为有特殊需要的儿童创建用于语言发展的数据集

《Speech Communication》：CREATING A DATASET FOR SPEECH DEVELOPMENT IN CHILDREN WITH SPECIAL NEEDS

　　

G. Saranya | R. Nagarajan

电子与通信工程系，Ganapathy Chettiar 工程与技术学院，Paramakudi - 623706，泰米尔纳德邦，印度

摘要

本研究介绍了SPEECH-TRACK数据集，该数据集旨在评估和改进监测有特殊需求儿童语言发展的方法，这些儿童包括被诊断为自闭症谱系障碍（ASD）、语言发育迟缓和其他沟通障碍的儿童。本文讨论了数据集的设计、结构及验证过程，并进行了初步评估，以观察其在语言发展和参与模式研究中的有效性。目前的语言监测工具往往缺乏生态有效性，无法捕捉自然语言使用情况。为了解决这一问题，研究人员使用配备语音识别技术的智能手表收集了30名儿童的数据，从而能够连续记录他们在各种日常环境中的语音特征，如频率、音调和清晰度。除了设备记录外，还通过游戏和社交互动进行了自然观察，以捕捉儿童的自发交流行为。同时，对家长进行了调查，以提供有关每个儿童语言发展和交流模式的个性化信息。所有语音记录均由经过认证的语言病理学家（SLPs）根据行为线索和声音质量进行了分类，分为“清晰语音/不清晰语音”以及“积极参与/不积极参与”。技术验证的结果表明，这些音频记录质量高，且专家评估者之间的可靠性很强。该数据集能够有效捕捉多样化的言语行为和参与程度，提供了定量声学数据和定性交互指标。总之，SPEECH-TRACK数据集对于临床医生、教育工作者和研究人员来说是一个宝贵的资源，有助于制定个性化的干预策略并长期跟踪儿童的语言发展情况。其自然主义设计提高了评估的生态有效性，为有沟通挑战的儿童提供了适应性强的、基于情境的语音治疗支持。

章节摘录

引言

有效的沟通对儿童的整体发展和福祉至关重要，尤其是对于有特殊需求的儿童。患有自闭症谱系障碍（ASD）、语言发育迟缓和其他沟通障碍的儿童在表达思想和社交互动方面常常面临重大挑战。有效的沟通能够提升学习体验，改善社交互动和情绪健康（Vogindroukas等人，2022年）。尽管沟通至关重要，但传统的评估方法

针对有特殊需求儿童的语言发展研究领域已经取得了显著进展，尤其是在技术整合和创新数据收集方法的应用方面。患有自闭症谱系障碍（ASD）、语言发育迟缓和其他沟通障碍的儿童在表达性和接受性语言技能方面常常面临独特挑战。然而，传统的评估工具通常基于临床医生的评估

本节概述了用于创建SPEECH-TRACK数据集的全面方法论（Pawar & Kokate, 2021）。该方法论包括数据集设计、数据收集、数据预处理、数据描述、分析计划和伦理考量。该方法论详细描述了整个数据分析流程，以提高透明度。所有由智能手表录制的音频文件

对SPEECH-TRACK数据集的分析揭示了有关有特殊需求儿童语言发展的几个重要发现。本研究选择的评估指标包括语音清晰度、韵律范围、说话量和参与程度，因为这些指标是预测ASD和语言障碍儿童沟通功能的有效指标。

此外，还加入了语音清晰度的评估，因为低清晰度是公认的诊断标准

SPEECH-TRACK数据集展示了参与者之间多种不同的语言发展模式，这反映了精心设计的数据集组成部分和详细的方法论中的数据收集方法。

大多数儿童在研究过程中表现出语音清晰度和话语频率的显著改善，尤其是那些接受了针对性干预的儿童。

部分儿童的发展轨迹并不一致

本研究有望显著加深对有特殊需求儿童语言发展模式的理解。通过提供包含自然情境下语音数据的丰富数据集，该研究为了解各种因素如何影响沟通能力提供了宝贵见解。图14展示了影响语言发展的各种因素，提供了一个全面的视角，这是一种概念性可视化展示，而非基于语料库的统计分析。它概述了五个关键因素

本研究旨在创建SPEECH-TRACK数据集，以增进我们对有特殊需求儿童（特别是自闭症谱系障碍（ASD）和语言发育迟缓儿童）语言发展的理解。通过采用可穿戴技术和自然观察等创新数据收集方法，我们全面了解了儿童在现实情境中的沟通能力。这项研究的意义在于它能够为个性化干预提供依据

本研究未获得任何组织的资助。

SPEECH-TRACK数据集在有限的学术许可下提供，具体细节见附录。

Leadbitter等人，2020年；Moreau等人，2024年；Trevino等人，2021年；Bauminger-Zviely和Shefer，2021年；Bhardwaj等人，2022年

G. Saranya：项目管理、方法论设计、研究实施、资金筹集、数据分析、数据整理、概念构建。R. Nagarajan：撰写——审稿与编辑、初稿撰写、可视化处理、数据验证、监督工作、软件开发、资源协调。

作者声明不存在利益冲突。