Diapositive 1

1
Jeux éducatifs personnalisés pour lanalyse du
comportement des enfants autistes
Karim Sehaba1, Pascal Estraillier1, Didier
Lambert2, Vincent Courboulay1 1Laboratoire
Informatique - Image Interaction, Université de
la Rochelle 2 U.P.E.A. Centre Hospitalier Marius
Lacroix, La Rochelle
Karim SEHABA Ksehaba_at_univ-lr.fr http//perso.univ-
lr.fr/ksehaba/ Tél. [phone].
Méthodologie.
Introduction.
De nombreux systèmes interactifs daide à la
structuration des enfants avec autisme sont
développés. Il sagit des systèmes robotiques ou
des logiciels qui peuvent interagir avec
lutilisateur humain. Parmi les systèmes
robotiques, citons le robot KISMET et la poupée
ROBOTA qui peuvent exprimer des interactions
sociales. Dautres systèmes utilisent un
environnement virtuel pour la compréhension des
expressions émotionnelles des enfants avec
autisme. Cependant, à notre connaissance, il
nexiste pas un système proposant une approche
adaptative qui tient compte des directives de
lexpert dans un but éducatif. Ladaptabilité que
nous considérons consiste à définir un modèle
informatique suffisamment souple pour sadapter
aux caractéristiques émotionnelles et
comportementales de chaque enfant, et intégrer
des données personnalisées de son monde familier
et des croyances qui sy rattachent. Notre
objectif  Assurer une interactivité entre
lenfant avec autisme et des jeux éducatifs. Il
sagit de définir un système capable didentifier
le comportement de lenfant et d'y répondre, de
manière personnalisée et en temps réel, par des
activités adaptées.

• La méthodologie dutilisation de système permet
  de caractériser linteraction entre lutilisateur
  (enfant avec autisme ou tuteur de lenfant) et le
  système. Chronologiquement
• Connexion
• Le tuteur de lenfant se connecte au système,
  il charge le profil de lenfant, puis il spécifie
  les buts à atteindre. Une fois ces informations
  entrées, un cas cible est créé et transmis par
  message au système.
• 2. Configuration
• Le message est intercepté par l'agent de
  décision. Ce dernier génère un protocole adapté à
  la situation actuelle du cas cible. Un rapport de
  raisonnement sera envoyé à l'utilisateur. Ce
  rapport contient le cas source choisi, les
  valeurs de la similarité et de l'effort
  d'adaptation entre le cas cible et le cas source
  ainsi que les modifications faites au niveau des
  activités du scénario du cas source sélectionné.

Contexte.

• Le travail entre dans le cadre du PROJET AUTISME
  en partenariat avec le service de pédopsychiatrie
  de lhôpital de La Rochelle. Le but du projet
  consiste à mettre en œuvre un système logiciel et
  matériel qui présente à lenfant des activités
  personnalisées sous forme de jeux éducatifs et de
  capter par différents moyens (caméra, écran
  tactile, souris, ...) les réactions de lenfant,
  afin de comprendre son comportement et réagir en
  fonction des directives de lexpert.
• Dans ce contexte, nous définissons
• Un Jeu est caractérisé par un décor statique,
  des objets (pictogrammes, musiques, images,. . .)
  munis de comportements qui définissent les formes
  dinteractions associées et des règles de
  fonctionnement. Il possède des paramètres de
  configuration et des objectifs à atteindre.
• Une Activité est une instance dun jeu (avec une
  configuration particulière et des objectifs
  qualifiés et quantifiés).
• Un Protocole est une séquence dactivités
  ordonnées, déterminée en vue de permettre à
  lenfant de réaliser des objectifs complexes.
• Une directive caractérise un état du système (et
  en particulier son évolution liée au comportement
  de lenfant) et lui associe des traitements qui
  sadaptent au cours de lactivité.

Méthodologie dutilisation

• Interaction
• Le tuteur lance les activités. Pendant la
  session, une instance de l'agent observateur suit
  en permanence les actions de l'utilisateur.
  Chaque exception détectée au niveau du
  comportement de lenfant sera traitée par l'agent
  de décision en déclenchant un nouvel épisode de
  raisonnement.
• 4. Mémorisation
• À la fin de la session, l'utilisateur valide
  (dans la dimension éducative) ou non le cas. Dans
  le cas favorable, le système procède à
  l'évaluation dans la dimension informatique pour
  sa mémorisation.

Conception.
Larchitecture du système que nous présentons
vise à apporter souplesse et modularité dans
laccompagnement individualisé de lenfant
autiste. Dans cette optique, nous proposons une
architecture dun système multi-agents qui permet
à lenfant et à lexpert dinteragir avec
différents agents selon les activités quils
mèneront. Pour chaque enfant sont associés les
trois agents suivants 1. Agent Observateur
Il joue le rôle de médiateur entre le système et
lenfant. Principalement, il observe les actions
de lenfant, informe dautres agents du
comportement de lenfant si nécessaire et donne
laccès aux ressources du système (voir 2). 2.
Agent de Décision Il sélectionne et adapte la
stratégie à adopter en fonction des besoins et du
profil de lenfant. Il sappuie sur lagent
observateur pour lanalyse et lévaluation du
comportement de lenfant. Il peut donc interagir
avec lagent observateur, accéder au profil de
lenfant pour sélectionner et adapter les
activités du protocole et mémoriser les nouvelles
expériences pour enrichir ses connaissances,
(voir 13). 3. Agent dexécution Il est
chargé dexécuter les activités du protocole
fournis par lagent de décision. Également il
sauvegarde la trace dexécution. Cette dernière
doit permettre de retrouver exactement ce que le
système avait prévu de faire faire à lenfant,
les activités qui lui ont été proposées et ce
quil a réalisé. Ces informations peuvent être
visualisées sous deux formes 3 animation
graphique ou données statistiques. À partir de
son évaluation lexpert peut modifier les
protocoles, les directives, les règles de
fonctionnement . . .
Implémentation.
Le système a été développé avec Java, quand aux
agents (sobservation, décision et dexécution)
avec la plateforme DIMA. Nous avons
développé par la suite, une interface permettant
à lexpert de définir les activités (voir la
figure ci-dessus), les cas. Ces informations
ainsi que les profils des enfants sont stockés
dans un serveur de données.
Architecture du système

• Le rôle de lexpert dans le système consiste à
• Caractériser les activités, i.e. définir des
  instances de
• jeux avec des configurations particulières.
• Définir quelques objectifs éducatifs et les
  associer aux
• protocoles appropriés.
• Définir les directives.
• Caractériser le profil de chaque enfant.
• Analyser la trace dexécution.

Expérimentations.
La Trace dexécution
Une étude est menée avec nos partenaires du
secteur médical pour valider lapproche proposée.
Le programme éducatif, administré par une
équipe de pédopsychiatre, cible spécifiquement
les fonctions problématiques de lenfant. En
particulier, lattention, la perception, la
motricité et le contact. Des outils dévaluation,
aussi bien assurés par le système que
lobservation directe par les psychologues, ont
été utilisés pour évaluer lévolution les enfants
Animation graphique
Données statistiques
Références 1 K. Sehaba, P. Estraillier. A
Multi-agent System for Rehabilitation of Children
With Autism. In AAMAS-05 Workshop on Agent-Based
Systems for Human Learning (ABSHL'05). July 2005,
Utrecht, the Netherlands. 2 K. Sehaba, V.
Courboulay, P. Estraillier. Interactive system by
observation and analysis of behavior for children
with autism. 8th European conference for the
advancement of assistive technology in Europe
(AAATE05), pages 358362. September 2005, Lille.
3 K. Sehaba, P. Estraillier, D. Lambert.
Interactive Educational Games for Autistic
Children with Agent-Based System. 4th
International Conference on Entertainment
Computing (ICEC'05), pages 422432, Springer.
September 2005, Sanda, Japan.
Troisièmes rencontres du Réseau national d'études
cognitives et neurocognitives de l'autisme,
Paris, France. Novembre 28, 2005