CN108538365A - 一种基于数据分析技术的自闭症社交能力评估系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于数据分析技术的自闭症社交能力评估系统，包括：输入模块、存储模块、运算模块、通信模块、绘图模块和输出模块；其中，输入模块包括触屏装置，用于用户输入信息；存储模块用于存储用户数据；运算模块用于将用户输入的数据分析运算，得到用户社交能力发展所处的月龄情况和社交能力掌握情况；通信模块用于将运算模块得出的月龄情况和社交能力掌握情况传输给绘图模块；绘图模块用于将通信模块中传输来的数据，绘制出社交能力发展图谱，并将社交能力发展图谱发送给通信模块；输出模块用于接收通信模块传输来的数据形成定制评估报告进行输出。本发明通过数据分析技术，绘制社交能力发展图谱，实现对自闭症儿童的自动化筛查与评估。
Description
技术领域
本发明涉及自闭症康复技术领域，尤其涉及一种基于数据分析技术的自闭症社交能力评估系统。
背景技术
自闭症，又称孤独症，是发病于儿童早期的、以社交沟通障碍和局限兴趣及刻板行为为两大核心症状的精神发育障碍。全球现有自闭症患者3500万，其中40％是儿童，中国自闭症患儿数达100多万。社交沟通障碍作为自闭症的核心障碍之一，不仅会对社会适应行为有很大的影响，也会导致自闭症个体无法很好的融入学校、家庭、社区，进而影响到个体的生活质量。因此，社交沟通能力的评估对于自闭症患者康复训练来说十分重要。
目前，国内外均有针对自闭症社交能力评估的评估工具，但现有的评估工具，仍存在着很多问题：(1)现有的几乎所有评估技术都因为有很高的专业技能要求，所需评估时间过长等问题，难以做到线上评估，得到有效推广；(2)国外很多专门用于自闭症儿童社交能力评估的量表尚未被引进，汉化难、本土化难(如ECSC、SSRS、DISCO等)；(3)评估工具的内容与训练脱离，评估结果无法与训练相结合(如ABC、CARS等筛查诊断类量表)；(4)对评估环境要求较高，需要大量评估材料(如PEP-3、《孤独症社会交往评估表》等)；(5)对评估人员要求较高，需要专业评估者(如ECSC、CSBS-DP-ITC、DISCO等)；(6)评估过程复杂，评估时间较长(如PEP-3、VB-MAPP、《孤独症社会交往评估表》等)；(7)评估项目无法反映儿童所有社交特点(如VABS、PKBS-2等)。
发明内容
本发明提出了一种基于数据分析技术的自闭症社交能力评估系统，包括：输入模块、存储模块、运算模块、通信模块、绘图模块和输出模块。
本发明提出的基于数据分析技术的自闭症社交能力评估系统中，所述输入模块包括触屏装置，其与所述存储模块相连接，用于用户输入信息；所述存储模块分别与所述输入模块和所述运算模块连接，用于存储用户数据；所述运算模块分别与所述存储模块和所述通信模块连接，用于将用户输入的数据分析运算，得到用户社交能力发展所处的月龄情况和社交能力掌握情况；所述通信模块分别与所述运算模块、所述绘图模块和所述输出模块连接，用于将所述运算模块得出的月龄情况和社交能力掌握情况传输给所述绘图模块；所述绘图模块与所述通信模块相连接，用于将所述通信模块中传输来的数据，绘制出社交能力发展图谱；将所述社交能力发展图谱发送给所述通信模块；所述输出模块与所述通信模块相连接，用于接收所述通信模块传输来的所述社交能力发展图谱和月龄情况和社交能力掌握情况形成定制评估报告进行输出。
本发明提出的基于数据分析技术的自闭症社交能力评估系统中，所述触屏装置作为输入装置的同时，可用作显示装置。
本发明提出的基于数据分析技术的自闭症社交能力评估系统中，所述运算模块将所述存储模块中的数据以匹配筛选的方式进行运算。
本发明提出的基于数据分析技术的自闭症社交能力评估系统中，所述绘图模块内设一基本图谱，所述基本图谱为以八边形的形式表示，其包括评估项目信息、参考月龄、社交类别、项目难易程度、及项目发展先后顺序信息。
本发明提出的基于数据分析技术的自闭症社交能力评估系统中，所述绘图模块将通过的评估项目以黑点表示，并以曲线依次连接。
本发明提出的基于数据分析技术的自闭症社交能力评估系统中，所述输出模块调用模版，并根据月龄情况和社交能力掌握情况，结合社交能力发展图谱填写模版形成定制评估报告，所述定制评估报告包含：评估结果、结果分析与建议、及康复方案。
本发明提出的基于数据分析技术的自闭症社交能力评估系统中，存储模块用于存储用户的数据类型主要包括数字与字符串两种，用户的基础信息以及答题情况将全部存储在存储模块中。
本发明基于数据分析技术的自闭症社交能力评估系统，通过数据分析技术，绘制自闭症儿童的社交能力发展图谱，实现对自闭症儿童的自动化筛查与评估。
本发明针对前述问题，作出了创新，其有益效果包括：(1)改变原有评估方式。由原始的现场评估改为填写问卷，将评估时长由40-60min缩短为3-5min，大大提升了效率，同时保证评估不受地点、环境、儿童情绪的影响；(2)评估者中纳入家长。评估0-6岁的儿童对于研究者来说，除了现场观察表现外，家长是儿童信息的主要获取源，故评估者由专业评估者(康复师、教师)改为儿童的主要照顾者，主要包括儿童家长、与儿童相处时间超过一个月的教师或康复师；(3)自定义评估结果分析方式。设计了新的结果分析方式，以雷达能力定位图的方式呈现，结果分析更直观、精确；(4)提供个别化评估报告。根据儿童评估结果，编制康复建议，为每个儿童提供个别化的评估报告，评估报告可直接用于指导训练；(5)搭建自动化的评估系统。借助LabVIEW技术，将填写问卷、结果分析、生成报告、训练效果记录这一流程整体建立成评估系统，以应用程序的方式呈现，改变了原始评估结果统计需要评估者手写算分、绘图的特点，有效提高了评估效率。
附图说明
图1为本发明基于数据分析技术的自闭症社交能力评估系统的结构示意图。
图2为本发明中基本图谱的示意图。
图3为本发明中所有评估项目全部通过的图谱示意图。
图4a为本发明中筛查评估表的示意图。
图4b为本发明中筛查评估表的示意图。
图5为本发明15*8矩阵数据存储示意图。
图6为本发明中后台程序可视化架构示意图。
图7为本发明中后台可视化编程逻辑示意图。
图8为本发明中通信模块逻辑流程图。
图9a为本发明中评估报告的示意图。
图9b为本发明中评估报告的示意图。
具体实施方式
结合以下具体实施例和附图，对发明作进一步的详细说明。实施本发明的过程、条件、实验方法等，除以下专门提及的内容之外，均为本领域的普遍知识和公知常识，本发明没有特别限制内容。
本发明提出了一种基于数据分析技术的自闭症社交能力评估系统，包括：输入模块1、存储模块2、运算模块3、通信模块4、绘图模块5、输出模块6。
输入模块1主要包括一个触屏装置，用于用户信息的输入，与存储模块相连接。存储模块2用于存储用户的相关数据，与输入模块和运算模块相连接；运算模块3将用户输入的数据分析运算，从而得出自闭症儿童社交能力发展所处月龄情况、社交能力掌握情况，与存储模块和通信模块相连接；通信模块4将运算模块得出的数据信息传输给绘图模块，在绘图模块中进行儿童社交能力发展图谱的绘制，同时接收绘图模块绘制出的图谱，并将接收到的图谱连同在运算模块中得出的数据一并传输给输出模块，与运算模块、绘图模块和输出模块相连接；绘图模块5将通信模块中传输来的数据，通过同时调用基本图谱和绘制工具的方式，绘制出儿童社交能力发展图谱，与通信模块相连接；输出模块6接收通信模块传输来的图谱和数据，并形成最终报告，显示在触屏装置上，与通信模块相连接。
本发明提出的基于数据分析技术的自闭症社交能力评估系统中，输入模块1的触屏装置，不但可以用于用户信息的输入，同时也可作为显示装置，显示自闭症社交能力评估所用量表、图谱以及最终报告。用户对系统的控制实现，均在触屏装置上进行。
输入模块包括触屏装置、筛查评估表(如图4a-4b所示)。触屏装置使用户能够通过触摸屏幕的方式对筛查评估表中的问题作出解答，方便用户操作。筛查评估表如前，与现有筛查评估表相比，具有如下创新：(1)改变原有评估方式，变现场评估为问卷量表；(2)弱化专业要求，变专业评估人员为儿童家长，普适性好，易于推广；(3)评估、训练相结合，使评估变得更具有针对性，利于有效训练。
本发明提出的基于数据分析技术的自闭症社交能力评估系统中，存储模块2用于存储用户的数据类型主要包括数字与字符串两种，用户的基础信息以及答题情况将全部存储在存储模块中2。
存储模块包括一个存储系统，用于数据的写入和读取。将输入模块1中所得的数据进行写入，存储在一个15*8的矩阵中，如下图5所示；将存储在存储模块2中的数据读取出来，发送到运算模块3中进行数据分析。存储模块2的后台程序架构下图6所示。
本发明提出的基于数据分析技术的自闭症社交能力评估系统中，运算模块3主要是将存储模块中的数据以匹配筛选的方式进行运算。运算模块包括运算系统，用于对存储模块2中的数据进行分析。编程逻辑如下图7所示。
本发明提出的基于数据分析技术的自闭症社交能力评估系统中，通信模块4用于用户数据在各个需要内部处理的模块之间的传递，主要用于运算模块3、绘图模块5以及输出模块6之间的通信。通信模块包括通信系统，用以沟通运算模块3、绘图模块5以及输出模块6。逻辑流程图如下图8所示。
输入模块1中的筛查评估表是根据47门自闭症儿童社交能力康复课程研发的，具有较强的针对功能，能够准确评估出儿童在47门康复课程中所处的能力情况，为后续的康复治疗、课程选择提供依据。筛查评估表与47门康复课程存在内在联系和相关性，而不同于其他筛查评估方法，脱离训练课程单独存在。
绘图模块5中的儿童社交能力图谱是评估系统根据所得评估数据依据样条曲线绘制而成。评估系统具有其他评估系统不具备的自动绘图能力，将所得数据以样条曲线方式螺旋。绘图模块包括绘图软件、一张基本图谱。绘图软件根据所得评估数据依据样条曲线在基本图谱上绘制儿童社交能力图谱。基本图谱如图2所示。
儿童社交能力图谱将儿童月龄情况、儿童社交能力情况、47门康复训练课程以及课程之间的难易程度全部准确而清晰地反映出来，并借由输出模块6在评估报告中返还给用户。评估报告不同于其他评估报告之处就在于评估报告包含儿童社交能力图谱，相比于其他评估报告只有简单文字描述，具有更强的说服力。
输出模块包括评估报告(如图9a-9b所示)、一张儿童社交能力图谱。评估报告以文字形式表述，通过运算模块3对筛查评估表所得数据进行分析，得到儿童社交能力发展情况，并以此为基础推荐相应训练课程。儿童社交能力图谱，是在原有评估报告基础上，对筛查评估表中的数据进行整理归纳，以图谱的方式进行呈现，与传统评估报告相比，具有如下创造性优势：(1)以图谱形式代替文字描述，更加直观易懂；(2)推荐训练课程，提供个别化评估报告；(3)评估过程自动化。将填写问卷、结果分析、生成报告、训练效果记录这一流程整体建立成评估系统，以应用程序的方式呈现，改变了原始评估结果统计需要评估者手写算分、绘图的特点，能有效提高评估效率。
实施例
本实施例中，触屏装置上显示一筛查评估表，供用户输入信息，总共27道题，包括22道是否题、5道选择题。22道是非题(是否题)对应22门课程，5道选择题的25个选项对应剩余的25门课程，总共47个项目。运算模块3运算中，每一个项目具有一个分值，总共47分。如果得分≤4分，该社交发展月龄就处在0～6个月；如果得分≥5，且≤11，则处在6～12个月，以此类推，具体见下表：
表1
| 总分 | 参考月龄 |
| 0-4 | 0-6 |
| 5-11 | 6-12 |
| 12-15 | 12-18 |
| 16-24 | 18-24 |
| 25-30 | 24-36 |
| 31-40 | 36-48 |
| 41-45 | 48-60 |
| 46-47 | 60-72 |
同时，筛查评估表中的项目可分为三种类型，社交前基本能力共14个项目，记14分；社交技巧共8个项目，记8分；社交礼仪共25个项目，记25分；根据用户输入的信息，计算三种类型能力的掌握情况，得出百分比，如下表：
表2
本实施例中，用户筛查评估表的答题情况将在运算模块3中体现，运算模块3中预设了与筛查评估表中47个项目一一对应的47个选项。如果某个项目，答题准确，得1分，运算模块3中的该预设项目将会以“通过”形式表示，反之则“未通过”。用户答题结束，运算模块3中的数据以及所有“通过”项目将全部传替给通信模块4；
本实施例中，绘图模块5包括一张基本图谱以及一个绘图软件。
基本图谱以八边形的形式表示，同时包含47个评估项目信息、参考月龄、社交类别、项目难易程度、项目发展先后顺序等多个信息，如图2所示。
本实施例中，绘图软件根据通信模块4中传递的用户数据，将社交能力评估中通过的项目以黑色圆点表示、未通过项目以红色圆点表示，并以曲线将通过项目依次连接，以便找出社交能力断点，如果所有评估项目全部通过，社交能力发展图谱将如图3所示。
本实施例中，基本图谱与筛查评估表均为自主研发，基本图谱由本发明评估系统根据筛查评估表自动绘制，其余绘图软件均无法实现；绘图模块5所得的社交能力发展图谱，不仅包含了上述所有信息，同时也能清晰易懂地传达给用户，便于解读。
本实施例中，输出模块6将通信模块4中所得的图谱和数据自动生成出定制评估报告，在屏显装置上显示，返还给用户。
本发明采用问卷的形式完成对社交能力的快速筛查，优点是用时较短，较易推广，不需要特定的环境、工具和专业的评估人员，评估结果不受情绪和状态的影响。问卷的题目参考中残联编制的《孤独症儿童发展评估表(社交领域)》，在原始评估表的基础上进行了简化与调整。
如前，原评估表已基本涵盖自闭症儿童的所有社交缺陷评估点，故在编制自闭症儿童社交能力评估问卷时，保留了原始的47个评估项目，将工作重心放在对评估方式的简化上。
原始的评分系统分为“通过(P)”、“中间反应(E)”、“不通过(F)”3个级别，通过(P)记1分，表示儿童能自主完成某项目；中间反应项(E)不计分，表示儿童能在提示或示范下完成某项目，或有完成某项目的意识；不通过(F)记0分，表示儿童在提示或示范下仍不能完成某项目。其中，中间反应项不计入评分，但作为制定个别化教育方案的参考之一。筛查评估问卷同样采用0/1计分的形式。
本实施例中的，筛查评估表主要由填写说明、基本信息栏和题目组成，需要由儿童的主要照顾者填写，主要照顾者指儿童家长、与儿童相处时间超过一个月的教师等。
1.填写说明
告知问卷填写人评估目的、评估用时和注意事项。
2.基本信息栏
包括儿童姓名、性别、出生日期、障碍类型、诊断时间、诊断机构、康复史、问卷填写人等基本信息。旨在对儿童的基本信息做初步的了解，同时便于数据统计。
3.题目
问卷主体包含两个部分，共27个题目，由22个是否题和5个选择题组成。每个是否题包含了一个评估项目，共22项；每个选择题包含一个以上的评估项目，共25项；总评估项目仍为47项。
是否题部分，选项单选，需要问卷填写人根据儿童实际情况勾选是或否。选择“是”记1分，“否”记0分。题目均来自于原始47个评估项目中的“通过(P)”反应项的完成标准。以是否题第1题为例进行说明，如表3所示：
表3是否题题目举例
选择题部分，选项单选，选项之间存在着递进的等级关系，需要根据儿童的实际情况勾选所处能力层级；若在两项间犹豫不定，出于服务训练的目的考虑，则需选择较低层级。选择题的有分值选项均取自原始47个评估项目中的“通过(P)”反应项的完成标准。以选择题第1题为例进行说明，如表4所示：
表4选择题题目举例
本发明的保护内容不局限于以上实施例。在不背离发明构思的精神和范围下，本领域技术人员能够想到的变化和优点都被包括在本发明中，并且以所附的权利要求书为保护范围。
Claims (10)
1.一种基于数据分析技术的自闭症社交能力评估系统，其特征在于，包括：输入模块(1)、存储模块(2)、运算模块(3)、通信模块(4)、绘图模块(5)和输出模块(6)；其中，
所述输入模块(1)包括触屏装置，其与所述存储模块(2)相连接，用于用户输入信息；
所述存储模块(2)分别与所述输入模块(1)和所述运算模块(3)连接，用于存储用户数据；
所述运算模块(3)分别与所述存储模块(2)和所述通信模块(4)连接，用于将用户输入的数据分析运算，得到用户社交能力发展所处的月龄情况和社交能力掌握情况；
所述通信模块(4)分别与所述运算模块(3)、所述绘图模块(5)和所述输出模块(6)连接，用于将所述运算模块(3)得出的月龄情况和社交能力掌握情况传输给所述绘图模块(5)；
所述绘图模块(5)与所述通信模块(4)相连接，用于将所述通信模块(4)中传输来的数据，绘制出社交能力发展图谱；将所述社交能力发展图谱发送给所述通信模块(4)；
所述输出模块(6)与所述通信模块(4)相连接，用于接收所述通信模块(4)传输来的反应儿童月龄情况、儿童社交能力情况、康复训练课程以及课程之间难易程度的所述社交能力发展图谱和月龄情况和社交能力掌握情况形成定制评估报告进行输出。
2.如权利要求1所述的基于数据分析技术的自闭症社交能力评估系统，其特征在于，所述触屏装置作为输入装置的同时，可用作显示装置。
3.如权利要求1所述的基于数据分析技术的自闭症社交能力评估系统，其特征在于，所述运算模块(3)将所述存储模块(2)中的数据以匹配筛选的方式进行运算。
4.如权利要求1所述的基于数据分析技术的自闭症社交能力评估系统，其特征在于，所述存储模块(2)用于存储用户的数据类型主要包括数字与字符串两种，用户的基础信息以及答题情况将均存储在所述存储模块(2)中。
5.如权利要求1所述的基于数据分析技术的自闭症社交能力评估系统，其特征在于，所述绘图模块(5)内设一基本图谱，所述基本图谱为以八边形的形式表示，其包括评估项目信息、参考月龄、社交类别、项目难易程度、及项目发展先后顺序信息。
6.如权利要求5所述的基于数据分析技术的自闭症社交能力评估系统，其特征在于，所述绘图模块(5)将通过的评估项目以黑点表示，并以曲线依次连接。
7.如权利要求1所述的基于数据分析技术的自闭症社交能力评估系统，其特征在于，所述输出模块(6)调用模版，并根据月龄情况和社交能力掌握情况，结合社交能力发展图谱填写模版形成定制评估报告，所述定制评估报告包含：评估结果、结果分析与建议、及康复方案。
8.如权利要求1所述的基于数据分析技术的自闭症社交能力评估系统，其特征在于，所述触屏装置可以用于用户信息的输入，同时也可作为显示装置，显示筛查评估表、图谱以及评估报告。
9.如权利要求1所述的基于数据分析技术的自闭症社交能力评估系统，其特征在于，所述筛查评估表是根据47门自闭症儿童社交能力康复课程研发的。
10.如权利要求1所述的基于数据分析技术的自闭症社交能力评估系统，其特征在于，所述绘图模块(5)将所述通信模块(4)中传输来的数据依据样条曲线方式螺旋，自动绘制出社交能力发展图谱。
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