In einer kürzlich veröffentlichten wissenschaftlichen Arbeit in Grenzen in der Psychologie, hat ein Team italienischer Forscher einen innovativen Ansatz zur Unterstützung von Menschen mit Autismus-Spektrum-Störung (ASD) mithilfe eines humanoiden Roboters namens Pepper entwickelt, der in die fortschrittliche konversationelle künstliche Intelligenz von OpenAI integriert ist. Dieses neuartige System zielt darauf ab, die soziale Interaktion, Kommunikation und kognitiven Fähigkeiten von Menschen mit ASD zu verbessern und bietet einen vielversprechenden Weg in therapeutischen und pädagogischen Umgebungen.

Die Autismus-Spektrum-Störung stellt Einzelpersonen und ihre Familien vor einzigartige Herausforderungen und erfordert häufig maßgeschneiderte pädagogische und therapeutische Ansätze. Herkömmliche Methoden sind zwar wirksam, können jedoch manchmal nicht auf die unterschiedlichen Bedürfnisse und Vorlieben von Menschen mit ASD eingehen. Die Forscher erkannten diese Lücke und waren bestrebt, das Potenzial der Kombination fortschrittlicher Robotik mit modernster künstlicher Intelligenz zu erkunden. Ihr Ziel war es, eine dynamischere, ansprechendere und anpassungsfähigere Lernumgebung zu schaffen, die den spezifischen Anforderungen von Menschen mit ASD gerecht werden kann.

Der Einsatz von Technologie in der ASD-Therapie ist nicht ganz neu, aber die Integration eines sozialen Roboters wie Pepper mit KI-Technologien wie chatgpt von OpenAI ist ein neuartiger Ansatz. Diese Kombination zielt darauf ab, die Vorhersehbarkeit und Konsistenz von Roboterinteraktionen mit den natürlichen Sprachverarbeitungsfähigkeiten der KI zu nutzen und so ein Hybridsystem zu schaffen, das sowohl zuverlässig ist als auch auf die Nuancen der menschlichen Kommunikation reagiert.

„Als multidisziplinäre Gruppe waren wir daran interessiert, die Schnittstelle zwischen Technologie und Gesundheitsversorgung zu erforschen, insbesondere im Zusammenhang mit neurologischen Entwicklungsstörungen (NDDs), die eine erhebliche Herausforderung für Familien und die Gesellschaft darstellen“, sagte der Studienautor Eleonora Bilotta, Professor für allgemeine und kognitive Psychologie an der Universität Kalabrien. „Das Potenzial von KI und sozialer Robotik, wie dem in ChatGPT integrierten Pepper-Roboter, zur Unterstützung von Menschen mit Autismus-Spektrum-Störung (ASD) stellt einen vielversprechenden, innovativen Ansatz für pädagogische Interventionen dar.“

Im Mittelpunkt dieser Studie steht der Pepper-Roboter, ein humanoider Roboter, der für soziale Interaktion konzipiert ist. Pepper ist mit Kameras, Mikrofonen und verschiedenen Sensoren ausgestattet, die es ihm ermöglichen, seine Umgebung wahrzunehmen und darauf zu reagieren. Das Betriebssystem des Roboters, NAOqi, unterstützt seine physischen Bewegungen und Interaktionsfähigkeiten.

Die innovative Wendung dieser Forschung ergibt sich aus der Integration von Pepper mit der OpenAI-Technologie. Diese Integration ermöglicht die Verarbeitung von Sprache und Sprache in Echtzeit, sodass Pepper natürliche Gespräche mit Einzelpersonen führen kann. Das System nutzt eine fortschrittliche Spracherkennung, um gesprochene Sprache in Text umzuwandeln, der dann von den Sprachverständnisalgorithmen von OpenAI verarbeitet wird. Die KI generiert entsprechende Antworten, die Pepper mittels Sprachsynthese liefert.

„Besonders auffällig war die Anpassungsfähigkeit und Reaktionsfähigkeit des in ChatGPT integrierten Pepper-Roboters bei der Simulation realer Interaktionsszenarien mit ASD-Probanden“, sagte Bilotta gegenüber PsyPost. „Die vom Roboter initiierten differenzierten und kontextbezogenen Dialoge zeigten ein Maß an Engagement, das für zukünftige pädagogische und möglicherweise, mit Unterstützung eines Experten, therapeutische Anwendungen ermutigend war.“

Die Forscher skizzierten zwei primäre Interaktionsszenarien – informell und strukturiert – beide darauf zugeschnitten, die Lernerfahrung für Personen mit ASD zu verbessern. Im informellen Szenario führt Pepper offene Gespräche, die spontane Kommunikation und soziale Interaktion ermöglichen. Ziel dieser Einstellung ist es, eine angenehme Umgebung zu schaffen, in der sich Einzelpersonen frei ausdrücken und eine Beziehung zum Roboter aufbauen können.

Durch die Teilnahme an lockeren, unstrukturierten Gesprächen können Personen mit Autismus-Spektrum-Störung ihre sozialen Fähigkeiten in einer Umgebung mit geringem Druck trainieren.

Im Gegensatz dazu ist das strukturierte Szenario stärker geführt, wobei Pepper Problemlösungsaufgaben und strukturierte Aktivitäten leitet. Dieser Ansatz zielt darauf ab, kritisches Denken, Entscheidungsfindung und kognitive Fähigkeiten in einem unterstützenden und methodischen Umfeld zu entwickeln. Der Roboter führt den Einzelnen durch verschiedene Phasen der Problemlösung und gibt ihm Feedback und Ermutigung. Für viele Menschen mit ASD sind Vorhersehbarkeit und Routine von wesentlicher Bedeutung und strukturierte Szenarien würden einen konsistenten Rahmen bieten.

Beide Szenarien nutzen Peppers Fähigkeiten, einschließlich Spracherkennung, Mimik und Körpersprache, zusammen mit dem Verständnis und der Erzeugung natürlicher Sprache von OpenAI. Dadurch entsteht ein dynamisches und interaktives Erlebnis, das sich an die Reaktionen des Einzelnen anpasst und das Engagement fördert.

„Die wichtigste Erkenntnis ist das Potenzial fortschrittlicher Technologie, wie etwa KI-integrierter sozialer Roboter, die kognitiven Funktionen von Menschen mit ASD zu unterstützen“, sagte Bilotta gegenüber PsyPost. „Diese Studie zeigt, wie diese Technologien an spezifische Bildungsbedürfnisse angepasst werden können und personalisierte und interaktive Erlebnisse bieten, die traditionelle Ansätze ergänzen können.“

Doch die Vorteile sind derzeit nur theoretisch. „Ein großer Vorbehalt ist die Notwendigkeit umfassender Tests in der Praxis, um die Wirksamkeit solcher Systeme zu validieren. Fragen zu langfristigen Auswirkungen, zur Generalisierbarkeit der Ergebnisse und zur Integration dieser Technologien in bestehende pädagogische/therapeutische Rahmenbedingungen müssen noch geklärt werden“, erklärte Bilotta.

Sie fügte hinzu: „Es ist wichtig, die ethischen Implikationen zu berücksichtigen und sicherzustellen, dass die Entwicklung solcher Technologien von einem menschenzentrierten Ansatz geleitet wird, der sich auf die Verbesserung der Lebensqualität von Menschen mit ASD konzentriert und gleichzeitig ihre Autonomie und Privatsphäre respektiert.“

Die ethischen Implikationen sind vielfältig. Erstens geht es um die Frage der Einwilligung nach Aufklärung: Sicherstellen, dass die Erziehungsberechtigten von Personen mit ASD den Einsatz dieser Technologie in der Therapie vollständig verstehen und damit einverstanden sind. Privatsphäre und Datenschutz haben oberste Priorität, da persönliche Informationen und Interaktionsdaten sicher behandelt und verantwortungsvoll genutzt werden müssen. Es ist außerdem von entscheidender Bedeutung, sicherzustellen, dass die Technologie menschliche Interaktionen nicht ersetzt, sondern diese vielmehr ergänzt und ein Gleichgewicht zwischen technologischem und menschlichem Engagement aufrechterhält.

„Wir arbeiten aktiv an einem Projekt, das darauf abzielt, die Fähigkeiten unseres bestehenden Systems zu verbessern, indem wir nicht nur die erweiterten Konversations- und visuellen Funktionen von ChatGPT integrieren, sondern auch die kreativen Fähigkeiten von DALL-E integrieren“, sagte Bilotta. „Diese Initiative konzentriert sich insbesondere darauf, die Erfahrungen von Menschen mit ASD und Menschen mit Sehbehinderungen zu bereichern. Unser mehrdimensionaler Ansatz ist darauf ausgelegt, ansprechendere und wirkungsvollere Interaktionen zu fördern und auf die individuellen Bedürfnisse dieser Personen einzugehen, indem er die kombinierten Stärken von Konversations-KI und visueller Kreativität nutzt.“

Die Studie, „Ein mit chatGPT verbundener sozialer Roboter zur Verbesserung der kognitiven Funktionen bei ASD-Patienten“, wurde von Francesca Bertacchini, Francesco Demarco, Carmelo Scuro, Pietro Pantano und Eleonora Bilotta verfasst.