Iterative development of an assistive writing tool for people with autism spectrum disorder : a natural language processing approach

Abstract

This thesis presents the development and iterative refinement of an assistive tool designed to support individuals with Autism Spectrum Disorder (ASD) in written communication within professional and academic settings. Leveraging Natural Language Processing (NLP) techniques, the tool provides feedback on various aspects of written communication, including formality, sentiment, toxicity level, and emotional undertone. It also explains which features in the textual input lead to specific predictions. The research employs a Design Science Research (DSR) methodology, encompassing three iterations. These iterations focused on identifying the specific challenges faced by individuals with ASD when writing in professional and academic contexts through literature reviews, questionnaires, and user interviews. Subsequently, an assistive tool was created and evaluated. This tool uses pre-trained transformer models trained on English and Icelandic data to offer feedback in the form of text classifications and explanation methods using Shapley values. Feedback from end-users was integral to the iterative process, guiding improvements in the tool's functionality and user interface. The primary contribution of this work lies in addressing the specific communication challenges faced by adults with ASD in professional and academic settings, a group often overlooked in existing research. By providing valuable feedback on their text, the aim is to enhance inclusivity in assistive technology for people with ASD.

Markmið rannsóknarinnar var að þróa tól sem ætlað er að styðja við einstaklinga með einhverfurófsröskun í skriflegum samskiptum innan fag- og háskólasamfélags. Með því að nota aðferðir á sviði málvinnslu (NLP) veitir tólið endurgjöf á ýmsa þætti skriflegra samskipta, þar á meðal formlegheit, lyndi, notkun á óviðeigandi orðum og tilfinningalega undirtóna í texta. Útskýringaraðferðir eru einnig notaðar til þess að leiðbeina notendum enn frekar og benda á þá þætti í textanum sem leiða til þeirra greininga sem hann fær. Aðferðarfræðin sem notast er við er svokölluð hönnunarvísindarannsókn (e. Design Science Research) sem felur í sér þrjár ítranir (e. iterations). Þessar ítranir beindust að því að greina sérstakar áskoranir sem einstaklingar með einhverfurófsröskun standa frammi fyrir í faglegum og akademískum skrifum. Notast var við spurningalista, notendaprófanir og notendaviðtöl til þess að fá endurgjöf frá fólki með einhverfurófsröskun. Tólið sem var þróað notar forþjálfuð Transformer líkön sem styðjast við ensk og íslensk gögn til að flokka texta eftir fyrr nefndum þáttum og notar Shapley gildi til þess að sýna hvaða orð hafa mest áhrif á ákvörðun líkana varðandi hvaða flokkun inntakið, eða textinn, fær. Endurgjöf var nýtt til frekari þróunar og umbóta á tólinu ásamt aðlögun á notendaviðmóti. Meginmarkmið þessarar rannsóknar var að finna lausn til að takast á við þær áskoranir í samskiptum sem einstaklingar með einhverfurófsröskun standa frammi fyrir í fag- og háskólasamfélagi, en oftar en ekki er horft framhjá einstaklingum í þessum hópi þegar kemur að rannsóknum á þessu sviði. Markmiðið rannsóknarinnar var einnig að hvetja til aukinnar þátttöku einstaklinga með einhverfurófsröskun á notkun tóla sem eru smíðuð með þeirra þarfir í huga, ef það gagnast þeim.