Prima generaţie de roboţi terapeutici în faţa celei mai mari provocări. România e gazda proiectului unic în Europa

Filme ca Rain Main sau, mai recent, The Accountant, îi fac pe mulţi oameni să creadă că cei cu o tulburare de spectru autist sunt genii neadaptate din punct de vedere social. În acelaşi timp, cei de la Hollywood încearcă să covingă publicul că sfârşitul omenirii va fi adus de roboţi, care vor pune stăpânire pe Pământ. În lumea reală însă, unde copiii cu autism şi părinţii lor se luptă cu prejudecăţile şi dificultăţile ce vin cu acest diagnostic, o combinaţie între cele două subiecte abordate de cinematografie ar putea duce la o inovaţie în terapie. Însă noutatea vine la pachet cu probleme ce ţin de tehnologie dar şi de morală, iar cercetătorii încă nu ştiu cât de departe vor merge lucrurile în viitor.

Terapia asistată de roboţi a copiilor diagnosticaţi cu tulburări de spectru autist există de zece ani, însă cercetătorii de la şase univeristăţi din Europa sunt aproape de o inovaţie. După mai mult de doi ani de muncă la proiectul DREAM, aceştia au reuşit să construiască un robot autonom care minimalizează intervenţia terapeutului şi lucrează cu pacienţii îndeaproape.

Vocea.biz a vorbit cu câţiva dintre cei implicaţi în proiect pentru a afla mai multe despre munca lor de cercetare, provocările şi dilemele morale ridicate de dezvoltarea tehnologiei în acest domeniu.

Muncă de zece ani

Amazon lucrează la un robot casnic care ar putea fi lansat anul viitor

Palatul Cotroceni şi Palatul Victoria, iluminate în albastru de Ziua Internaţională de Conştientizare a Autismului

Proiectul DREAM a intrat recent în faza finală a sa, când 40 de copii cu tulburări de spectru autist vor face parte dintr-un studiu care implică următorul scenariu: jumătate dintre ei vor experimenta un tip de terapie asistată de robot, iar ceilalţi vor face terapie standard.

„În mod normal, ca să pui pe piaţă un medicament, de la începutul studiului până când el ajunge efectiv în farmacii durează, în medie, în Statele Unite, între 12 şi 15 ani. Partea de tehnologie psihologică nu e atât de complicată, dar e destul de apropiată ca durată. Noi am început studiile pentru copiii cu spectrul autist prin 2007, deci au trecut aproape zece ani. Am parcurs o serie de faze pe care le parcurg toate tehnologiile psihologice. Prima etapă se referă la a vedea dacă teoria din spatele tehnologiei ţine. Spre exemplu teoria că acestor copii le sunt afectate o serie de procese de bază, cum ar fi atenţia împărtişită, imitaţia, colaborarea în decursul sarcinilor şi atunci le sunt afectate abilităţile sociale şi abilităţile de comunicare. A apărut ideea că s-ar putea să fie deschişi la interacţiunea cu tehnologia. Sunt diferite ipoteze, una dintre ele fiind că mintea lor funcţionează în aşa fel încât le este mult mai uşor să interacţioneze cu lumi simple şi predictibile precum roboţii. Fiinţa umană e foarte complexă, numai atunci când zâmbim e un mediu complex. Şi atunci, dacă nu învaţă aceste procese prin interacţiuni umane, poate că le învaţă prin interacţiune cu roboţii”, a explicat profesorul Daniel David, de la Facultatea de Psihologie a Universităţii Babeş-Bolyai din Cluj.

“Am făcut studiile noastre, am citit literatura de specialitate şi am arătat că există o tendinţă de a învăţa prin interacţiune cu fiinţe artificiale, cu roboţii. A doua etapă a fost să testăm tehnologia în cazul copiilor sănătoşi, să vedem dacă utilizarea roboţilor nu creează probleme. Apoi ne-am îndreptat spre copii cu tulburări clinice, cu tulburări de spectru autist. Am lucrat la Cluj, Hunedoara, Bucureşti, Baia Mare, în jur de o sută de copii. Ne-am dat seama că tehnologia ţine şi este sigură. Acum suntem în faza principală, majoră, pentru acest studiu, adică studiul final. Avem tehnologia şi acum vrem să vedem cum funcţionează pe un lot mai mare. Vizăm un grup de 40 de copii cu tulburări de spectru autist, care vor fi distribuiţi în două grupuri. Un grup va primi tratamentul pe care am reuşit să-l elaborăm şi celălalt un tratament psihoterapeutic standard. Acest test ne va spune dacă tehnologia poate fi generalizată în practica clinică sau nu”, a completat David.

De altfel, la Cluj vor fi realizate şi sesiunile de terapie, proiectul fiind o premieră naţională şi una la nivel European, la data demarării.

Profesorul de la UBB spune că specialiştii de la Cluj au lucrat cu colegi din Belgia, Marea Britanie, Franţa şi Suedia, să producă o nouă generaţie de roboţi, care să fie mai inteligenţi ca generaţiile anterioare.

„Adică în anumite sarcini specifice să poată funcţiona autonom, să nu trebuiască mereu să ai în cabinetul terapeutic, pe lângă terapeut şi copil, pe cel care operează robotul. Sigur, robotul operează autonom în cadrul anumitor sarcini, dar e o dezvoltare extraordinară. Speranţa este că aceşti roboţi vor putea funcţiona, într-o oarecare măsură, în şcoli, acasă, astfel încât să nu fie nevoie să fie prezent întotdeauna terapeutul şi operatorul”, a spus Daniel David.

Potrivit acestuia, dacă studiul dă rezultate şi tratamentul e dovedit ca fiind mai eficient decât cel standard, algoritmul este disponibil gratuit şi poate fi accesat de oricine doreşte să-l pună pe diferite platforme robotice.

Cum înveţi un robot să interacţioneze cu pacienţii

Robotul folosit de cercetători în acest studiu se numeşe Nao şi e un robot „umanoid” realizat de Aldebaran Robotics, o firmă din Franţa parteneră în proiect. Varianta folosită în sesiunea de terapie e însă mult evoluată faţă de primele modele, deoarece robotul a fost „învăţat” să citească emoţiile, mişcările şi să aibă anumite reacţii.

James Kennedy, student la Plymouth University, se numără printre cei care a lucrat la aceste aspecte. Spune că Nao e departe de a fi un terapeut, dar devine tot mai autonom. Iar la sfârşitul proiectului ar putea învăţa în timp real cum să citească mişcările şi emoţiile unui copil.

„Încercăm să îmbunătăţim autonomia robotului, dar vrem ca acesta să fie mai autonom pentru ca terapeutul să aibă mai puţin de lucru, şi, în loc să se concentreze pe robot, să se concentreze mai mult pe copil şi pe rezultatele terapiei. Deci, chiar dacă lucrăm ca robotul să facă mai multe lucruri, e pentru ca terapeutul să poată face mai multe. Vor exista cu siguranţă momente când robotul primeşte informaţii greşite de la camere sau copilul face ceva complet neaşteptat, iar pentru acele momente am implementat un mecanism care să permită terapeutului să schimbe acţiunea robotului. Dacă robotul face un lucru greşit sau neaşteptat poate să afecteze copilul într-un fel foarte negativ. De aceea e important ca terapeutul să aibă controlul, chiar dacă robotul e cât se poate de autonom”, a explicat Kennedy.

Acesta spune că pentru sistemul de recunoaştere vizuală, cercetătorii urmăresc câteva lucrur exacte: unde se află faţa copilului, expresia facială, dacă zâmbesc sau nu.

„Toate aceste lucruri sunt învăţate de robot pe baza unor date implementate înainte de sesiune. Există algoritmi prin care e antrenat să găsească feţele copiilor şi să vadă zâmbetele. În acest moment robotul nu învaţă în timp real şi nici nu-şi schimbă comportamentul în funcţie de ce se întâmplă în timpul sesiunii de terapie. Dar păstrăm înregistrările şi, când ceva nu merge bine, ne uităm la comportament şi îl schimbăm. Dar robotul nu învaţă în timp ce copilul e prezent, pentru că deocamdată ne concentrăm pe a evalua dacă terapia funcţionează şi pe a avea un robot care e previzibil”, a mai spus studentul.

Acesta recunoaşte că nimeni nu poate prezice cu siguranţă când roboţii vor fi capabili să înveţe din mers totul, însă un mic pas va fi făcut şi în cadrul acestui proiect: „Avem aceste elemente de învăţare offline, iar scopul e ca, până la final, să avem câteva şi în timp real”.

Potrivit lui James Kennedy, sistemul terapeutic foloseşte cinci camere, două dintre care sunt pentru profunzime. De asemenea, întreg sistemul are nevoie de o putere de calcul foarte mare, necesară pentru a salva informaţiile înregistrate pe durata unei sesiuni de terapie.

Vor înlocui roboţii terapeuţii?

Provocarea de a pune faţă în faţă un copil cu o tulburare din spectru autist şi un robot este reală, iar chiar dacă părinţii sunt fericiţi să găsească noi terapii care să-i ajute pe micuţi, cercetătorii trebuie să fie foarte atenţi. Nici copiii şi nici adulţii n-ar trebui să fie dependenţi de tehnologie, iar drumul e unul alunecos. Dr. Kathleen Richardson urmăreşte chestiunile ce ţin de morală în proiectul DREAM şi spune că atunci când introduci un robot în orice situaţie o schimbă.

„Ce e diferit în acest proiect este că robotul e folosit foarte specific ca o unealtă care să ajute în terapie. Ar putea fi cazul, în viitor, să se dorească eliminarea terapeuţilor şi înlocuirea lor cu roboţii. Trăim totuşi într-un sistem care întotdeauna urmăreşte factorul economic, aşa că dacă un robot e mai ieftin decât un om, indiferent dacă e mai bun sau nu, uneori poate reprezenta o alegere a unui stat sau a unui guvern. Şi cred că asta ar fi o problemă, să eliminăm orice contact uman. Dar dacă foloseşti robotul într-un mod discret, ca o unealtă, atunci cred că oamenii se vor simţi mai confortabili cu ideea. Nu vrem să avem clinici în care să intri şi să fii întâmpinat de un robot la recepţie, după care de un alt robot în camera de terapie şi, apoi, când pleci acasă, să te aştepte un alt robot. Asta nu ar face bine oamenilor, pentru că noi avem nevoie unii de ceilalţi.

Terapia de succes e despre conexiunea între terapeut şi persoana aflată în terapie, e o parte imensă din asta. Nu e doar o ecuaţie, e despre relaţia pe care o formezi cu un copil în decursul timpului. Un copil trebuie să aibă încredere în tine, să se simtă confortabil în prezenţa ta, asta ajută terapia. E îngrijorător, pentru că dacă în viitor vom decide că nu vom mai avea nevoie de oameni şi o parte tot mai mare din viaţa noastră va fi influenţată de roboţi – acasă, la şcoală – ar fi o lume foarte singuratică, nu? E un viitor pe care nimeni nu îl doreşte”, crede Dr. Richardson.

Cercetătorul ridică un semn de întrebare important: ar putea roboţii să ia locul terapeuţilor?

„Cred că există multe locuri unde roboţii sunt văzuţi ca posibili înlocuitori. Realitatea e că poţi să te uiţi la lucrurile pe care oamenii le fac mecanic – doar îndeplinesc o sarcină – şi dacă reuşeşti să faci o maşină să îndeplinească acea sarcină n-ar mai conta. Dar eu cred că de fapt contează atunci când vine vorba de ceva ca terapia. Să ai tot timpul o persoană în încăpere. În proiectul DREAM se numeşte autonomie supervizată, aşa că nu se va renunţa la terapeut, cel puţin nu în acest proiect”, a adăugat Dr. Richardson.

O altă problemă ridicată de aceasta se referă la faptul că folosirea roboţilor în acest fel în cadrul şedinţelor de terapie transformă maşinile în aparate care înregistrează totul. Iar având în vedere riscurile cibernetice, pericolul este unul real.

„Trebuie să ne gândim la supraveghere, protejarea datelor. Ar putea fi un robot accesat de un infractor cibernetic? Acum e într-un laborator, e protejat pentru că cercetători specializaţi în tehnologii de ultimă oră se asigură că sistemul e în siguranţă. Dar ce se întâmplă într-o sală de clasă obişnuită, sau într-o locuinţă? Ar putea infractorii să acceseze informaţii despre un elev sau o familie întreagă? Acestea sunt probleme reale cu care se confruntă toţi cei care dezvoltă astfel de tehnologii”, a conchis cercetătorul.

Cine face parte din proiect

Proiectul DREAM e finanţat cu 6.690.000 de euro de către Comisia Europeană şi e dezvoltat de şapte parteneri, incluzând Universitatea Babeş-Bolyai, University of Skövde, Vrije Universiteit Brussel, Plymouth University, University of Portsmouth, De Montfort University şi Aldebaran Robotics, o companie din Franţa ce concepe, dezvoltă, construieşte şi comercializează roboţi umanoizi.

Părinţii copiilor cu vârste între 4 şi 6 ani diagnosticaţi cu tulburare de spectru autist pot să beneficieze gratuit, în cadrul proiectului DREAM, de evaluări şi intervenţii. Perioada de derulare a studiului este între februarie şi iunie 2017, iar sesiunile au loc la Facultatea de Psihologie din Cluj-Napoca (str. epublicii nr. 37). Persoana de contact: Psiholog Anamaria Ciocan – 0740930789