123R050 TÜBİTAK 1001 Bilimsel Araştırma Projesi
Görsel Dikkatin Otizm Biyobelirteci Olarak Uygulanması: Açıklanabilir Yapay Zekaya Dayalı Otizm Değerlendirme Aracının Geliştirilmesi
Otizm erken çocukluk döneminde ilk belirtileri görülen ve yaşam boyu devam eden nörogelişimsel bir bozukluktur. Erken yaşlarda, sosyal iletişim becerilerinde görülen bozulmalar, sosyal uyaranlara ilgi kaybı ve sosyal görsel dikkatteki bozukluklar otizmin en belirgin semptomları arasında yer alır.
Son 30 yılda yapılan bilimsel araştırmalar, otizmin erken tanısı ve gelişimsel sürecinin anlaşılmasında göz izleme teknolojisinin büyük bir rol oynadığını göstermektedir. Bu teknoloji, otizmli çocukların sosyal ve sosyal olmayan uyaranlara verdikleri tepkileri yüksek doğrulukla analiz ederek, çocukları tipik gelişim gösteren çocuklardan ayırt edebilmektedir. Göz izleme, hızlı ve objektif veri sunarak geleneksel gözlemsel yöntemlere kıyasla önemli avantajlar sağlamaktadır. Göz izleme verileri (eye-tracking data) göz hareketlerinin kaydedilmesiyle elde edilir ve genellikle katılımcıların belirli bir görevi yerine getirirken veya bir ortamda bulunurken gözlerinin nereye baktığını ve nasıl hareket ettiğini gösterir. Bu veriler dikkatin nereye yöneldiği, odaklanma süresi, göz hareket hızları ve bakışların sıklığı gibi önemli bilgilere ulaşmayı sağlar.
Otizmin erken tanısı günümüzde yoğun ve uzun süreli klinik gözlem ve değerlendirmelere dayalıdır. Çocukların bu süreçte en değerli erken müdahale yıllarını kaçırmaları, uzman klinik ekiplerine ulaşma güçlükleri ve sınırlı nitelikli değerlendirme imkanları gibi nedenlerle sıklıkla görülmektedir. Geleneksel otizm tarama araçları ise yaygın olarak kullanılmamakta ve ebeveynlere güven sağlayamamaktadır.
Son yıllarda makine öğrenmesi algoritmaları, özellikle eğitim ve sağlık gibi alanlarda güvenilir sınıflandırma yöntemleri olarak öne çıkmıştır. Ancak bu teknolojilerin açıklanabilir yapay zeka (XAI) yöntemi olmadan çalışması, elde edilen başarı oranlarının hangi faktörlere dayandığını anlamayı zorlaştırmaktadır. XAI, sınıflandırmanın doğruluğunu etkileyen nitelikleri açıkça göstererek bu alandaki çalışmalara yeni bir boyut kazandırmıştır.
Bu proje kapsamında, Açıklanabilir Yapay Zeka Tabanlı Otizm Değerlendirme Aracı – AYZE OTİZM geliştirilecektir. Proje 4 amaç çerçevesinde tamamlanacaktır. İlk amaç çerçevesinde Açıklanabilir Yapay Zekaya Dayalı Otizm Değerlendirme Aracı geliştirilmektedir. Bu kapsamda göz izleme araçlarına özgü yapı geçerliği ve veri edinim başarısı otizmli tipik gelişim gösteren (TGG) çocuklarla test edilecektir. Geliştirilen araç (AYZE Otizm) otizmli ve TGG çocuklarla gelişim testleriyle birlikte uygulanacaktır. Son olarak AYZE Otizm, otizmli ve TGG çocuklarla uygulandıktan sonra doğruluk, hassasiyet ve özgüllük açısından değerlendirilecektir.
Açıklanabilir yapay zeka yöntemini multidisipliner bir bilim ekibi ile uygulayan bu proje, otizm risk düzeyi değerlendirmeleri alanında uluslararası bilime ve klinik uygulamalara yenilikçi katkılar sunmayı hedeflemektedir. AYZE Otizm ile günlük yaşamda sosyal görsel dikkatte önemli bozulmalar gösteren otizmli çocukların sergiledikleri göz hareketleri, otizm değerlendirmeleri alanında biyobelirteç olarak uygulanma çalışmaları yürütülecektir. Bu proje, otizm tanısında yenilikçi yaklaşımlar sunarken, göz izleme verilerini biyobelirteç olarak kullanarak otizm risk değerlendirmesi alanında yeni bir adım atmayı hedeflemektedir.
36-78 ay aralığında otizmli veya tipik gelişim gösteren bir çocuğunuz varsa TÜBİTAK desteği ile Hacettepe Üniversitesi yürütücülüğünde sürdürülen bilimsel araştırmamıza katılabilir ve çocuğunuzun gelişimi hakkında kapsamlı bilgi edinebilirsiniz.
Proje kapsamında yer almak isteyen ailelerin aşağıdaki bağlantıda yer alan formu doldurmaları yeterli olacaktır.
Proje Katılımcı Başvuru FormuAçıklanabilir Yapay Zeka (XAI) yapay zekanın nasıl çalıştığını şeffaf hale getirerek, kararların hangi verilere dayandığını ve bu verilerin nasıl değerlendirildiğini açık bir şekilde gösteren bir teknolojidir. XAI geleneksel yapay zekanın aksine, sonuçların nedenlerini ve karar alma süreçlerini insanlara anlamlı ve açıklanabilir bir şekilde sunar. Bu özellikler kullanıcıların yapay zekaya güvenini artırır ve daha bilinçli kararlar alınmasına olanak tanır.
Açıklanabilir Yapay Zeka (XAI) yapay zeka ve makine öğrenmesi modellerinin nasıl çalıştığını daha şeffaf ve anlaşılır hale getiren bir teknolojidir. Geleneksel yapay zeka sistemleri genellikle “kara kutu” olarak adlandırılır çünkü bu sistemler doğru sonuçlar üretebilir, ancak bu sonuçların nasıl elde edildiğini açıklayamazlar. Bu da birçok alanda, özellikle sağlık ve eğitim gibi kritik kararların verildiği alanlarda bir dezavantaj oluşturur.
XAI bu sorunu çözmek için geliştirilmiştir. Yalnızca bir sistemin hangi sonucu verdiğini değil, bu sonucun arkasındaki nedenleri de açıkça gösterir. Örneğin, bir otizm değerlendirme aracı bir çocuğun otizm riskini belirlediğinde, XAI bu değerlendirmenin hangi davranışsal veya fizyolojik verilere dayandığını açık bir şekilde gösterir. Bu bilgi, uzmanların ve ebeveynlerin yapay zekanın verdiği kararları daha iyi anlamasını sağlar ve sisteme olan güveni artırır.
Açıklanabilir yapay zeka teknolojisinin sağladığı önemli avantajlar şunlardır:
Sonuç olarak Açıklanabilir Yapay Zeka (XAI) yapay zekanın gücünü şeffaflık ve güvenilirlikle birleştirerek, otizmde göz izleme verilerinin yorumlanması alanında yenilikçi çözüm olarak kullanılacaktır.
Göz izleme teknolojisi insanların göz hareketlerini ve bakış yönlerini izleyerek elde edilen fizyolojik veriyi sunan ve analiz eden bir yöntemdir. Bu teknoloji, insanların görsel dikkatlerini anlamamıza imkan tanır ve özellikle nörogelişimsel bozukluklar alanında çok önemli bilgiler sunmaktadır.
Göz izleme, bireyin gözlerinin belirli bir nesneye, kişiye veya uyarana ne kadar süreyle baktığını tespit eder. Aynı zamanda bireylerin göz hareketlerinin hızını, hangi yöne baktıklarını ve gözlerini hangi noktalardan geçirdiklerini de analiz eder. Göz izleme verileri bireylerin dikkat, algı ve ilgi düzeyleri hakkında çok değerli bilgiler sunar.
Özellikle otizm gibi nörogelişimsel bozuklukların erken tanısında, otizmli çocukların sosyal uyaranlara verdikleri tepkileri ve görsel dikkat örüntülerini incelemek için kullanılır. Otizmli çocukların sosyal ipuçlarına ve yüz ifadelerine bakış süreleri, tipik gelişim gösteren bireylerden önemli farklılıklar göstermektedir. Göz izleme teknolojisi bu farkları objektif olarak ortaya koyarak tanı süreçlerine yardımcı olma alanında kullanılabilecektir.
Göz İzleme Teknolojisinin Avantajları
Son yıllarda otizm gibi nörogelişimsel bozuklukların erken tanısında göz izleme teknolojisi büyük bir ilerleme kaydetmiştir. Bu teknolojiyle otizmli çocukların sosyal ve sosyal olmayan uyaranlara karşı sergiledikleri dikkat paternlerini analiz ederek, tanı süreçlerini hızlandırmakta ve uzmanların daha bilinçli değerlendirmeler yapmasına olanak tanımaktadır.
Proje çalışmaları kapsamında 36-78 ay arasında yer alan otizmli ve tipik gelişim gösteren katılımcı çocukların gelişimini değerlendirmek amacıyla uluslararası ve ulusal geçerliliği yüksek testler uygulanmaktadır. Bu testler çocuğun sosyal, bilişsel, dil ve motor becerileri gibi gelişimsel özelliklerini ayrıntılı olarak anlamamızı sağlayan testlerdir. Aşağıda proje çalışmaları kapsamında katılımcı çocuklara uygulanan testler ve her bir testin çocuklar hakkında sunduğu önemli bilgiler açıklanmıştır. Test sonuçları çocuğun gelişim sürecini anlamaya ve ona en uygun eğitim ve destek programlarını da belirlemeye katkı sağlayacaktır.
Otizm Tanısal Gözlem Listesi (ADOS), otizm belirtilerini değerlendirmek için dünya çapında kullanılan en güvenilir testlerden biridir. Çocuğun sosyal iletişim becerileri, dil becerileri, tekrarlayıcı davranışları ve oyun becerilerini detaylı şekilde analiz ederek, otizm riskini belirlemeye yardımcı olur. ADOS değerlendirmeleri sırasında çocuk, uzman eşliğinde belirli yapılandırılmış etkinliklere ve sosyal durumlara dahil edilir. Gözlem yoluyla çocuğun iletişim, sosyal etkileşim ve davranışsal tepkileri değerlendirilir.
ADOS Değerlendirmesi Hangi Alanları Kapsar?
Sosyal İletişim Becerileri
ADOS, çocuğun sosyal ilişkiler kurma becerilerini analiz eder. Göz kontağı kurma, sosyal ipuçlarını anlama, karşılıklı sohbet başlatma ve sürdürme becerileri değerlendirilir. Otizm riski taşıyan çocuklar genellikle göz temasından kaçınabilir, sosyal etkileşime ilgisiz görünebilir veya insanlardan çok nesnelere odaklanabilir.
Dil ve İletişim Becerileri
Çocuğun söz öncesi dönem iletişim becerileri, konuşma gelişimi, kelime kullanımı, ses tonu, mimikler ve beden dili değerlendirilir. Otizmli bazı çocuklar kelimeleri veya cümleleri tekrar edebilir (ekolali), monoton bir ses tonuyla konuşabilir ve jestlerle iletişim kurmada zorlanabilirler.
Tekrarlayıcı Davranışlar ve İlgi Alanları
ADOS çocuğun tekrarlayıcı hareketlerini ve belirli rutinlere olan bağlılığını değerlendirir.
Otizm riski taşıyan çocuklar; el çırpma, sallanma gibi tekrar eden hareketler sergileyebilir, belirli nesnelere aşırı ilgi duyabilir veya rutinlerinde değişiklik olduğunda kaygı yaşayabilirler.
Oyun Becerileri ve Hayal Gücü
ADOS çocuğun oyun oynama ve taklit gibi becerilerini ölçer. Otizmli çocuklar genellikle hayali oyunlara daha az ilgi gösterir, oyuncakları amacına uygun oynamak yerine belirli düzenlerde sıralayabilir veya sınırlı oyun davranışları sergileyebilirler.
Duyuşsal Hassasiyetler
Otizmli çocuklar belirli seslere, ışığa veya dokulara aşırı hassasiyet gösterebilir veya tersine bu uyaranlara karşı düşük düzeyde tepki gösterebilirler. ADOS çocuğun farklı duyuşsal uyaranlara verdiği tepkileri değerlendirerek, otizm belirtileriyle ilişkili olabilecek duyusşal hassasiyetleri anlamaya yardımcı olur.
ADOS Neden Önemlidir?
ADOS değerlendirmesi çocuğun gelişimini anlaya ve gerekli desteği almasına yardımcı olmak için önemli bir adımdır. Daha fazla bilgi almak için proje ekibi ile iletişime geçebilirsiniz.
Bilişsel ve Zihinsel Gelişimini Değerlendirme Testi
Diferansiyel Yetenek Bataryası – İkinci Sürüm (DAS-II), çocukların bilişsel becerilerini, öğrenme becerilerini ve problem çözme kapasitelerini ölçmek için kullanılan bilimsel olarak en güvenilir testlerden biridir. Bu test, 2-17 yaş arasındaki çocukların zihinsel gelişimini değerlendirmek için tasarlanmıştır. Özellikle otizmli çocuklar için sözel olmayan zekâyı ölçmekte kritik rol oynar. DAS-II, çocuğun yaşına ve gelişim düzeyine göre belirlenen test bölümlerinden oluşur.
DAS-II testi, çocuğun bilişsel yeteneklerini, öğrenme becerilerini ve zihinsel gelişim düzeyini analiz ederek ailelere çocuğun güçlü ve desteklenmesi gereken alanları hakkında kapsamlı bilgiler sunar. Test sonuçları, çocuğun öğrenme sürecini anlamak ve ona uygun destekleyici eğitim programlarını belirlemek açısından büyük önem taşır.
DAS-II Değerlendirmesi Hangi Alanları Kapsar?
1. Genel Zihinsel Yetenek (GCA - General Conceptual Ability)
2. Sözel ve Sözel Olmayan Beceriler
3. Çalışma Belleği ve Dikkat Becerileri
4. Bilişsel Esneklik ve Problem Çözme Becerileri
DAS-II Neden Önemlidir?
Özetle DAS-II testi, çocuğun bilişsel becerilerini bilimsel olarak değerlendiren güçlü bir araçtır. DAS-II sonuçları çocuğun sadece güçlü ve zayıf yönlerini göstermez; aynı zamanda nasıl en iyi şekilde öğrendiğini ve hangi desteklerin çocuğun gelişimini daha iyi yönlendireceğini anlamaya yardımcı olur.
Erken Çocukluk Tekrarlayıcı Davranış Ölçeği (EÇ-TEDÖ) (Ökçün-Akçamuş vd., 2019) çocuklarda tekrar eden davranışların değerlendirilmesi için kullanılan bilimsel bir ölçektir. EÇ-TEDÖ çocukların sürekli tekrar eden hareketlerini, belirli rutinlere bağlılıklarını ve sınırlı ilgi alanlarını değerlendirir. Otizm araştırmalarında sıklıkla kullanılan ölçeklerden biri olup, tekrarlayıcı motor hareketler, ritüeller, nesnelere yönelik aşırı ilgi gibi davranışları analiz eder.
EÇ-TEDÖ, çocuğun tekrarlayıcı davranışlarının şiddetini ve sıklığını ölçerek gelişim süreci hakkında önemli veriler sunar.
Türkçe Erken Dil Gelişim Testi (TEDİL) (Güven ve Topbaş, 2014) çocukların dil gelişimini bilimsel olarak değerlendiren kapsamlı bir testtir. TEDİL, çocuğun anlama (alıcı dil) ve ifade etme (ifade edici dil) becerilerini ölçerek, yaşına uygun dil gelişimi gösterip göstermediğini belirler. Çocuğun kelime bilgisi, cümle kurma becerisi, dili anlama ve sözel ifade becerileri detaylı olarak analiz edilir.
TEDİL sonuçları, çocukların dil gelişiminde olası gecikmeleri tespit etmek ve gerektiğinde uygun destek süreçlerini yönlendirmek için önemli veriler sağlar.
Gazi Erken Çocukluk Değerlendirme Aracı (GEÇDA) (Temel vd., 2005) çocukların genel gelişim süreçlerini değerlendirmek için tasarlanmış bilimsel bir ölçme aracıdır. GEÇDA psikomotor, bilişsel, dil ve sosyal-duygusal gelişim alanlarını kapsayan geniş bir değerlendirme sunar. Çocukların ince ve kaba motor becerileri, problem çözme yetenekleri, konuşma gelişimi, dikkat süresi ve sosyal etkileşim becerileri analiz edilir.
GEÇDA çocuğun gelişim seviyesini belirleyerek, güçlü ve desteklenmesi gereken alanları tespit etmeye yardımcı olur.
Yukarda açıklanan testler çocukların gelişim süreçlerini nesnel ve bilimsel yöntemlerle analiz etmek için geliştirilmiştir. Değerlendirme sonuçları, gelişimsel farklılıkları tespit etmek ve eğitim süreçlerine yön vermek amacıyla önemli bilgiler sunmaktadır.
Uygulanan testler hakkında daha fazla bilgi almak için araştırma ekibiyle iletişime geçilebilirsiniz.
Proje çıktıları arasında, göz izleme verilerine dayalı olarak otizm risklerinin erken tespiti, ailelerin stresini azaltmayı amaçlayan kullanıcı dostu bir araç geliştirilmesi amaçlanmaktadır.
Ayrıca, proje sonuçları çalıştaylar aracılığıyla geniş kitlelerle paylaşılacak ve yeni işbirlikleri geliştirilmesine zemin hazırlanacaktır. Proje başlangıcından itibaren açılacak web sitesi aracılığıyla, ilgili araştırmacılar ve otizm belirtisi gösteren çocukların ailelerine ulaşılması ve yayınların geniş kitlelere sunulması planlanmaktadır. Projenin tamamlanmasını takip eden dönemde de web sitesi açık kalacak ve bu alanla ilgili paydaşlar arasında bilgi paylaşımı devam edecektir.
Adres: Hacettepe Üniversitesi, Eğitim Fakültesi, Özel Eğitim Bölümü, Beytepe/ANKARA 06800Proje Çıktıları
İletişim
Telefon: +90(312) 297 63 15
Email: seldaozdemir@hacettepe.edu.tr
Websitesi: https://otizmdegerlendirme.com/