Abordagem computacional para aprimoramento das habilidades com as emoções em indivíduos com autismo

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2022
Autor(a) principal: Dantas, Adilmar Coelho
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Uberlândia
Brasil
Programa de Pós-graduação em Ciência da Computação
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/35070
http://doi.org/10.14393/ufu.te.2022.211
Resumo: The detection of facial expressions and the recognition of basic emotions are important in the interpersonal relationships of individuals in a society. Neurotypical individuals have these skills enhanced naturally and gradually during the life cycle. However, individuals with Autism Spectrum Disorder (ASD) have difficulties with the detection of facial expressions and representation of emotions. This restriction affects the social interactions of individuals with ASD in a social environment. This work presents a computational tool that employs serious games to aid in the learning and improvement of these skills in individuals with ASD. The computational algorithms for emotion detection and recognition were developed in an approach that combines manual and learned feature descriptors, by a convolutional neural network model. This tool uses concepts from serious games, 3D modeling for characters, scenarios, and game-based learning methodologies, in order to provide the development of these skills in a playful way. This tool works on several platforms, running online, for interaction with the user. For the detection and recognition phase, four public domain image databases (CK+, FER2013, RAF-DB, and MMI) were used for evaluation. The game was investigated with volunteers in five sessions for the research phases (reference, intervention, and maintenance). The results showed that the proposed tool contributed to the improvement of basic emotion detection and recognition skills in individuals with ASD.
id UFU_1bf718585a50dd6308d96a01e22eaa92
oai_identifier_str oai:repositorio.ufu.br:123456789/35070
network_acronym_str UFU
network_name_str Repositório Institucional da UFU
repository_id_str
spelling Abordagem computacional para aprimoramento das habilidades com as emoções em indivíduos com autismoComputational approach to improving emotional skills in individuals with autismExpressões faciaisEmoções básicasProcessamento de imagensTranstorno do espectro autistaComputação afetivaJogos sériosCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRACiência da ComputaçãoTranstornos do espectro autistaRedes neurais (Computação)The detection of facial expressions and the recognition of basic emotions are important in the interpersonal relationships of individuals in a society. Neurotypical individuals have these skills enhanced naturally and gradually during the life cycle. However, individuals with Autism Spectrum Disorder (ASD) have difficulties with the detection of facial expressions and representation of emotions. This restriction affects the social interactions of individuals with ASD in a social environment. This work presents a computational tool that employs serious games to aid in the learning and improvement of these skills in individuals with ASD. The computational algorithms for emotion detection and recognition were developed in an approach that combines manual and learned feature descriptors, by a convolutional neural network model. This tool uses concepts from serious games, 3D modeling for characters, scenarios, and game-based learning methodologies, in order to provide the development of these skills in a playful way. This tool works on several platforms, running online, for interaction with the user. For the detection and recognition phase, four public domain image databases (CK+, FER2013, RAF-DB, and MMI) were used for evaluation. The game was investigated with volunteers in five sessions for the research phases (reference, intervention, and maintenance). The results showed that the proposed tool contributed to the improvement of basic emotion detection and recognition skills in individuals with ASD.CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorTese (Doutorado)A detecção das expressões faciais e o reconhecimento das emoções básicas são importantes nas relações interpessoais de indivíduos em uma sociedade. Os indivíduos neurotípicos têm essas habilidades aprimoradas de maneira natural e gradativa durante o ciclo da vida. No entanto, os indivíduos com Transtorno do Espectro Autista (TEA) apresentam dificuldades com a detecção das expressões faciais e representação das emoções. Essa restrição prejudica as interações sociais dos indivíduos com TEA em ambiente social. Este trabalho apresenta uma ferramenta computacional que emprega jogos sérios para auxiliar no ensino e aprimoramento dessas habilidades em indivíduos com TEA. Os algoritmos computacionais para a detecção e reconhecimento das emoções foram desenvolvidos numa abordagem que combina descritores de características manuais e aprendidos, por um modelo de redes neurais convolucionais. Essa ferramenta utiliza conceitos de jogos sérios, modelagem 3D para personagens, cenários e metodologias da aprendizagem baseada em jogos, com a finalidade de proporcionar o desenvolvimento dessas habilidades de maneira lúdica. Essa ferramenta funciona em diversas plataformas, com execução on-line, para interação com o usuário. Para a etapa de detecção e reconhecimento, quatro bancos de dados de imagens de domínio público (CK+, FER2013, RAF-DB e MMI) foram empregados para avaliação. O jogo foi investigado com voluntários, em cinco sessões, para as fases de investigação (referência, intervenção e manutenção). Os resultados mostraram que a ferramenta proposta contribuiu para o aprimoramento das habilidades de detecção e reconhecimento das emoções básicas em indivíduos com TEA.Universidade Federal de UberlândiaBrasilPrograma de Pós-graduação em Ciência da ComputaçãoNascimento, Marcelo Zanchetta dohttp://lattes.cnpq.br/5800175874658088Zampirolli, Franciscohttp://lattes.cnpq.br/4127260763254001Bissaco, Marciahttp://lattes.cnpq.br/7308927546311934Travençolo, Brunohttp://lattes.cnpq.br/2590427557264952Dorça, Fabianohttp://lattes.cnpq.br/3944579737930998Dantas, Adilmar Coelho2022-05-23T15:35:04Z2022-05-23T15:35:04Z2022-04-06info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfDANTAS, Adilmar Coelho. Abordagem computacional para aprimoramento das habilidades com as emoções em indivíduos com autismo. 2022. 115 f. Tese (Doutorado em Ciência da Computação) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2022. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.te.2022.211.https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/35070http://doi.org/10.14393/ufu.te.2022.211porhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFUinstname:Universidade Federal de Uberlândia (UFU)instacron:UFU2023-12-12T18:34:27Zoai:repositorio.ufu.br:123456789/35070Repositório InstitucionalONGhttp://repositorio.ufu.br/oai/requestdiinf@dirbi.ufu.bropendoar:2023-12-12T18:34:27Repositório Institucional da UFU - Universidade Federal de Uberlândia (UFU)false
dc.title.none.fl_str_mv Abordagem computacional para aprimoramento das habilidades com as emoções em indivíduos com autismo
Computational approach to improving emotional skills in individuals with autism
title Abordagem computacional para aprimoramento das habilidades com as emoções em indivíduos com autismo
spellingShingle Abordagem computacional para aprimoramento das habilidades com as emoções em indivíduos com autismo
Dantas, Adilmar Coelho
Expressões faciais
Emoções básicas
Processamento de imagens
Transtorno do espectro autista
Computação afetiva
Jogos sérios
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA
Ciência da Computação
Transtornos do espectro autista
Redes neurais (Computação)
title_short Abordagem computacional para aprimoramento das habilidades com as emoções em indivíduos com autismo
title_full Abordagem computacional para aprimoramento das habilidades com as emoções em indivíduos com autismo
title_fullStr Abordagem computacional para aprimoramento das habilidades com as emoções em indivíduos com autismo
title_full_unstemmed Abordagem computacional para aprimoramento das habilidades com as emoções em indivíduos com autismo
title_sort Abordagem computacional para aprimoramento das habilidades com as emoções em indivíduos com autismo
author Dantas, Adilmar Coelho
author_facet Dantas, Adilmar Coelho
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Nascimento, Marcelo Zanchetta do
http://lattes.cnpq.br/5800175874658088
Zampirolli, Francisco
http://lattes.cnpq.br/4127260763254001
Bissaco, Marcia
http://lattes.cnpq.br/7308927546311934
Travençolo, Bruno
http://lattes.cnpq.br/2590427557264952
Dorça, Fabiano
http://lattes.cnpq.br/3944579737930998
dc.contributor.author.fl_str_mv Dantas, Adilmar Coelho
dc.subject.por.fl_str_mv Expressões faciais
Emoções básicas
Processamento de imagens
Transtorno do espectro autista
Computação afetiva
Jogos sérios
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA
Ciência da Computação
Transtornos do espectro autista
Redes neurais (Computação)
topic Expressões faciais
Emoções básicas
Processamento de imagens
Transtorno do espectro autista
Computação afetiva
Jogos sérios
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA
Ciência da Computação
Transtornos do espectro autista
Redes neurais (Computação)
description The detection of facial expressions and the recognition of basic emotions are important in the interpersonal relationships of individuals in a society. Neurotypical individuals have these skills enhanced naturally and gradually during the life cycle. However, individuals with Autism Spectrum Disorder (ASD) have difficulties with the detection of facial expressions and representation of emotions. This restriction affects the social interactions of individuals with ASD in a social environment. This work presents a computational tool that employs serious games to aid in the learning and improvement of these skills in individuals with ASD. The computational algorithms for emotion detection and recognition were developed in an approach that combines manual and learned feature descriptors, by a convolutional neural network model. This tool uses concepts from serious games, 3D modeling for characters, scenarios, and game-based learning methodologies, in order to provide the development of these skills in a playful way. This tool works on several platforms, running online, for interaction with the user. For the detection and recognition phase, four public domain image databases (CK+, FER2013, RAF-DB, and MMI) were used for evaluation. The game was investigated with volunteers in five sessions for the research phases (reference, intervention, and maintenance). The results showed that the proposed tool contributed to the improvement of basic emotion detection and recognition skills in individuals with ASD.
publishDate 2022
dc.date.none.fl_str_mv 2022-05-23T15:35:04Z
2022-05-23T15:35:04Z
2022-04-06
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv DANTAS, Adilmar Coelho. Abordagem computacional para aprimoramento das habilidades com as emoções em indivíduos com autismo. 2022. 115 f. Tese (Doutorado em Ciência da Computação) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2022. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.te.2022.211.
https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/35070
http://doi.org/10.14393/ufu.te.2022.211
identifier_str_mv DANTAS, Adilmar Coelho. Abordagem computacional para aprimoramento das habilidades com as emoções em indivíduos com autismo. 2022. 115 f. Tese (Doutorado em Ciência da Computação) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2022. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.te.2022.211.
url https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/35070
http://doi.org/10.14393/ufu.te.2022.211
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/
info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Uberlândia
Brasil
Programa de Pós-graduação em Ciência da Computação
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Uberlândia
Brasil
Programa de Pós-graduação em Ciência da Computação
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFU
instname:Universidade Federal de Uberlândia (UFU)
instacron:UFU
instname_str Universidade Federal de Uberlândia (UFU)
instacron_str UFU
institution UFU
reponame_str Repositório Institucional da UFU
collection Repositório Institucional da UFU
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFU - Universidade Federal de Uberlândia (UFU)
repository.mail.fl_str_mv diinf@dirbi.ufu.br
_version_ 1827843502228111360