科学家利用机器学习来更好地预测儿童的学习困

2019-03-11 15:15:06 围观 : 188

  

  科学家利用机器学习来更好地预测儿童的学习困难

  评论人:Alina Shrourou,BScSep 30 2018

  科学家使用机器学习 - 一种人工智能 - 来自数百名在学校挣扎的儿童的数据,发现了一系列学习困难,这些困难与之前给予儿童的诊断不符。

  来自剑桥大学医学研究委员会(MRC)认知和脑科学部门的研究人员表示,这加强了儿童接受对其认知技能的详细评估以确定最佳支持类型的必要性。

  这项发表在“发育科学”杂志上的研究招募了550名被转介到诊所的儿童 - 注意学习和记忆中心 - 因为他们在学校里挣扎。

  科学家表示,之前对学习困难的研究大部分都集中在已经被特别诊断的儿童身上,例如注意力缺陷多动障碍(ADHD),自闭症谱系障碍或阅读障碍。无论诊断如何,通过包括所有困难的儿童,本研究更好地捕捉了诊断类别内的困难范围和重叠。

  来自剑桥大学MRC认知和脑科学部门的Duncan Astle博士领导该研究说:“接受诊断是父母和有学习困难的儿童的重要里程碑,这可以识别孩子的困难并帮助他们获得支持。但是,每天与这些孩子一起工作的父母和专业人员都会看到整洁的标签不能解决他们的个人困难 - 例如,一个孩子的ADHD通常不像另一个孩子的ADHD。

  “我们的研究是第一个将机器学习应用于广泛的数百名苦苦挣扎的学习者的研究。”

  该团队通过为计算机算法提供来自每个孩子的大量认知测试数据来做到这一点,包括听力技巧,空间推理,问题解决,词汇和记忆的测量。基于这些数据,该算法表明儿童最适合四组困难。

  这些群组与其他儿童数据密切配合,例如父母的沟通困难报告,以及阅读和数学的教育数据。但是他们以前的诊断没有对应关系。为了检查这些分组是否与生物学差异相对应,对这些组进行了核对,检查了来自184名儿童的MRI脑部扫描。这些分组反映了儿童大脑部分内部连接的模式,这表明机器学习正在识别部分反映潜在生物学的差异。

  相关故事暴风雨暴露于森林火灾导致儿童发育迟缓研究发现年轻人自我中毒急剧增加共同发生多动症的自闭症儿童有更大的适应性行为障碍四个分组中有两个是:工作记忆技能困难,处理声音困难用语言。

  工作记忆的困难 - 短期保留和信息操纵 - 与数学困难和以下列表等任务有关。处理语音中的声音(称为语音技能)的困难与阅读的挣扎有关。

  Astle博士说:“过去的研究表明,选择阅读能力差的孩子的阅读能力与阅读困难和处理语言问题之间存在紧密联系。但是通过观察具有广泛困难的儿童,我们意外地发现,许多处理单词处理困难的孩子不仅仅有阅读问题 - 他们也有数学问题。

  “作为研究学习困难的研究人员,我们需要超越诊断标签,我们希望这项研究能够帮助开发更好地针对儿童个体认知困难的更好的干预措施。”

  来自剑桥大学MRC认知和脑科学部门的Joni Holmes博士是该研究的资深作者,他说:“我们的工作表明,找到相同科目的儿童很难因为不同的原因而挣扎,对选择适当的干预措施具有重要意义。“

  确定的另外两个群体是:在许多地区具有广泛认知困难的儿童,以及具有其年龄的典型认知测试结果的儿童。研究人员指出,分组中具有典型年龄认知测试结果的儿童可能仍然有其他困难影响他们的学业,例如行为困难,这些都没有包括在机器学习中。

  MRC神经科学和心理健康负责人Joanna Latimer博士说:“这些是有趣的,早期阶段的研究结果,开始研究如何应用机器学习等新技术来更好地理解大脑功能。 MRC资助研究复杂网络在大脑中的作用,以帮助开发更好的方法来支持有学习困难的儿童。“

  出处:http://www.mrc.ac.uk/