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Title
Vergleich der Reaktion beim Anblick von menschlichen Gesichtern zu robotischen Gesichtern bei Kindern mit Autismus / vorgelegt von: Katharina Drabant
Additional Titles
Response of autistic children to seeing human faces, compared to robotic faces
AuthorDrabant, Katharina
Thesis advisorPaulis, Herbert ; Wimmer, Hubert
Published2018
Institutional NoteWien, FH Campus Wien, Masterarb., 2018
Date of SubmissionJanuary 2018
LanguageEnglish
Document typeMaster Thesis
Keywords (DE)Autismus / Roboter / Gesichtsausdrücke / Eyetracking / Scaffolding
Keywords (EN)Autism / Robots / Facial expressions / Eye tracking / Scaffolding
Keywords (GND)Autismus / Augenfolgebewegung / Gesicht
URNurn:nbn:at:at-fhcw:1-2429 Persistent Identifier (URN)
DOIviii, 80 Blatt 
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Vergleich der Reaktion beim Anblick von menschlichen Gesichtern zu robotischen Gesichtern bei Kindern mit Autismus [4.05 mb]
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Abstract (German)

Inwieweit unterscheidet sich die Betrachtung von menschlichen Gesichtsausdrücken zu robotischen Gesichtsausdrücken, basierend auf den Blickpunkten autistischer Kinder, im Hinblick wo die Bewegung im Gesicht stattfindet?

Schlüsselwörter: Autismus, Roboter, Gesichtsausdrücke, Eyetracking, Scaffolding

Ziel der Studie: Kinder mit Autismus-Spektrum-Störung zeigen reduziertes Verständnis in sozialen Situationen und Probleme in verbaler und nonverbaler Kommunikation. Allerdings zeigen sie ein großes Interesse an technischen Geräten, auch an Robotern. Das DE-ENIGMA-Projekt arbeitet an einem Roboter, der eine robuste, kontextsensitive, multimodale und naturalistische Mensch-Roboter-Interaktion ermöglichen soll, um die Fähigkeiten sozialer Vorstellungen von Kindern mit Autismus zu verbessern. Ziel dieser Studie war es, herauszufinden, ob autistische Kinder vom Einsatz eines Roboters als Scaffolding-Methode profitieren können, um Gesichtsausdrücke zu lernen. Methode: ASD-Kinder (n = 17) und die Kontrollgruppe von TD-Kindern (n = 17) sahen Videos eines Menschen und vom Roboter Zeno die glücklich, traurig, verängstigt und wütend waren. Während sie die Videos sahen, trugen die Kinder die Tobii Pro Glasses 2. Diese Brille zeichnete Videos aus Kinderperspektive auf und zeigte Ergebnisse über die Sichtlinie, Blickmuster und Blickdauern der Kinder auf bestimmte Interessengebiete. Außerdem wurde die Anzahl der richtigen Antworten gezählt, die die Kinder zu den Gesichtsausdrücken gegeben haben. Ergebnisse: Die TD Kinder benannten die Gesichtsausdrücke statistisch signifikant häufiger korrekt als die autistischen Kinder. Es gab keinen statistisch signifikanten Unterschied zwischen dem Roboter und dem Menschen, in Bezug zu der Blickdauer und der Fixierungszahl. Der Mensch erlangte statistisch signifikant mehr richtige Antworten bei den Gesichtsausdrücken als der Roboter. Schlussfolgerung: Autistische Kinder zeigen, dass sie Gesichtsausdrücke im Vergleich zu TD Kindern üben müssen. Obwohl die Ergebnisse zeigen, dass der Roboter nicht wesentlich besser abgeschlossen hat, könnte der Roboter als ein Scaffolding-Methode verwendet werden. Die ASD Kinder haben sich während der Tests mit dem Roboter beschäftigt. Weitere Forschung ist erforderlich, um die Langzeitwirkung des Roboters auf das Erlernen von Gesichtsausdrücken aufzuzeigen.

Abstract (English)

To what extent does seeing human facial expressions vary from seeing robotic facial expressions based on the eye gaze of autistic children in order of where the action is?

Keywords: Autism, Robots, Facial expressions, Eye tracking, Scaffolding

Aim of the study: Children on the Autism Spectrum Disorder show reduced understanding of social situations and issues in verbal and nonverbal communication. But they have a high interest in technical devices, also in robots. The DE-ENIGMA project is working on a robot that allows robust, context-sensitive, multimodal and naturalistic human-robot interaction aimed at improving the social imagination skills of children with autism. As part of this, the aim of this study was to figure out, whether autistic children benefit from the use of a robot as a scaffolding tool for teaching facial expressions. Method: ASD children (n=17) and the control group of TD children (n=17) watched videos of a human and the robot Zeno showing the facial expressions happy, sad, frightened and angry. While watching the videos, the children were wearing the Tobii Pro Glasses 2. Those glasses took videos from childrens perspective and gave outcomes on the childrens line of sight, gaze patterns and the gaze durations on certain Areas of Interest. Also, the numbers of correct answers were counted, on which facial expression were displayed. Results: The typical developing children gained statistically significant more correct answers on the facial expressions than the autistic children. There was no statistically significant difference between the robot and at the human concluding the gaze duration and the fixation count. The human gained statistically significant more correct answers on the facial expressions than the robot. Conclusion: Autistic children show need to practice facial expressions compared to typical developing children. Although the results indicate that the robot did not perform significantly better, the robot could be used as a scaffolding tool. They engaged with the robot during the testing. Further research is needed to show the long-term effect of the robot on teaching facial expressions.

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