A task recommendation system for children and youth

Abstract

Current studies indicate that about 1 in 68 children have Autism Spectrum Disorder (ASD). It is known that early diagnosis and intervention can alter the course of development and significantly improve the prognosis of the disease. Usually, the treatment is about skill-building and educational sessions, trough the use of different techniques and principles to bring positive changes in the behavior. Often, this involves language therapy, occupational therapy, and a very regular training and support from parents in their daily lives. However, those traditional learning tools can be monotonous and, thus, little motivating for children and therapists. For parents, it can be very timeconsuming, stressful and expensive. Given these obstacles and lack of support programs for autistic children, this thesis aims to overcome this gap and create an innovative companion and support system for children and young people with ASD. There are already many mobile applications directed for children to help them acquire skills in different domains; and some others for behavioral data collection, analysis and data sharing more directed for parents and clinicians. In the present dissertation an Android application, called myOT, which joins all these functionalities was developed. This application is a Task Recommendation System, which takes use of Case-based Reasoning machine learning technique, in order to supplement the child’s regular therapy. With this technology it is possible to make an individualized intervention, recommending appropriate, necessary and enjoyable activities for each child. Besides that, it allows a closer monitoring by parents and a better coordination with the therapists, contributing to improve the child’s development. Although there are still some concerns about the early exposure of children to electronic stimuli, through scientific research and a survey done with parents, caregivers and health and education professionals who deal with children with ASD, it was concluded that myOT is attractive for children and operates in important areas of development: daily activities, social and cognition domains and responsibility. Furthermore, the importance given to the communication between parents and therapists was evidenced in this survey. However, as future work it is extremely important to test the application with children, to monitor their progress and prove that this supplement system can improve the results of regular therapies.

Estudos atuais indicam que cerca de 1 em cada 68 crianças sofrem de Perturbações do Espectro Autista (PEA). Sabe-se que o diagnóstico e a intervenção atempada podem alterar o curso do desenvolvimento e melhorar significativamente o prognóstico da doença. Normalmente, o tratamento baseia-se em sessões de terapia educacionais, tais como a terapia da fala e a terapia ocupacional. Estes instrumentos tradicionais de aprendizagem podem ser monótonos e portanto, pouco motivantes para as crianças e para os seus terapeutas. Para além disso, estas crianças requerem um apoio contínuo por parte dos pais nas suas vidas diárias, sendo este um processo muito desgastante e economicamente difícil de suportar. Assim, dada a falta de meios de tratamento e apoio a estas crianças, com esta dissertação pretende-se criar um sistema inovador de monitorização e apoio para crianças e jovens com PEA. Já existem muitas aplicações móveis especialmente desenvolvidas para crianças com TEA, com o objetivo de as ajudar a adquirir competências em diferentes domínios. No mercado, encontram-se também aplicações direcionadas para a recolha e análise de dados comportamentais, dirigidas para pais e terapeutas. Na presente dissertação foi desenvolvida uma aplicação Android - a myOT - uma plataforma para crianças, pais e terapeutas, que engloba todas estas funcionalidades. Para além disso, esta aplicação possui um Sistema de Recomendação de Tarefas, que utiliza a técnica de aprendizagem de Raciocínio Baseado em Casos, para propor uma intervenção individualizada, recomendando atividades apropriadas, necessárias e divertidas para cada criança em particular. A myOT pretende proporcionar um acompanhamento mais próximo por parte dos pais e uma melhor coordenação com os terapeutas, contribuindo assim para melhorar os resultados das terapias regulares, com vista a aumentar os progressos no desenvolvimento da criança. Embora ainda existam algumas preocupações com a exposição precoce das crianças aos estímulos eletrónicos, através de pesquisas científicas e de um inquérito realizado com pais, cuidadores e profissionais de saúde e ensino, que lidam regularmente com crianças autistas, concluiu-se que a myOT é atraente para crianças e atua em importantes áreas do desenvolvimento como: atividades da vida diária, domínio social, cognitivo e da responsabilidade. Além disso, a importância dada à comunicação entre pais e terapeutas foi evidenciada nesta pesquisa. Como trabalho futuro, é extremamente importante testar a aplicação com crianças e monitorizar os seus progressos para que se possa provar que este sistema suplementar pode melhorar os resultados das terapias tradicionais.