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人工知能と拡張代替コミュニケーション AAC (AIinAAC)

2025年5月28日 更新者:Krista Wilkinson、Penn State University

人工知能を応用して拡張および代替コミュニケーションへのアクセスを改善する

このプロジェクトの包括的な目的は、自然な音声ではコミュニケーションのニーズを満たせない、運動障害や視覚障害を持つ個人の支援コミュニケーション技術 (補助的および代替的コミュニケーション) へのアクセスを変革することです。 こうした人々は、運動や視覚機能が制限されているため、従来の追加的および代替的コミュニケーションにアクセスできないことがよくあります。 しかし、そのような個人のほとんどは、慣れ親しんだコミュニケーションパートナーによって確実に解釈される、特異な身体ベースのコミュニケーション手段を持っています。 このプロジェクトでは、運動障害や視覚障害のある人の特異な動作パターンに関する情報をセンサーやカメラのフィードから収集する人工知能アルゴリズムをテストします。 センサーまたはカメラのフィード情報に基づいて、人工知能アルゴリズムが個人のジェスチャーを解釈し、その解釈を音声出力に変換します。 たとえば、個人が「欲しい」と伝える手段として手を振ると、人工知能アルゴリズムがそのジェスチャーを検出し、音声生成テクノロジーに「欲しい」という音声メッセージを生成するよう促します。 これにより、動作が制限されているものの特異な動作をする人が、他の方法では手の届かない拡張的かつ代替的なコミュニケーション技術にアクセスできるようになります。

調査の概要

詳細な説明

重度障害者のコミュニケーションのニーズに関する全国合同委員会のコミュニケーション権利章典に記載されているように、「程度や重度にかかわらず、障害を持つすべての人は、コミュニケーションを通じて自分の存在条件に影響を与える基本的な権利を持っています。 」 最適なコミュニケーション結果を促進する音声言語療法へのアクセスは、国連の障害者権利条約第 19 条によって基本的権利であるとも指摘されています。 しかし、身体障害または知的障害のある人の多くは言語に制限があり、主なコミュニケーション手段として音声を使用することができません。 これらの個人にとって、支援コミュニケーション技術 (拡張および代替コミュニケーション) は、この重要な人権を実現するための重要な一連のサポートを提供します。

強化代替コミュニケーションは広く使用されており、証拠に基づいていますが、視覚障害および付随する運動障害を持つ個人向けの強化代替コミュニケーションを設計する際には、特別な課題があります。 音声言語とは異なり、支援された拡張代替コミュニケーションの多くでは、語彙項目は視覚的 (文字、単語、記号) であり、外部デバイス (たとえば、タブレットまたは専用デバイス)。 利用可能な語彙を最大限に活用するために、臨床医は多くの記号を小さなディスプレイに配置することがよくあります。 この戦略は一部の人にとっては役立ちますが、特定のページに表示される語彙を最大化しますが、視覚情報を見ること(眼)も処理(皮質)もできない視覚障害のある人にとっては重大な問題です。 さらに、これらの語彙項目へのアクセスには、多くの場合、指や視線を使用して記号や手足を選択してスイッチをアクティブにする必要があります。 このような種類の反復的な選択は、運動障害のある人にとっては難しく、疲労する場合があります。 その結果、他の人にとって有効な、強化的で代替的なコミュニケーションにアクセスする従来の方法は、視覚障害や運動障害のある人にとっては選択的により困難になります。 そのような個人の視覚的および運動的負担を軽減する、強化および代替のコミュニケーション技術を開発することが緊急に必要とされています。

このプロジェクトは、補助による(つまり、技術支援による)通信モードと補助なし(つまり、身体ベースによる)通信モードとの間の伝統的な区別を再考することによって、補助による拡張および代替通信アクセスの柔軟性を大幅に高めることを目的としています。 支援型コミュニケーション モードは、多くのコミュニケーション パートナー (強化的で代替的なコミュニケーションを使用する個人に慣れていない人であっても) に容易に理解できる象徴的コミュニケーションの力を提供します。 ただし、補助モードは、利用可能な語彙、メッセージの準備速度、環境の制約、自然な会話をサポートする能力の点で非常に制限される可能性があります。 一方、補助なしのコミュニケーション モードでは、ユーザーのスキル セットの範囲内にあるさまざまな自然な動作を行うことができ、少ない労力で迅速に行うことができます。 単独モードの欠点は、不慣れなパートナーにとって理解するのが難しいことが多く、そのため潜在的なコミュニケーションパートナーの範囲が制限され、身体ベースのコミュニケーションを観察するには、コミュニケーションパートナーが補完的かつ代替的なコミュニケーションユーザーに近づく必要があることです。

現代のテクノロジーを考慮すると、自然な空気のジェスチャーから顔の表情やその他の意図的な動きのパターンに至るまで、補助なしの入力を感知して解釈するテクノロジーの能力を活用することにより、補助付きの拡張代替コミュニケーションへのアクセスを大幅に増やすことは理論的にも実際的にも可能です。 テクノロジーにアクセスするための補助手段として補助なしの入力を利用すると、補助による象徴的コミュニケーションの力と、個々のユーザーが使用する容易さ、速度、および独自の動作が融合されます。 そうすることで、ユーザーのアクセスの負担が (少なくとも部分的に) 支援された拡張および代替通信技術自体に移されることになります。 実際、障害を持つ個人の運動能力や視覚スキルに合わせた柔軟なテクノロジーの構築は、最新のデバイスの能力の範囲内で十分に可能であり、ヒューマン コンピュータ インタラクションやアクセシブル コンピューティングの研究が活発に行われている分野です。

このプロジェクトでは、強化的かつ代替的なコミュニケーション アクセスのために、特異で個人固有の補助なしのジェスチャーを解釈できる人工知能アルゴリズムをテストします。 この提案されたシステムは、人間中心で、使用にインスピレーションを受け、容易にプログラムできることを目的としており、拡張および代替通信サービスに関与する可能性のあるユーザーとその通信パートナーの両方に力を与えることができます。 このプロジェクトでは、アルゴリズムを広く適用できるようにするために、さまざまな運動障害を持つ個人を募集します。

研究の種類

介入

入学 (実際)

6

段階

  • 適用できない

連絡先と場所

このセクションには、調査を実施する担当者の連絡先の詳細と、この調査が実施されている場所に関する情報が記載されています。

研究場所

    • Pennsylvania
      • University Park、Pennsylvania、アメリカ、16802
        • The Pennsylvania State University

参加基準

研究者は、適格基準と呼ばれる特定の説明に適合する人を探します。これらの基準のいくつかの例は、人の一般的な健康状態または以前の治療です。

適格基準

就学可能な年齢

  • 大人
  • 高齢者

健康ボランティアの受け入れ

いいえ

説明

包含基準:

  • 痙縮、運動失調、ジストニアなど、さまざまな形で現れる運動障害がある(これらのタイプの運動障害は互いに異なり、さまざまな遺伝的状態や出生前または出生直後の脳損傷が原因で生じる可能性がある)そして一般的にはすべてが脳性麻痺または運動障害という包括的な用語に分類されます。 注: 運動障害に加えて知的障害の有無は除外基準ではありません。つまり、知的能力が損なわれていない個人と知的障害のある人の両方が含まれることになります。
  • 柔らかいリストバンド内に埋め込まれた手足 (手首や肘など) に取り付けられた小さなバイオセンサー (メダリオンほどのサイズ) を許容できる/許容する

除外基準:

  • 運動障害がないこと
  • 柔らかいリストバンドを使用して手足 (手首や肘など) に取り付けられた小さなバイオセンサー (メダリオンほどのサイズ) には耐えられません。

研究計画

このセクションでは、研究がどのように設計され、研究が何を測定しているかなど、研究計画の詳細を提供します。

研究はどのように設計されていますか?

デザインの詳細

  • 主な目的:デバイスの実現可能性
  • 割り当て:なし
  • 介入モデル:単一グループの割り当て
  • マスキング:なし(オープンラベル)

武器と介入

参加者グループ / アーム
介入・治療
実験的:人工知能アルゴリズムの学習性と有用性の評価
参加者は人工知能アルゴリズムの使い方を学び、使いやすさと効率性をテストします。
運動障害や視覚障害を持つ個人による身体ベースのジェスチャーを検出および解釈するための人工知能アルゴリズムの有効性が評価されます。

この研究は何を測定していますか?

主要な結果の測定

結果測定
メジャーの説明
時間枠
ユーザー/パーソナルケア補助者による人工知能アルゴリズムのプログラミングにかかる​​時間
時間枠:平均12ヶ月
参加者がアルゴリズムのプログラミングを習得するのにかかる時間 (所要分数)
平均12ヶ月
ユーザー/パーソナルケア補助者によってプログラムされたメッセージの数
時間枠:平均12ヶ月
ユーザー/パーソナルケア補助者がセッション中にプログラムできるメッセージの数
平均12ヶ月

協力者と研究者

ここでは、この調査に関係する人々や組織を見つけることができます。

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出版物と役立つリンク

研究に関する情報を入力する責任者は、自発的にこれらの出版物を提供します。これらは、研究に関連するあらゆるものに関するものである可能性があります。

研究記録日

これらの日付は、ClinicalTrials.gov への研究記録と要約結果の提出の進捗状況を追跡します。研究記録と報告された結果は、国立医学図書館 (NLM) によって審査され、公開 Web サイトに掲載される前に、特定の品質管理基準を満たしていることが確認されます。

主要日程の研究

研究開始 (実際)

2024年9月24日

一次修了 (実際)

2025年5月1日

研究の完了 (実際)

2025年5月1日

試験登録日

最初に提出

2024年8月29日

QC基準を満たした最初の提出物

2024年9月12日

最初の投稿 (実際)

2024年9月19日

学習記録の更新

投稿された最後の更新 (実際)

2025年6月3日

QC基準を満たした最後の更新が送信されました

2025年5月28日

最終確認日

2025年5月1日

詳しくは

本研究に関する用語

個々の参加者データ (IPD) の計画

個々の参加者データ (IPD) を共有する予定はありますか?

未定

IPD プランの説明

「Databrary」リポジトリが使用される理由は、(a) 特にビデオ共有用に開発されたこと、(b) 異なるレベルのアクセスがメンバーのみに許可されており、そのすべてに調査研究者の承認が必要であるためです。 研究調査者は、動きとアルゴリズム機能に関する匿名化された情報 (たとえば、センサーから得られた x-y-z 座標) のみが利用できるアクセス レベルを設定します。 研究調査官は、運動のオリジナルビデオを見たい調査員がそのレベルのアクセスを申請できるように、より制限されたアクセスレベルも設定する予定だ。 同意書には、この種の共有が行われることが記載されています。

医薬品およびデバイス情報、研究文書

米国FDA規制医薬品の研究

いいえ

米国FDA規制機器製品の研究

いいえ

米国で製造され、米国から輸出された製品。

いいえ

この情報は、Web サイト clinicaltrials.gov から変更なしで直接取得したものです。研究の詳細を変更、削除、または更新するリクエストがある場合は、register@clinicaltrials.gov。 までご連絡ください。 clinicaltrials.gov に変更が加えられるとすぐに、ウェブサイトでも自動的に更新されます。

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