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自閉症スペクトラム障害のAIによる語用障害診断ツールの開発

研究課題

研究課題/領域番号 21K18365
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分2:文学、言語学およびその関連分野
研究機関青森中央学院大学

研究代表者

加藤 澄  青森中央学院大学, 経営法学部, 教授 (80311504)

研究分担者 斉藤 まなぶ  弘前大学, 保健学研究科, 教授 (40568846)
田中 真寿美  青森中央学院大学, 経営法学部, 准教授 (90557795)
研究期間 (年度) 2021-07-09 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2023年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2022年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードASD / SFL / machine learning / NLP / pragmatic impairment / diagnostic assessment / lexicogrammar / 自閉症スペクトラム障害 / 自然言語処理 / コーパス言語学 / 語用論的障害 / 機械学習
研究開始時の研究の概要

ASDの語用論的障害が特定の認知機能不全からきていて、認知神経学との関連で議論されなければならないことが、臨床分野では議論されてきている。そこで本研究では、言語学からの知見として、ASDの語用論的障害が、語彙-文法資源のどこに生じるのかを、コーパスを基にした大量のデータから、精緻なマッピングによって提示する。このマッピングを機械学習によって、ASDと定型発達の判別を試行させ、診断ツールとしての可能性をパイロット・スタディとしてまとめる。

研究実績の概要

自閉症スペクトラム障害(Autism Spectrum Disorder:ASD)の主となる症状の1つは、コミュニケーション障害である。このコミュニケーション障害は、語用障害を軸として捉えられ、本研究では、代表加藤の先行研究で構築した「ASD/定型発達+統合失調症の話し言葉コーパス」から、ASDと定型発達の語彙-文法資源の使用の違いを機械学習させ、これら2グループの判別を自動的に行うAIを開発し、臨床の現場で診断ツールとしての実用化を探る。
本年度は、ASDと定型発達の判別のためコーパスからトレーニングモデルを機械学習させ、判別実験を行い、正解率(accuracy)82%、適合率(precision) 80%、感度(sensitivity) 80%、特異性(specificity)84%を達成した。この数値は診断判別水準としてはかなり高い数値である。検証のためにデータの拡大が必要で、現在、データ収集およびアノテーションを継続中である。機械学習の対象とする発話の年齢層は、13歳以上、14歳以上、15歳以上の言語獲得臨界期を過ぎた3つの年齢層のグループとした。この年齢層は、受診者数が少なく、受診者の来院を待ちながらのデータ収集となるため、何名分が集まるかが予測できない状況であるため、かなり時間がかかる見通しでいる。またデータ拡張がなされれば、技術的な問題点である自動アノテーションの精度向上の必要性にも利することになる。技術的側面の精度向上は必須である。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

4: 遅れている

理由

判別AIのアルゴリズムは、言語獲得臨界期を過ぎた13歳以上、14歳以上、15歳以上の3つの年齢層のグループを対象として少サンプル数で開発したため、今後、データ数を増やして検証を行う必要がある。サンプル数を増やすにあたっての問題点は、この年齢層の受診者数が少ないことである。従って、受診者の来院を待ちながらのデータ収集となるため、時間がかかる見通しである。

今後の研究の推進方策

自閉症スペクトラム障害者と定型発達者の言語使用による判別アルゴリズムの検証段階で、データ数を可能な限り、増やす必要がある。判別AIのアルゴリズムは、言語獲得臨界期を過ぎた13歳以上、14歳以上、15歳以上の3つの年齢層のグループを対象とするが、この年齢層は、受診者数が少なく、受診者の来院を待ちながらのデータ収集となるため、時間がかかる見通しである。一方で、臨床への応用のために自動アノテーションの精度向上をはかる必要があり、技術的な問題の解決と、学習データの拡大を図っていく。

報告書

(3件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2024 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (14件) (うち国際共著 2件、 オープンアクセス 10件、 査読あり 7件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 3件、 招待講演 2件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Prevalence and factors of sleep problems among Japanese children: a population-based study2024

    • 著者名/発表者名
      Kuki Asami、Terui Ai、Sakamoto Yui、Osato Ayako、Mikami Tamaki、Nakamura Kazuhiko、Saito Manabu
    • 雑誌名

      Frontiers in Pediatrics

      巻: 12

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] 日本語学習支援者養成において『やさしい日本語』で表現する力をどう育てるか-日本語レベルが異なる学習者との対話経験の重要性2024

    • 著者名/発表者名
      田中真寿美・佐藤香織
    • 雑誌名

      人文論究

      巻: 93 ページ: 27-34

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Comparative analysis of mean length of utterance and lexical density in individuals with and without autism spectrum disorder2023

    • 著者名/発表者名
      Kato S
    • 雑誌名

      The annual report of ACGU regional management institute

      巻: 20

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] DCDの就学前(保育所・幼稚園・こども園)の気づきと支援2023

    • 著者名/発表者名
      斉藤まなぶ
    • 雑誌名

      チャイルドヘルス

      巻: 25

    • DOI

      10.3389/fped.2024.1332723

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Attitudinal evaluation of autism spectrum disorder individuals from the perspective of affordances and social cognition2023

    • 著者名/発表者名
      加藤澄
    • 雑誌名

      機能言語学研究

      巻: 12

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Epidemiology of ASD in Preschool-age Children in Japan2022

    • 著者名/発表者名
      Saito M, Sakamoto Y and Terui A.
    • 雑誌名

      IntechOpen

      巻: - ページ: 1-14

    • DOI

      10.5772/intechopen.108674

    • ISBN
      9781837683420, 9781837683437
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 大学生は外国につながる子どもの学習支援活動にいかに取り組んだか2022

    • 著者名/発表者名
      田中真寿美
    • 雑誌名

      青森中央学院大学地域マネジメント研究所研究年報

      巻: 19

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Toward mapping pragmatic impairment of autism spectrum disorder individuals through the development of a corpus of spoken Japanese2022

    • 著者名/発表者名
      Kato, S., Hanawa, K., Linh, V. P., Saito, M., Iimura, R., Inui, K., & Nakamura, K.
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 17(2) 号: 2 ページ: e0264204-e0264204

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0264204

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Two Patients with Schizophrenia Treated with Clozapine Developed Neutropenia After Receiving a COVID-19 Vaccine.2022

    • 著者名/発表者名
      Tomita T, Sakamoto Y, Saito M, Hashimoto K, Ono Y, Nakamura K.
    • 雑誌名

      International medical case reports journal

      巻: 15 ページ: 29-33

    • DOI

      10.2147/imcrj.s350879

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 『日本語学習支援ネットワーク会議2021 in 青森』報告2022

    • 著者名/発表者名
      田中真寿美、鹿嶋彰
    • 雑誌名

      青森中央学院大学地域マネジメント研究所研究年報

      巻: 18

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [雑誌論文] How Neurodevelopment and Joint Attention Affects the Use of the Negotiating particles, ne and y2021

    • 著者名/発表者名
      Sumi Kato
    • 雑誌名

      The Japanese Journal of Systemic Functional Linguistics

      巻: 11 ページ: 11-30

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Cohort Profile: The Assessment from Preschool to Puberty? Longitudinal Epidemiological (APPLE) study in Hirosaki, Japan2021

    • 著者名/発表者名
      Hirota, T., Adachi, M., Takahashi, M., Mori, H., Shinkawa, H., Sakamoto, Y., Saito, M., & Nakamura, K.
    • 雑誌名

      International Journal of Epidemiology

      巻: 50 号: 6 ページ: 1782-1783

    • DOI

      10.1093/ije/dyab112

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 「総説」発達障害児の早期発見・早期支援への取組~多領域連携による発達障害児支援システムの構築について~2021

    • 著者名/発表者名
      町田 徳子,斉藤 まなぶ
    • 雑誌名

      特別支援教育研究

      巻: 769

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 日本語未0プログラムと支援の実際2021

    • 著者名/発表者名
      田中真寿美
    • 雑誌名

      令和3年度文部科学省委託事業「多文化共生に向けた日本語指導の充実に関する調査研究」報告書

      巻: ー ページ: 171-174

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 発達性協調運動障害児の初期運動発達マイルストーンの獲得の特徴2023

    • 著者名/発表者名
      小枝周平、斉藤まなぶ、三上美咲、三上珠希、照井藍、坂本由唯、佐藤ちひろ、山田順子
    • 学会等名
      第6回日本DCD学会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] Creation of a new scale Screening for Social Development-14 (SSD-14) for early detection of neurodevelopmental disorders in 3-year-old children and social implementation of its web system2023

    • 著者名/発表者名
      Manabu Saito, A Osato, Y Sakamoto, A Terui, T Mikami, K Nakamura
    • 学会等名
      The 11th Congress of The Asian Society for Child and Adolescent Psychiatry and Allied Professions(
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Prevalence and Cumulative Incidence of Autism Spectrum Disorders in a community sample of Preschoolers in Japan2023

    • 著者名/発表者名
      Manabu Saito, Tomoya Hirota, Yui Sakamoto
    • 学会等名
      The 11th Congress of The Asian Society for Child and Adolescent Psychiatry and Allied Professions(
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Estimating the Prevalence of Autism Spectrum Disorders in 3-Year-Old Children in Community-Based Survey in 5-Year-Old Children, Including the Use of Web Systems2022

    • 著者名/発表者名
      M. Saito, T. Mikami, A. Terui, Y. Sakamoto, A. Osato, M. Takahashi, M Adachi, T. Hirota, K. Nakamura
    • 学会等名
      INSAR 2022 Virtual Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 乳幼児期におけるDCD児の診察について~健診現場での問診や観察のポイント2022

    • 著者名/発表者名
      斉藤まなぶ
    • 学会等名
      第6回日本DCD学会学術集会シンポジウム2
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 発達障害児の早期発見・早期介入~地域での取組2022

    • 著者名/発表者名
      斉藤まなぶ
    • 学会等名
      第16回日本小児心身医学会東北地方会学術集会特別講演
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 日本語0パッケージ「想定される日本語指導の計画」の改訂2021

    • 著者名/発表者名
      田中真寿美
    • 学会等名
      令和3年度文部科学省委託事業「多文化共生に向けた日本語指導の充実に関する調査研究」事業報告会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [図書] 発達障がい―病態から支援まで―2022

    • 著者名/発表者名
      大阪大学大学院連合小児発達学研究科(監修)
    • 総ページ数
      168
    • 出版者
      朝倉書店
    • ISBN
      9784254301250
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2021-07-13   更新日: 2024-12-25  

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