Design of an AI-based Game for prevention of Dyscalculia

Le abilità matematiche sono, oggigiorno, di estrema importanza in diversi aspetti della vita, non soltanto a scuola o sul luogo di lavoro, ma anche nella semplice vita giornaliera. E’ noto alla comunità scientifica che avere problemi con la matematica durante l’infanzia possa portare a maggior difficoltà durante l’adolescenza e l’età adulta, ragion per cui è molto importante identificare se esistono delle difficoltà matematiche e farlo il prima possibile, in quanto è più semplice intervenire durante l’infanzia, per assicurare una migliore qualità dell’apprendimento negli anni a venire e un miglior uso delle abilità matematiche nella vita di tutti i giorni. Tra i possibili disturbi matematici, esiste la Discalculia, che fa parte dei Disturbi Specifici dell’Apprendimento e ha a che fare con l’abilità di apprendere concetti matematici e aritmetici, quindi impedendo agli individui che ne soffrono di avere capacità di rappresentare e quantificare concetti numerici allo stesso modo di individui che non ne soffrono. Questo ha come conseguenza un grave deficit nell’apprendimento in generale dell’individuo, oltre che un grave calo nella motivazione del soggetto ad apprendere. Non è chiaro se è possibile curare la discalculia, ma certamente è possibile trattarla tramite programmi di training potenziati e specifici, idealmente durante l’asilo o i primissimi anni delle elementari, per cercare di colmare le lacune, potenziando quindi le abilità matematiche e cercando di evitare possibili scompensi nell’apprendimento nei successivi anni scolastico. Questo progetto rappresenta un possibile strumento in tal senso, in quanto si rivolge ai bambini discalculici, proponendosi come trattamento per questo disturbo dell’apprendimento. Alla base di questo progetto c’è una ricerca, condotta dalla prof.ssa Manuela Piazza e dal prof. Vito De Feo, titolata "Learning to focus on number", secondo la quale il bambino discalculico abbia difficoltà a concentrarsi solo e soltanto sull’informazione numerica, lasciandosi influenzare dalle cosiddette caratteristiche non numeriche, che possono essere ad esempio la dimensione o il colore. Lo studio quindi si propone come obiettivo quello di separare il contenuto numerico da quello non numerico dell’informazione proposta al bambino, evitando che il contenuto non numerico possa creare interferenza quando si prende una decisione legata alla numerosità. Il nostro progetto prende ispirazione dall’esperimento condotto durante lo studio, sviluppando un gioco composto da un server e un client, grazie al quale il bambino può allenare la sua capacità di discernimento tra la componente numerica di quello che vede, focalizzandosi solo su quella e isolandola dal contenuto non numerico. La scelta di proporre un gioco è motivata dal fatto che questo dovrebbe rendere più piacevole tutto il processo di training. La parte server è sostenuta da un’intelligenza artificiale il cui compito è duplice: da un lato, l’IA deve computare un primo trial da sottoporre al bambino, dall’altro dovrà raccogliere i risultati del bambino man mano che questo gioca e proporre dei trials che siano sempre più adatti alle sue capacità e al suo miglioramento. Inoltre, tutto lo sviluppo del gioco dovrà essere consistente con la letteratura, quindi è stato portato a termine anche un lavoro di riadattamento del gioco per essere quanto più possibile conforme all’esperimento originale.