فناوری‌های کمکی مبتنی بر هوش مصنوعی برای افراد با آسیب بینایی: مرور نظام‌مند

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد، رشته علوم شناختی گرایش توانبخشی شناختی، دانشگاه علامه طباطبائی، تهران

2 استاد گروه تکنولوژی آموزشی، دانشگاه علامه طباطبائی، تهران، ایران.

چکیده
هدف از پژوهش حاضر، بررسی نظام‌مند فناوری‌های کمکی مبتنی بر هوش مصنوعی (AI) است که به منظور بهبود کیفیت زندگی افراد دارای آسیب بینایی طراحی شده‌اند. با توجه به رشد سریع تکنولوژی و نقش فزاینده هوش مصنوعی در توسعه ابزارهای هوشمند، این مطالعه تلاش می‌کند تا ضمن شناسایی و طبقه‌بندی فناوری‌های موجود، فرصت‌ها و چالش‌های موجود در کاربرد آن‌ها را تحلیل کند. روش تحقیق این مطالعه از نوع مرور نظام‌مند است. فرآیند انتخاب و تحلیل مقالات بر اساس دستورالعمل پریزما انجام شد و ارزیابی کیفیت مقالات با استفاده از چک‌لیست بتن صورت گرفت. از بین 40 مقاله اولیه، 23 مورد با معیارهای ورود مطابقت داشتند و وارد تحلیل نهایی شدند. یافته‌ها نشان داد که فناوری‌های مبتنی بر هوش مصنوعی در حوزه‌هایی چون شناسایی اشیاء، تشخیص چهره، خواندن متون، ناوبری، هشدار محیطی و تعامل اجتماعی نقش مؤثری دارند. ابزارهایی مانند عینک‌های هوشمند، اپلیکیشن‌های موبایلی، دستگاه‌های پوشیدنی، عصاهای مجهز به مکان یاب، حسگرهای هوشمند و سامانه‌های تشخیص متن از تصویر مورد بررسی قرار گرفتند. نتیجه‌گیری پژوهش بیانگر آن است که فناوری‌های کمکی مبتنی بر هوش مصنوعی، تحولی اساسی در زندگی افراد نابینا و کم‌بینا ایجاد کرده‌اند و به عنوان ابزاری توانمندساز، پتانسیل بالایی در ارتقای کیفیت زندگی آن‌ها دارند. با این وجود، نیاز به انجام پژوهش‌های بیشتر با مشارکت مستقیم کاربران، آزمون‌های میدانی در شرایط واقعی، و توسعه طراحی‌های کاربرمحور همچنان احساس می‌شود. همچنین، حمایت سیاست‌گذاران و طراحان شهری برای ادغام این فناوری‌ها در محیط‌های عمومی ضروری است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله English

Assistive Technologies Based on Artificial Intelligence for People with Visual Impairment: A Systematic Review

نویسندگان English

raziye Tajvar Rostami 1
Esmaeil Zaraii Zavaraki 2
1 allameh
2 Corresponding Author, Ph.D., Professor of Educational Technology Department, Allameh Tabataba'i University, Tehran, Iran. Email: ezaraii@yahoo.com
چکیده English

هدف از پژوهش حاضر، بررسی نظام‌مند فناوری‌های کمکی مبتنی بر هوش مصنوعی (AI) است که به منظور بهبود کیفیت زندگی افراد دارای آسیب بینایی طراحی شده‌اند. با توجه به رشد سریع تکنولوژی و نقش فزاینده هوش مصنوعی در توسعه ابزارهای هوشمند، این مطالعه تلاش می‌کند تا ضمن شناسایی و طبقه‌بندی فناوری‌های موجود، فرصت‌ها و چالش‌های موجود در کاربرد آن‌ها را تحلیل کند. روش تحقیق این مطالعه از نوع مرور نظام‌مند است. فرآیند انتخاب و تحلیل مقالات بر اساس دستورالعمل پریزما انجام شد و ارزیابی کیفیت مقالات با استفاده از چک‌لیست بتن صورت گرفت. از بین 40 مقاله اولیه، 23 مورد با معیارهای ورود مطابقت داشتند و وارد تحلیل نهایی شدند. یافته‌ها نشان داد که فناوری‌های مبتنی بر هوش مصنوعی در حوزه‌هایی چون شناسایی اشیاء، تشخیص چهره، خواندن متون، ناوبری، هشدار محیطی و تعامل اجتماعی نقش مؤثری دارند. ابزارهایی مانند عینک‌های هوشمند، اپلیکیشن‌های موبایلی، دستگاه‌های پوشیدنی، عصاهای مجهز به مکان یاب، حسگرهای هوشمند و سامانه‌های تشخیص متن از تصویر مورد بررسی قرار گرفتند. نتیجه‌گیری پژوهش بیانگر آن است که فناوری‌های کمکی مبتنی بر هوش مصنوعی، تحولی اساسی در زندگی افراد نابینا و کم‌بینا ایجاد کرده‌اند و به عنوان ابزاری توانمندساز، پتانسیل بالایی در ارتقای کیفیت زندگی آن‌ها دارند. با این وجود، نیاز به انجام پژوهش‌های بیشتر با مشارکت مستقیم کاربران، آزمون‌های میدانی در شرایط واقعی، و توسعه طراحی‌های کاربرمحور همچنان احساس می‌شود. همچنین، حمایت سیاست‌گذاران و طراحان شهری برای ادغام این فناوری‌ها در محیط‌های عمومی ضروری است.

کلیدواژه‌ها English

technologi
Assistive technologies
Artificial intelligence
Visual impairment
زارعی زوارکی اسماعیل، اللهی ذبیح اله. (1398). فناوری‌های پوشیدنی برای افراد آسیب دیده بینایی: معرفی دستگاه هوروس. تعلیم و تربیت استثنایی. ۱ (۱۵۶)؛ ۵۵-64.    
                               http://exceptionaleducation.ir/article-1-1174-fa.html
طوفانی­نژاد، احسان؛ زارعی زوارکی، اسماعیل؛ شریفی درآمدی، پرویز؛ داسون، شین؛ نیلی احمدآبادی، محمدرضا؛ و دلاور، علی. (1397). طراحی و اعتباریابی الگوی آموزشی محیط یادگیری غنی شده با شبکه‌های اجتماعی مجازی برای دانش‌آموزان با آسیب شنوایی. روانشناسی افراد استثنایی. 8 (29)، 1-34.
https://doi.org/10.22054/jpe.2018.28895.1705
لانچیونی، جولیو ای. و سینگ، نیربهای ان. (2014). فناوری­های کمکی برای افراد با توانایی­های چندگانه. ترجمه دکتر اسماعیل زارعی زوارکی و همکاران (1404). تهران: انتشارات دانشگاه علامه طباطبائی.
مرادی، رحیم؛ زارعی زوارکی، اسماعیل. (1393). کاربرد آموزش فن­آوری چندرسانه­ای در حیطه مهارت­های اجتماعی دانش­آموزان اتیسم. تعلیم و تربیت استثنایی. ۱ (۱۲۳)، ۵۷-۶۵.
http://exceptionaleducation.ir/article-1-95-fa.html
مرادی، رحیم؛ و زارعی زوارکی، اسماعیل. (1395). تأثیر آموزش مهارت‌های اجتماعی به کمک چندرسانه‌ای آموزشی بر عزت‌نفس دانش‌آموزان دارای اختلال یادگیری‌ریاضی. روانشناسی افراد استثنایی. 6 (22)؛ 167-189.
https://doi.org/10.22054/jpe.2016.7116
مرادی، رحیم؛ زارعی­زوارکی، اسماعیل؛ شریفی درآمدی، پرویز؛ نیلی احمدآبادی، محمدرضا؛ و دلاور، علی. (1398). غنی­سازی برنامه درسی زبان انگلیسی با رویکرد فناوری کمکی و بررسی تأثیر آن بر یادگیری دانش­آموزان با آسیب­های جسمی – حرکتی: راهبردی نوین در جهت آموزش فراگیر. دوماهنامه علمی- پژوهشی راهبردهای آموزش در علوم پزشکی. ۱۲ (۱) ، ۱-۷.     
http://edcbmj.ir/article-1-1720-fa.html
Abdulqader, A. F., Abdulrazzaq, A. Q., Alchalabi, M. Z. A., Jawad, A. M., Hamid, A. S., Khlaponin, Y., & Abdalhussein, E. (2024). 5G and the Internet of Things Collaborate to Improve Smart Glasses for the Visually Impaired. In 2024 36th Conference of Open Innovations Association (FRUCT) (pp. 159-167). IEEE. http://dx.doi.org/10.23919/FRUCT64283.2024.10749947
Adams, R. (2020). Challenges in assistive AI technologies. TechPress.
Akter, T., Ahmed, T., Kapadia, A., & Swaminathan, M. (2022). Shared privacy concerns of the visually impaired and sighted bystanders with camera-based assistive technologies. ACM Transactions on Accessible Computing (TACCESS), 15(2), 1-33. https://doi.org/10.1145/3506857
Al-Muqbali, F., Al-Tourshi, N., Al-Kiyumi, K., & Hajmohideen, F. (2020). Smart Technologies for Visually Impaired: Assisting and conquering infirmity of blind people using AI Technologies. In 2020 12th annual undergraduate research conference on applied computing (URC) (pp.1-4). IEEE. https://doi.org/10.47611/jsr.vi.923
Aniedu, A. N., Nwokoye, S. C., Okafor, C. S., Anyanwu, K., & Isizoh, A. N. (2025). Enhanced AI-Based Navigation System for The Visually Impaired. Inform: Jurnal Ilmiah Bidang Teknologi Informasi dan Komunikasi, 10(1), 16-20. https://doi.org/10.25139/inform.v10i1.7182
Baig, M. S. A., Gillani, S. A., Shah, S. M., Aljawarneh, M., Khan, A. A., & Siddiqui, M. H. (2024). AI-based Wearable Vision Assistance System for the Visually Impaired: Integrating Real-Time Object Recognition and Contextual Understanding Using Large Vision-Language Models. arXiv preprint arXiv:2412.20059. http://dx.doi.org/10.48550/arXiv.2412.20059
Bhowmick A, & Hazarika SM. (2017). An insight into assistive technology for the visually impaired and blind people: stateof-the-art and future trends. Journal on Multimodal User Interfaces. 11(2):1-24. http://dx.doi.org/10.1007/s12193-016-0235-6
Brilli, D. D., Georgaras, E., Tsilivaki, S., Melanitis, N., & Nikita, K. (2024). Airis: An ai-powered wearable assistive device for the visually impaired. In 2024 10th IEEE RAS/EMBS International Conference for Biomedical Robotics and Biomechatronics (BioRob) (pp.1236_1241). IEEE. https://doi.org/10.48550/arXiv.2405.07606
Brotosaputro, G., Supriyadi, A., & Jones, M. (2024). AI-Powered Assistive Technologies for Improved Accessibility. International Transactions on Artificial Intelligence, 3(1), 76-84. http://dx.doi.org/10.33050/italic.v3i1.645
de Freitas, M. P., Piai, V. A., Farias, R. H., Fernandes, A. M., de Moraes Rossetto, A. G., & Leithardt, V. R. Q. (2022). Artificial intelligence of things applied to assistive technology: a systematic literature review. Sensors, 22(21), 8531. https://doi.org/10.3390/s22218531
Gamage, B., Holloway, L., McDowell, N., Do, T. T., Price, N., Lowery, A., & Marriott, K. (2024). Vision-Based Assistive Technologies for People with Cerebral Visual Impairment: A Review and Focus Study. In Proceedings of the 26th International ACM SIGACCESS Conference on Computers and Accessibility (pp. 1-20). https://doi.org/10.1145/3663548.3675637
Hersh MA, Johnson MA. (2008). On modelling assistive technology systems part i: modelling framework. Technology and Disability. 20(3):193-215. http://dx.doi.org/10.3233/TAD-2008-20303
Kadry, S. (2024). Artificial Intelligence and Education - Shaping the Future of Learning. In S. Kadry (Ed.), Artificial Intelligence, Volume 28. UK: IntechOpen. doi: 10.5772/intechopen.1002135
Katke, S. R., & Pacharaney, U. (2024). Smart Solutions for Visual Impairment by AI-Based Assistive Devices. In 2024 2nd DMIHER International Conference on Artificial Intelligence in Healthcare, Education and Industry (IDICAIEI) (pp. 1-5). IEEE. https://doi.org/10.1109/IDICAIEI61867.2024.10842872
Kathiria, P., Mankad, S. H., Patel, J., Kapadia, M., & Lakdawala, N. (2024). Assistive systems for visually impaired people: A survey on current requirements and advancements. Neurocomputing, 606, 128284. https://doi.org/10.1016/j.neucom.2024.128284
Khan, M. A., Kurbonova, O., Abdullaev, D., Radie, A. H., & Basim, N. (2024). Is AI-assisted assessment liable to evaluate young learners? Parents support, teacher support, immunity, and resilience are in focus in testing vocabulary learning. Language Testing in Asia, 14(1), 48. https://doi.org/10.1186/s40468-024-00324-x
Lancioni, G. E., & Singh, N. N. (Eds.). (2014). Assistive technologies for people with diverse abilities. Springer Science & Business Media. http://dx.doi.org/10.1007/978-1-4899-8029-8
Lavric, A., Beguni, C., Zadobrischi, E., Căilean, A. M., & Avătămăniței, S. A. (2024). A comprehensive survey on emerging assistive technologies for visually impaired persons: lighting the path with visible light communications and artificial intelligence innovations. Sensors, 24(15), 4834. https://doi.org/10.3390/s24154834
Lee, D., Martinez, F., & Wong, R. (2021). Ethical considerations in AI assistive technology. Ethics in Technology, 11(1), 70-80. http://dx.doi.org/10.1051/shsconf/202317904024
Li, J., Xie, L., Chen, Z., Shi, L., Chen, R., Ren, Y., ... & Lu, X. (2023). An AIoT-based assistance system for visually impaired people. Electronics, 12(18), 3760. http://dx.doi.org/10.3390/electronics12183760
Lukman, L., Bakti, R. Y., Angreani, D., & Alamsyah, M. (2025). The Use of Artificial Intelligence in The Development of Vision Aids for The Visually Impaired. Riwayat: Educational Journal of History and Humanities, 8(1), 251-268. http://dx.doi.org/10.24815/jr.v8i1.43491
Mahendran, J. K., Barry, D. T., Nivedha, A. K., & Bhandarkar, S. M. (2021). Computer vision-based assistance system for the visually impaired using mobile edge artificial intelligence. In Proceedings of the IEEE/CVF Conference on Computer Vision and Pattern Recognition (pp. 2418-2427). http://dx.doi.org/10.1109/CVPRW53098.2021.00274
Manjari, K., Verma, M., & Singal, G. (2020). A survey on assistive technology for visually impaired. Internet of Things, 11, 100188. http://dx.doi.org/10.1016/j.iot.2020.100188
Miller, J. (2020). Natural language processing for assistive AI. Computational Linguistics Journal, 18(2), 59-67. http://dx.doi.org/10.59277/RJTS-AM.2023.2-3.02
Mocanu B, Tapu R, Zaharia T. (2016). When Ultrasonic Sensors and Computer Vision Join Forces for Efficient Obstacle Detection and Recognition. Sensors. 16(11):1807-1830. http://dx.doi.org/10.3390/s16111807
Naayini, P., Myakala, P. K., Bura, C., Jonnalagadda, A. K., & Kamatala, S. (2025). AI-Powered Assistive Technologies for Visual Impairment. arXiv preprint arXiv:2503.15494. https://doi.org/10.48550/arXiv.2503.15494
Nasser, N., Ali, A. Y., Karim, L., & Al-Helali, A. (2024). Enhancing mobility for the visually impaired with ai and iot-enabled mobile applications. ScienceOpen preprints. DOI: 10.14293/PR2199. 000775.v1
Palarimath, S., Radhakrishnan, V., Veerasamy, D., Valsalan, P., Viswan, V., & Thumu, M. B. (2025, March). Artificial Intelligence and Machine Learning for Accessibility: Smart Reader as an Assistive Tool for the Visually Impaired. In 2025 International Conference on Machine Learning and Autonomous Systems (ICMLAS) (pp. 424-430). IEEE. https://doi.org/10.1109/ICMLAS64557.2025.10968797
Souza, L. R. D., Francisco, R., Rosa Tavares, J. E. D., & Barbosa, J. L. V. (2024). Intelligent environments and assistive technologies for assisting visually impaired people: a systematic literature review. Universal Access in the Information Society, 1-28. http://dx.doi.org/10.1007/s10209-024-01117-y
Triyono, L., Gernowo, R., & Cholil, S. R. (2023). A Systematic Review of Artificial Intelligence in Assistive Technology for People with Visual Impairment. Kinetik: Game Technology, Information System, Computer Network, Computing, Electronics, and Control. https://doi.org/10.22219/kinetik.v8i4%60.1772
Vincenzi, B. (2021). AI assistive technology for extending sighted guiding. ACM SIGACCESS Accessibility and Computing, (129), 1-5. http://dx.doi.org/10.1145/3458055.3458062
Walle, H., De Runz, C., Serres, B., & Venturini, G. (2022). A survey on recent advances in AI and vision-based methods for helping and guiding visually impaired people. Applied Sciences, 12(5), 2308. https://doi.org/10.3390/app12052308
Wang, J., Wang, S., & Zhang, Y. (2023). Artificial intelligence for visually impaired. Displays, 77, 102391. https://doi.org/10.1016/j.displa.2023.102391
Yang K, Wang K, Cheng R, Hu W, Huang X, Bai J. (2017). Detecting Traversable Area and Water Hazards for the Visually Impaired with a pRGB-D Sensor. Sensors. 17(8):1890-1902. http://dx.doi.org/10.3390/s17081890