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AI和眼动追踪帮助学校筛查阅读障碍

在这个瞬息万变和科技创新的时代,评估年轻学生的阅读障碍与过去几乎相同:一个苦苦挣扎的学生的父母和老师可能会坐下来,收集信息,评估孩子的优缺点,以确定诊断和采取适当的干预措施。

尽管预测分析在学校里的应用越来越广泛,但这通常是通过纸上测试来完成的,在学校里,数据仪表板的数量似乎和教室里的学生一样多。也就是说,对于财力雄厚的科技投资者和雄心勃勃的着眼于利用机器学习来解决问题的初创企业来说,这个行业似乎太诱人了。

Lexplore的CEO兼联合创始人Frederik Wetterhall解释说:“今天采用的方法相当麻烦,在纸笔测试中,很难阅读结果,而且需要花费大量时间,通常是通过教育工作者提问:’谁认为自己的阅读有困难?’来获取结果,这样的方式会错过很多孩子。”因此,Lexplore公司设计了一种阅读障碍筛查工具,将眼球跟踪摄像头与人工智能和算法相结合。

Wetterhall的公司选择了一种不同的方法,即使用电脑和眼球跟踪摄像头对每个学生进行筛查,以找出少数可能存在阅读障碍倾向的学生。这已经引起了投资者的注意,就在今年3月私募股权集团Segulah的首席执行官加布里埃尔•乌尔维茨(Gabriel Urwitz)牵头,向该公司注资560万美元,专门帮助该公司进军美国学校。
目前,Lexplore已经在瑞典本土建立了自己的品牌,在那里,它被斯德哥尔摩市教育委员会用来帮助识别那些可能在一年级就有阅读障碍的孩子。
“这是一种筛查工具,而不是诊断工具,”维特霍尔澄清道,“主要目的是找到那些早期阅读困难的孩子”。

 

从研究到现实

 

Lexplore认为自己的技术是全新的,尤其是区分典型读者和非典型读者的算法。但它所依据的概念却并非如此,它的技术来源于数十年前开展的深入研究,这项研究通常采用眼动追踪和机器学习的方法来筛查阅读障碍。
“眼动是在令人难以置信的深度上衡量阅读能力的最佳方法之一”,研究眼动追踪和阅读障碍多年的心理学教授朱莉·柯克比(Julie Kirkby)说到。
A comparison of eye movements between two readers (source: Lexplore)
Kirkby承认,诸如Lexplore的95%准确性之类的说法似乎有些高,但有可能实现,因为研究表明眼动仪可以弥补这些阅读差异。虽然研究人员对造成这些差异的确切原因众说纷纭,但它们很可能是“阅读障碍的产物,而不是原因,”Kirkby说。
对于Lexplore来说,挑战在于将这项研究提炼成对用户友好、价格低廉的研究,以吸引学校那些以传统方式筛查阅读障碍的学校。Wetterhall认为,他的技术是更加公正的,而不是教师和纸质评估那样主观,这种优势可能有助于更快地筛选出有风险的孩子。
Wetterhall说:“我们具有高度平衡的敏感性和特异性,我们同样擅长发现有阅读困难的儿童。
令应EdSurge的要求对Lexplore研究进行审查的Kirkby感到最惊讶的是,该研究能够使用低频跟踪器获得结果。收集到的数据可能不适合高质量的研究,但这样的创新最终可能使眼动追踪技术对学校来说更实惠。

 

跟踪市场

 

Lexplore虽并未在美国学校取得太多进展,但它已经与亚特兰大地区的一些私立机构进行了一些初步的合作。其中之一是托尼·巴克海德(Tony Buckhead)附近的私立加洛韦学校Galloway School),该学校每年学费超过2万美元。在一名瑞典学生家长的建议下,加洛韦成为第一批测试Lexplore技术的美国州立学校之一,这是一项研究试点项目,旨在研究该技术如何将瑞典语读者转化为英语读者。

在加洛韦学校,Lexplore的代表通过简短的筛选过程指导了大约200名1-4年级的孩子。孩子们在电脑上阅读两条简短的文字,一个安装在电脑上的小型眼球跟踪摄像头,扫描并记录下他们的眼球运动,并将其上传到公司的数据库中,同时上传一些基本的识别信息,如他们的姓名和年龄。这些数据随后被上传到基于microsoftazure平台的云上。在Lexplore开发的早期,微软帮助公司扩大了产品规模,现在以一种非正式的伙伴关系与他们合作,协助市场营销和潜在客户开发。

Wetterhall称,收集到的数据仅用于改进其机器学习算法,该算法分析每个孩子的眼球运动模式和异常。“我们有数据来帮助我们进一步发展我们的方法,但当我们存储这些数据时,它与个人信息无关,只是生日信息。”Wetterhal如是说道。

在筛选之后,Lexplore向学校提供了结果,并征求反馈意见。加洛韦小学校长波利·威廉姆斯(Polly Williams)说:“孩子们在很短的时间内完成测试,他们一点压力都没有,就像常规考试一样,我的要求是能够看到一个患有阅读障碍的孩子和一个普通孩子并排在一起的视觉对比,我想这对父母来说也是件好事”。

威廉姆斯认为目前这项服务的价格虽然尚未确定,但应该会比目前的筛查方法便宜得多。另一方面她也认为Lexplore的商业模式并不完善,对自己的定位和营销还没有明确的定位,所以无法确定学校是否会继续使用此产品。

威廉姆斯说:目前,Lexplore公司提供了几种不同的套餐模式:一种是公司代表到学校进行筛选的全套套餐;一种是学校购买硬件和软件以及提供部分技术支持;一种是自己动手的路线,只包含设备。
最后一个套餐让Kirkby大吃一惊,他警告说,教育工作者不一定是科学家或研究人员,可能没有足够的资源来理解如何充分利用他们的成果。

Kirkby认为:“如果他们能负担得起专门的人来研究这些数据,这将为他们提供一种真正有价值的方式,能从他们的数据中获得更多,因为这样他们就可以设计一个干预措施,并测试一个前后情景,但学校必须在这方面进行投资。”

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