智慧科技运用在沟通障碍儿童，早期疗育之探讨

载自：辅具之友

2019年10月

前言

幼童的语言发展有黄金期，一旦错过了黄金期，即使花上加倍的时间、精力和金钱，都可能无法达到一般正常幼童的发展水准。

幼童的语言发展，除了本身需具正常的生理发育外，还需仰赖外界大量的刺激，和提供丰富的语言学习环境，才能逐步地发展符合大众期待的沟通能力。

因此，先天器官的缺陷或脑部发育不全，都会影响儿童的语言能力发展；若加上后天环境不良，更会造成幼儿语言能力低落。不论是何种原因造成儿童的语言问题，如何善用日常生活互动来促进幼童的语言发展，都是从事早期疗育专业人员的重要课题。

以下将说明如何利用智慧科技协助幼童，逐步发展适宜的语言能力，并提供一个案例供读者参酌。

贰、文献探讨

一、沟通障碍、辅助沟通系统及早期疗育

美方听语学会（AmericanSpeechLanguage-Hearing Association, ASHA；2017）对沟通障碍的定义如下：「沟通障碍是指在接收、发送、处理及理解概念或语言、非语言及图形符号系统的能力损伤。沟通的障碍可能在听力、语言和或言语的处理过程中是非常明显的。沟通障碍的严重程度可以从轻度到极重度。它可能是发展性或后天性。个案可能表现出一种或任何组合的沟通障碍。沟通障碍可能是主要障碍，也可能会依附在其他障碍之中。」

Gleanson将沟通障碍定义为与沟通，和其相关领域（如口腔运动功能）的言语及语言障碍。

一般而言，沟通障碍指的是在语言的理解，或表达上已经明显会影响到个人的生活品质。

因此，许多因身心功能损伤造成言语沟通困难者，其障碍严重影响人际互动与社会参与，如发展性障碍者（含智能障碍、脑性麻痹、自闭症、语言发展迟缓）或后天性障碍者（含失语症、脑伤、肌萎缩性嵴髓侧索硬化症、柏金森氏症、失智症）等。

若是严重到无法使用一般正常人的沟通管道，就必需使用「辅助沟通系统」（augmentativeand alternative communication, AAC）来解决他们讯息传递和接收的问题。

什么是AAC？依据ASHA对AAC 的定义如下：「AAC是指在研究上、临床上及教育上实行的领域，它涵盖研究尝试和在必要时补偿，因暂时或永久损伤，而导致言语/语言表达和理解的严重障碍者，在活动和参与的限制，它包括了口语和书写的沟通模式。」

此外，AAC也包括了沟通符号（symbol）、沟通辅具（aids）、沟通技术（technique）及沟通策略（strategy）等四大构成要素。AAC介入方案必需将上述之四大要素充分和灵活地运用在个案身上，才有机会创造出一个成功的AAC使用者。

早期疗育是一种人性化、主动且是需结合各类复健专业的统整性服务。透过不同之专业，如医疗复健、特殊教育、家庭支持、福利服务及专业谘询等资源整合，除协助儿童本身的发展外，亦对其家庭提供必要的支持服务。

依据儿童及少年福利与权益保障法施行细则第八条：「本法所称早期疗育，指由社会福利、卫生、教育等专业人员以团队合作方式，依未满六岁之发展迟缓儿童及其家庭之个别需求，提供必要之治疗、教育、咨询、转介、安置与其他服务及照顾。经早期疗育后仍不能改善者，辅导其依身心障碍者权益保障法相关规定申请身心障碍鉴定。」

美方99-457公法亦界定早期疗育是一种发展性的服务，是设计来满足发展迟缓婴幼儿的需要（肢体动作、感官、认知、语言、社会及生活自理技巧），并强调个别化的家庭服务计画（Individual Family Service Plan）。

六岁前是婴幼儿发展的黄金期，在学龄前接受早期疗育，是促进幼童能力发展的关键期。所以早期发现、早期介入、早期治疗对幼童的帮助很大。因此，如何及早提供各项专业服务，促进幼童在黄金期得到适当的介入更显其重要性。

二、人工智能、机器学习及深度学习

创新工厂创始人李开复在36氪主办的，WISE·2016独角兽峰会上说道：「我认为未来10年出现最多独角兽的领域，肯定是人工智能领域。」。李开复认为当AlphaGo战胜了李世乭时，人脸辨识和语音辨识的准确率也就超越了人类，这些都是人工智能（artificialintelligence, AI）发展历程的里程碑，在博弈、感知及语音技术方面，AI的能力已经可以和人类并驾齐驱。

由于硬体和软体的极限，虽然在决策方面仍需要一点时间努力，但这些都在宣示AI的黄金时代已经到来。在正式进入主题前，读者需要暸解AI、机器学习（machinelearning, ML）和深度学习（deep learning, DL）之间的关系。

人工智能的概念是在1955 年提出的；

机器学习概念是1990年提出的；

深度学习概念是2010年提出的。

若将人工智能比喻成幼童的大脑，机器学习就是让幼童去掌握认知能力的过程，而深度学习则是过程中较有效率的一种教学方式。

(AL人工智能(ML机器学习（DL深度学习）))

从AI、ML及DL来看，其中语音科技的发展扮演非常重要的角色。因为能让机器听懂人类的语言，是需要有大量数据来训练其「学习」，以及高端和复杂的算法来训练其「推理」能力。

尤其在云端应用服务下，目前「学习」与「推理」逐渐从「云端」集线模式朝向「云与端」兼具的处理模式；亦即以资料中心和终端（或边缘）分工之运算架构来运行，尤其边缘运算（edge computing）中，语音科技不再囿于「声音辨识」，将聚焦在情境脉络的「语意理解」。

因此多种感知融合、物物或人物间「互动」，将是带动新一波自然语音处理技术变革的重点。语音助理是语音科技发展的重要产物，由于人类语言是一个非常复杂的系统，因此单单要让机器听懂人类的语言已经相当困难，更何况让机器理解后，正确地回答人类所提出各种奇怪的问题，简直比登天还难。

然而，在研究人员不断的努力下，从最简单的小词汇量阅读语音辨识ReadSpeech开始，逐渐挑战更加复杂的BroadcastSpeech 和ConversationalSpeech语音辨识问题。逐步发展下，即便是以前认为非常难的「自然对话」，现在的智能型机器也能达到一定辨识程度，甚至超越人类的辨识水准。

目前较成熟的智慧助理应用在人类沟通互动，且为大家耳熟能的有Apple公司的Siri、Microsoft公司的 Cortana、Google公司的Google Now及去年红透半边天Amazon公司的Echo。

以Echo为例，从一早起床，它会叫您起床，您可以问它时间，甚至问今天的天气。只要下一个语音指令「Alexa」，您就能用语音唤醒 Echo，并回答您各种问题、播放音乐或念一段新闻头条。甚至，可以帮您在餐厅订位和安排时间表等琐事，并在约定的时间前，给您提醒。

由于语音助理的互动性非常高，若能善加利用，就可应用在沟通障碍幼儿的早期疗育，来提升他们的沟通和语言能力。

叁、辅助沟通系统搭配语音助理的案例分享

幼童由于身心的损伤，而无法发展出和正常儿童相同的沟通能力，除了传统的语言治疗外，AAC也会是一种重要和必要的选项之一。AAC所强调的是如何解决个案的立即沟通需求，之后会随着沟通能力逐渐增加，再加强语言训练，如果幸运的话，亦可以诱发出个案的言语能力。

尤其幼童年纪较小，其生理和心理尚在发展之中，若能有效地运用AAC介入策略，并结合前节所述的语音科技，将对幼童沟通能力发展有更大的帮助。以下就如何利用智能型机器人设计一个可行的AAC介入方案做详细说明。

首先要考虑的是如何利用自然的情境，找到特殊幼儿的沟通需求。

例如：以一位高功能且少口语的自闭症幼童小樱为例，小樱喜欢玩玩具、水族箱及iPad，另外她也喜欢别人念故事书给她听。考虑小樱的需求，且为提升小樱的语言能力和解决其沟通问题，可配合智能型陪伴机器人阿邦，并透过以活动为本位的AAC介入三部曲（参考以下）来逐步建构其沟通系统，提升其对话能力，最后希望小樱能达到与同侪相同的沟通能力水准。

序曲

评估适合个案的活动和拟定对话的脚本，由于沟通需要目的、主题及交谈对象，AAC的训练成果也必须回到自然情境中方能与时俱进。因此，在AAC介入初期必须先观察个案在自然情境中，所有活动的沟通表现，以及其喜好的事物，最后选定较适合个案的活动。

然后参考

正常幼童在此活动中的对话，拟订出对话脚本（如表1），于脚本内容中找出功能性语汇，且将词性分类，以利 AAC介入进行第一部曲的教学。

表1小樱和机器人阿邦的对话脚本

小樱：阿邦！请帮忙！

阿邦：小主人！请问有什么需求？

小樱：阿邦！我要读故事书，谢谢！

阿邦：没问题！你要读快一点，还是慢一点？

小樱：慢一点，谢谢！（接着阿邦就会念故事书给小樱听）

小樱：阿邦！请帮忙！

阿邦：小主人！请问有什么需求？

小樱：阿邦！我还要玩水族箱。

阿邦：没问题！鱼要游快一点，还是慢一点？

小樱：慢一点，谢谢！

阿邦：没问题！那灯要亮一点，还是暗一点？

小樱：阿邦！你觉得那一个方式会比较好看？

阿邦：？？？

第一部曲：建立和扩大活动时所需的功能性语汇量

本阶段的教学主要是建立和扩充个案的功能性语汇量。可利用图片教学或 PECS（Picturing Exchange Communication System）教学等方式，让个案逐步习得功能性语汇。

例如

人物：阿邦

人物+意愿：我要、我还要

动词：玩、念

受词：玩具、水族箱、iPad、故事书

社交：请帮忙、慢一点、谢谢）

第二部曲：句构学习和训练

个案习得功能性语汇后，虽能理解语汇之意义，但仍停留在只以单一或多个语汇来表达需求，难让沟通伙伴完整理解讯息的细部内容。此时，需拟出对话脚本中所出现的各种句型，句型由简单到复杂训练。

每一种句型至少拟出10 个句子，透过教学来帮助个案习得各种句子，并达到自动化的水准。本阶段最重要的是设计一个具有逻辑性的沟通版面，并利用版面来教导个案如何来进行句构的练习。

第三部曲：回归自然

将所习得之AAC技能类化到活动中此时，不再提供个案构句训练的教材，而是直接让个案和机器人练习脚本的内容，直到熟练为止。由于机器人不怕苦不怕累，且非常听话，小樱在活动中不知不觉就学会了，透过AAC来和机器人阿邦沟通了。

接着，小樱就可以在自然情境中使用AAC和一般人做沟通，而沟通伙伴仅以口头、动作、实物作为提示，必要时，亦可做问答示范。同时要求个案在使用AAC时，仔细聆听语音的回馈，并能彷说句子内容。透过这样的练习，除可提升个案平均语句长度外，亦能提升个案的口说能力。

藉由上述以活动本位的AAC三部曲训练下，小樱就可利用所学会的AAC技能，来和智能型机器人阿邦沟通互动，对提升其沟通能力将会有很大的帮助，尤其是机器人不仅长相可爱，而且超级有耐心，可增强其学习动机。

在自闭症幼童不断增加的情况下，若能善用现代科技于早期疗育当中，也不失是亡羊补牢的一帖良药。

肆、结语

随着科技的进步，人类对科技的依赖程度越来越重。但科技始终来自人性，专业人员应学会善用智慧科技来帮助特殊幼童的语言发展。相信不久的将来，随着人工智能的进步，许多儿童于复健场所，甚至家庭就可以充分享受到科技所带来的好处。