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DysLexML:基于机器学习的阅读障碍筛查工具

计算机与社会 2019-03-18 v1 人机交互 机器学习

摘要

文本阅读过程中的眼动可提供关于阅读障碍的线索。通过眼动仪,我们可以测量眼睛相对于所读词汇在何时、何地以及如何移动。机器学习(ML)算法可解码这些信息并提供差异性分析。本工作开发了 DysLexML,一种针对发展性阅读障碍的筛查工具,其应用多种 ML 算法分析儿童在默读过程中通过眼动追踪记录的注视点。在一个针对 69 名希腊语母语儿童(其中 32 名由希腊官方学习及阅读困难诊断机构确诊为阅读障碍)的系统田野研究中,我们对其性能进行了比较评估。我们考察了基于注视和扫视运动统计特性的一大组特征,并通过降维识别出具有显著预测能力的特征。具体而言,DysLexML 使用线性 SVM 取得最佳性能,准确率达 97%,所用特征集很小,即扫视长度、短前向运动次数以及多次注视词汇数。此外,我们分析了噪声对注视位置的影响,表明 DysLexML 在噪声存在下准确且鲁棒。这些令人鼓舞的结果为在控制较少、更大规模环境中使用廉价眼动仪开发筛查工具奠定了基础,有望惠及更广泛人群以实现早期干预。

关键词

引用

@article{arxiv.1903.06274,
  title  = {DysLexML: Screening Tool for Dyslexia Using Machine Learning},
  author = {Thomais Asvestopoulou and Victoria Manousaki and Antonis Psistakis and Ioannis Smyrnakis and Vassilios Andreadakis and Ioannis M. Aslanides and Maria Papadopouli},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1903.06274},
  year   = {2019}
}