команду «Инжевика» вошли Элина Аллаярова, Вадим Баранов, Дмитрий Кушнарев, Владимир Мельников, Андрей Притчин, Алексей Сычев, Игорь Учанов, руководитель — Борис Соломатин. Стоит отметить, что все участники команды в 2019 году вышли в финал Олимпиады Национальной технологической инициативы по профилю «Нейротехнологии», который пройдет уже 18-23 марта. 

Добавим, что нейрохакатон собрал более 100 специалистов в области нейронаук, Data Science, искусственного интеллекта, психологов, педагогов, студентов и школьников. Также участники разработали прототип робота-помощника, который будет распознавать эмоции, обучать и организовывать досуг ребенка с РАС, модель для эффективного распознавания аутизма у человека, решения для оценки прогресса занятий детей.

Победители получили денежные призы и право принять участие в акселерационной программе Сколковского института науки и технологий и компании Philips, которая пройдет при поддержке «Академпарка», Новосибирского Нейронет-центра и НГУ в марте-апреле 2019 года.

Фото — Евы Кеплин, фото-клуб НГУ