Ciencia y Tecnología

Cómo les pueden ayudar los robots a los estudiantes con discapacidades

2022-03-30

Un uso clave de la inteligencia artificial en la educación especial es su capacidad para...

Alina Tugend | The New York Times

Nuevas herramientas utilizan inteligencia artificial para ayudar a los estudiantes con autismo y dislexia y facilitan la accesibilidad para las personas ciegas o sordas. (Juan Carlos Pagan/The New York Times).

Nuevas herramientas utilizan inteligencia artificial para ayudar a los estudiantes con autismo y dislexia y facilitan la accesibilidad para las personas ciegas o sordas. (Juan Carlos Pagan/The New York Times).

Imagina esto: robots que ayudan a enseñar habilidades sociales a niños con autismo. Software de traducción que les da una experiencia más fluida e interactiva a los estudiantes sordos. Análisis de datos que determinan métodos eficientes para identificar a las personas con dislexia.

Estas herramientas, que incorporan inteligencia artificial, buscan encontrar mejores mecanismos para detectar, enseñar y ayudar a quienes tienen trastornos del aprendizaje. Algunas ya están en los salones de clase; otras siguen en la fase de investigación.

Los robots sociales, que están diseñados para interactuar con humanos, pueden ayudar a enseñarles habilidades sociales y educativas a estudiantes con todo tipo de capacidades; entre ellos, quienes padecen trastorno por déficit de atención con hiperactividad, deficiencia auditiva, síndrome de Down y autismo.

Abordar las necesidades de los niños en el espectro autista tiene una urgencia particular debido a la gran cantidad de menores que padecen el trastorno: a uno de cada 54 niños se le diagnostica autismo, según los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades de Estados Unidos.

Y frente a los robots, esos estudiantes no suelen responder “igual que con los títeres, las terapias con mascotas o muchos otros mecanismos que hemos probado”, comentó Brian Scassellati, profesor de Informática, Ciencias Cognitivas e Ingeniería Mecánica en la Universidad de Yale.

Esto podría deberse a que los robots parecen humanos, pero no juzgan, comentó Scassellati. Los robots vienen en una variedad de diseños, incluidos un niño pequeño, una máquina clásica estilo ciencia ficción y un hombre de nieve de peluche; además, tienen nombres alegres como Kaspar, Nao y Zeno.

En un estudio reciente de Scassellati y sus colegas, uno de los primeros prototipos de un robot llamado Jibo —que parece una lamparita de mesa con una cabeza redonda que gira en todas direcciones cuyo rostro es un círculo blanco brillante en una pantalla táctil— fue utilizado a diario durante 30 días con doce niños y sus cuidadores. Jibo modeló el comportamiento relacionado con la mirada social, como hacer contacto visual y compartir la atención, también brindó retroalimentación y orientación durante seis juegos interactivos que se jugaban en pantallas.

“El trabajo del robot era ajustar la dificultad del juego con base en el rendimiento del niño”, comentó Scassellati. Sin embargo, la idea no es que el robot remplace a un maestro o un cuidador. “Nunca queremos fomentar que los niños solo respondan a la tecnología; eso no les hace ningún bien”, opinó. “Queremos posibilitarles la interacción con la gente de una manera más trascendental”.

Según algunos trabajos de investigación, los robots ayudan a mejorar las habilidades sociales y educativas, pero se necesitan muchos estudios más para descubrir cómo lograr que estos cambios perduren y se traduzcan al mundo real.

¿Qué papel juega la inteligencia artificial en todo esto? La tecnología ha avanzado, pero también la investigación sobre cómo se forman las percepciones, cómo pueden las personas inferir los sentimientos y los pensamientos de otras y qué conforma la inteligencia emocional. Estos conocimientos se pueden traducir en algoritmos que les permiten a los robots interpretar el discurso, los gestos y las señales complejas verbales y no verbales, así como aprender de la retroalimentación.

Danielle Kovach, quien imparte clases de educación especial para niños de tercer grado en Hopatcong, Nueva Jersey, comentó que le daba curiosidad ver los resultados de una investigación más profunda. “Gran parte de enseñarles habilidades sociales a estudiantes con autismo es leer las expresiones faciales, el lenguaje corporal y percatarse de las señales sociales de los demás. ¿Un robot es capaz de imitar lo que aprendemos de los humanos?”, cuestionó. Kovach también es presidenta de Council for Exceptional Children, una organización de profesionales de la educación especial.

Aunque los robots sociales se usan principalmente en estudios de investigación, hay un mercado naciente enfocado en los salones de clase y los particulares. Por ejemplo, desde inicios de 2021, LuxAI, una empresa con sede en Luxemburgo, les ha vendido el QTRobot, un dispositivo de aspecto amigable y un diseño especializado, a los padres de hijos con autismo; en la actualidad, solo funciona en inglés y francés.

Los niños con autismo interactúan con el robot a diario entre diez minutos y una hora, según su edad y el nivel de apoyo que necesitan, comentó Aida Nazari, cofundadora de LuxAI. La empresa ha vendido algunos cientos de QTRobots, en su mayoría a familias de Estados Unidos, agregó Nazari. Sin embargo, para muchas familias, un robot social podría ser muy caro en este momento. Los QTRobots cuestan 2000 dólares más una suscripción mensual al software de 129 dólares, la cual incluye servicios de apoyo.

La inteligencia artificial también se utiliza de una manera más sencilla para ayudar a quienes viven con autismo: por medio de los videojuegos. Maithilee Kunda, profesora adjunta de Informática en la Universidad Vanderbilt, y sus colegas crearon un videojuego llamado “Film Detective”, cuya versión piloto será lanzada esta primavera.

El concepto: el jugador despierta en el futuro —el año 3021— y debe ayudar a una científica y a su ayudante robot a atrapar a un villano que está robando artículos del Museo de Historia Humana. Su trabajo de investigación implica el uso de una serie de fragmentos de películas para decodificar cómo se comporta la gente en el mundo de la actualidad.

“Mucha gente con autismo tiene un razonamiento visual superior, pero mucha dificultad con la acción social”, comentó Kunda. “Así que pensamos: ‘¿Y si les damos mecanismos visuales para imaginar la teoría de la mente?’”. La teoría de la mente es la capacidad de imaginar qué están pensando o sintiendo otras personas, algo que puede ser particularmente difícil para la gente con autismo y complicar las interacciones sociales.

El juego apela a la teoría de la mente por medio de fragmentos de películas, al pedirles a los jugadores que interpreten por qué los personajes actuaron de la forma que lo hicieron y qué pudieron haber estado pensando.

El uso de la inteligencia artificial para mejorar la accesibilidad visual y auditiva también está evolucionando con rapidez.

Por ejemplo, el Instituto Técnico Nacional para Sordos, uno de los nueve colegios del Instituto de Tecnología de Rochester, colaboró con Microsoft para personalizar tecnología y plataformas que ya existían a fin de subtitular clases para los estudiantes sordos y con dificultades auditivas. Las clases tienen intérpretes de lenguaje de señas y estenógrafos, pero era necesaria más ayuda.

Para fines del instituto, a Microsoft Translator se le “enseñó” la terminología especializada que se usa en las clases, así como un vocabulario específico para la universidad, como los nombres de algunos edificios y personas, señaló Wendy Daniels, miembro del cuerpo docente de investigación, quien es sorda.

Con la inteligencia artificial, la traducción del discurso hablado a la palabra escrita es mucho más fluida de lo que solía ser el reconocimiento automático del habla, comentó Daniels. Y a causa de la pandemia, durante la cual los rostros cubiertos generaron una dificultad particular en la comunicación para muchas personas sordas y con dificultades auditivas, el instituto desarrolló una aplicación llamada TigerChat. La aplicación transforma el discurso hablado en mensajes de texto, lo cual facilita la conversación entre amigos.

Un uso clave de la inteligencia artificial en la educación especial es su capacidad para detectar patrones en grandes cantidades de datos a fin de identificar y definir mejor ciertas discapacidades.

Tomemos la dislexia como ejemplo. Las personas que padecen el trastorno suelen tener problemas de lectura porque les cuesta conectar las letras y las palabras en la página con los sonidos correspondientes que representan. A partir de 2020, 47 estados solicitaron que los estudiantes fueran examinados para detectar la dislexia en los primeros niveles de la educación primaria. Sin embargo, no hay ninguna herramienta diseñada en específico para esto y la dislexia suele ser mal diagnosticada… o pasarse por alto por completo.

La evaluación más utilizada para detectar la dislexia es una prueba llamada Indicadores Dinámicos de Habilidades Básicas de Alfabetización Temprana (DIBELS, por su sigla en inglés), la cual se suele aplicar a todos los alumnos desde el jardín de niños hasta el tercer grado para evaluar su comprensión lectora y alfabetización general, comentó Patrick Kennedy, investigador sénior asociado en el Centro de Enseñanza y Aprendizaje de la Universidad de Oregón. La prueba no fue diseñada para detectar la dislexia, pero se utiliza “frente a la carencia de otras herramientas”, mencionó Kennedy.

Kennedy y sus colegas planean reclutar 48 escuelas primarias en Estados Unidos y elegir a 4800 estudiantes desde el jardín de niños hasta el tercer grado para que tomen la evaluación DIBELS.

Durante los próximos tres años, examinarán los resultados —por medio de aprendizaje automático— para determinar patrones en el desarrollo de la lectura y la escritura a lo largo del tiempo. A final de cuentas, los investigadores esperan evaluar si la prueba DIBELS identifica con éxito la dislexia y cómo se puede usar de manera más eficaz.

“El propósito de este proyecto es brindarles mejor información a las escuelas para que puedan tomar mejores decisiones”, agregó Kennedy.



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