自闭症谱系障碍儿童个别教育计划智能推荐与自适应干预
批准号:
62107031
项目类别:
青年科学基金项目(C类)
资助金额:
30.0 万元
负责人:
王广帅
依托单位:
学科分类:
教育信息科学与技术
结题年份:
2024
批准年份:
2021
项目状态:
已结题
项目参与者:
王广帅
中文摘要
自闭症儿童教育干预是亟待解决的重要社会问题,是信息科学、教育科学、认知科学等学科交叉领域的研究前沿,属于我国特殊教育领域的一项重大需求。本项目面向自闭症儿童个性化适应性干预的基础科学问题,重点突破量化评估、资源推荐和路径规划三个方面的技术瓶颈:针对个体特征及发展轨迹的异质性,提出技术增强的形成性评估方法,实现量化评估和特征模型的准确构建;针对个别教育计划任务重、实施难、成效低,智能化水平不足,构建自闭症领域专家知识库,基于规则和案例推理的混合推荐方法,实现个别教育计划的智能推荐;针对静态化干预方案难以满足个体能力随干预进程动态发展的需求,提出融合深度学习与强化学习的动态路径规划方法,实现个性化干预的自适应。基于以上工作,实质性提升自闭症儿童量化评估的准确性,智能推荐个别教育计划,自适应规划学习路径,实现人工智能技术对自闭症儿童个性化教育干预的赋能,促进特殊教育现代化发展。
英文摘要
Educational intervention for children with autism spectrum disorder (ASD) is an interdisciplinary research frontier for fields including Information, Education, and Cognitive Science, and is a major demand of special education in China. Focusing on the basic science aspect of the personalized adaptive intervention for children with ASD, the current project aims to break through three technical bottlenecks: quantitative evaluation, resource recommendation, and path planning. Targeting children’s individual differences of the characteristics and development trajectory of ASD, the current project proposes a technology-enhanced formative evaluation to achieve characteristics’ quantitative assessment and accurate modeling. In view of the heavy task load, implementation difficulties, low effectiveness, and the lack of intelligence level of individualized education program (IEP), the current program aims to establish the Knowledge Base of ASD that utilizes a rule- and case-based recommendation approach to achieve the intelligent recommendation of IEP. In addition, as the static intervention is insufficient in meeting the demands of individual progresses made during the intervention, the current project presents a dynamic path planning approach that integrates deep learning and reinforcement learning to accomplish the self-adaptation approach of personalized intervention for children with ASD. Taken together, the current project will significantly improve the accuracy of the quantitative evaluation, offer intelligent recommendation of IEP, plan self-adaptive learning path, achieve AI-enhanced personalized educational intervention for children with ASD, and therefore promote the modernization of special education.
自闭症谱系障碍(自闭症)儿童教育干预是亟待解决的重要社会问题,是信息科学、教育科学、认知科学等交叉科学的研究前沿,属于我国特殊教育领域的一项重大需求。本项目面向自闭症儿童个性化适应性干预的基础科学问题,重点突破量化评估、资源推荐和路径规划三个方面的技术瓶颈:针对个体特征及发展轨迹的异质性,提出技术增强的形成性评估方法,实现量化评估和特征模型的准确构建;针对个别教育计划任务重、实施难、成效低,智能化水平不足,构建专家知识库,基于规则和案例推理的混合推荐方法,实现个别教育计划的智能推荐;针对静态化干预方案难以满足个体能力随干预进程动态发展的需求,提出融合深度学习与强化学习的动态路径规划方法,实现个性化干预的自适应。基于以上工作,实质性提升自闭症儿童量化评估的准确性,智能推荐个别教育计划,自适应规划学习路径,实现人工智能技术对自闭症儿童个性化教育干预的赋能,促进特殊教育现代化发展。课题组在国家自然科学基金资助下,按计划严格执行各项工作,顺利完成任务书中的研究目标,取得了一系列科研成果:在Autism Research、Behavioral Sciences、Expert Systems with Applications、现代教育技术等信息科学及交叉学科权威期刊发表 SCI/SSCI/CSSCI 论文6 篇,包含SCI&SSCI双检索一区论文2篇, SSCI检索论文4篇,CSSCI 论文1篇;发表EI 会议论文4篇;新增学术论文共计11 篇;出版专著1部(人工智能技术增强的孤独症儿童教育干预,科学出版社);申请发明专利 1项,授权软件著作权1项;相关成果获湖北省高等学校人文社会科学研究优秀成果奖1项、全国颠覆性技术创新大赛优秀项目;培养硕博研究生6名,本科生2名;出站博士后1名;科研成果转化应用于多所特殊教育机构、儿童医院,并成功应用于社区孤独症早期筛查任务。
国内基金
海外基金