Исследователи Центра языка и мозга НИУ ВШЭ представили новые цифровые инструменты для оценки когнитивных функций
В Центре языка и мозга НИУ ВШЭ — Санкт-Петербург, входящем в Институт психологии здоровья, прошел объединенный научный семинар стратегического проекта «Устойчивый мозг». Исследователи представили цифровые инструменты для оценки и коррекции речевых и когнитивных расстройств, в том числе с использованием технологий искусственного интеллекта.
Представленный на семинаре проект реализуется в рамках стратегического проекта «Устойчивый мозг: нейрокогнитивные технологии адаптации, обучения, развития и реабилитации человека в изменяющейся среде» («Приоритет-2030»). Его особенность — объединение одной исследовательской темой трех кампусов НИУ ВШЭ, имеющих Центры языка и мозга: в Москве, Санкт-Петербурге и Нижнем Новгороде.
Когнитивные нарушения в ХХ веке стали одной из главных проблем человечества, с которой борются ученые во всем мире. Перспективное исследовательское направление — разработка и автоматизация инструментов ранней диагностики речевых и других когнитивных нарушений у взрослых и детей.
Исследователи Центра языка и мозга НИУ ВШЭ уже более 10 лет ведут работу над созданием единого цифрового комплекса инструментов для диагностики нарушений речи, памяти, внимания и других функций.рослых. Команда центра разрабатывает и стандартизирует приложение для оценки скорости, точности чтения и уровня понимания прочитанного у взрослых носителей русского языка — «ЛексиМетр-В».
«Наша цель — создание линейки диагностических приложений для выявления когнитивных нарушений на базе исследований, которые ведутся в трех Центрах языка и мозга НИУ ВШЭ, — заявила директор Центра языка и мозга (Москва), научный руководитель Института психологии здоровья (Санкт-Петербург) Ольга Драгой. — Характерная особенность наших проектов — это цифровизация всех разработанных инструментов, что открывает новые исследовательские и диагностические возможности».
Летом 2023 года Центр языка и мозга запустил первое приложение Вышки в RuStore для диагностики речевых расстройств у детей: КОРАБЛИК — Клиническая оценка развития базовых лингвистических компетенций.
На конец 2024 года запланирован запуск в RuStore приложения на основе Русского афазиологического теста (РАТ). Это многоуровневый инструмент, состоящий из 13 субтестов, где представлены все языковые уровни — от фонологии (восприятия и порождения отдельных звуков) до дискурса. С его помощью можно оценить, на каком уровне произошел сбой речевой функции у конкретного пациента. Это позволяет прицельно выстраивать речевую терапию у пациентов с афазией после инсульта именно на том уровне, на котором произошло нарушение.
На семинаре исследователи также поделились опытом успешного совершенствования нейролингвистических инструментов с помощью машинного обучения. Так, в прошлом году совместно с Институтом искусственного интеллекта был запущен «Дислектор» — кросс-платформенное приложение для определения нарушения чтения (дислексии) у младших школьников. Приложение работает вместе с портативным айтрекером, который фиксирует движение глаз ученика во время чтения, после чего проводится анализ данных с использованием ИИ. Предобученная модель глубинного обучения с высокой точностью (99%) классифицирует участников на группы: дети с нормальным чтением, дети с риском дислексии и дети с выраженной дислексией.
Искусственный интеллект в этом проекте выступает инструментом, способным ускорить и оптимизировать процесс скрининга, что в конечном итоге может привести к индивидуализированному подходу в обучении и лучшему пониманию потребностей детей с различными особенностями чтения.
Светлана Дорофеева
«Дислексия – проблема не только детского возраста. Многие исследователи отмечают, например, что число студентов высших учебных заведений, которые сталкиваются с трудностями в чтении, неуклонно растет», — считает научный сотрудник Центра языка и мозга Светлана Дорофеева.
Под ее руководством в Центре языка и мозга — Санкт-Петербург продолжается работа над инструментами диагностики нарушений чтения у взрослых. Команда центра разрабатывает и стандартизирует приложение для оценки скорости, точности чтения и уровня понимания прочитанного у взрослых носителей русского языка — «ЛексиМетр-В».
Этот лингвистически сбалансированный инструмент включает в себя два параллельных текста: «Пейзаж» (198 слов) и «Корабль» (194 слова). Тексты обладают одинаковой лингвистической сложностью, но содержат предложения разной синтаксической сложности. Это позволяет оценить, как меняется когнитивная нагрузка в зависимости от синтаксической структуры, и в дальнейшем диагностировать трудности с чтением у русскоговорящих взрослых людей.
Сергей Кольцов
В планах ученых — совместная с Санкт-Петербургской школой физико-математических и компьютерных наук и Лабораторией социальной и когнитивной информатики разработка инструмента для автоматического анализа аудиосигнала с помощью машинного обучения для предсказания наличия, типа и тяжести афазии. По словам профессора Санкт-Петербургской школы физико-математических и компьютерных наук Сергея Кольцова, результатом такой совместной работы также может стать голосовой ассистент для тренировки пациентов с афазией. И для этого необходимо совместить компетенции разных профессионалов: логопедов, психологов, лингвистов, программистов и клинических специалистов.