39、为轻度自闭症儿童打造自适应情绪监测游戏及简化人类视觉模型应用

为轻度自闭症儿童打造自适应情绪监测游戏及简化人类视觉模型应用

1. 自闭症儿童游戏治疗背景与需求

自闭症是一种终身发展性残疾，常伴有学习障碍。主要表现为：
- 社交互动受损：难以与他人建立有意义的联系，形成社交关系，理解他人意图。
- 社交沟通受损：在言语和非言语沟通上存在困难，如理解手势和面部表情。
- 想象力受损：游戏发展困难，想象力活动范围有限。

当前研究表明，自闭症患者在可预测环境中会感到舒适，喜欢与计算机和机器人互动。视频和计算机游戏可作为教育工具提升儿童情绪技能，但部分教育游戏无法激发学习所需的建设性推理。此外，自闭症患者注意力易集中在孤立物体上。因此，计算机在自闭症患者教育和治疗中的应用具有积极意义。

此前有相关研究，如Nadel开发的人形机器人Robota，通过基本模仿和轮流游戏促进自闭症儿童模仿和社交互动技能，但需长期研究以揭示其治疗潜力；Grynszpan的研究使用视频序列分析估计情绪强度，但无法实时估计儿童情绪强度。

为发展儿童社交互动和沟通技能，我们提出基于游戏的互动环境，实时追踪儿童情绪表现，以此改变游戏环境触发儿童情绪。

2. 基于情绪的互动游戏

我们提出的游戏可由两名儿童参与，目前追踪一名轻度自闭症儿童的行为，另一名儿童无残疾。每个儿童通过不同计算机控制相同游戏。

游戏中，儿童控制一条可在游戏方块内移动的线，目标是获得最长的线并阻挡对手的线。当一方阻挡对方线时，测量线的长度，线最长者获胜。游戏获胜取决于线的移动速度，系统会根据儿童情绪强度改变线的速度。我们提出动态灵活的情绪强度估计模型，用于调整游戏状态，触发儿童情绪强度变化，以促进轻度自