iReCHeCk - Un robot compagnon pour apprendre l'écriture manuscrite – iReCHeCk

Les déficits de l’écriture (dysgraphie) sont loin d’être des cas isolés : en France environ 6% des enfants entre 5 et 11 ans sont considérés dysgraphiques. La recherche souligne l’importance de la détection et de la remédiation précoce de ces difficultés : le plus tôt possible dans le parcours éducatif de l’enfant. Pour le moment, la détection de la dysgraphie est effectuée à travers un test standard appelé « Concise Evaluation Scale for Children’s Handwriting » (BHK). Ce diagnostic est à la fois laborieux, en vue de ses coûts élevées et de sa subjectivité. Pour établir un diagnostic précis de dysgraphie, le thérapeute examine le contexte social de l’enfant (i.e. stress à l’école, anxiété, ...), et utilise plusieurs métriques observables comme le test de l’écriture (i.e. BHK), l’analyse du cahier de l’enfant et sa posture. Ces tests, qui peuvent durer jusqu’à 3 heures, ont le but d’assurer à l’enfant un programme de prise en charge adapté à ses difficultés. Apres le diagnostic, la prise en charge thérapeutique consiste en de longues séries de séances d’entraînement afin d’aider l’enfant dans l’amélioration de ses capacités de contrôle de la motricité fine. Ces séances peuvent entre fatigantes et émotivement difficiles pour des enfants qui souvent manquent de confiance et de motivations à pratiquer leurs capacités d’écriture. Les travaux du CHILI Lab (EPFL) ont montré les effets positifs de l’utilisation d’un robot compagnon "co-learner" dans un contexte d’apprentissage par enseignement : la motivation de l’enfant est renforcée, donnant lieu à des séances d’entraînement plus longues. Avec le projet iReCHeCk, nous proposons l’extension des mesures observables employées par les thérapeutes à travers une caractérisation bas niveau de l’écriture et de la posture du corps, apte à capturer micromouvements non-observables importants dans le processus d’écriture à la main. Dans un premier temps, nous nous concentrerons sur une caractérisation fine et détaillée de l’écriture, apte à améliorer le diagnostic et la remédiation. Cette caractérisation sera fondée sur l’analyse des traces calligraphiques de l’écriture et sur le comportement postural, en extrayant informations sur la capacité d’écriture de l’enfant et sur son attitude à interagir avec le robot dans l’activité de co-learning. Dans ce cas, nous utiliserons des techniques d’apprentissage automatique pour donner des retours naturels et compréhensibles aux thérapeutes. Dans une deuxième étape nous viserons au développement d’activités d’entraînement engageantes afin 1) de mesurer l’état d’apprentissage de l’enfant, en donnant aux thérapeutes la possibilité d’évaluer et quantifier ses progresses, 2) d’adapter l’attitude du robot et la tâche d’apprentissage en accord aux besoins de l’élève. Ces activités seront testées sur deux populations d’enfants dysgraphiques : 1) Enfants en développement typique, en train d’apprendre l’écriture à l’école ; 2) Enfants avec troubles du développement cognitif qui sont hospitalisés ou suivi par un thérapeute de forme hebdomadaire, et qui présentent des difficultés de l’écriture éventuellement accompagnées par d’autres déficits (i.e. attention, autisme, ...). Cette validation sur deux populations nous donnera la possibilité d’étudier nos résultats sur les deux plans, pédagogique et clinique. Avec ce projet, à travers l’investigation des caractéristiques de l’écriture non-observables et de bas niveau, nous visons à fournir un nouvel aperçu sur le déficit de l’écriture qui pourra conduire à une caractérisation plus riche et une compréhension de ses causes.