Παράκαμψη προς το κυρίως περιεχόμενο

Επιχειρησιακό Πρόγραμμα Ήπειρος 2014-2020

C:\Users\nikobalt\Desktop\ΕΠ.jpg

Τίτλος 

Έξυπνα υπολογιστικά μοντέλα, αισθητήρες και πρώιμοι διαγνωστικοί

δείκτες στην αυτοματοποιημένη διάγνωση ελλειμμάτων προφορικού

λόγου σε παιδιά (SMARTSPEECH)

Φορέας Υλοποίησης 

ΤΗΛΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ TELEGLOBAL E.E.

DOTSOFT ΟΛΟΚΛΗΡΩΜΕΝΕΣ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΔΙΑΔΙΚΤΥΟΥ ΚΑΙ ΒΑΣΕΩΝ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ ΑΝΩΝΥΜΗ ΕΤΑΙΡΕΙΑ

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΙΩΑΝΝΙΝΩΝ - ΕΙΔΙΚΟΣ ΛΟΓΑΡΙΑΣΜΟΣ ΚΟΝΔΥΛΙΩΝ ΕΡΕΥΝΑΣ

Προϋπολογισμός 

425.930,00 ΕΥΡΩ

Διαρθρωτικό Ταμείο 

Ε.Τ.Π.Α. Ευρωπαϊκό Ταμείο Περιφερειακής Ανάπτυξης

Περιγραφή 

Σύμφωνα με την τεκμηριωμένη βιβλιογραφία που αφορά τις δυσκολίες επικοινωνίας στο ηλικιακό φάσμα της προσχολικής ηλικίας, καταγράφονται υψηλές ανάγκες ως προς την πρώιμη ανίχνευση και υποστήριξη των παιδιών και των οικογενειών τους. Οι επικοινωνιακοί δείκτες που αφορούν την προσχολική ηλικία και προσεγγίζονται μέσω του συστήματος αφορούν τη γλωσσική ανάπτυξη, τα αναπτυξιακά ορόσημα του λόγου και της επικοινωνίας, την ψυχοκινητικότητα, τη γνωστική ανάπτυξη εστιάζοντας στους μηχανισμούς μνήμης, μάθησης, προσοχής και τις κοινωνικές δεξιότητες. Παράλληλα, οι κινητές τεχνολογίες σήμερα μεταμορφώνουν τη ζωή μας. Η αξιοποίησή τους στην υγεία και τη μάθηση έχει εξελιχθεί δίνοντας νέες δυνατότητες όπως τη χρήση αισθητήρων για τη συλλογή δεδομένων σχετικά με το επίπεδο δραστηριότητας, τις γνωστικές λειτουργίες, τις σωματικές και κοινωνικές δραστηριότητες για την παρακολούθηση της υγείας αλλά και για άλλες προβλέψεις. Ο σκοπός αυτού του ερευνητικού έργου είναι να μελετηθεί η δυνατότητα αυτοματοποιημένης διάγνωσης με τη χρήση έξυπνων υπολογιστικών μοντέλων, συστημάτων λογισμικού και αισθητήρων σε ομάδες παιδιών καθώς και τα αποτελέσματα της πιλοτικής λειτουργίας. Για το σκοπό αυτό θα σχεδιαστεί και να υλοποιηθεί ένα αυτοματοποιημένο ψηφιακό σύστημα το οποίο θα ανιχνεύει, θα ομαδοποιεί και θα διακρίνει τις ομάδες υψηλού κινδύνου που παρουσιάζουν δυσκολίες λόγου (επικοινωνίας). Το σύστημα αναμένεται να δρα ως εργαλείο αξιολόγησης, συμβουλευτικής και σχεδιασμού πρώιμης παρέμβασης. Το προτεινόμενο καινοτόμο πληροφοριακό σύστημα θα περιλαμβάνει και θα επεξεργάζεται δεδομένα βιοδεικτών τα οποία θα καταγράφονται από φορετούς (wearable) αισθητήρες. Το σύστημα θα υλοποιηθεί με βάση διεθνώς αναγνωρισμένα πρότυπα, για ΑΜΕΑ και θα έχει τη δυνατότητα εφαρμογής για διάγνωση από απόσταση. Θα μπορεί να συλλέξει δεδομένα που αφορούν το ψυχοεκπαιδευτικό προφίλ των παιδιών, το οικογενειακό-υποστηρικτικό πλαίσιο και βιομετρήσεις. Στη συνέχεια μέσα από ειδικά σχεδιασμένες δραστηριότητες, προσαρμοσμένες στο ηλικιακό φάσμα θα αξιολογούνται οι αυθόρμητες αποκρίσεις των παιδιών συνδυαστικά με μετρήσεις από βιοδείκτες. Όλες αυτές οι πληροφορίες θα διαχειρίζονται από ένα έξυπνο σύστημα που θα αναλύει, θα συγκρίνει, θα συνδυάζει και θα προτείνει τις αποφάσεις προκειμένου να ανιχνεύσει, να σχηματίσει, να περιγράψει και να ερμηνεύσει τα δεδομένα αξιολόγησης των τομέων επικοινωνίας. Το ολοκληρωμένο σύστημα θα περιλαμβάνει διαδραστικό λογισμικό υπό τη μορφή παιχνιδιού, σύστημα βάσης δεδομένων, σύστημα γνώσης, καθώς και διαδικτυακό τόπο (portal) με την απαραίτητη σχετική πληροφορία.

Στόχοι 

Στόχος του καινοτόμου αυτού συστήματος SMARTSPEECH είναι να αποκτήσουμε γνώση που θα βασίζεται τόσο στην καθαυτού αξιολόγηση των επικοινωνιακών δεξιοτήτων των παιδιών όσο και σε συνοδές βιομετρήσεις. Στο πλαίσιο αυτό θα αναπτυχθεί η στρατηγική με την οποία το σύστημα θα είναι σε θέση λήψης αυτοματοποιημένων αποφάσεων. Πιο αναλυτικά η στρατηγική αυτή μπορεί να περιλαμβάνει τη νέα γνώση σε συνδυασμό με την υπάρχουσα γνώση των ειδικών, τη σύγχρονη βιβλιογραφία και τα διαγνωστικά κριτήρια, αποτελώντας τη «γνώση» του έξυπνου συστήματος (έμπειρο σύστημα – σύστημα τεχνητής νοημοσύνης) που θα σχεδιαστεί, αναπτυχθεί και υλοποιηθεί με σκοπό την αυτόματη εξαγωγή διαγνωστικών αποφάσεων σχετικά με ελλείματα επικοινωνίας. Αφού αναπτυχθεί το έξυπνο σύστημα, θα αναβαθμιστεί/αναμορφωθεί κατάλληλα η mobile εφαρμογή για τη συλλογή δεδομένων και την αλληλεπίδραση με το έξυπνο σύστημα. Ακολούθως θα γίνει πιλοτική δοκιμή σε πληθυσμούς με σκοπό να τεκμηριωθεί η σωστή λειτουργία του καινοτόμου συστήματος και θα ολοκληρωθεί με τυχόν απαιτούμενες τροποποιήσεις.

Σύμφωνα με τα παραπάνω το σύστημα SMARTSPEECH:

• θα μπορεί να χρησιμοποιηθεί και για διάγνωση από απόσταση

• θα μπορεί να συλλέξει δεδομένα που αφορούν το ψυχοεκπαιδευτικό προφίλ των παιδιών, το οικογενειακό-υποστηρικτικό πλαίσιο και βιομετρήσεις (π.χ. μετρητής καρδιακού ρυθμού, επιταχυνσιόμετρο κ.λπ.)

• μέσα από ειδικά σχεδιασμένες δραστηριότητες, προσαρμοσμένες στο ηλικιακό φάσμα θα αξιολογούνται οι αυθόρμητες αποκρίσεις των παιδιών συνδυαστικά με μετρήσεις από βιοδείκτες (π.χ. φορετής τεχνολογίας-wearable technology)

• όλες αυτές οι πληροφορίες θα διαχειρίζονται από ένα έξυπνο σύστημα που θα αναλύει, θα συγκρίνει, θα συνδυάζει και θα προτείνει τις αποφάσεις προκειμένου να ανιχνεύσει, να σχηματίσει, να περιγράψει και να ερμηνεύσει τα δεδομένα αξιολόγησης των τομέων επικοινωνίας.

Αποτέλεσμα της ανάλυσης του συνόλου των πληροφοριών αυτών είναι να δομηθούν οι πρώιμοι διαγνωστικοί δείκτες που θα καλύπτουν φάσμα των επικοινωνιακών δυσκολιών των  παιδιών προσχολικής ηλικίας.

Αποτελέσματα

Στο πλαίσιο υλοποίησης του προτεινόμενου έργου οι ενότητες εργασίας αφορούν στα εξής: EΕ1. Ορισμός προδιαγραφών, ανάλυση συστήματος και ερευνητική διάσταση: Θα καθοριστεί τι αναμένεται να προσφέρει επιχειρησιακά, λειτουργικά και τεχνολογικά το σύστημα και οι δυνατότητες που θα προσφέρει on-line, καθώς και η δυνατότητα κεντρικής διαχείρισης. Θα καθοριστεί η μορφή της επιθυμητής λύσης του θέματος. Περαιτέρω θα υπάρχει μια ενδελεχής μελέτη για συστήματα αισθητήρων που μπορούν να υποστηρίξουν το όλο εγχείρημα και μια ενδελεχής μελέτη εφαρμογής για το ολοκληρωμένο πληροφοριακό σύστημα που θα υποστηρίζει την όλη διαδικασία. Επίσης, μετά από ενδελεχή έρευνα αγοράς, καταγραφή αναγκών χρηστών και των διαδικασιών υλοποίησης, θα προσδιοριστεί και θα αποτυπωθεί η επιστημονική και ερευνητική διάσταση στην προσέγγιση των προδιαγραφών του καινοτόμου συστήματος με αντικείμενο «Έξυπνα υπολογιστικά μοντέλα, αισθητήρες και πρώιμοι διαγνωστικοί δείκτες στην αυτοματοποιημένη διάγνωση ελλειμμάτων προφορικού λόγου σε παιδιά». Παραδοτέα: Έκθεση προδιαγραφών, ανάλυσης συστήματος και ερευνητική διάσταση. EΕ2. Προμήθεια εξοπλισμού: Θα γίνει προμήθεια της απαραίτητης υλικοτεχνικής υποδομής (υπολογιστές, tablets, συστήματα τηλεπικοινωνιών), αλλά και συστημάτων αισθητήρων για ανάγνωση ιατρικών και κινητικών σημάτων. Παραδοτέα: προδιαγραφές και προμήθεια υπολογιστικού εξοπλισμού και συστημάτων λογισμικού, καθώς και προδιαγραφές και προμήθεια συστήματος αισθητήρων που να καλύπτει τον αριθμό των πιλοτικών χρηστών. EΕ3. Σχεδιασμός και ανάπτυξη εφαρμογής διεπαφής χρήστη για φορητή συσκευή και επιτραπέζιο υπολογιστή: Θα αναπτυχθεί κατάλληλο λογισμικό το οποίο θα υλοποιεί τις απαραίτητες διαδικασίες για τη συλλογή δεδομένων στην αξιολόγηση των τομέων επικοινωνίας. Το λογισμικό αυτό θα έχει τη μορφή διαδραστικού παιχνιδιού και θα υλοποιηθεί τόσο για λειτουργικό σύστημα android όσο και για λειτουργικό σύστημα iOS. Στα πλαίσια του έργου θα αναπτυχθούν παιχνίδια με την βοήθεια του επιστημονικού ερευνητικού προσωπικού του ΤΕΙ Ηπείρου. Το λογισμικό θα διατίθεται από το apple και android stores και θα είναι εύκολο προς εγκατάσταση σε tablets. Στα πλαίσια της ενότητας αυτής της εργασίας θα γίνουν και εσωτερικές πιλοτικές δοκιμές. Περαιτέρω θα σχεδιαστεί και υλοποιηθεί και μια σχεσιακή βάση δεδομένων για το συνολικό προτεινόμενο σύστημα, βάση η οποία θα επικαιροποιείται δυναμικά από τα δεδομένα που θα συλλέγονται. Παραδοτέα: Mobile εφαρμογή. EΕ4. Δοκιμή της Mobile εφαρμογής σε ειδικούς πληθυσμούς και συλλογή δεδομένων: το λογισμικό που θα αναπτυχθεί θα λειτουργήσει και εφαρμοστεί σε ειδικές πληθυσμιακές ομάδες σύμφωνα με τις προδιαγραφές της ανάλυσης απαιτήσεων χρηστών (ΕΕ1), όπως π.χ. σε άτομα με διαταραχές στο φάσμα του αυτισμού, άτομα με διαταραχή ελλειμματικής προσοχής - υπερκινητικότητας, δυσκολίας ανάγνωσης κ.λπ. Συγχρόνως τα δεδομένα από τις μετρήσεις και τις αποκρίσεις από την αλληλεπίδραση με την εφαρμογή θα αποθηκευτούν στην βάση δεδομένων για περαιτέρω ανάλυση. Δεδομένα θα συλλέγονται τόσο από την εφαρμογή λογισμικού (διαδραστικό παιχνίδι) όσο και μέσω του συστήματος αισθητήρων που θα φορούν οι χρήστες. Παραδοτέα: Συλλογή δεδομένων και αποθήκευση στην βάση δεδομένων EΕ5. Στατιστική ανάλυση. Με βάση τον όγκο δεδομένων που θα συλλέγονται και μετά από ένα εύλογο χρονικό διάστημα πιλοτικής λειτουργίας, το σύστημα – μέσω της εφαρμογής στατιστικής ανάλυσης – θα παράγει στατιστικά στοιχεία χρήσης, που θα αναλύονται περαιτέρω από το επιστημονικό δυναμικό της ομάδας έργου. Παραδοτέα: Δείκτες, ορισμός τιμών κατωφλίων και στατιστικές αναφορές. EΕ6. Απόκτηση γνώσης: Σε αυτή την ενότητα εργασίας η ομάδα του έργου θα ασχοληθεί με το να διαμορφώσει τη στρατηγική με την οποία το σύστημα θα λαμβάνει αυτοματοποιημένες αποφάσεις. Πιο αναλυτικά η στρατηγική αυτή θα περιλαμβάνει τη νέα γνώση (δείκτες, ορισμός τιμών κατωφλίων και άλλα αποτελέσματα από τη στατιστική ανάλυση της δοκιμής της Mobile εφαρμογής και τις μετρήσεις από τους βιο-αισθητήρες) σε συνδυασμό