Раннее выявление риска расстройств аутистического спектра у детей на основе zero-shot моделей визуально-текстового анализа неструктурированных видео
Автор: К.О. Гнидко, А.А. Былинская
Журнал: Анализ риска здоровью @journal-fcrisk
Рубрика: Оценка риска в организации здравоохранения
Статья в выпуске: 2 (53), 2026 года.
Бесплатный доступ
Рассматривается задача выявления рисков возникновения расстройств аутистического спектра у детей на основе анализа поведенческих паттернов в неструктурированных видеоданных. Данная задача носит сложный, слабоформализованный характер и традиционно требует значительных экспертных усилий, что затрудняет ее масштабирование и применение в раннем скрининге. В настоящее время универсальные технические подходы, обеспечивающие автоматизированный анализ таких данных в условиях ограниченной разметки, остаются недостаточно разработанными. Осуществлена проверка гипотезы о возможности достоверного выявления риска расстройств аутистического спектра у детей на основе анализа спонтанных домашних видеозаписей с использованием методов глубокого обучения, не требующих дополнительного обучения на специализированных размеченных выборках. Предложен метод zero-shot-распознавания поведенческих паттернов на видеозаписях на основе мультимодальных моделей визуальноязыкового сопоставления. Метод опирается на ансамбль текстовых промптов, специализированный дизайн текстовых описаний поведения и иерархическую агрегацию поведенческих признаков. Стратегия ансамбля текстовых промптов обеспечивает устойчивое сопоставление видеоданных и текстовых представлений за счет использования нескольких лингвистически вариативных формулировок для каждой категории поведения. Предложенная схема иерархической агрегации позволяет учитывать семантическую близость различных типов поведения и повышает устойчивость zero-shot классификации. Полученные результаты демонстрируют применимость предложенного подхода для анализа редких и слабо представленных форм поведения, характерных для ранних проявлений расстройств аутистического спектра. Также показано, что метод способен формировать интерпретируемый временной профиль поведенческих признаков, что позволяет не только выполнять классификацию, но и локализовать поведенческие паттерны во времени. Это расширяет возможности использования подхода в задачах более детального анализа структуры поведения. Научная новизна работы заключается в применении zero-shot-парадигмы к задаче анализа поведенческих паттернов в домашних видеозаписях, а также в разработке стратегии ансамблирования текстовых промптов и иерархической агрегации признаков. Предложенный подход позволяет снизить эпистемическую неопределенность при интерпретации поведенческих проявлений, уменьшить зависимость от субъективных факторов и создать основу для разработки доступных и масштабируемых решений в области раннего выявления рисков расстройств аутистического спектра.
Расстройства аутистического спектра, раннее выявление риска, моторная стереотипия, интеллектуальные технологии диагностики, глубокое обучение, машинное обучение, zero-shot-модели, инструменты скрининга аутизма, система скрининга на основе искусственного интеллекта, протоколы домашних видео, распознавание поведенческих паттернов
Короткий адрес: https://sciup.org/142248010
IDR: 142248010 | УДК: 616-72.87+159.974+004.827 | DOI: 10.21668/health.risk/2026.2.12
Early detection of autism spectrum disorder risk in children from spontaneous home videos using Zero-Shot vision-language models
This paper addresses the problem of identifying the risk of autism spectrum disorders (ASD) in children based on the analysis of behavioral patterns in unstructured video data. The problem is inherently complex, weakly formalized, and traditionally requires substantial expert effort, which limits its scalability and applicability in early screening. At present, universal technical approaches enabling automated analysis of such data under limited annotation conditions remain insufficiently developed. The aim of the study is to test the hypothesis that the ASD risk can be reliably detected in children using spontaneous home video recordings through deep learning methods that do not require additional training on specialized labeled datasets. We propose a zero-shot approach for recognizing behavioral patterns in video data based on multimodal vision-language models. The method relies on an ensemble of textual prompts, specialized design of behavioral descriptions, and hierarchical aggregation of behavioral markers. The prompt ensemble strategy ensures robust alignment between video data and textual representations by using multiple linguistically diverse formulations for each behavioral category. The proposed hierarchical aggregation scheme accounts for semantic similarity between different types of behavior and improves the robustness of zero-shot classification. The results demonstrate the proposed approach to be quite applicable for analyzing rare and underrepresented behavioral patterns characteristic of early ASD manifestations. The method is also shown to be able to produce an interpretable temporal profile of behavioral features, enabling not only classification but also temporal localization of behavioral patterns. This extends the applicability of the approach to more detailed analysis of behavioral structure over time. The scientific novelty of the work lies in the application of the zero-shot paradigm to behavioral pattern analysis in home video data, as well as in the development of a prompt ensemble strategy and hierarchical behavioral marker aggregation. The proposed approach reduces epistemic uncertainty in interpreting behavioral manifestations, decreases reliance on subjective factors, and provides a foundation for scalable and accessible solutions for early ASD risk detection.