توسعه نرم افزار پایش تکاملی و بازی‌های شناختی کودکان مبتنی بر هوش مصنوعی
اشتراک گذاری با دوستان
اشتراک گذاری در linkedin
اشتراک گذاری در twitter
اشتراک گذاری در facebook
اشتراک گذاری در telegram
اشتراک گذاری در whatsapp

وضعیت: باز

  شماره سند:

  تاریخ انتشار: ۱۴۰۰/۰۴/۲۳

  مهلت ارسال پیشنهاد: ۱۴۰۰/۰۵/۱۵

  فرصت‌ها: براساس پیشنهاد‌ها قابل‌ مذاکره خواهد بود.

 تماس : ۰۲۱۸۸۳۹۸۵۶۳ – ۰۲۱۸۸۳۹۸۵۴۳

  ارسال پروپوزال‌ها: https://ghazal.inif.ir/grant

ضرورت مسئله

  بخش مهمی از رشد مغز انسان طی دوره کوتاه “ کودکی” رخ می‌دهد و همین سالهای ابتدایی و البته محدود، حیاتی‌ترین مراحل تکامل شناختی وی را شکل میدهند. نظارت بر پیشرفت کودکان با توجه به سرعت بالای رشد مغز و بدن در سال‌های اولیه زندگی، به‌عنوان روشی مؤثر برای تقویت قوای شناختی، شناسایی مشکلات و آغاز درمان با بالاترین اثربخشی به کار می‌رود. ازآنجایی‌که اختلالات شناختی، عاطفی و اجتماعی ممکن است مغفول بمانند و زمانی خود را نشان دهند که برای درمان آن‌ها بسیار دیر است، تشخیص زودهنگام و انجام مداخلات به‌موقع در جهت اصلاح يا كاهش مشكلات، بسیار حائز اهمیت است.

از بین روش‌های موجود برای غربالگری کودکان، آزمون پایش تکاملی ASQ از معتبرترین آزمون‌های ارزیابی شناختی هوشی-حرکتی کودکان است که سالانه برای چندین هزار کودک در سراسر جهان اجرا می‌گردد. مجموعه آزمون‌های پایش تکامل کودکان، این امکان را به مراقبین کودک می‌دهند تا توانمندی فرزندان خود را از ۲ تا ۶۰ ماهگی (۵ سال) در پنج حیطه اصلی تکامل (ارتباطات، حرکات درشت، حرکات ظریف، حل مسئله و شخصی-اجتماعی) اندازه‌گیری کرده و در صورت مشاهده وضعیت زرد یا قرمز در هر حوزه، راهنمایی‌های لازم و راهکارهای مفید برای جبران تأخیر کودک خود را دریافت نمایند و در این دوره طلایی سعی در بهبود وضعیت او داشته باشند. ازاین‌رو لازم است با فعالیت پژوهشی مبتنی بر این آزمون و شناخت کافی از سیستم عصبی و رشد مغزی در دوران تکامل کودکان، به کمک روش‌های کاربردی و در دسترس برای همه فرزندان این سرزمین، نظارت بر دوره حیاتی تولد تا پنج‌سالگی عملیاتی گردد.

از سوی دیگر، با توجه به عدم وجود متخصصین غربالگری و تشخیص زودهنگام به تعداد مناسب و به‌طور وسیع در سطح کشور، به‌کارگیری روش‌های هوشمند الکترونیکی و برخط، جهت تشخیص زودهنگام اختلالات شناختی، اهمیت خاصی می‌یابد. به‌بیان‌دیگر تولید نرم‌افزارهای هوشمند مبتنی بر دادههای حاصل از آزمون‌های پایش تکاملی ASQ که بتوانند فرآیند تشخیص، شخصی‌سازی و پیشنهاد بازی‌های مرتبط با پنج حیطه اصلی تکامل را طی کند، نیاز مهمی در حوزه ارتقاء سلامت شناختی کشور را مرتفع خواهد کرد.

مشروح مسئله تحقیقاتی

در این مسئله تحقیقاتی، به‌منظور تولید الگوریتم‌‌‌های هوشمند تشخیص زودهنگام اختلالات شناختی مانند اُتیسم و اختلال تمرکز به کمک داده‌های آزمون پایش تکاملی (ASQ)، لازم است داده‌های استخراج‌شده از آزمون‌های شناختی برای هر کودک در دوره‌های مختلف سنی در نظر گرفته شده و بر اساس سابقه عملکرد کودک و تشخیص‌ تیم مشاور و روان‌پزشک، داده‌ها برچسب‌گذاری شوند. بیش از پنج هزار داده با توجه به سابقه مخاطبین و نتایج تست‌های مختلف شناختی با ارزیابی‌های مربوط به حوزه‌های مختلف ASQ به دست آمده است که در اختیار شرکت مجری قرار خواهد گرفت.

در مرحله بعدی، الگوریتم هوشمند برای پیشنهاد محتوای شخصی‌سازی‌شده با قابلیت ارائه پیشنهاد بازی‌های شناختی متناسب با وضعیت کودک توسعه یابد و درنهایت در بستر نرم‌افزارهای تلفن همراه موجود در شرکت (اپلیکیشن همراه تاتی)  به‌منظور ایجاد دسترسی گسترده‌تر برای اقشار متفاوت فارغ از موقعیت مکانی پیاده‌سازی شود.

گلوگاه تحقیقاتی این پروژه، معیارهای سنجش پیشرفت فرایند شناسایی اختلالات/رشد است. کمبود داده و تخصصی بودن حوزه برچسبگذاری داده‌ها، جهت آموزش الگوریتم‌های مدنظر نیز از مهم‌ترین چالش اجرای این طرح می‌باشد. بدین منظور لازم است در گام اول، مجری تحقیق منابع موجود در حوزه به‌کارگیری تکنیک‌های هوشمند جهت تشخیص و ارتقاء قابلیت‌های شناختی کودکان را بررسی کند، سپس داده‌های موجود در شرکت متقاضی را به کمک متخصصین جمع‌آوری و برچسب‌گذاری نماید و در گام سوم باید الگوریتم‌های مبتنی بر سیستم‌های خِبره و سایر الگوریتم‌های هوشمند بر مبنای داده‌های برچسب‌گذاری شده را ارائه نماید. این الگوریتم‌ها می‌بایست قابلیت اضافه کردن داده‌های جدید را داشته و در فرآیند تشخیص و ارتقاء قابلیت‌های شناختی کودکان به کار گرفته شوند. خروجی الگوریتم‌های طراحی شده، پیش‌بینی اختلالات و همچنین ارائه محتوای شخصی‌سازی‌شده برای افرادی است که به‌صورت حضوری یا از بستر نرم‌افزارهای مختلف (شامل نرم‌افزارهای تحت وب و نرم‌افزار موبایل) جهت ارزیابی و ‌ارتقاء قابلیت‌های شناختی خود، مخاطب شرکت قرار گرفته‌اند.

در گام چهارم لازم است الگوریتم‌های پیشنهادی، جهت استفاده از داده‌های انبوه، بهینه شده و مطابقت لازم با الگوریتم‌های پیشنهادی جهت به‌کارگیری در بسترهای نرم‌افزاری شرکت (شامل نرم‌افزارهای تحت وب و نرم‌افزار) ایجاد شود. در این مرحله داده‌های ورودی الگوریتم نیز از بستر نرم‌افزارهای مذکور تهیه خواهد شد.

گام‌های تحقیق

  1. مطالعه و مرور منابع موجود در حوزه به‌کارگیری تکنیک‌های هوشمند جهت تشخیص و ‌ارتقاء قابلیت‌های شناختی کودکان
  2. جمع‌آوری و برچسب‌گذاری داده‌های موجود در شرکت به کمک متخصصین شرکت
  3. ارائه الگوریتم‌های مبتنی بر سیستم‌های خِبره و سایر الگوریتم‌های مبتنی بر الگوریتم هوشمند با استفاده از داده‌های موجود در شرکت متقاضی جهت غربالگری
  4. بهینه‌سازی الگوریتم‌های مبتنی بر داده‌های انبوه جهت به‌کارگیری داده‌های به‌دست‌آمده از اپلیکیشن و نرم‌افزارهای موجود در شرکت جهت توان‌بخشی یا ارتقاء شناختی
  5. ارائه نرم‌افزار‌های واسط جهت به‌کارگیری نتیجه الگوریتم‌سازی‌های انجام‌شده در اپلیکیشن و نرم‌افزارهای موجود در شرکت

خروجی‌های مورد انتظار تحقیق

  • نرم‌افزار پایش تکاملی و بازی‌های شناختی کودک
  • الگوریتم‌های شناسایی الگو برای غربالگری اختلالات شناختی (Precision:75% و Recall:70% )
  • الگوریتم‌های پیشنهاددهنده بازی‌های مربوط به تست‌های ASQ و فعالیت‌های شناختی جهت تولید محتوای شخصی‌سازی‌شده به‌منظور ‌ارتقاء توانایی‌های کودک

الزامات تحقیق

  • پیاده سازی الگوریتم‌های محاسباتی با رویکرد سامانه‌های خبره جهت پیش بینی اختلالات شناختی و ارائه بازی‌های شناختی با دقت و صحت مناسب
  • منسجم کردن داده‌های موجود در شرکت و به کارگیری آن‌ها به منظور توسعه الگوریتم‌های هوشمندی که توانایی سازگری با داده‌های جدید را داشته باشند.
  • پیاده سازی الگوریتم‌های پیاده شده در اپلیکیشن همراه تکامل کودکان

معیارهای ارزیابی و انتخاب مجری

  • سابقه فعالیت مجری در حوزه‌های بین‌رشته‌ای علوم داده و علوم شناختی، به‌گونه‌ای که با مفاهیم هر دو حوزه کاملاً آشنا باشد
  • همکاری با تیم شرکت و استقرار (در صورت لزوم) جهت برچسب‌گذاری داده‌ها و آزمون الگوریتم‌های طراحی‌شده
  • انطباق کامل الگوریتم با داده‌های موجود و آینده شرکت و تهیه خروجی جهت به‌کارگیری در ساختارهای موجود در شرکت متقاضی
  • تحصیلات و سوابق تیم تحقیقاتی و تناسب آن با مسئله
  • رویکرد فنی تیم تحقیقاتی به مسئله
  • دسترسی به تجهیزات آزمایشگاهی و مواد اولیه و سایر الزامات اجرای تحقیق

زمان و هزینه اجرای تحقیق

تسهیم مالکیت فکری

  • مالکیت معنوی: مجری در مالکیت معنوی ناشی از اجرای تحقیق سهیم خواهد بود و انتشار مقاله مشترک توسط مجری و متقاضی در ژورنال‌های داخلی و خارجی، ارائه مقاله در کنفرانس‌ها و سمینارها با موافقت و اشاره به نام همه دست‌اندرکاران مجاز خواهد بود.
  • مالکیت منافع مادی: با توجه به مدل کسب‌وکار شرکت متقاضی، منافع مالی ناشی از توسعه این فناوری تماماً متعلق به شرکت متقاضی بوده و مجری صرفاً حق‌الزحمه اجرای پروژه تحقیقاتی را دریافت خواهد کرد.

روش ارسال پیشنهاد

پروپوزال‌ها صرفاً باید در چارچوب موردنظر صندوق نوآوری و شکوفایی، تدوین و حداکثر تا تاریخ 15 مرداد 1400 در سامانه غزال به آدرس https://ghazal.inif.ir/grant ارسال شوند. پروپوزال‌هایی که در چارچوبی غیرازآن، یا به روش‌های دیگر به دست صندوق برسند، وارد فرایند ارزیابی نخواهند شد.