11 septembre 2020
Acquisition de l’écriture manuscrite chez les enfants avec et sans dysgraphie : approche computationnelle
Thomas Gargot, Thibault Asselborn, Hugues Pellerin, Ingrid Zammouri, Salvatore M. Anzalone, Laurence Casteran, Wafa Johal, Pierre Dillenbourg, David Cohen, Caroline Jolly

Résumé

L’écriture manuscrite est une compétence complexe à acquérir et elle nécessite des années d’entraînement pour être maîtrisée. Les enfants présentant une dysgraphie ont des difficultés à automatiser leur écriture. Cela peut entraîner de l’anxiété et avoir un impact négatif sur l’éducation. 280 enfants ont été recrutés dans des écoles et des cliniques spécialisées pour réaliser le test stadardisé papier/crayon BHK (Concise Evaluation Scale for Children’s Handwriting) sur des tablettes numériques.

Dans cet ensemble de données, nous avons identifié les enfants atteints de dysgraphie. Douze caractéristiques numériques décrivant l’écriture manuscrite sous différents aspects (statique, cinématique, pression et inclinaison) ont été extraites et utilisées pour créer des modèles linéaires afin d’étudier l’acquisition de l’écriture manuscrite tout au long de l’éducation. Un regroupement K-means (algorithme non supervisé de clustering, utilisé en Machine Leaning) a été effectué pour définir une nouvelle classification de la dysgraphie.

Les modèles linéaires montrent que trois caractéristiques seulement (deux cinématiques et une statique) ont montré une association significative pour prédire le changement de qualité de l’écriture manuscrite chez les enfants du groupe contrôle. La plupart des caractéristiques cinématiques et statiques ont changé avec l’âge. Les résultats suggèrent que les enfants dysgraphiques ne diffèrent pas simplement des enfants non dysgraphiques par des différences quantitatives sur l’échelle BHK, mais présentent un développement différent en termes de caractéristiques statiques, cinématiques, de pression et d’inclinaison. Le regroupement K-means a permis de discerner 3 groupes (Ci). Les enfants du groupe C1 présentaient une dysgraphie légère, généralement non détectée dans les écoles, tandis que les enfants des groupes C2 et C3 présentaient une dysgraphie sévère. Notamment, C2 contenait des individus présentant des anomalies en termes de cinématique et de pression tandis que C3 regroupait des enfants présentant principalement des problèmes d’inclinaison.

Les résultats actuels ouvrent de nouvelles perspectives pour la détection automatique des enfants atteints de dysgraphie en classe. Nous pensons également que l’entraînement de la pression et de l’inclinaison sous forme de jeux pourraient ouvrir la voie à de nouvelles possibilités thérapeutiques.