由智力障碍的同龄人通过对话式人工智能辅助的同伴干预对自闭症谱系障碍(ASD)儿童对话技能的影响

时间:2026年2月13日
来源:Research in Developmental Disabilities

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儿童自闭症谱系障碍(ASD)的会话技能提升研究,通过比较CAI-PMI-ID(会话AI增强同伴干预)与PMI-ID-only(仅同伴干预)发现:前者在适当对话发起频次、回应频次及词汇多样性(NDW、TNW)方面效果更优,且能促进技能向新同伴的泛化。研究建议整合AI技术以弥补同伴认知局限,并指出未来需加强语法支持、多模态AI及人机协作优化干预效果。

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范金宇|曾静|李欢
中国重庆西南大学特殊教育系

摘要

背景/目的

自闭症谱系障碍(ASD)儿童常常在对话方面遇到困难,这阻碍了他们的社交互动和同伴关系。本研究探讨了由智力障碍同伴提供的、结合了对话式人工智能(CAI)的同伴中介干预(CAI-PMI-ID)与仅使用同伴中介干预(PMI-ID)相比,在提高ASD儿童对话技能方面是否具有更显著的效果。

方法

本研究采用了跨参与者的多重探针设计和交替处理设计,以比较CAI-PMI-ID和PMI-ID的效果。对话效果的评估包括定量指标(适当发起和回应的频率)和定性指标(话语的平均长度以词素计,MLU-M;不同单词的数量,NDW;以及总单词数,TNW)。

结果

与仅使用PMI-ID相比,CAI-PMI-ID在适当对话发起和回应的频率方面取得了更大的改进。它在词汇多样性和生产力上也表现出更优的结果,这体现在NDW和TNW上。两种干预方式对MLU-M的影响有限且不稳定。CAI-PMI-ID有助于儿童成功地将对话技能泛化到与不同同伴的交流中。

结论/意义

这些初步发现支持了CAI-PMI-ID在提高ASD儿童核心对话行为和词汇生产力方面的可行性和附加值。未来的研究应整合基于证据的句法支持,以促进MLU-M的发展,利用多模态和基于场景的人工智能在自然环境中发挥作用,并加强AI与同伴的合作,以提高干预效果。

引言

对话技能对于社交互动、同伴关系以及友谊的发展至关重要(Cole等人,2023年)。然而,自闭症谱系障碍(ASD)儿童在对话中常常面临显著困难,这增加了他们社交孤立、被同伴排斥的风险(Locke等人,2010年),学术表现方面的挑战(Mann & Karsten,2020年)以及日后就业机会的受限(Herrick等人,2022年)。同伴中介干预(PMI)被广泛认为是提高ASD儿童对话技能的一种成熟且基于证据的策略。在中国特殊教育学校中,智力障碍(ID)同伴通常担任ASD儿童的主要交流伙伴(中华人民共和国教育部,2024年)。由这些同伴提供的PMI(PMI-ID)可以带来双重好处:它为ASD儿童提供了可理解的对话模型和练习机会(Shire等人,2020年),同时促进了同伴的社交沟通发展(Parsons等人,2020年)。然而,PMI-ID的有效性可能受到ID同伴认知和语言能力的限制(Nilsson等人,2025年;Van Biesen等人,2023年)。对话式人工智能(AI)有潜力通过提供一致、大量、自然化的对话,以及条件性提示和反馈来弥补这些限制(Chaves & Gerosa,2021年)。相反,PMI-ID能够实现面对面的、与主题相关的互动(Bambara等人,2018年)和非语言线索(Aldabas,2022年),而这些是当前AI系统可能无法提供的。因此,本研究考察了将对话式AI(CAI)加入PMI-ID是否能在提高ASD儿童对话技能方面产生比单独使用PMI-ID更大的效果。
ASD儿童通常表现出对话困难(Almalki,2020年),包括发起对话的次数较少(Jones & Schwartz,2009年)和回应频率降低(Leekam & Ramsden,2006年),回应延迟较长(McKernan等人,2022年),以及条件性回应的比例较低(Delehanty等人,2024年)。在对话质量方面,他们的话语较短,词汇多样性和句法复杂性有限(Charest等人,2020年;Kato和Hanawa,2025年)。这些限制可能阻碍了话题的灵活扩展(Abbot-Smith等人,2025年)和多轮交流中的响应性贡献(Ayvazo等人,2024年)。因此,本研究评估了CAI-PMI-ID在定量和定性结果方面的有效性。
PMI是一种基于证据的方法,利用同伴作为干预者来提高ASD儿童的社交沟通技能(Goldstein等人,2014年)。先前的研究表明,同伴支持可以帮助满足学生的社交需求(Zhang等人,2022年),增加社交参与度(Gunning等人,2019年),并促进心理健康(Roach,2018年)。大量证据表明,PMI可以提高ASD儿童的对话技能和更广泛的社交沟通行为(Bambara等人,2021年;Chang和Locke,2016年)。然而,大多数研究招募的是神经典型同伴(Aldabas,2020年;Aldabas,2022年)。相比之下,在中国特殊教育学校中,超过40%的残疾学生是由智力障碍同伴教育的(中华人民共和国教育部,2024年)。这种背景要求研究PMI-ID对ASD儿童的效果。
尽管关于PMI-ID的现有研究有限,但涉及有学习障碍、情绪和行为障碍以及发育迟缓的同伴来支持ASD儿童的研究显示出了有希望的结果(Chambers和Radley,2020年;Frazier,2019年)。一些研究招募了智力障碍儿童作为同伴(Kuhn等人,2008年;Nelson,2004年),表明了其可行性和有效性。然而,与ID相关的特征,如认知灵活性和工作记忆的局限性(Palomino等人,2019年;Schuchardt等人,2011年),以及语言发展的延迟(Hronis等人,2017年),可能会限制他们提供高质量对话支持的能力。辅助支持,如对话式AI技术,可能有助于解决这些限制并增强PMI-ID的效果。
对话式AI指的是通过自动语音识别(ASR)、自然语言处理(NLP)和文本到语音(TTS)功能来促进对话的技术(Abd-Alrazaq等人,2020年;Huq等人,2024年)。这些技术可以提供条件性提示(Song等人,2025年)和低压力互动风格(Pituxcoosuvarn等人,2025年),从而鼓励更频繁的话题发起和响应性交流。此外,反复接触模拟的句子结构(McTear,2022年)和词汇支持(Oktadela等人,2023年)也可以丰富儿童的言语表达,从而提高他们对话贡献的数量和质量。初步研究表明,在干预中嵌入对话式AI对ASD儿童的社交互动和语言结果有积极影响(Safi等人,2023年)。
然而,研究也指出了对话式AI的某些局限性,例如对非语言线索的敏感度降低(Kontogiorgos & Shah,2025年)以及偶尔的主题转变或无关输出(Portela & Granell-Canut,2017年)。这些问题可能会降低感知的温暖度并破坏主题连贯性,从而强调了在教育和治疗环境中需要人类中介的重要性。鉴于这些互补的特点,混合模型是必要的。对话式AI可以提供丰富、一致的提示、建模和语言支持,特别是在语言或认知需求超出ID同伴能力时特别有帮助。反过来,ID同伴可以弥补对话式AI在情感真实性、情境适应性和自然互动性方面的不足。将对话式AI与PMI结合使用可以相互补充优势,从而提高干预效果。
尽管直接证据表明将CAI与PMI-ID结合使用的案例尚少,但相关研究表明,将CAI嵌入到同伴互动中可以增强对话支持。例如,在一个对话式阅读活动中,当两位参与者都是神经典型儿童时,分享阅读后的讨论往往受到他们语言和认知资源的限制,很少能超越基本交流。然而,当引入聊天机器人作为对话发起者和促进者时,它提供了条件性的后续提示,促进了详细阐述、推理和情感表达,从而形成了更复杂和深入的讨论(Liu等人,2024年)。这个案例说明了CAI如何在同伴互动中支持对话质量——这在同伴语言或认知能力有限的情况下尤为重要,如在PMI-ID情境中。因此,本研究评估了CAI-PMI-ID是否在改善对话结果方面优于仅使用PMI-ID。
本研究的目标是考察联合干预措施CAI-PMI-ID在提高ASD儿童对话技能方面的有效性。具体来说,我们比较了CAI-PMI-ID与仅使用PMI-ID的结果,评估了定量指标(例如,适当对话发起和回应的频率)和定性指标(例如,MLU-M、NDW、TNW)。我们还探讨了这种联合干预是否有助于ASD儿童在与新的ID同伴互动时对话技能的泛化。

方法部分

本研究已获得大学研究伦理委员会的批准。

适当对话发起的频率

图2的左侧面板显示了三种ASD儿童在两种干预条件下适当对话发起的频率。基线时,这三名ASD儿童的适当对话发起频率都很低,平均值分别为2.17、1.33和0.86。干预实施后,他们的频率显著且立即增加,尽管存在差异。

讨论

这是首次尝试研究CAI-PMI-ID在提高ASD儿童对话技能方面的有效性。CAI-PMI-ID和仅使用PMI-ID的条件都显著提高了三名参与者的对话技能,在大多数维度上效果显著。重要的是,CAI-PMI-ID在适当对话发起、回应和词汇多样性方面取得了更大的改进,并促进了技能的成功泛化。

作者贡献声明

范金宇:撰写——审阅与编辑,撰写——初稿,可视化,方法论,资金获取,正式分析,数据管理,概念化。曾静:撰写——审阅与编辑,撰写——初稿,方法论,调查,正式分析,数据管理,概念化。李欢:撰写——审阅与编辑,监督,项目管理,方法论,资金获取,正式分析,概念化。

知情同意

所有参与研究的个体都获得了知情同意。

伦理批准

所有涉及人类参与者的研究程序均符合机构和国家研究委员会的伦理标准。

写作过程中使用生成式AI和AI辅助技术的声明

在准备这项工作时,作者使用了DeepL来提高文章的可读性和语言表达。使用该工具后,作者根据需要审阅和编辑了内容,并对出版物的内容负全责。

利益冲突声明

作者声明没有利益冲突。

致谢

本研究得到了重庆职业教育改革项目 [资助编号 Z233527X]和重庆研究生研究与创新项目 [资助编号 CYB25083]的支持。

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