Orientation method for people with cognitive disabilities

Abstract

Pessoas com incapacidade (física ou cognitiva) representam uma pequena percentagem da população de um país. No entanto, os custos de saúde inerentes a este grupo de pessoas são habitualmente elevados quando comparados com uma pessoa normal. Assim, é necessário encontrar soluções que ajudem no dia a dia destas pessoas. Aquando do diagnóstico de perdas cognitivas, se tal já não tiver ocorrido, o paciente pode ser impedido de viver sozinho e a presença de um cuidador poderá ser necessária. De forma a diminuir esta invasão de privacidade e permitir uma vida independente do paciente na sua própria casa é necessária adaptar a mesma ao conceito de casa inteligente, a qual permite que o cuidador aceda de forma remota e verifique o estado do utilizador. Porém, a casa inteligente não permite a monitorização do utilizador quando este se encontra no exterior. Assim, de forma a manter-se seguro, este pode tornar-se um prisioneiro da sua própria habitação. Para que a pessoa com perdas cognitiva tenha uma normal interação com a sociedade surge a necessidade de um sistema de orientação adaptável ao exterior e que esteja em conformidade com este grupo de utilizadores. Se se considerarem os dois principais sistemas operativos para dispositivos móveis (i.e., iOS e Android) existe um grande número de aplicações que guiam o utilizador até ao destino pretendido utilizando GPS. Porém, existem muito poucas que sejam adequadas para pessoas com incapacidade. Por outro lado, para além da capacidade de orientação, existe uma outra característica deveras significativa do ponto de vista do cuidador, a capacidade de localização que lhe permite o acesso de forma remota à localização do utilizador final. Esta característica é vital uma vez que os métodos tradicionais de orientação são realmente dispendiosos, levando os cuidadores a acompanhar os pacientes durante as suas deslocações. Desta forma, tanto o tempo como os recursos despendidos durante a aprendizagem são desperdiçados. Vários autores desenvolveram sistemas de orientação adaptados tendo em consideração as características e especificidades do utilizador. A principal preocupação centrava-se na interface do utilizador, uma vez que consideravam que os sistemas disponíveis eram demasiado complexos para serem utilizados por este tipo de indivíduos. O sistema desenvolvido (i.e., CogHelper) tem uma interface adaptada ao utilizador, a qual utiliza realidade aumentada para concretizar o processo de orientação. O sistema possui também a capacidade de localização em tempo real onde o(s) cuidador(es) podem monitorizar o utilizador final. O nosso principal objectivo não recaiu sobre a interface do utilizador, uma vez que esta já tinha sido previamente estudada, mas na forma como a informação era fornecida ao utilizador. Desta forma, o caminho selecionado para guiar o utilizador é adaptado às suas preferências. De forma a prevenir possíveis erros durante o percurso, o sistema calcula possíveis pontos nos quais o utilizador pode tomar uma decisão errada, e alertá-lo de forma a manter-se no caminho correto. Estas características baseiam-se num módulo de pattern mining (para fornecer o caminho adaptado) e numa abordagem de computação especulativa (para antecipar possíveis erros do utilizador).

People with disabilities (physical or cognitive) represent a small percentage of a country population. However, the health costs are usually higher when compared to an ordinary person. Thus, one should seek solutions to help the day life of such group of people. When diagnosed with cognitive disabilities the patient may be prevented to live alone and a caregiver may be needed. To avoid this privacy invasion and enable the patient to live independently in his home, there is the need to adapt it to the concept of smart house, which enables the caregiver to remotely access and check the user status. However, the smart house is not able to monitor the user when he goes outside its premises. Thus, in order to keep the user safe, he may become a prisoner of his own home. To engage people with cognitive disabilities in a normal interaction with the surrounding environment there is the need of a portable orientation system that works outdoors and is adapted to this audience. If one look over the two main operative systems for mobile devices (i.e., iOS and Android) there is a huge number of applications that guides the user through GPS to the intended destination. However, there are just a few adapted to people with disabilities. Besides the orientation feature there is also another important one from the perspective of the caregivers, i.e., a localization feature which allows these second type of users to remotely access the main user location. This is specially important since traditional methods are very expensive, and due to this lack of information caregivers tend to be all the time with the patient during his journey. Thus, the effort and resources spent to teach the user are wasted. Different authors had developed adapted orientation systems considering the user specificities and characteristics. Their main concern was the user interface, since they considered that available systems were too complex to be used by these group of people. The system that was developed (i.e., CogHelper) has an adapted interface, which uses augmented reality to provide the orientation to the user. It has also a real-time localization feature where caregivers may know the user location. Our focus was not on the user interface, since it was already studied, but on how to provide the necessary information to the user. Thus, the path followed by the user is adapted to his preferences. In order to avoid mistakes during the traveling path, the system may calculate possible locations in which the user takes the wrong turn and alert him to keep on the correct path. These features are based on a pattern mining module (to provide the preferred path) and on a speculative computation approach (to anticipate possible user mistakes).