人工智慧加眼球跟蹤技術，如何篩選有閱讀障礙的學生？

在社會進步和技術創新的當下，評估學生閱讀障礙的方式看起來與過去完全一樣，沒有什麼改變：閱讀障礙者的父母和老師收集信息，評估孩子的長處和短處，確定診斷，然後進行適當的干預。

通常這些都是通過紙質測試來完成的。

不過，學校預測分析的方法正在不斷增加，各種測試儀器，儀錶多如牛毛。這些測試在各個學校中現已形成一種產業鏈，對於那些資金雄厚的技術投資者和雄心勃勃的創業公司來說，這似乎成了一個吸引人的行業。

Lexplore公司設計了一種將眼球跟蹤攝像頭與AI演算法配對的閱讀障礙篩查工具，他們的首席執行官兼聯合創始人Frederik Wetterhall解釋說：「當前的方法非常麻煩。紙質測試很難讀取結果，還會花費大量時間。教育工作者也很難確定誰是有障礙的孩子，因此他們錯過了很多需要幫助的孩子。」

Wetterhall的公司選擇了一種不同的方法，他們使用計算機和眼球追蹤攝像機來篩查學生，試圖找出少數可能有閱讀障礙傾向的學生。這一思路已經引起了投資者的注意，今年3月份，私募股權集團Segulah的首席執行官Gabriel Urwitz在新一輪融資中，向該公司注資了560萬美元，專門幫助該公司把這種篩查技術應用到美國的各個學校。

目前，Lexplore已經在瑞典建立了分支機構，為斯德哥爾摩的市級教育委員會提供工具，幫助識別一年級可能有誦讀困難的孩子。

「這是一個篩選工具，而不是一個診斷工具，」Wetterhall解釋說，「主要目的是在早期找到有閱讀障礙苗頭的孩子。」

從研究到產品

Lexplore聲稱他們的技術是最新的，特別是演算法，使用了大量不同程度的閱讀障礙者數據。然而，他們所依據的概念並不是憑空而出。這一技術其實是從幾十年的研究中深入挖掘而來的，這些研究通常建議使用眼球跟蹤和機器學習相結合的方式來克服閱讀障礙。

英國伯恩茅斯大學（Bournemouth University）心理學教授Julie Kirkby說，眼球跟蹤技術是評估閱讀能力的最好方法之一，他多年都在研究眼球跟蹤和閱讀障礙課題。

2015年的一項研究報告顯示，用該技術篩查閱讀障礙者，準確率達80%。這項研究使用了不同的照相機和方法。

Lexplore聲稱其技術還可以做得更好。在成立公司之前，兩位聯合創始人進行過一項測試研究，準確率達到95%。該研究當時被稱為「Optolexia」。

Lexplore的工具通過追蹤讀者的眼睛如何跟著字的順序（或非順序）閱讀，找出閱讀模式，進行分析。輕度閱讀障礙者一般從左到右掃視單詞，而重讀閱讀障礙者的眼球會做出許多倒退運動，他們從右到左掃視單詞，而且在閱讀過程中也不會像正常閱讀者一樣做一些常規的停頓（或注視）。

兩種讀者之間的眼球運動比較（來源：Lexplore）

Kirkby表示，Lexplore95％的準確率似乎有點高，但也是有可能的，因為研究表明，眼球追蹤器可以分辨出閱讀方式的差異。雖然研究人員對這些差異仔細分析，但這些差異很可能只是「障礙者閱讀的形式，而不是產生障礙的本質原因」。

對於Lexplore來說，他們的挑戰是如何將這項研究進一步細化，形成方便使用且價格低廉的產品，吸引學校學生，特別是吸引那些還在以傳統方式篩選閱讀障礙學生的學校。Wetterhall表示，技術是公正客觀的，而傳統的紙質測評包含很多主觀因素。技術的這一優勢可能會幫助學校更快更準確地篩選出真正的閱讀障礙者。

Kirkby對Lexplore的研究進行了檢驗，她發現使用低頻跟蹤儀（更便宜）進行這項研究也能取得相同的效果，這有些出人意料。由低頻跟蹤儀收集的數據可能不適用於她的高質量研究，但是這樣的創新最終可能會使眼球追蹤技術在學校中得到普及。

在學校試驗

目前Lexplore的技術還沒有正式進入美國的學校，但已在亞特蘭大地區的一些私立學校試水，其中就包括位於托尼巴克海德社區的加洛韋私校，那裡的學費超過2萬美元。一名瑞典學生家長提出了利用這方面的技術，該公司便引起了校方的注意。加洛韋學校成為首批試驗Lexplore技術的州立學校之一，作為研究試驗的一個基地，他們將使用該技術把瑞典語閱讀者轉換為英語閱讀者。

在加洛韋學校，Lexplore公司的技術人員通過簡短的篩選過程測試了大約200名1-4年級的孩子。孩子們在電腦上讀了兩段簡短的文字，公司利用一個小型的眼球跟蹤攝像機，掃描並記錄孩子的眼球動作，上傳資料庫，同時還上傳一些基本的識別信息，如姓名和年齡。然後將這些數據上傳到雲端。

Wetterhall稱，收集的數據僅用於提高其機器學習演算法，該演算法可以分析每個孩子的眼球運動，尋找閱讀模式和異常情況。「我們擁有數據就可以進一步發展演算法，」 Wetterhall說，「我們存儲的內容與具體個人信息無關，只是一些出生日期。」

在篩選之後，Lexplore公司將結果提供給學校並獲得了學校的反饋。加洛韋小學的校長Polly Williams說：「孩子們基本在很短的時間內完成了測試，而且他們並沒有產生任何壓力，就像參加平時考試一樣。我希望看到的是有閱讀障礙的孩子和正常的孩子一起，共同學習，共同進步。我認為這對父母來說是一件好事。「

Williams說，她對這種技術印象深刻，並認為該技術可能會比傳統的篩選方法便宜得多，雖然定價尚未確定。但目前她還不確定自己的學校是否會繼續使用。她說:「我認為Lexplore公司仍在研究他們的商業運作模式，他們需要確定自己的定位。」「我想目前這還不是很清楚。」

Williams說，該公司目前提供了幾種不同的服務模式：一種是打包服務，公司派技術人員來學校測試; 第二種是學校購買硬體和軟體以及一些相關的東西; 第三種是僅提供設備，學校要自己動手操作。

最後一種模式讓Kirkby大跌眼鏡，她警告說，教育工作者不一定都是科學家或研究人員，他們可能沒有足夠的能力充分利用獲得的數據和成果。

她說：「如果學校能提供一個專人來分析處理這些數據，我認為這可能會給公司和校方提供一種非常有用的合作方式，學校從公司的技術干預中能得到更多的東西。因為這樣雙方就可以成立一個專門的干預機構，並測試出更多東西。但學校必須為此事做出投資。」

原文鏈接：https://www.edsurge.com/news/2017-11-28-how-ai-and-eye-tracking-could-soon-help-schools-screen-for-dyslexia

來源：Edsurge

作者：Stephen Noonoo

智能觀 編譯

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