Análisis mediante inteligencia artificial de las emociones del alumnado autista en la interacción social con el robot NAO

Abstract

Currently, technology is the most widely used tool in the development of daily life activities. The number of fields of knowledge that benefit from its versatility and application in the development of their activities is increasing. In the educational environment, it allows the generation of activities adapted to the needs of students. In recent years, robotics and artificial intelligence are the most widespread. The characteristics of these tools favour their application with students with autism spectrum disorder. Therefore, the objective of the research is the application of robotics to promote communication and social interaction in students with autism by analysing the emotions they show throughout the different activities. For this purpose, a pilot study was implemented with the NAO robot and four autistic children who developed imitation, game and social interaction activities. An automatic system based on convolutional neural networks was used to detect mood states in the interaction process. The results show that sadness, happiness and anger are the emotions most likely to occur in the participants. Therefore, it is concluded that the robot and the artificial intelligence system are a fundamental element to help express emotions in social interaction. Actualmente, la tecnología es la herramienta más utilizada en el desarrollo de las actividades de la vida diaria. Cada vez es mayor, el número de campos de conocimiento que se benefician de su versatilidad y la aplicación en el desarrollo de sus actividades. En el entorno educativo, permite generar actividades adaptadas a las necesidades del alumnado. En los últimos años, la robótica y la inteligencia artificial son las que mayor difusión están teniendo. Las características de estas herramientas favorecen su aplicación con el alumnado con Trastorno del Espectro Autista. Por tanto, el objetivo de la investigación es la aplicación de la robótica para favorecer la comunicación e interacción social en el alumnado con autismo analizando las emociones que manifiestan a lo largo de las distintas actividades. Para ello, se implementó un estudio piloto con el robot NAO y cuatro niños autistas que desarrollaron actividades de imitación, juego e interacción social. Durante su realización se utilizó un sistema automático basado en redes neuronales convolucionales para detectar los estados de ánimo en el proceso de interacción. Los resultados muestran que tristeza, felicidad y enfado son las emociones que tiene una mayor probabilidad de producirse en los participantes. Por tanto, se concluye que el robot y el sistema de inteligencia artificial son un elemento fundamental para ayudar a expresar sus emociones en las interacciones sociales.