Original title: Výzkum pokročilých metod analýzy online písma se zaměřením na hodnocení grafomotorických obtíží u dětí školního věku
Translated title: Research of Advanced Online Handwriting Analysis Methods with a Special Focus on Assessment of Graphomotor Disabilities in School-aged Children
Authors: Zvončák, Vojtěch ; Havigerová,, Jana Marie (referee) ; Drotár,, Peter (referee) ; Mekyska, Jiří (advisor)
Document type: Doctoral theses
Year: 2021
Language: eng
Publisher: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií
Abstract: [eng] [cze]
Grafomotorické dovednosti (GA) představují skupinu psychomotorických procesů, které se zapojují během kreslení a psaní. GA jsou nutnou prerekvizitou pro zvládání základních školních schopností, konkrétně psaní. Děti v první a druhé třídě mohou mít potíže s prováděním jednoduchých grafomotorických úkolů (GD) a později ve třetí a čtvrté třídě také se samotným psaním (HD). Narušení procesů spojených se psaním je obecně nazýváno jako vývojová dysgrafie (DD). Prevalence DD v České republice se pohybuje kolem 3–5 %. V současné době je DD hodnocena subjektivně týmem psychologů a speciálních pedagogů. V praxi stále chybí objektivní měřicí nástroj, který by umožňoval hodnocení GD a HD. Z tohoto důvodu se tato disertační práce zabývá identifikováním symptomů spojených s grafomotorickou neobratností u dětí školního věku a vývojem nových parametrů, které je budou kvantifikovat. Byl vytvořen komplexní GA protokol (36 úloh), který představuje prostředí, ve kterém se mohou projevit různé symptomy spojené s GD a HD. K těmto symptomům bylo přiřazeno 76 kvantifikujících parametrů. Dále byla navrhnuta nová škála grafomotorických obtíží (GDRS) založena na automatizovaném zpracování online píma. Nakonec byla prezentována a otestována nová sada parametrizačních technik založených na Tunable Q Factor Wavelet Transform (TQWT). Parametry TQWT dokážou kvantifikovat grafomotorickou obratnost nebo nedostatečný projev v jemné motorice. GDRS přestavuje nový, moderní a objektivní měřící nástroj, který doposud chyběl jak v České republice, tak v zahraničí. Použití škály by pomohlo modernizovat jak diagnostiku DD, tak reedukační/remediační proces. Další výzkum by tento nástroj mohl adaptovat i do jiných jazyků. Navíc, tato metodologie může být použita a optimalizována pro diagnostiku dalších nemocí a poruch, které ovlivňují grafomotorické dovednosti, například pro autismus, poruchu pozornosti s hyperaktivitou (ADHD) nebo dyspraxii (DCD). Graphomotor abilities (GA) represent a set of psychomotor activities that are executed during drawing and writing. The GA are prerequisites for mastering of elementary school skills, particularly writing. Children in 1 st and 2 nd grade can experience difficulties in execution of simple graphomotor tasks (GD) and later in 3 rd and 4 th grade even in handwriting tasks (HD). The disruption of processes involved in handwriting is generally called Developmental Dysgraphia (DD). The prevalence of DD in the Czech Republic is 3–5 %. To this day the DD is evaluated subjectively by teams of psychologists and special educationalist. Currently, an objective measuring tool that asses the properties of GD or HD is missing in practice. Consequently, this thesis is aiming to identify symptoms associated with graphomotor disabilities in school–aged children and design new parameters quantifying them. For this purpose, a new complex GA protocol was proposed (36 tasks), which represents an environment, where the identified symptoms can be manifested (24 symptoms). Moreover, 76 quantifying features were introduced. A new graphomotor difficulties rating scale (GDRS) was designed based on computerised analysis of handwriting. Finally, new online handwriting parameters based on advanced signal processing techniques were designed and tested, which can assess poor dexterity or unspecified motor clumsiness. The GDRS represents a novel and modern objective measurement tool, that is not yet available in the Czech Republic or in other countries. Its utilization will help in the modernization of DD diagnosis and in the remediation process. With proper research, it could be adapted into other languages as well. Moreover, the methodology can be used and optimized for other diseases, which affects GA, such as Autism, Attention Deficit Coordination Disorder (ADHD) or Developmental Coordination Disorder (DCD).
Keywords: grafomotorická neobratnost; grafomotorické dovednosti; kvantitativní analýza; objektivní hodnocení; obtíže se psaním; online písmo; pokročilé parametrizační techniky; strojové učení; Tunable Q Factor Wavelet Transform.; Vývojová dysgrafie; advanced parametrization techniques; Developmental dysgraphia; graphomotor abilities; graphomotor difficulties; handwriting difficulties; in–air/on–surface movement; machine learning; objective evaluation; online handwriting; quantitative analysis; Tunable Q Factor Wavelet Transform.

Institution: Brno University of Technology (web)
Document availability information: Fulltext is available in the Brno University of Technology Digital Library.
Original record: http://hdl.handle.net/11012/196578

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-438732


The record appears in these collections:
Universities and colleges > Public universities > Brno University of Technology
Academic theses (ETDs) > Doctoral theses