I nte rna t io na l J o urna l o f   E lect rica l a nd   Co m pu t er   E ng ineering   ( I J E CE )   Vo l.   15 ,   No .   3 ,  J u n e   20 25 ,   p p .   3279 ~ 3 2 9 0   I SS N:  2088 - 8 7 0 8 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /ijece. v 15 i 3 . pp 3 2 7 9 - 3 2 9 0           3279       J o ur na l ho m ep a g e :  h ttp : //ij ec e. ia esco r e. co m   Deep  lea rni ng  f o r  t he i denti ficatio n  of autism   traits i n childre n  throug h f a cia l e x press io ns: a sy ste ma tic  revi ew       Da niella   Ro m a ni P a lo m ino ,   Chris t ia n O v a lle,   H eli  Co rdo v a - B er o na   En g i n e e r i n g   D e p a r t m e n t ,   U n i v e r si d a d   Te c n o l ó g i c a   d e l   P e r ú ,   Li m a ,   P e r ú       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   J u l 2 4 ,   2 0 2 4   R ev is ed   Dec   2 4 ,   2 0 2 4   Acc ep ted   J an   1 6 ,   2 0 2 5       Th is  stu d y   e m p lo y s  a   b ib l io m e tri c   a n a ly sis  t o   e x a m in e   re se a rc h   o n   t h e   a p p li c a ti o n   o f  a rti ficia l  in telli g e n c e ,   sp e c ifi c a ll y   d e e p   lea rn i n g ,   i n   t h e   d e tec ti o n   o f  a u ti sm   traits  th ro u g h   fa c ial  e x p re ss io n s.  Us in g   q u a n ti tati v e   m e th o d o lo g ies .   Th e   a n a ly sis  re v e a led   a   n o tab le  g ro wt h   i n   sc ien ti fic  o u tp u t   fro m   2 0 1 9 ,   with   a n   e m p h a sis  o n   tec h n iq u e s  su c h   a s  c o n v o l u ti o n a l  n e u ra l  n e two rk s  a n d   sy ste m s  b a se d   o n   th e   fa c ial  a c ti o n   c o d in g   sy ste m   (F ACS - CNN ).   Th e   re su lt s  h i g h li g h t  imp r o v e m e n ts  in   d iag n o stic  a c c u ra c y   th a n k s  t o   th e   u se   o f  d e e p   lea rn in g ,   a lt h o u g h   c h a ll e n g e s  re late d   to   d a ta  q u a li ty   a n d   a v a il a b il it y   re m a in .   Th is   stu d y   u n d e rsc o re s  th e   imp o rtan c e   o f   i n t e rn a ti o n a l   c o ll a b o ra ti o n   a n d   tec h n o l o g ica l  in n o v a ti o n   to   a d v a n c e   th e   d iag n o sis  a n d   trea tme n t  o f  a u ti sm ,   o ffe rin g   a   c o m p re h e n siv e   p e rsp e c ti v e   o n   c u rre n t  a n d   fu tu re   tre n d s i n   t h is i n terd isc ip l in a ry   field .   K ey w o r d s :   Au tis m   s p ec tr u m   d is o r d er   Dee p   lear n in g   Dete ctio n   Facial  ex p r ess io n s   Neu r al  n etwo r k s   Sy s tem atic  r ev iew   T h is i s  a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   C h r is tian   Ov alle    E n g in ee r in g   Dep ar tm e n t ,  Un i v er s id ad   T ec n o ló g ica  d el  Per ú     L im a,   Per ú   E m ail: d o v alle@ u tp . ed u . p e       1.   I NT RO D UCT I O N   Au tis m   s p ec tr u m   d is o r d er   ( ASD)   is   a  n eu r o lo g ical  co n d itio n   th at  af f ec ts   a  p er s o n ' s   ab ilit y   to   co m m u n icate ,   in te r ac t,  an d   b e h av e  [ 1 ] .   I t  is   a  n eu r o d e v elo p m en tal  co n d itio n   th at  af f ec ts   a  s ig n if ican t  p ar t  o f   th e  ch ild   p o p u latio n ,   ex ce ed i n g   1 %.  I t  is   ch ar ac ter ize d   b y   d if f icu lties   in   s o cial  in ter ac tio n ,   co m m u n icatio n ,   an d   r e p etitiv e  an d   r estricte d   b eh av io r s   [ 2 ] – [ 4 ] .   ASD  s y m p t o m s   last   a  p er s o n ' s   en tire   life   an d   af f ec t  p er s o n al,   f am ily ,   ed u ca tio n al,   an d   p r o f e s s io n al  ex p er ien ce s   [ 5 ] .   Peo p l e  with   ASD  ca n   co m m u n icate ,   in ter ac t,  b eh av e ,   an d   lear n   d if f e r en tly   t h an   m o s t  p eo p le  [ 6 ] .   ASD  u s u ally   m an if ests   its elf   f r o m   c h ild h o o d ,   alth o u g h   its   d iag n o s is   r eq u ir es  s p ec ialized   s k ills .   R ec en t  r esear ch   s u g g e s ts   th at  d if f icu lties   in   s y n c h r o n izatio n   an d   m o to r   in teg r atio n   co u ld   b e  f u n d a m e n tal  in   th is   d is o r d er ,   o f f er in g   a  p o s s ib le  way   to   id en tify   it  ea r ly   [ 7 ] .   A r tific ial   in tellig en ce   is   h ig h ly   ef f ec tiv e  in   th e  ea r ly   d etec tio n   o f   au tis m ,   allo win g   alar m in g   s ig n s   to   b e  i d en tifie d   i n   p r ev er b al  in ter ac tio n s   u s in g   to o ls   ac ce s s ib le  to   n o n - ex p e r t  o b s er v er s   [ 8 ] .   E x ten s iv e  r esear ch   h as  b ee n   co n d u cte d   to   d ev elo p   m ac h in e  lear n in g   m o d els,  s u ch   as  a n   au to m ated   m o d el  b ased   o n   in f an t   b eh a v io r ,   to   id en tify   ASD  in   h ig h - r is k   in f a n ts   [ 9 ] .   T h is   m o d el  an al y ze d   v is u al  an d   v o ca l  f ea tu r es  d er i v ed   f r o m   th e  s o cial  s tr ess   r e s p o n s e  d u r in g   m o t h e r - in f an t  in ter ac tio n ,   in d icatin g   th e  u s e  o f   m ac h in e  lear n in g   tech n iq u es  f o r   th e   p r o ce s s in g   a n d   an aly zin g   o f   th is   d ata   [ 1 0 ] – [ 1 3 ] .   L ik ewise,   d ee p   lear n in g ,   a   b r a n ch   o f   ar t if icial  in tellig en ce   in s p ir ed   b y   th e   f u n ctio n in g   o f   th e   h u m a n   b r ain ,   h as  r ev o l u tio n ized   n u m e r o u s   f ield s ,   in clu d in g   h ea lth   an d   n eu r o s cien ce   r esear ch .   T h eir   ab ilit y   to   lear n   co m p lex   r ep r e s en tatio n s   o f   d ata,   esp ec ially   im ag es  an d   s ig n als,  h as  g en er ated   s ig n if ica n t  in t er est  in   th eir   ap p licatio n   t o   ad d r ess   ch allen g es  in   d ia g n o s in g   an d   tr ea tin g   n eu r o p s y ch iatr ic  d is o r d er s   [ 1 4 ] – [ 1 8 ] .   On e  o f   th e  o u ts tan d i n g   u s es  was  d ee p   n eu r al  n etwo r k s ,   wh ich   wer e   ev alu ated   to   d etec t  ASD  f r o m   tex tu al  s tatem en ts ,   s p ec if ically   f r o m   n a r r ativ es  p r o d u ce d   b y   in d iv id u als  with   ASD  [ 1 9 ] .   B ased   o n   s tatis t i ca l  alg o r ith m s ,   th ese  lear n in g   m o d els  ar e  p ar ticu lar ly   s u itab le  f o r   tack lin g   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   15 ,   No .   3 ,  J u n e   20 25 :   3 2 7 9 - 3 2 9 0   3280   co m p lex   p r o b lem s   in v o lv in g   m an y   o p tio n s   o r   n o n - lin ea r   p r o ce s s es,  o v er c o m in g   th e  lim itatio n s   o f   co n v en tio n al  co m p u ter   m o d el s   in   ter m s   o f   q u ality   an d   s ca lab ilit y   [ 2 0 ] .   T h e  lack   o f   ac cu r a cy   an d   ef f icien cy   in   tr ad itio n al  m eth o d s   o f   ea r l y   d etec tio n   o f   au tis m   i n   ch ild r en   p o s es  a   s ig n if ican t  c h allen g e  in   th e   f ield   o f   r esear ch .   Face   im ag e  d etec tio n ,   in   p ar ticu lar ,   is   ch allen g i n g   d u e  to   th e  in co n s is ten cy   in   th e  n u m b er   an d   q u ality   o f   im ag es  u s ed   f o r   m o d el  tr ain in g ,   wh ich   s ig n if ican t ly   im p ac ts   its   p er f o r m an ce .   T h is   ap p r o ac h   o f f er s   a  v alu ab le  to o l f o r   ea r ly   in ter v en tio n   an d   h ar m   p r e v en tio n   i n   au tis tic  ch ild r en   d u r in g   c r is is   ep is o d es  [ 2 1 ] .    T h e  m o d el  m u s t  b e   ab le  to   d is tin g u is h   b etwe en   d if f er en t   em o tio n s ,   wh ic h   is   co m p licated   d u e   to   v ar io u s   r ea s o n s ,   s u ch   as  th e   d if f er e n t  f ea tu r es  p r esen t  in   th e  f ac ial  im ag es  a n d   t h e  p o s s ib ilit y   o f   f ac ial   ex p r ess io n s   in d icatin g   em o tio n s   o th er   th an   th e   r ea l   o n es.   Fo r   e x am p le,   s ad   em o tio n s   ca n   b e   co n f u s ed   with   em o tio n s   o f   an g e r ,   an d   th e  s a m e  is   v alid   f o r   jo y   an d   s u r p r i s e  [ 1 9 ] .   Face d   with   th is   p r o b l em ,   a  m o r e  p r ec is e  an d   e f f icien t  a p p r o ac h   is   r eq u ir ed   th at   allo ws  an   ea r ly   an d   r eliab le  d etec tio n   o f   au tis m   i n   ch ild r en .   Ho w  d o es  th e  ap p licatio n   o f   d ee p   lear n i n g   allo w  th e  d etec tio n   o f   ch i ld r en   with   au tis m   q u ick ly   an d   ef f ec tiv ely   u s in g   f ac ial  f ea tu r es,  co m p ar ed   t o   tr ad itio n al  m eth o d s ?   T h e  m an u al  d iag n o s is   p r o ce s s   f o r   an y   n eu r o d ev elo p m e n tal  co n d itio n   is   tim e - co n s u m in g   an d   r eq u ir es  ex ten s iv e  b eh a v io r a l  ev alu atio n s   an d   an aly s es  [ 2 2 ] .   T r a d itio n al  m eth o d s ,   s u ch   as  th e  au tis m   d iag n o s tic  o b s er v atio n   s ch e d u le  ( ADOS)   an d   c h ild h o o d   a u t is m   r atin g   s ca le,   s ec o n d   ed iti o n   ( C AR S - 2 ) ,   r ely   o n   m an u al  o b s er v atio n   o f   th e  ch ild ' s   b eh av io r   b y   a  d o ct o r .   T h ese  m eth o d s   ca n   b e  s u b jectiv e,   an d   th eir   r elian ce   o n   h u m an   ju d g m en t   ca n   lead   to   er r o r s ,   p o ten tial ly   d elay in g   th e  n ec ess ar y   tr ea tm en t  [ 2 3 ] .   T h is   h ig h lig h ts   th e  n ee d   f o r   m o r e  p r ec is e  an d   ef f icien t  a p p r o ac h e s   th at  allo w  f o r   th e  ea r l y   an d   r eliab le  d etec tio n   o f   au tis m   in   ch ild r en .   T h is   s tu d y   will  d em o n s tr ate  h o w  d ee p   lea r n in g ' s   ab ilit y   t o   an al y ze   c o m p lex   d ata   p att er n s   h o l d s   p r o m is e  f o r   a u to m atin g   t h e  d i ag n o s tic  p r o ce s s   [ 2 4 ] ,   [ 2 5 ] .   F o r   in s tan ce ,   b y   a p p ly in g   d ee p   lear n in g   alg o r ith m s   to   n eu r o im a g in g   d ata,   it  h as   b ec o m e  p o s s ib le  to   id en tify   n eu r o lo g ical  v ar iatio n s   ass o ciate d   with   au tis m .   W h ile  th is   ap p r o ac h   allo ws  f o r   ac cu r ate  p r e d ictio n s   o f   ASD,   its   im p lem en tatio n   ca n   b e   co s tly   an d   r eq u ir es   th e  ex p er tis e  o f   s p ec ialized   m ed ical  p r o f ess io n als.  I n   co n tr a s t,  th e  u s e  o f   f ac ial  im ag in g   f o r   ASD  d iag n o s is   o f f er s   a  s im p le  a n d   u s er - f r ien d ly   ap p r o ac h ,   elim in atin g   th e  n ee d   f o r   ex p er t  in ter v en tio n   o r   ex p e n s iv e  test in g   [ 2 6 ] .   Facial  im ag e   d atasets   ar e  v alu ab le   in   v ar io u s   ap p licatio n s ,   esp ec ially   in   th e   f ield   o f   d ee p   lear n in g ,   as  th ey   o f f er   c o m p ellin g   ad v a n tag es  an d   ar e   r ea d ily   av ailab l e  f o r   d ee p   lea r n in g   alg o r ith m s   [ 2 7 ] .   Mo r eo v er ,   f ac ial  im ag in g   is   ef f icien t   f o r   tr ain in g   ASD  d iag n o s tic  m o d els  d u e  t o   its   in h er en t  f ea tu r es,  s u ch   as  f ac ial  r ec o g n itio n   an d   e m o tio n   a n aly s is   [ 2 8 ] ,   [ 2 9 ] .         2.   M E T H O D    Ap p ly in g   d ee p   lea r n in g   to   a n aly ze   f ac ial  ex p r ess io n s   is   b ec o m in g   a n   in n o v ativ e   an d   p r o m is in g   to o l   f o r   th e  ea r ly   id en tific atio n   o f   au tis m   tr aits   in   ch ild r en .   Sin c e  th e  m an if estatio n s   o f   a u tis m   ca n   b e  s u b tle  an d   v ar ied ,   ad v an ce d   d ee p - lear n in g   alg o r ith m s   m ar k et  p atter n s   an d   ch ar ac ter is tics   th at  m ig h t  g o   u n n o ticed   b y   tr ad itio n al  m eth o d s .   T h is   s y s t em atic  r ev iew  ad d r ess es  th e  e f f icac y   o f   th ese  m o d els  in   ac c u r ately   id e n tify in g   au tis m   tr aits   b y   an aly zin g   lar g e  f ac ial  d atasets .   C o m b in in g   f ac ial  r ec o g n itio n   tech n iq u es  with   d ee p   n eu r al  n etwo r k s   im p r o v es  d iag n o s ti c  ac cu r ac y   an d   o f f e r s   a  n e w  p er s p ec tiv e  o n   ea r ly   i n ter v en tio n   a n d   ch ild   d ev elo p m e n t m o n ito r in g .     2 . 1 .     Resea rc h  qu estio n   I n   th is   s y s tem atic  r ev iew,   we  in v esti g ate  h o w  th e  ap p licatio n   o f   d e ep   lear n i n g   allo ws  th e  r ap id   an d   ef f ec tiv e  d etec tio n   o f   ch ild r e n   with   au tis m   f r o m   f a cial  f ea tu r es,  co m p ar e d   to   tr ad itio n al  d etec tio n   m eth o d s .   T h e  p o p u latio n ,   i n ter v en tio n ,   co m p a r is o n ,   o u tco m e  ( PIC O )   m eth o d o lo g y   p r o v id ed   a  lo g ical  s tr u ctu r e   to   d iv id e  th e  r esear ch   q u esti o n .   I n   th e  co n tex t  o f   th is   r esear ch ,   th e  p o p u latio n   o f   i n ter est  ( P)  is   co n s id er ed   to   b e   ch ild r en   w h o   a r e  at  p o ten ti al  r is k   f o r   au tis m   o r   t h o s e   wh o   h av e   alr ea d y   b ee n   d i ag n o s ed   with   th is   d ev elo p m e n tal  d is o r d er .   T h e   in ter v en tio n   ( I )   t h at  is   ex a m in ed   in v o lv es  a p p ly in g   ad v an ce d   d ee p   lear n in g   tech n iq u es  s p ec if ically   d esig n ed   to   an aly ze   an d   r ec o g n ize  c o m p lex   p atter n s   p r esen t  i n   th e   f ac ial  e x p r ess io n s   o f   th ese  c h ild r en .   As  a  p o i n t  o f   co m p ar is o n   ( C ) ,   tr a d itio n al  m eth o d s   o f   au tis m   s cr ee n in g   a r e  s tu d ied ,   in clu d in g ,   b u t  n o t  lim ited   to ,   clin ical  o b s er v atio n s   b y   h ea l th   p r o f ess io n als  an d   co n v en ti o n al  p s y ch o l o g ical   ass es s m en ts .   T h ese  m eth o d s   h av e  h is to r ically   b ee n   u s ed   as f u n d am e n tal  to o ls   in   th e  au tis m   d iag n o s is   p r o ce s s .   T h e  ex p ec ted   r esu lt  ( O)   o f   th is   r esear ch   is   to   d eter m in e   th e  r elativ e  ef f icac y   o f   d ee p   le ar n in g   co m p a r ed   to   tr ad itio n al  m eth o d s   o f   a u tis m   d etec tio n .   A  tab le   h as  b ee n   d ev elo p e d   to   p r o v i d e  a  s u m m ar y   an d   ac ce s s ib le  v iew  o f   t h e  ess en tial  co m p o n en ts   o f   t h e  r esear ch .   As  s h o wn   in   T ab le  1 ,   it  r e p r esen t s   a  v is u al  r eso u r ce   in ten d ed   to   p r o v id e  a  q u ick   an d   clea r   u n d er s tan d i n g   o f   t h e  f u n d am e n tal  asp ec ts   o f   th e  s tu d y .   I t  in clu d es   cr itical  elem en ts   s u ch   as   th e  r esear ch   q u esti o n ,   t h e  d i v is io n   o f   PICO,  an d   th e   p r im ar y   o r   ess en tial  s o u r ce s   u s ed   in   th e  r e v iew.   On   th e  o th er   h a n d ,   T a b le  2   p r esen ts   th e  co m p o n en t  q u esti o n s   o f   PICO  f o r   a  b ette r   u n d er s tan d i n g   an d   ap p licatio n   o f   th e  PICO m o d el  i n   th e  r ese ar ch .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:   2088 - 8 7 0 8         Dee p   lea r n in g   fo r   th e   id en tifi ca tio n   o f  a u tis m  tr a its   in   ch ild r en   th r o u g h   …   ( Da n iella   R o ma n i P a lo min o )   3281   T ab le  1 .   Sear ch   s y n th esis   R e se a r c h   q u e st i o n   H o w   d o e s   t h e   a p p l i c a t i o n   o f   d e e p   l e a r n i n g   a l l o w   t h e   d e t e c t i o n   o f   c h i l d r e n   w i t h   a u t i sm   q u i c k l y   a n d   e f f e c t i v e l y   f r o m  f a c i a l   f e a t u r e s ,   c o m p a r e d   t o   t r a d i t i o n a l   me t h o d s?   P i c o   d i v i s i o n   Q :   T h i s   r e v i e w   f o c u s e s  o n   c h i l d r e n   w i t h   a u t i sm.   I :   Th e   d e v e l o p m e n t   o f   a   s y st e m  b a s e d   o n   d e e p   l e a r n i n g   t h a t   e n a b l e s   t h e   d e t e c t i o n   o f   c h i l d r e n   w i t h   a u t i sm   i s   e x a m i n e d .   Th e   C :   C o mp a r e d   t o   t h e   c o m b i n a t i o n   o f   c l i n i c a l   o b s e r v a t i o n s   a n d   d e v e l o p m e n t a l   a ss e ssm e n t s   c u r r e n t l y   u s e d .   La   O :   Th e   g o a l   i s   t o   a c h i e v e   a n   e f f e c t i v e   a n d   r a p i d   d i a g n o si s  o f   t h e   a u t i sm   sp e c t r u m   t h r o u g h   t h e   u se   o f   t h e   s y s t e m  b a se d   o n   d e e p   l e a r n i n g .   K e y   s o u r c e s   -   R a y a   e t   a l .   [ 4 ] :   A S D   a f f e c t s  a p p r o x i ma t e l y   1   i n   1 6 0   c h i l d r e n   a n d   c a n   b e   d e t e c t e d   f r o m  s i x   mo n t h s ,   b e i n g   mo st   c o mm o n   b e t w e e n   t w o   a n d   f o u r   y e a r s  o f   a g e .   A l t h o u g h   A S D   st u d i e s  f o c u s  o n   d e f i c i t s  i n   s o c i a l   sk i l l s,  t h e   si g n i f i c a n t   i mp a c t   o f   r e p e t i t i v e   m o t o r   b e h a v i o r s  o n   e v e r y   d a y   a n d   s o c i a l   l i f e   i s  o f t e n   o v e r l o o k e d .   -   H a sso u n e h   e t   a l .   [ 2 7 ] :  d e e p   l e a r n i n g   h a s  g r e a t   p o t e n t i a l   t o   r e v o l u t i o n i z e   t h e   f i e l d   o f   A S D   d i a g n o si s .   I t s  a b i l i t y   t o   a n a l y z e   c o m p l e x   p a t t e r n s   a n d   d a t a   r e p r e sen t a t i o n s  o f f e r s g r e a t   p r o m i se  f o r   a u t o ma t i n g   t h e   d i a g n o s t i c   p r o c e ss .     -   Li b e r a t i   [ 2 9 ] :   Tr a d i t i o n a l   f a c i a l   e x p r e ssi o n   a n a l y s i s  r e l i e s   o n   ma n u a l   r u l e s  a n d   f e a t u r e s,   w h i c h   c a n   l i mi t   t h e   c a p t u r e   o f   f a c i a l   c o m p l e x i t y   a n d   r e d u c e   a c c u r a c y   d u e   t o   s u b j e c t i v i t y   i n   d e f i n i n g   t h e se  r u l e s .   O n   t h e   o t h e r   h a n d ,   t h e   u se   o f   d e e p   l e a r n i n g ,   s u c h   a s   c o n v o l u t i o n a l   n e u r a l   n e t w o r k s  ( C N N s) ,   e n a b l e s  mac h i n e   l e a r n i n g   o f   r e l e v a n t   f e a t u r e s   o f   f a c i a l   e x p r e ssi o n s ,   a c h i e v i n g   g r e a t e r   a c c u r a c y ,   g e n e r a l i z a b i l i t y ,   a n d   s c a l a b i l i t y   b y   d e t e c t i n g   c o m p l e x   p a t t e r n s m o r e   e f f e c t i v e l y .     -   W a n   e t   a l .   [ 1 7 ] :   D i a g n o si n g   A S D   u si n g   f a c i a l   i ma g i n g   p r o v i d e s  a   q u i c k   a n d   a c c e ss i b l e   w a y   t o   p e r f o r m  a n   i n i t i a l   a ssessm e n t ,   a v o i d i n g   t h e   n e e d   f o r   e x p e r t   i n t e r v e n t i o n   o r   e x p e n s i v e   t e s t s.  I n   a d d i t i o n ,   f a c i a l   i m a g i n g   d a t a se t s  s h o w   g r e a t   p o t e n t i a l   a s a   v a l u a b l e   r e s o u r c e   f o r   t h e   d e v e l o p me n t   o f   a c c u r a t e   d e e p   l e a r n i n g   m o d e l s   i n   A S D   d i a g n o si s .       T ab le  2 .   PICO  co m p o n en t  q u e s tio n s   C O M P O N EN TS   R Q 1 :   W h a t   a r e   t h e   mo s t   c o mm o n   c l i n i c a l   f e a t u r e s  o b ser v e d   i n   c h i l d r e n   w i t h   a u t i s m?   R Q 2 :   W h a t   a r e   t h e   m o s t   e f f e c t i v e   a n d   a c c u r a t e   d e e p   l e a r n i n g   a p p r o a c h e s  a n d   t e c h n i q u e s  f o r   t h e   e a r l y   d e t e c t i o n   o f   a u t i sm   i n   c h i l d r e n ?   R Q 3 :   W h a t   i s  t h e   e f f e c t i v e n e ss   o f   t r a d i t i o n a l   m e t h o d s   t h a t   c o mb i n e   c l i n i c a l   o b s e r v a t i o n s  a n d   d e v e l o p me n t a l   a ssessm e n t s  i n   t h e   e a r l y   d e t e c t i o n   o f   a u t i sm  i n   c h i l d r e n ?   R Q 4 :   H o w   c a n   e m e r g i n g   t e c h n o l o g i e s,  s u c h   a s  d e e p   l e a r n i n g   a n d   a r t i f i c i a l   i n t e l l i g e n c e ,   s u p p o r t   o r   i m p r o v e   t h e   a u t i sm   d i a g n o s i s   p r o c e ss?       2 . 2 .     Sea rc h str a t eg y   T h e  p r im ar y   f o c u s   o f   th e  s ea r ch   s tr ateg y   f o r   th is   s y s tem atic  r ev iew  is   to   co m p r e h en s iv ely   co llect  ev id en ce   an d   in f o r m atio n   f r o m   th r ee   cr itical  d atab ases :  Sco p u s ,   Pu b Me d ,   an d   E B SC O.   T h e  PICO   ap p r o ac h   will  b e  u s ed   to   s tr u ctu r e  th e  s ea r ch   ef f ec tiv ely   an d   a n s wer   th e  r esear ch   q u esti o n .   T a b le  3   d etails  th e  PICO  elem en ts   an d   th eir   ass o ciate d   k ey   ter m s ,   f ac ilit atin g   t h e  id en tific atio n   o f   ess en tial  co n ce p ts   d ef in in g   th e   s ea r ch   in   th e  s elec ted   d atab as es.  R eg ar d in g   th e  p o p u latio n ,   it  f o cu s es  o n   ch ild r en   d iag n o s ed   with   ASD  at   an   ea r ly   ag e  an d   in   s ch o o l,  an d   th e  in ter v en tio n   f o cu s es  o n   th e   im p lem en tatio n   o f   d ee p   lear n in g   alg o r ith m s   f o r   th e  ea r ly   d etec tio n   o f   a u tis m   c o n ce r n in g   f ac ial  ex p r ess io n s .   I n   ter m s   o f   co m p a r is o n ,   tr ad iti o n al  m eth o d s ,   s u ch   as  clin ical  o b s er v atio n   an d   d e v elo p m en tal  ass ess m en ts ,   wer e  co n s id er ed ,   wh ile  th e  r esu lt   is   d ir ec ted   to war d   th e  ac cu r ate  an d   tim ely   d ia g n o s is   o f   ASD.       T ab le  3 .   PICO  co m p o n en ts   an d   k ey wo r d s   C o m p o n e n t   K e y w o r d s   P   C h i l d r e n ,   a u t i s m,  s c h o o l c h i l d r e n ,   p r e s c h o o l e r s,   mi n o r s,  c h i l d h o o d   a u t i sm,   e a r l y   d i a g n o s i s  o f   a u t i sm   I   D e e p   l e a r n i n g ,   a r t i f i c i a l   i n t e l l i g e n c e ,   a u t i sm   d e t e c t i o n ,   ma c h i n e   l e a r n i n g ,   f a c i a l   e x p r e ss i o n   a n a l y si s ,   a u t i sm   a ssessm e n t   u si n g   f a c i a l   e x p r e ss i o n s,   a u t i sm  t r a i t   i d e n t i f i c a t i o n   C   A u t i sm  d i a g n o si s  b y   v o i c e ,   b o d y   mo v e me n t   a n a l y s i s,  p s y c h o l o g i c a l   e v a l u a t i o n s,   a u t i sm c l i n i c a l   o b serv a t i o n   O   F a c i a l   e x p r e ss i o n s   d i a g n o s i s,  g e st u r e s ,   e f f e c t i v e n e ss,  f a st   d e t e c t i o n ,   d e e p   l e a r n i n g   a l g o r i t h ms,  i m a g e   p r o c e ssi n g       T ab le  4   p r o v id es  th e  s ea r ch   eq u atio n s   f o r   ea ch   PICO  co m p o n en t  in   th e  Pu b Me d ,   S co p u s ,   an d   E B SC O  d atab ases .   T h ese  eq u atio n s   wer e  m eticu lo u s ly   d e s ig n ed ,   em p lo y in g   lo g ical  o p er ato r s   an d   r elate d   ter m s   to   en s u r e  a   th o r o u g h   s ea r ch   f o r   in f o r m atio n   ac r o s s   all  p latf o r m s .   B y   in co r p o r atin g   a  v ar iety   o f   s y n o n y m s   a n d   r elate d   k e y wo r d s ,   th e  s ea r ch   eq u ati o n s   ai m   to   ca p t u r e  a   co m p r eh en s iv e  r an g e   o f   r elev an t   s tu d ies an d   ar ticles.  T h is   ap p r o ac h   h elp s   to   m i n im ize  th e  r is k   o f   m is s in g   cr itical  liter atu r e  an d   en s u r es th at  th e   s ea r ch   r esu lts   ar e  as in clu s iv e  an d   ac cu r ate  as  p o s s ib le.   T h is   s tr ateg y   was   d esig n ed   to   co m p r eh e n s iv ely   ad d r ess   th e  r esear ch   q u esti o n   o f   ap p l y in g   d ee p   lear n in g   to   id e n tify   au tis m   tr a its   in   ch ild r en   th r o u g h   f ac ial  e x p r ess io n s   th r o u g h   a  s y s tem atic  r ev iew.   I n s p ir ed   b y   th e  PICO  m eth o d o lo g y ,   th is   s tu d y   s o u g h t  to   g u ar an tee  a  co m p r eh e n s iv e  an d   s p ec if ic  s ea r ch .   T h r ee   cr itical   h ea lth   an d   s cien ce   d atab ases   wer e  u s ed   to   in clu d e  r elev a n t  an d   u p - to - d ate  s tu d ies:   Sco p u s ,   Pu b Me d ,   a n d   E B SC O.   T h e  s tr u ctu r e  an d   m eth o d o l o g ical  ap p r o ac h   o f   t h e  s ea r ch   tech n iq u e  was  b ased   o n   th e  p r ef er r ed   r ep o r tin g   item s   f o r   s y s tem atic  r ev iews  an d   m eta - an aly s e s   ( PR I SMA)   g u id elin es,  wh ich   allo wed   f o r   an   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   15 ,   No .   3 ,  J u n e   20 25 :   3 2 7 9 - 3 2 9 0   3282   o r g an ized   an d   tr an s p ar en t   p r o ce s s .   T h e  i n clu s io n   a n d   ex clu s io n   cr iter ia   wer e  estab lis h ed   to   s elec t  h i g h - q u ality ,   r ele v an t  s tu d ies.   I n c o r p o r ati n g   t h ese  to o ls   an d   m eth o d o l o g ical  s tr ateg ies  s o u g h t  t o   p r o v id e   a   co m p lete  an d   r ig o r o u s   an aly s i s   o f   th e  ap p licatio n   o f   d ee p   lea r n in g   in   d etec tin g   a u tis m   tr aits   b y   s tu d y in g   f ac ial   ex p r ess io n s   in   ch ild r e n .   I n   T a b les 5   an d   6 ,   th is   ca n   b e  o b s er v ed   m o r e  d y n am ically .       T ab le  4 .   Sear ch   eq u atio n s   b y   PICO c o m p o n en t in   Sco p u s ,   P u b Me d ,   a n d   E B SC O   D a t a b a s e   S e a r c h   e q u a t i o n   b y   c o mp o n e n t   N u mb e r   o f   r e su l t s   S c o p u s   ( TI TLE - A B S - K EY   ( a u t i sm)   O R   TI TLE - A B S - K EY   ( a u t i sm   A N D   s p e c t r u m  A N D   d i s o r d e r )   O R   TI TLE - A B S - K EY   ( a s d )   A N D   TI TLE - A B S - K EY   ( f a c i a l   A N D   e x p r e ss i o n s)   O R   TI TLE - A B S - K EY   ( e mo t i o n a l   A N D   e x p r e ss i o n s)   A N D   TI TLE - A B S - K EY   ( i d e n t i f i c a t i o n )   O R   TI TLE - A B S - K EY   ( d e t e c t i o n )   O R   TI TLE - A B S - K EY   ( d i a g n o s i s)   A N D   TI TLE - A B S - K EY   ( d e e p   A N D   l e a r n i n g )   O R   TI TLE - A B S - K E Y   ( d e e p   A N D   n e u r a l   A N D   n e t w o r k s)   O R   TI TLE - A B S - K EY   ( n e u r a l   A N D   n e t w o r k s)   A N D   TI TLE - A B S - K EY   ( c h i l d r e n )   O R   TI TLE - A B S - K E Y   ( i n f a n t s)   O R   TI TLE - A B S - K EY   ( m i n o r s) )   60   EB S C O   ( “ a u t i sm   sp e c t r u m   d i s o r d e r ”   O R   A S D )   A N D   ( “ d e e p   l e a r n i n g ”   O R   “ m a c h i n e   l e a r n i n g ” )   A N D   “ d e t e c t i o n ”   49   P u b M e d   (( “ c h i l d r e n ”   O R   “ a u t i sm ”   O R   “ sc h o o l - a g e d ”   O R   “ p r e sc h o o l e r s ”   O R   “ m i n o r s ” )   A N D   ( “ d e e p   l e a r n i n g ”   O R   “ a r t i f i c i a l   i n t e l l i g e n c e ”   O R   “ a u t i s m  d e t e c t i o n ”   O R   “ mac h i n e   l e a r n i n g ” )   A N D   ( “ v o i c e   d i a g n o s i s ”   O R   “ b o d y   m o v e m e n t   d i a g n o si s ”   O R   “ t r a d i t i o n a l   d i a g n o s t i c s ” )   A N D   ( “ f a c i a l   e x p r e ss i o n   d i a g n o si s ”   O R   “ g e st u r e s ”   O R   “ e f f e c t i v e n e ss ”   O R   “ a c c u r a c y ”   O R   “ r a p i d   d e t e c t i o n ” ))   1 0 3       T ab le  5 .   I n clu s io n   cr iter ia   I n c l u s i o n   c r i t e r i a   Ju st i f i c a t i o n   S c i e n t i f i c   a r t i c l e s   S c i e n t i f i c   a r t i c l e s   p u b l i sh e d   i n   a c a d e mi c   j o u r n a l s  g u a r a n t e e   t h e   r e l i a b i l i t y   a n d   met h o d o l o g i c a l   r i g o r   o f   t h e   r e s e a r c h ,   w h i c h   c o n t r i b u t e s  t o   t h e   c r e d i b i l i t y   o f   t h e   r e s u l t s  o b t a i n e d .   R e l e v a n c e   i n   a r t i f i c i a l   i n t e l l i g e n c e   a n d   d e r i v a t i v e s   S t u d i e s  m u st   a d d r e ss   t o p i c s  r e l a t e d   t o   a r t i f i c i a l   i n t e l l i g e n c e   a n d   i t s   r a mi f i c a t i o n s ,   s u c h   a s   ma c h i n e   l e a r n i n g ,   d e e p   l e a r n i n g ,   a m o n g   o t h e r s.   S t u d i e s wi t h   a   sp e c i f i c   f o c u s  o n   t h e   d e t e c t i o n   o f   n e u r o d e v e l o p m e n t a l   p r o b l e ms   I t   e n su r e s t h a t   t h e   r e v i e w   f o c u ses   o n   t h e   p r o b l e m   o f   i n t e r e st .       T ab le  6 .   E x clu s io n   cr iter ia   Ex c l u si o n   c r i t e r i a   Ju st i f i c a t i o n   C o n f e r e n c e   p a p e r   N e e d   t o   m a i n t a i n   a   st a n d a r d   o f   q u a l i t y   a n d   r i g o r   i n   sy s t e m a t i c   r e v i e w .   S t u d i e s  u n r e l a t e d   t o   t h e   d e t e c t i o n   o f   n e u r o d e v e l o p me n t a l   p r o b l e ms   Th o se  s t u d i e s  t h a t   a r e   n o t   d i r e c t l y   r e l a t e d   t o   t h e   t o p i c   o f   i n t e r e s t ,   s u c h   a s   t h o se  t h a t   a d d r e ss   c o m p l e t e l y   d i f f e r e n t   t o p i c s.       T h e  m eth o d o lo g ical  r o b u s tn es s   o f   th e  s y s tem atic  r ev iew  was  s tr en g th en ed   b y   th is   ap p r o a ch ,   wh ich   en s u r ed   co h e r en ce   an d   b r ea d t h   in   s elec tin g   r elev an t  ar ticles   to   b e  u s ed   in   th e  r ev iew.   Fig u r e  1   illu s tr ates  th e   im p lem en tatio n   o f   th e  PR I SMA  m eth o d o lo g y   an d   th e  c ar ef u l  atten tio n   to   th e  estab lis h ed   in clu s io n   an d   ex clu s io n   cr iter ia,   wh ich   f ac ili tated   th e  id en tific atio n   o f   r elev an t  s o u r ce s   th at  wo u ld   s u p p o r t  th e  o b jectiv es  o f   th is   s y s tem atic  r ev iew.   Fu r th er m o r e ,   th e  s y s tem atic  ap p r o ac h   h elp ed   m i n im ize  b i as  an d   en s u r e  th e  r ep licab ilit y   o f   th e  s elec tio n   p r o ce s s .   C o n s eq u en tly ,   th e  r e s u lts   p r o v id e  a  co m p r e h en s iv e  an d   well - f o u n d ed   p er s p ec tiv e  o n   th e  to p ic  o f   s tu d y ,   s ig n if ican tly   co n tr ib u tin g   t o   th e  ex is tin g   b o d y   o f   k n o wle d g e.   As  illu s tr ated   in   th e  f ig u r e,   th e  PR I SMA  m eth o d o lo g y   is   clea r ly   d em o n s tr ated   f o r   its   ca p ac ity   to   s tan d ar d ize  d ata  p r esen tatio n ,   en h an ce   th e  r ep r o d u cib ilit y   o f   s tu d ies,  an d   en ab le  r ea d er s   to   cr itically   as s es s   th e  s tr en g th   an d   d e p en d a b ilit y   o f   th e  r esu lts   in   s y s tem atic  r ev iews  an d   m eta - an aly s es  [ 3 0 ] .  T h e  in itial  p h ase  o f   th e  p r o ce s s ,   th e  ce n tr al  d at ab ases   s u ch   as  Sco p u s ,   Pu b Me d ,   an d   E B SC O  wer e  s elec te d ,   wh ich   o f f er ed   a   wid e  v ar iety   o f   in f o r m atio n   o n   ar tific ial  i n tellig en ce   a n d   its   ap p licatio n s .   Du p licate  r ec o r d s   wer e  also   elim in ated   to   p r e v en t  th e  e n tr y   o f   r e d u n d an t  in f o r m atio n .   I n   th e  s ec o n d   p h ase  o f   th e  p r o ce s s ,   s tu d ies  wer e   s elec ted   b y   ap p ly in g   p r ed e f in ed   in clu s io n   a n d   e x clu s io n   c r iter ia.   An   in itial  ev alu atio n   wa s   ca r r ied   o u t  b ased   o n   titl es  an d   ab s tr ac ts ,   d is ca r d in g   th o s e  s tu d ies  th at   d id   n o t   m ee t  th e   estab lis h ed   cr iter ia.   I n   ad d itio n ,   ad d itio n al  v er if icatio n   o f   r ep o r ts   th at  co u ld   n o t  b e  o b tai n ed   in itially   was  ca r r ied   o u t  to   en s u r e  th at  all   ap p r o p r iate  s o u r ce s   wer e   co n s id er ed .   I n   th is   f in al  s tag e,   it  was  p o s s ib le  to   id en tify   a n d   ch o o s e  th e  r elev an t   d o cu m e n ts   o r   s tu d ies th at  m et  th e  cr iter ia  estab lis h ed   p r ev i o u s ly .   T h e  PR I SMA  m eth o d o lo g y ,   as  s h o wn   in   th e  f ig u r e ,   s ig n if ican tly   e n h an ce s   th e   cl ar ity   an d   tr an s p ar en cy   o f   r esear ch .   I t   p r o v id es  a   s tr u ctu r ed   f r a m ewo r k   th at   f ac ilit ates  th e  cl ea r   an d   co m p lete  p r esen tatio n   o f   ea ch   p h ase  o f   t h e  r ev iew  p r o ce s s ,   f r o m   th e   id en tific atio n   o f   r elev an t stu d ies   to   th e  s y n th esis   o f   r esu lts   [ 3 1 ] .   T h is   m eth o d o lo g ical  ap p r o ac h   n o t  o n ly   p r o m o tes  clar ity   in   r esear ch   b u t   also   en h an ce s   th e   r ep r o d u cib ilit y   an d   r eliab ilit y   o f   th e  f in d in g s   b y   m eticu lo u s l y   d o c u m en tin g   ea ch   s tep   o f   th e  r ev iew  p r o ce s s .   I n   th e  co n tex t  o f   d etec tin g   au t is m   in   ch ild r en ,   PR I SMA  p la y s   a  v ital  r o le  in   th e  s y s tem ati c  ev alu atio n   o f   th e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:   2088 - 8 7 0 8         Dee p   lea r n in g   fo r   th e   id en tifi ca tio n   o f  a u tis m  tr a its   in   ch ild r en   th r o u g h   …   ( Da n iella   R o ma n i P a lo min o )   3283   ef f ec tiv en ess   an d   ap p licab ilit y   o f   a r tific ial  in tellig en ce   tec h n o lo g ies.  T h is   in clu d es  s p e cif ic  ar ea s   s u ch   as  m ac h in e  lear n i n g   a n d   d ee p   le ar n in g ,   wh ich   ar e   in cr ea s in g l y   b ein g   u s ed   t o   en h a n ce   d ia g n o s tic  ac cu r ac y   an d   p er s o n alize d   in ter v en tio n s .           Fig u r e  1 .   I d en tific atio n   o f   r ese ar ch   th r o u g h   th e  u s e  o f   th e  PR I SMA  d atab ase  an d   b ib lio g r ap h ic  r ec o r d s       3.   RE SU L T S   AND  D I SCU SS I O N   T h is   s tu d y   p r o v i d es  a  d etail ed   liter atu r e   r ev iew  a n d   c o m p r eh en s iv e   r esear ch   an aly s is .   T h e  f ir s t   s ec tio n   h ig h lig h ts   th e  in ter r ela tio n s h ip s   b etwe en   th e  u s e  o f   d ee p   lear n in g   a n d   th e  d etec tio n   o f   au tis tic  tr aits   in   ch ild r en   th r o u g h   th eir   f ac ial  ex p r ess io n s ,   ac co m p an ie d   b y   a   v is u aliza tio n   o f   th e  d en s ity   o f   th ese  s tu d ies.  T h e  s ec o n d   s ec tio n   ex am in es  t h e  s cien tific   g ap s   id en tifie d   in   t h e  r ev iewe d   ar ticles,  p r o p o s in g   th e   cr ea tio n   o f   a   tech n o lo g ical   m o d el   f o r   im p le m en tin g   d ee p   lea r n in g   alg o r ith m s   th at  o p tim ize  an d   im p r o v e  th e  ef f ec tiv en ess   o f   d etec tin g   a u tis m   tr aits .     3 . 1 .     B ibl io m et ric  a na l y s is     B i b li o m e t r i c   a n al y s is ,   a   r es e a r c h   t e c h n i q u e   t h a t   e m p l o y s   q u a n t i t a ti v e   a n d   s t at is t i ca l   m e t h o d s ,   p l a y s   a  c r u c i a l   r o le   i n   a c a d e m i c  r es e a r c h .   I t   h e l p s   t o   i d e n ti f y   t r e n d s   a n d   p a t t e r n s   i n   t h e   p u b l i ca t i o n   o f   a r t i cl es ,   s u c h   as   c h a n g e s   i n   r e s e a r c h   f o c u s   o v e r   t i m e .   T h i s   t e c h n i q u e   a ls o   a n a ly z e s   c o ll a b o r a t i v e  n e t w o r k s   b et w e e n   a u t h o r s   a n d   i n s t it u t i o n s ,   r e v e a l i n g   c o n n e ct io n s   a n d   p a r t n e r s h i p s   t h a t d r i v e   r e s e a r c h .   A d d it i o n a l l y ,   b i b l i o m e t r i c   a n a l y s is   m a p s   t h e   i n t el l e c t u al   a n d   t h e m a t i c  s tr u c t u r e   o f   a   f i el d ,   s h o wi n g   h o w   d i f f e r e n t   a r ea s   o f   s t u d y   a r e  r e l a t e d .   F u r t h e r m o r e ,   i t   e v a l u a t es   t h e   i m p a c t   a n d   i n f l u e n c e   o f   p u b l i c a t i o n s ,   a u t h o r s ,   a n d   i n s t i t u ti o n s   b y   e x a m i n i n g   c i t a ti o n   m e t r i c s   a n d   p u b l i c a t i o n   r e a c h ,   t h u s   h i g h l i g h t i n g   k e y   c o n t r i b u t o r s   a n d   s i g n i f i c a n t   w o r k s   i n   t h e   f i el d   [ 3 2 ] .   F i g u r e   2   s h o w s   t h e   n e t w o r k   m a p   p r o v i d e d ,   w h i c h   s h o w s   f o u r   t h e m a t i c   g r o u p s   t h a t   s u m m a r i z e  s i g n i f i c a n t   r e l a ti o n s h i p s   b e t w ee n   t h e   k e y   t e r m s .   I n   t h e   f i r s t  g r o u p ,   f o c u s e d   o n   a u t i s m ,   c o n n e c t i o n s   b e t w ee n   “ a u t i s m , ”   “ C N N , ”   “ e m o t i o n al   r e c o g n i t i o n , ”   a n d   “ f a ci a l   ex p r e s s i o n ”   s t a n d   o u t .   T h is   s u g g e s t s   a   p r o f o u n d   i n t e r r e l a ti o n s h i p   b e tw e e n   a u t is m ,   e m o t i o n a l   r e c o g n i t i o n ,   a n d   f a c i a l   e x p r e s s i o n s   t h r o u g h   u s i n g   C N N .   T h e   s e c o n d   g r o u p ,   f o c u s e d   o n   d e e p   l e a r n i n g ,   r e v e a l s   c o n n e c t i o n s   b e tw e e n   “ m a c h i n e   l e a r n i n g , ”   “ e m o t i o n a l   r e c o g n i ti o n , ”   a n d   “ f a c i a l   e x p r e s s i o n s , ”   i n d i c at i n g   a   f o c u s   o n   t h e   a p p l i c a t i o n   o f   d e e p   l e a r n i n g   t e c h n i q u e s   f o r   t h e   r e c o g n i t i o n   o f   e m o t i o n s   a n d   f a c i al   e x p r e s s io n s .   T h e   t h i r d   g r o u p ,   r e l a t e d   t o   A S D ,   is   c o n n e c t e d   t o   “ co n v o l u t i o n a l   n e u r a l  n e t w o r k s , ”   u n d e r s c o r i n g   C N N' s   a p p l i c a ti o n   s p e c i f i c a ll y   i n   t h e   c o n t e x t   o f   A S D .   F i n al l y ,   t h e   f o u r t h   g r o u p   f o c u s e s   on  “ a r t i f i c i a l   i n te l l i g e n ce , ”   s h o w i n g   c o n n e c t i o n s   w i t h   “ m a ch i n e   l e a r n i n g   a n d   d e e p   l e a r n i n g , ”   h i g h l i g h t i n g   t h e   a p p l i c a t i o n   o f   a r ti f i c ia l   i n t e l li g e n c e   i n   d e t e ct i n g   a u t is m   t r ai ts .   E a c h   g r o u p   d e m o n s t r a t es   m e an i n g f u l   c o n n e c t i o n s   t h a t   i ll u s t r at e   h o w   t h es e   c o n c ep t s   a r e   i n te r r e l a te d   i n   t h e i r   r es p e c t i v e   f i el d s   o f   s t u d y .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   15 ,   No .   3 ,  J u n e   20 25 :   3 2 7 9 - 3 2 9 0   3284       Fig u r e  2 .   C o n n ec tio n s   b etwe e n   k ey   ter m s   th r o u g h   b ib lio m et r ic  m ap p in g       3 . 2 .     M a nu s cr ipt  a na ly s is   I n   th e  in itial  s tag e  o f   th e  s ea r c h ,   th r ee   ( 3 )   d atab ases   co n tain i n g   r esear ch   r esu lts   wer e  u s ed ,   wh ich   led   to   th e   id en tific atio n   o f   two   h u n d r ed   a n d   twelv e  ( 2 1 2 )   d o cu m en ts .   Su b s eq u en tly ,   a  s el ec tio n   p r o ce s s   was  ca r r ied   o u t  u s in g   th e  PR I SMA  m eth o d o lo g y .   T h is   p r o ce s s   in clu d ed   elim in atin g   d u p lic ate  d o cu m en ts   an d   ex clu d in g   d o c u m en ts   th at  w er e  n o t  r elev an t  t o   th e  s tu d y ' s   to p ic.   B ec au s e  o f   th is   m eticu lo u s   p r o ce d u r e ,     f o r ty - eig h t ( 4 8 )   ar ticles we r e  f in ally   s elec ted ,   as p r esen ted   in   T ab le  7 .   Ph ase  1   was  d ed icate d   to   th e   s y s tem atic  s ea r ch   an d   c o llectio n   o f   d o cu m e n ts   r elev an t  t o   t h e  r esear ch   to p ic.   T h is   p h ase  in v o lv ed   m eth o d ically   q u er y in g   d atab a s es  an d   g ath er in g   a  b r o a d   r a n g e  o f   a r ticles  an d   s tu d ies.  I n   p h ase  2 ,   th e   p r o ce s s   will  in v o lv e   r em o v in g   d u p licates  an d   e x clu d in g   ar ticles  th at  d o   n o t   p er tain   t o   th e  s p ec if ic  to p ic  o f   in ter est.  T h is   s tep   en s u r es  th at  th e  d ataset  is   r ef in ed   an d   r elev an t  to   th e  r esear ch   o b jectiv es.  Fin ally ,   i n   p h ase  3 ,   th e  r ev iew  will  cu lm i n a te  in   th e   id en tific atio n   o f   4 8   ar ticles  th at  a r e  co n s id er ed   r elev a n t  to   th e  r esear ch .   T h ese  ar ticles  will  b e  s elec ted   b ased   o n   th eir   r elev an ce   an d   co n tr ib u ti o n   to   th e  r esear ch   q u esti o n s ,   p r o v id in g   a  f o cu s ed   f o u n d atio n   f o r   f u r th er   an aly s is .   T h e  tab le  s u m m ar izes  th e  s ea r ch   f o r   an d   s elec tio n   o f   r es ea r ch   ar ticles  f r o m   v ar io u s   d atab ases .   I n itially ,   th r ee   d ata b ases   wer e  u s ed :  Sco p u s ,   E B SC O,   an d   P u b Me d ,   id en tify i n g   2 1 2   a r ticles.  Sp ec if ically ,   6 0 ,   4 9 ,   a n d   1 0 3   ar ticles  wer e   f o u n d   in   Sco p u s ,   E B SC O,   an d   1 0 3   in   Pu b Me d .   Af ter   a p p ly in g   a  r ig o r o u s   f ilter in g   p r o ce s s ,   wh ich   i n clu d ed   eli m in atin g   d u p licates  an d   ex cl u d in g   ir r elev an t   ar ticles,  4 8   ar ticles  co n s id er ed   r elev an t  to   th e   r esear ch   wer e  f in ally   s elec ted .   Of   th e   ar t icles  in itially   id en tifie d ,   1 7   wer e  s elec ted   f r o m   Sco p u s ,   1 3   f r o m   E B SC O,   an d   1 8   f r o m   Pu b Me d .   I n   ad d itio n ,   Fig u r e  3   s h o ws  wh ich   co u n tr y   h as  p r o d u ce d   t h e  m o s t  ar ticles,  id en tify i n g   c o i n cid en ce s   with   t h e  k e y wo r d s   in   th is   r ev iew.   T h ese  s tu d ies  f o cu s ed   o n   au tis m   r esear ch   an d   t h e  ap p licatio n   o f   d ee p   lear n in g   t o   f ac ial  f ea tu r e  d etec tio n .   I n d ia  led   t h e  way   with   1 2   s ig n if ican t   s tu d ies  in   th is   f ie ld ,   f o llo wed   b y   C h in a  with   1 0   an d   th e  Un i ted   States   with   6 .   I taly   s to o d   o u t  with   4   r elev an t  co n tr ib u tio n s ,   wh ile  Sp ain ,   E g y p t,  a n d   Fra n ce   co n tr i b u t ed   2   s tu d ies  ea ch .   C o u n tr ie s   s u ch   as  T u n is ia,   Ma lay s ia,   Ko r ea ,   Au s tr alia,   Om an ,   Pak is tan ,   Sau d i  Ar ab i a,   Ger m an y ,   an d   B r az il  also   co n tr ib u ted   1   ar ticle   r esp ec tiv ely ,   r ef lectin g   g eo g r a p h ical  d iv er s ity   in   t h e  r esear ch   r ev iewe d .   B etwe en   1 9 7 9   an d   2 0 2 4 ,   t h e   ev o lu ti o n   i n   th e   p u b licatio n   o f   s cien tific   a r ticles  r elate d   t o   ap p ly in g   d ee p   lear n in g   to   id e n tify   a u tis m   tr aits   in   ch ild r e n   th r o u g h   f ac ial  ex p r ess io n s   s h o wed   a  n o tab le  in c r ea s e  i n   in ter est an d   r esear ch   in   th is   f ield .   I n   1 9 7 9   an d   2 0 0 9 ,   o n ly   o n e  p ap er   was p u b lis h ed   p er   y ea r ,   an d   f r o m   2 0 1 4   to   2 0 1 6 ,   th e  tr e n d   co n tin u ed   with   o n e  a n n u al   p u b licatio n .   2 0 1 8   f ea tu r e d   o n l y   o n e  ar ticle.   H o wev er ,   as  o f   2 0 1 9 ,   with   5   ar ticles,  a   s ig n if ican t  i n cr ea s e  was  o b s er v e d ,   r ea ch in g   a  p ea k   i n   2 0 2 1   with   1 4   a r ticles.  T h is   s u s tain ed   g r o wth   in clu d es  8   item s   in   2 0 2 0 ,   4   i n   2 0 2 2 ,   7   in   2 0 2 3   an d   4   in   2 0 2 4 .   T h is   tr en d   r e f lects  a  g r o win g   i n ter est  in   an d   a d v an ce s   i n   r esear c h   r elat ed   to   th e  u s e  o f   ad v an ce d   tec h n o lo g ies  a n d   au tis m   d ia g n o s is ,   h ig h lig h tin g   th e   r elev an ce   o f   th e   to p ic  i n   th e   s cien tific   co m m u n ity   an d   cr itical  p er io d s   o f   in cr ea s ed   s cien tific   p r o d u ctio n ,   wh ich   ar e   ess en tial  f o r   t h e  d e v elo p m en t   o f   f u t u r e  r esear ch   an d   s y s tem atic  s tu d ies,  f o r   m o r e  d etails,  as  s h o wn   in   Fig u r e  4 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:   2088 - 8 7 0 8         Dee p   lea r n in g   fo r   th e   id en tifi ca tio n   o f  a u tis m  tr a its   in   ch ild r en   th r o u g h   …   ( Da n iella   R o ma n i P a lo min o )   3285   T ab le  7 .   Sear ch   r esu lts   D a t a b a s e   t y p e   N a me   I n i t i a l   s e a r c h   F i n a l   s e l e c t i o n   M a i n   S c o p u s   60   17   S e c o n d a r y   EB S C O   49   13     P u b M e d   1 0 3   18     To t a l   2 1 2   48           Fig u r e  3 .   Geo g r ap h ic  an aly s is   b y   ar ticle  o r i g in           Fig u r e  4 .   An al y s is   o f   ar ticles ac co r d in g   to   th e  y ea r   o f   p u b licatio n       3 . 3 .     Dee p lea rning   in t he  det ec t io n o f   a utism   Au tis m   o r   au tis m   s p ec tr u m   d is o r d er   ( ASD)   is   a  n eu r o d e v elo p m en tal  d is o r d er   ch a r ac t er ized   b y   d if f icu lties   in   co m m u n icatio n   an d   s o cial   in ter ac tio n ,   as  w ell  as  r ep etitiv e  an d   r estricte d   b eh a v io r s   [ 3 3 ] .  C h ild r en   with   au tis m   o f ten   ex h ib it  s y m p to m s   f r o m   an   e ar ly   ag e,   ar o u n d   th e  ag e  o f   2 - 3 ,   an d   s h o w  an   in d if f er en ce   to   th eir   s u r r o u n d i n g s   [ 3 4 ] .   Alth o u g h   th er e  is   n o   cu r e  f o r   au tis m ,   a  v ar iety   o f   b eh av io r al  th er ap y   an d   r eh ab ilit atio n   ap p r o ac h es   h av e   b ee n   d ev elo p e d   t o   im p r o v e   th e  s o cial   f u n cti o n in g   a n d   q u ality   o f   life   o f   th o s e  af f ec ted .   T r ad itio n al   m eth o d s   f o r   d iag n o s in g   ASD  p r im ar ily   r el y   o n   ex p e r ts '   o b s er v atio n   an d   clin ical  ev alu atio n   with o u t  in co r p o r ati n g   ad v an ce d   tec h n o lo g ical  to o ls .   T h ese  m eth o d s   in cl u d e  as s ess m en t  b ased   o n   th e  d iag n o s tic  an d   s tatis tical   m an u al  o f   m en tal  d is o r d e r s ,   f o u r th   ed itio n ,   tex t  r ev is io n   ( DSM - IV - T R )   an d   in ter n atio n al  class if icatio n   o f   d is ea s es ,   1 0 th  r ev is io n   ( I C D - 1 0 )   cr iter ia,   v ar io u s   au tis m   ass ess m en t  s ca les,  s u ch   as  th e  ch ild h o o d   au tis m   r ati n g   s ca le  ( C AR S)  an d   th e   ch ild   with   au tis m   b eh a v io r   s ca le ,   as  well  as  in ter v iews   an d   q u esti o n n air es a im ed   at  p ar en ts   o r   ca r e g iv er s   [ 3 5 ] .   0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1979 2014 2016 2009 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2018 2015 N u mb e r  o f  art i c l e s Y e ar o f  p u b l i c ati o n Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   15 ,   No .   3 ,  J u n e   20 25 :   3 2 7 9 - 3 2 9 0   3286   Ho wev er ,   th ese  a p p r o ac h es  h av e  s ig n if ican t  lim itatio n s ,   s u ch   as  th e  i n f lu en ce   o f   s u b jec tiv ity   an d   b iases   o f   p r o f ess io n als,  wh ic h   ca n   r esu lt  in   d iag n o s tic  er r o r s   an d   o m is s io n s .   Fu r th er m o r e,   th e  tr a d itio n al  d iag n o s tic  p r o ce s s   g en er ally   r eq u ir es  s ev er al  h o u r s   p er   p ati en t,  wh ich   r e p r esen ts   a  co n s i d er ab le  b u r d e n   f o r   p r o f ess io n als.  Stu d ies  h a v e  f o u n d   th at  d ee p   lea r n in g   tech n i q u es  o f f er   s ig n if ican t  im p r o v em en ts   in   ac c u r ac y   f o r   d etec tin g   a n d   d iag n o s in g   au tis m   s p ec tr u m   d is o r d er   co m p ar ed   to   tr a d itio n al  m et h o d s   th at  r ely   o n   clin ical   o b s er v atio n   o f   b eh a v io r s .   T h ese  tech n iq u es  en ab le  p r o ce s s   au to m atio n ,   th er e b y   r ed u ci n g   u s er   b u r d en   a n d   ass o ciate d   co s ts .   I n   ad d itio n ,   th ey   ca n   in teg r ate  d ata   f r o m   v ar io u s   m o d alities   to   f u r th er   im p r o v e   d iag n o s tic  ac cu r ac y   [ 3 5 ] – [ 3 8 ] .   T ab le  8   o u tlin es  th e  f o u n d atio n al  b ases   o f   th e  s tu d ies  co n d u cted ,   ca t eg o r izin g   th em   in t o   th r ee   m ain   ar ea s .   T h e  f ir s t  ca teg o r y   f o cu s es  o n   r ec o g n izi n g   f ac ial  ex p r ess io n s   an d   em o tio n s ;  th e  s ec o n d   ca teg o r y   ex am in es   th e  u s e  o f   d ee p   lear n in g   tech n i q u es,  a n d   th e  f in al   ca teg o r y   ass ess es  th e  ef f icien c y   o f   d ee p   lear n in g   i n   ea r l y   d etec tio n .   T h ese  s o u r ce s   u n d er s co r e  th e  im p o r tan ce   o f   d ee p   lear n in g   in   th e   ea r ly   id en tific atio n   o f   em o tio n s   a n d   co n d itio n s ,   h i g h lig h tin g   its   tr an s f o r m ativ e  p o ten tial in   th is   f i eld .       T ab le  8 .   B asis   o f   th e  s tu d ies ca r r ied   o u t   S TU D Y   R EFE R EN C E   R e c o g n i t i o n   o f   f a c i a l   e x p r e ssi o n s   a n d   e mo t i o n s   [ 3 0 ] ,   [ 3 9 ] – [ 4 7 ]   [ 4 8 ] – [ 5 2 ]   D e e p   l e a r n i n g   u s e   [ 5 0 ] ,   [ 5 3 ] – [ 6 0 ]   [ 6 1 ] – [ 7 0 ]   D e e p   l e a r n i n g   e f f i c i e n c y   a n d   e a r l y   d e t e c t i o n   [ 4 2 ] ,   [ 4 8 ] ,   [ 7 1 ] ,   [ 7 2 ]       3.4.  D ee p  l ear n i ng  m ode l s    Stu d ies  h av e  f o u n d   th at  f ac ia l  ex p r ess io n s   ca n   p r o v id e   em o tio n al  in f o r m atio n ,   b u t  lim it atio n s   ex is t.  Fo r   o n e ,   u n iv er s al  f a cial  ex p r ess io n s   ca n   d is tin g u is h   b etwe en   p o s itiv e  an d   n eg ativ e  em o tio n s .   Ho wev er ,   th ey   d o   n o t  alwa y s   p r o v id e  p r ec is io n   ab o u t  s p ec if ic  em o tio n s .   Als o ,   s o m e  p eo p le  m ay   h id e  th eir   ex p r ess io n s .   T h er ef o r e,   d etaile d   m ea s u r em en t o f   f ac ial  ac tiv ity   m ay   b e  n ec ess ar y   to   r ev ea l  r eliab le  clu es  [ 5 3 ] .  Acc o r d in g   to   th e  r esear ch   r e v iewe d ,   r esear ch er s   co n tin u e  e n co u n ter i n g   s ig n if ica n t  ch alle n g es  d is tin g u is h in g   b etwe en   n o r m al  an d   au tis tic  f ac es.  Ho wev er ,   m ac h in e  lear n in g   an d   d ee p   lear n in g   tech n i q u es  h av e  m ad e  it  p o s s ib le  to   ad v an ce   in   th e  ea r l y   d etec tio n   o f   ASD  th r o u g h   t h e  an aly s is   o f   f ac ial  ex p r ess io n s   [ 3 5 ] .   On e  o f   th e   o u ts tan d in g   p r o p o s als  is   th e   d ev elo p m en t   o f   h y b r id   n e u r al  n etwo r k s   th at   co m b i n e  c o n v o lu tio n   ar c h itectu r es  ( C NNs).   T h is   m ak es  it  p o s s ib le  to   lev er a g e  th e   ca p ab ilit ies  o f   b o t h   ap p r o ac h es  f o r   m o r e  ac cu r ate  an d   co m p lex   au tis m   d etec tio n   [ 3 5 ] ,   [ 3 6 ] .   I n   ad d itio n ,   s y s tem s   b ased   o n   th e   f ac ial  ac ti o n   c o d in g   s y s tem     ( FAC S - C NN)   to   ex tr ac t  d is tin ctiv e  f ac ial  f ea tu r es  b etwe en   ch ild r en   with   an d   with o u t  ASD  h av e   b ee n   ex p lo r ed   [ 3 7 ] .   T h ese  m o d els  h av e  ac h ie v ed   d etec tio n   r ates  o f   a r o u n d   9 0 %  in   r ef e r en ce   d atasets   [ 3 8 ] .   Oth e r   s tu d ies  h av e  co m p ar ed   d ee p   l ea r n in g   a r ch itectu r es,  s u c h   as   VGG1 6 ,   R esNet1 0 1 ,   a n d   M o b ileNet,   f o r   f ac ial  f ea tu r e  a n aly s is ,   g az e  t r ac k in g ,   an d   f ea tu r e  m a p   e x tr ac tio n   [ 5 ] .   T h ese  ap p r o ac h es  ar e   p r ac tical  f o r   class if y in g   im ag es  o f   p eo p le  with   au tis m .   Ho wev er ,   th e   au th o r s   n o te  t h at  ch allen g es  ar e   s till   r elate d   to   t h e  av aila b ilit y   an d   q u ality   o f   f ac ial  im ag e  d at asets   o f   au tis tic  ch ild r en   [ 3 5 ] .   T ab le  9   p r o v id es  a  co m p ilati o n   o f   d ee p - lear n in g   m o d els  u s ed   f o r   th e  d etec tio n   o f   f ac ia l  tr aits   ass o ciate d   with   au tis m .   Am o n g   th ese,   R esNet  h as   b ee n   r ef er en ce d   in   s ev er al  s tu d ies  d u e  to   its   ab ilit y   to   en h an ce   p atter n   r ec o g n itio n   i n   im ag es,  in s till in g   co n f id en ce   in   its   p o ten tial.  Ad d itio n ally ,   t h e  Xce p tio n   m o d el  s tan d s   o u t  f o r   its   ef f icien t   ar c h itectu r e  in   f ea tu r e  e x tr ac tio n ,   p r o m is in g   e f f icien t  a n d   ac cu r ate  r esu lts .   Fin ally ,   C NNs   h av e  p r o v e n   to   b e  a  p o wer f u l  to o l  f o r   f ac ial  ex p r es s io n   an aly s is ,   y ield in g   p r o m i s in g   r esu lts   in   th e   class if icatio n   o f   im ag es o f   in d iv id u als with   ASD,   f u r th er   r ein f o r cin g   th e  p o ten tial o f   t h ese  m o d els.       T ab le  9 .   Dee p   lea r n in g   m o d el s   M o d e l   R e f e r e n c e   R e sN e t   [ 2 9 ] ,   [ 3 4 ] ,   [ 5 4 ] – [ 5 6 ] ,   [ 6 8 ]   X c e p t i o n   [ 2 9 ] ,   [ 3 4 ] ,   [ 6 9 ] ,   [ 7 0 ]   C N N   [ 5 9 ] – [ 6 8 ]   [ 6 9 ] ,   [ 7 1 ] ,   [ 7 2 ]       4.   CO NCLU SI O N    T h e  s y s tem atic  r ev iew  em p lo y ed   b o th   PICO  an d   PR I SMA  m eth o d o lo g ies  to   co m p r e h en s iv ely   in v esti g ate  th e  ap p licatio n   o f   d ee p   lear n i n g   tec h n iq u es  in   d etec tin g   au tis m   tr aits   th r o u g h   f ac ial  ex p r ess io n s .   I n itially ,   2 1 2   ar ticles  wer e  id en tifie d   ac r o s s   th r ee   s ig n if ican t  d atab ases ,   f r o m   wh ich   4 8   wer e  s elec ted   b ased   o n   r ig o r o u s   in clu s io n   c r iter ia.   T h is   s elec tio n   p r o ce s s   en s u r e d   a  h i g h   s tan d a r d   o f   r ele v an c e  an d   q u ality   in   th e  s tu d ies  r ev iewe d .   A  b i b lio m et r ic  an aly s is   o f   th e   s elec ted   ar t icles  h ig h lig h ted   a   g r o win g   g lo b al  in ter est  in   t h is   r esear ch   ar ea ,   with   I n d ia,   C h in a,   an d   th e  Un ited   States   em er g in g   as  p r o m i n en t  lead er s .   Dee p   lear n in g   h as  th e   p o ten tial  to   s ig n if ican tly   en h a n ce   d iag n o s tic  ac cu r ac y   b y   a n aly zin g   f ac ial  e x p r ess io n s ,   wh ich   in   tu r n   co u ld   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:   2088 - 8 7 0 8         Dee p   lea r n in g   fo r   th e   id en tifi ca tio n   o f  a u tis m  tr a its   in   ch ild r en   th r o u g h   …   ( Da n iella   R o ma n i P a lo min o )   3287   lead   to   m o r e  p r ec is e  an d   tim ely   d iag n o s es.  T h is   im p r o v e m en t  u n d er s co r es  th e   n ee d   f o r   co n tin u ed   r esear ch   an d   d ev elo p m en t  t o   o p tim ize  d iag n o s tic  to o ls   an d   a d v an ce   ea r ly   tr ea tm en t  s tr ateg ies  f o r   au tis m ,   u ltima tel y   co n tr ib u tin g   to   b etter   o u tco m e s   f o r   in d iv i d u als af f ec ted   b y   th e  co n d itio n .       AC K NO WL E DG E M E NT S   W e  wo u ld   lik e  to   ex p r ess   o u r   d ee p est  g r atitu d e  to   th e  Un iv e r s id ad   T ec n o ló g ica  d el  Per ú   f o r   b ein g   a   f u n d am e n tal  p illar   in   th e  d ev e lo p m en t  o f   th is   r esear ch ,   s in c e  its   ass is tan ce ,   b o th   in   ter m s   o f   b ib lio g r ap h y   an d   lab o r ato r y   f ac ilit ies,  h as  b ee n   cr u cial  to   ac h iev in g   th e  p r o p o s ed   o b jectiv es,  an d   its   m an ag em en t  an d   s u p p o r t  h as  m ad e  th e  s ig n i f ican t  p r o g r ess   o f   th is   r esear ch   p o s s ib le.   W e  also   th an k   th e  teac h er s   f o r   th eir   wo r k   as  a   f u n d am e n tal  g u id e   in   th e  p r ep ar atio n   o f   th is   ar ticle.       F UNDING   I NF O R M A T I O N    T h is   r esear ch   d id   n o t   r ec eiv e   an y   in te r n al  o r   e x ter n al   f u n d i n g .   T h e  a u th o r s   d ec lar e   th at  n o   f u n d in g   was in v o lv ed   in   t h e  co n d u ct  o f   th is   s tu d y .       AUTHO R  CO NT RI B UT I O NS ST A T E M E N T   T h is   jo u r n al  u s es  th e  C o n tr ib u to r   R o les  T ax o n o m y   ( C R ed iT)   to   r ec o g n ize  in d iv id u al  au th o r   co n tr ib u tio n s ,   r ed u ce   au th o r s h ip   d is p u tes,  an d   f ac ilit ate  co llab o r atio n .     Na m e  o f   Aut ho r   C   M   So   Va   Fo   I   R   D   O   E   Vi   Su   P   Fu   Dan iella  R o m an i Palo m in o     ✓     ✓       ✓   ✓   ✓   ✓     ✓     ✓     C h r is tian   Ov alle   ✓   ✓   ✓   ✓   ✓   ✓     ✓   ✓   ✓     ✓     ✓   Heli  C o r d o v a - B er o n a   ✓   ✓     ✓   ✓       ✓     ✓     ✓     ✓     C   :    C o n c e p t u a l i z a t i o n   M   :    M e t h o d o l o g y   So   :    So f t w a r e   Va   :    Va l i d a t i o n   Fo   :    Fo r mal   a n a l y s i s   I   :    I n v e s t i g a t i o n   R   :    R e so u r c e s   D   :   D a t a   C u r a t i o n   O   :   W r i t i n g   -   O r i g i n a l   D r a f t   E   :   W r i t i n g   -   R e v i e w   &   E d i t i n g   Vi   :    Vi su a l i z a t i o n   Su   :    Su p e r v i s i o n   P   :    P r o j e c t   a d mi n i st r a t i o n   Fu   :    Fu n d i n g   a c q u i si t i o n         CO NF L I C T   O F   I N T E R E S T   ST A T E M E NT   T h e  au th o r s   d ec lar e   th at  th e y   h av e   n o   co n f lict  o f   in ter es t.  T h ey   h av e   n o t   r ec eiv ed   a n y   ty p e  o f   f u n d in g   f r o m   en titi es th at  co u l d   in f lu en ce   th e  r esu lts   o r   c o n c lu s io n s   o f   th is   wo r k .       I NF O RM E D  CO NS E N T   As  th is   is   a  s y s tem at ic  r ev iew  o f   p r ev io u s   s tu d ies,  n o   h u m a n   p ar ticip an ts   wer e  d ir ec tly   in v o lv ed   i n   th is   r esear ch .   Fu r th er m o r e,   a ll  s tu d ies  in clu d ed   in   th e  r ev iew  r ep o r ted   o b tain in g   in f o r m ed   co n s en t  f r o m   p ar ticip an ts ,   as st ated   in   th eir   r esp ec tiv e  o r ig in al  ar ticles.       E T H I CAL AP P RO V AL   T h is   r esear ch   is   a  s y s tem atic  r ev iew  o f   p r ev io u s   s tu d ies an d   d id   n o t in v o l v e  th e  co llectio n   o f   o r ig in al  d ata  f r o m   h u m an   o r   an im al  p ar ticip an ts .   I t  s h o u ld   b e  n o te d   th at  all  s tu d ies  in clu d ed   in   th e  r ev iew  co m p lied   with   r elev an t  eth ical  r eg u latio n s   an d   o b tain ed   eth ical  a p p r o v al  f r o m   th eir   r esp ec tiv e  i n s titu tio n al  r ev iew  b o ar d s .   Fu r th er m o r e,   th e  d at a  an d   r esu lts   p r esen ted   in   th is   r esear ch   ar e  tr u e  an d   h av e   b ee n   o b tain ed   an d   an aly ze d   in   a n   o b jectiv e  an d   t r an s p ar en t m an n er .       DATA AV AI L AB I L I T Y   Data   av ailab ilit y   d o es  n o t   ap p ly   to   th is   ar ticle,   as  n o   o r ig i n al  d ata  wer e  cr ea ted   o r   a n aly ze d   in   th is   s tu d y ,   an d   th is   r esear c h   is   a  s y s tem atic  r ev iew  o f   p r ev io u s ly   p u b lis h ed   s tu d ies.  Fu r th er m o r e ,   th e   d ata   s u p p o r tin g   th e  f in d in g s   o f   t h is   r ev iew  ar e  co n tain e d   in   th e  i n clu d ed   s tu d ies,  wh ich   a r e  p u b licly   av ailab le  an d   ar e  ap p r o p r iately   cited   in   th e  r ef er en ce s   o f   t h is   s tu d y .   I t  s h o u ld   b e  n o ted   th at  th e  s tu d ies  u s ed   in   th is   an aly s is   co n tain   all  r elev an t  d ata,   in clu d in g   DOI   an d   o th e r   lin k s ,   wh ich   r ea d er s   ca n   co n s u lt  f o r   m o r e  d etails  ab o u t  th e  r esu lts   an d   m eth o d o lo g y   u s ed .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   15 ,   No .   3 ,  J u n e   20 25 :   3 2 7 9 - 3 2 9 0   3288   RE F E R E NC E S   [ 1 ]   G .   P a t t e r so n   e t   a l . ,   “ Ef f e c t s  o f   s e n s o r y   d i s t r a c t i o n   a n d   sa l i e n c e   p r i m i n g   o n   e m o t i o n   i d e n t i f i c a t i o n   i n   a u t i sm :   a n   f M R I   st u d y , ”   J o u rn a l   o f   N e u r o d e v e l o p m e n t a l   D i so r d e rs ,   v o l .   1 3 ,   n o .   1 ,   p .   4 2 ,   D e c .   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 1 8 6 / s 1 1 6 8 9 - 021 - 0 9 3 9 1 - 0.   [ 2 ]   G .   W a n   e t   a l . ,   “ A p p l y i n g   e y e   t r a c k i n g   t o   i d e n t i f y   a u t i sm   s p e c t r u m  d i s o r d e r   i n   c h i l d r e n , ”   J o u rn a l   o f   A u t i sm   a n d   D e v e l o p m e n t a l   D i so r d e rs ,   v o l .   4 9 ,   n o .   1 ,   p p .   2 0 9 – 2 1 5 ,   A u g .   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s 1 0 8 0 3 - 0 1 8 - 3 6 9 0 - y.   [ 3 ]   A .   V a b a l a s,  E.   G o w e n ,   E.   P o l i a k o f f ,   a n d   A .   J.   C a sso n ,   “ K i n e ma t i c   f e a t u r e s o f   a   s i m p l e   a n d   s h o r t   m o v e me n t   t a sk   t o   p r e d i c t   a u t i sm   d i a g n o si s, ”   i n   Pr o c e e d i n g s  o f   t h e   A n n u a l   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e r e n c e   o f   t h e   I EEE   E n g i n e e r i n g   i n   Me d i c i n e   a n d   Bi o l o g y   S o c i e t y ,   EM B S ,   J u l .   2 0 1 9 ,   p p .   1 4 2 1 – 1 4 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / E M B C . 2 0 1 9 . 8 8 5 7 3 0 7 .   [ 4 ]   M .   A .   R a y a ,   J .   M a r í n - M o r a l e s ,   M .   E .   M i n i ssi ,   G .   T .   G a r c i a ,   L.   A b a d ,   a n d   I .   A .   C .   G i g l i o l i ,   “ M a c h i n e   l e a r n i n g   a n d   v i r t u a l   r e a l i t y   o n   b o d y   mo v e m e n t s’   b e h a v i o r s  t o   c l a ssi f y   c h i l d r e n   w i t h   a u t i sm   sp e c t r u m   d i s o r d e r , ”   J o u r n a l   o f   C l i n i c a l   Me d i c i n e ,   v o l .   9 ,   n o .   5 ,     p .   1 2 6 0 ,   A p r .   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / j c m 9 0 5 1 2 6 0 .   [ 5 ]   N .   M .   R a d ,   T.   v a n   La a r h o v e n ,   C .   F u r l a n e l l o ,   a n d   E .   M a r c h i o r i ,   “ N o v e l t y   d e t e c t i o n   u si n g   d e e p   n o r mat i v e   m o d e l i n g   f o r   i mu - b a s e d   a b n o r m a l   mo v e me n t   mo n i t o r i n g   i n   p a r k i n s o n ’ s   d i se a se  a n d   a u t i sm  s p e c t r u m  d i s o r d e r s,”   S e n so rs   ( S w i t zer l a n d ) ,   v o l .   1 8 ,   n o .   1 0 ,     p .   3 5 3 3 ,   O c t .   2 0 1 8 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / s1 8 1 0 3 5 3 3 .   [ 6 ]   M .   N .   A h ma d i ,   T.   G .   P a v e y ,   a n d   S .   G .   Tr o st ,   “ M a c h i n e   l e a r n i n g   m o d e l s  f o r   c l a ssi f y i n g   p h y s i c a l   a c t i v i t y   i n   f r e e - l i v i n g   p r e sc h o o l   c h i l d r e n , ”   S e n s o rs   ( S w i t zerl a n d ) ,   v o l .   2 0 ,   n o .   1 6 ,   p p .   1 – 1 4 ,   A u g .   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / s 2 0 1 6 4 3 6 4 .   [ 7 ]   A .   A n z u l e w i c z ,   K .   S o b o t a ,   a n d   J.  T.   D e l a f i e l d - B u t t ,   “ To w a r d   t h e   a u t i sm   mo t o r   si g n a t u r e :   g e s t u r e   p a t t e r n s  d u r i n g   smar t   t a b l e t   g a m e p l a y   i d e n t i f y   c h i l d r e n   w i t h   a u t i s m,”   S c i e n t i f i c   Re p o rt s ,   v o l .   6 ,   n o .   1 ,   A u g .   2 0 1 6 ,   d o i :   1 0 . 1 0 3 8 / sr e p 3 1 1 0 7 .   [ 8 ]   C .   P a o l u c c i ,   F .   G i o r g i n i ,   R .   S c h e d a ,   F .   V .   A l e ssi ,   a n d   S .   D i c i o t t i ,   “ E a r l y   p r e d i c t i o n   o f   a u t i sm   s p e c t r u m  d i so r d e r s   t h r o u g h   i n t e r a c t i o n   a n a l y si s  i n   h o me  v i d e o s  a n d   e x p l a i n a b l e   a r t i f i c i a l   i n t e l l i g e n c e , ”   C o m p u t e rs  i n   H u m a n   B e h a v i o r ,   v o l .   1 4 8 ,   p .   1 0 7 8 7 7 ,   N o v .   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . c h b . 2 0 2 3 . 1 0 7 8 7 7 .   [ 9 ]   P .   K a ssr a i a n - F a r d ,   C .   M a t t h i s,  J .   H .   B a l s t e r s ,   M .   H .   M a a t h u i s,   a n d   N .   W e n d e r o t h ,   “ P r o m i ses,   p i t f a l l s ,   a n d   b a s i c   g u i d e l i n e s  f o r   a p p l y i n g   ma c h i n e   l e a r n i n g   c l a ss i f i e r s   t o   p s y c h i a t r i c   i ma g i n g   d a t a ,   w i t h   a u t i sm  a s  a n   e x a mp l e , ”   F ro n t i e rs  i n   Ps y c h i a t r y ,   v o l .   7 ,     n o .   D E C ,   D e c .   2 0 1 6 ,   d o i :   1 0 . 3 3 8 9 / f p s y t . 2 0 1 6 . 0 0 1 7 7 .   [ 1 0 ]   C .   Ta n g   e t   a l . ,   “ A u t o m a t i c   i d e n t i f i c a t i o n   o f   h i g h - r i s k   a u t i sm   s p e c t r u m  d i s o r d e r :   a   f e a si b i l i t y   st u d y   u si n g   v i d e o   a n d   a u d i o   d a t a   u n d e r   t h e   st i l l - f a c e   p a r a d i g m, ”   I E EE  T ra n s a c t i o n s  o n   N e u r a l   S y st e m s  a n d   R e h a b i l i t a t i o n   E n g i n e e r i n g ,   v o l .   2 8 ,   n o .   1 1 ,     p p .   2 4 0 1 – 2 4 1 0 ,   N o v .   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TN S R E. 2 0 2 0 . 3 0 2 7 7 5 6 .   [ 1 1 ]   S .   D e d g a o n k a r ,   R .   S a c h d e o ,   a n d   S .   G o d b o l e ,   “ M a c h i n e   l e a r n i n g   f o r   d e v e l o p m e n t a l   s c r e e n i n g   b a se d   o n   f a c i a l   e x p r e ssi o n s   a n d   h e a l t h   p a r a me t e r s, ”   I n t e r n a t i o n a l   J o u rn a l   o f   C o m p u t i n g   a n d   D i g i t a l   S y st e m s ,   v o l .   1 4 ,   n o .   1 ,   p p .   4 3 5 – 4 4 3 ,   A u g .   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 2 7 8 5 / i j c d s/ 1 4 0 1 3 4 .   [ 1 2 ]   S .   F a n   e t   a l . ,   “ D i g i t a l   h e a l t h   t e c h n o l o g y   c o m b i n i n g   w e a r a b l e   g a i t   se n so r s  a n d   mac h i n e   l e a r n i n g   i m p r o v e   t h e   a c c u r a c y   i n   p r e d i c t i o n   o f   f r a i l t y , ”   Fr o n t i e rs  i n   P u b l i c   H e a l t h ,   v o l .   1 1 ,   J u l .   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 3 3 8 9 / f p u b h . 2 0 2 3 . 1 1 6 9 0 8 3 .   [ 1 3 ]   L.   X u ,   J .   C h e n ,   F .   W a n g ,   Y .   C h e n ,   W .   Y a n g ,   a n d   C .   Y a n g ,   “ M a c h i n e - l e a r n i n g - b a se d   c h i l d r e n ’ s  p a t h o l o g i c a l   g a i t   c l a ss i f i c a t i o n   w i t h   l o w - c o st   g a i t - r e c o g n i t i o n   s y st e m,”   Bi o M e d i c a l   E n g i n e e r i n g   O n l i n e ,   v o l .   2 0 ,   n o .   1 ,   J u n .   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 1 8 6 / s1 2 9 3 8 - 021 - 0 0 8 9 8 - 0.   [ 1 4 ]   P .   A r t o n i   e t   a l . ,   “ D e e p   l e a r n i n g   o f   s p o n t a n e o u s  a r o u sa l   f l u c t u a t i o n s   d e t e c t s  e a r l y   c h o l i n e r g i c   d e f e c t s   a c r o ss  n e u r o d e v e l o p me n t a l   mo u se  mo d e l s  a n d   p a t i e n t s , ”   Pr o c e e d i n g s  o f   t h e   N a t i o n a l   Ac a d e m y   o f   S c i e n c e s  o f   t h e   U n i t e d   S t a t e s  o f   Am e ri c a ,   v o l .   1 1 7 ,   n o .   3 8 ,   p p .   2 3 2 9 8 – 2 3 3 0 3 ,   J u l .   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 7 3 / p n a s . 1 8 2 0 8 4 7 1 1 6 .   [ 1 5 ]   M .   W e d y a n ,   A .   C r i p p a ,   a n d   A .   A l - Ju ma i l y ,   “ A   n o v e l   v i r t u a l   sam p l e   g e n e r a t i o n   me t h o d   t o   o v e r c o m e   t h e   s mal l   s a m p l e   s i z e   p r o b l e m  i n   c o mp u t e r   a i d e d   m e d i c a l   d i a g n o s i n g , ”   Al g o r i t h m s ,   v o l .   1 2 ,   n o .   8 ,   p .   1 6 0 ,   A u g .   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / a 1 2 0 8 0 1 6 0 .   [ 1 6 ]   D .   G r o o s  e t   a l . ,   “ D e v e l o p me n t   a n d   v a l i d a t i o n   o f   a   d e e p   l e a r n i n g   me t h o d   t o   p r e d i c t   c e r e b r a l   p a l s y   f r o m  s p o n t a n e o u s  m o v e m e n t s i n   i n f a n t s a t   h i g h   r i s k , ”   J AM A   N e t w o r k   O p e n ,   v o l .   5 ,   n o .   7 ,   p .   E 2 2 2 1 3 2 5 ,   J u l .   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 1 / j a ma n e t w o r k o p e n . 2 0 2 2 . 2 1 3 2 5 .   [ 1 7 ]   C .   W a n ,   Y .   S h a o ,   C .   W a n g ,   J.   Ji n g ,   a n d   W .   Y a n g ,   “ A   n o v e l   s y st e m  f o r   mea s u r i n g   p t e r y g i u m’ s  p r o g r e ss  u s i n g   d e e p   l e a r n i n g , ”   Fro n t i e rs  i n   M e d i c i n e ,   v o l .   9 ,   F e b .   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 3 3 8 9 / f m e d . 2 0 2 2 . 8 1 9 9 7 1 .   [ 1 8 ]   C .   P a r k   e t   a l . ,   “ M a c h i n e   l e a r n i n g - b a se d   a g g r e ssi o n   d e t e c t i o n   i n   c h i l d r e n   w i t h   A D H D   u s i n g   s e n s o r - b a se d   p h y s i c a l   a c t i v i t y   mo n i t o r i n g , ”   S e n so rs ,   v o l .   2 3 ,   n o .   1 0 ,   p .   4 9 4 9 ,   M a y   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / s2 3 1 0 4 9 4 9 .   [ 1 9 ]   V .   G .   P r a k a s h   e t   a l . ,   “ C o m p u t e r   v i si o n - b a s e d   a ss e ssm e n t   o f   a u t i s t i c   c h i l d r e n :   a n a l y z i n g   i n t e r a c t i o n s,   e m o t i o n s,   h u m a n   p o s e ,   a n d   l i f e   sk i l l s,”   I EEE   Ac c e ss ,   v o l .   1 1 ,   p p .   4 7 9 0 7 – 4 7 9 2 9 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A C C ESS . 2 0 2 3 . 3 2 6 9 0 2 7 .   [ 2 0 ]   S .   K .   Jarr a y a ,   M .   M a s mo u d i ,   a n d   M .   H a mm a mi ,   “ C o m p o u n d   e m o t i o n   r e c o g n i t i o n   o f   a u t i s t i c   c h i l d r e n   d u r i n g   mel t d o w n   c r i s i s   b a s e d   o n   d e e p   sp a t i o - t e m p o r a l   a n a l y si s   o f   f a c i a l   g e o me t r i c   f e a t u r e s, ”   I EEE  Ac c e ss ,   v o l .   8 ,   p p .   6 9 3 1 1 – 6 9 3 2 6 ,   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A C C ESS . 2 0 2 0 . 2 9 8 6 6 5 4 .   [ 2 1 ]   C .   K ü p p e r   e t   a l . ,   “ I d e n t i f y i n g   p r e d i c t i v e   f e a t u r e s   o f   a u t i sm  s p e c t r u m d i s o r d e r s  i n   a   c l i n i c a l   s a mp l e   o f   a d o l e sc e n t s   a n d   a d u l t s   u s i n g   mac h i n e   l e a r n i n g , ”   S c i e n t i f i c   Re p o r t s ,   v o l .   1 0 ,   n o .   1 ,   M a r .   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 3 8 / s 4 1 5 9 8 - 0 2 0 - 6 1 6 0 7 - w.   [ 2 2 ]   K .   I w a u c h i   e t   a l . ,   “ Ey e - mo v e me n t   a n a l y s i s  o n   f a c i a l   e x p r e ssi o n   f o r   i d e n t i f y i n g   c h i l d r e n   a n d   a d u l t s  w i t h   n e u r o d e v e l o p me n t a l   d i s o r d e r s,”   Fr o n t i e rs  i n   D i g i t a l   H e a l t h ,   v o l .   5 ,   F e b .   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 3 3 8 9 / f d g t h . 2 0 2 3 . 9 5 2 4 3 3 .   [ 2 3 ]   J.  H .   Le e ,   G .   W .   Le e ,   G .   B o n g ,   H .   J.  Y o o ,   a n d   H .   K .   K i m,  “ D e e p - l e a r n i n g - b a se d   d e t e c t i o n   o f   i n f a n t s  w i t h   a u t i sm  s p e c t r u m   d i s o r d e r   u si n g   a u t o - e n c o d e r   f e a t u r e   r e p r e s e n t a t i o n , ”   S e n s o rs   ( S w i t zerl a n d ) ,   v o l .   2 0 ,   n o .   2 3 ,   p p .   1 – 1 1 ,   N o v .   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / s 2 0 2 3 6 7 6 2 .   [ 2 4 ]   G .   A l v a r i ,   L.   C o v i e l l o ,   a n d   C .   F u r l a n e l l o ,   “ EY E - C :   e y e - c o n t a c t   r o b u st   d e t e c t i o n   a n d   a n a l y si s   d u r i n g   u n c o n st r a i n e d   c h i l d - t h e r a p i s t   i n t e r a c t i o n s  i n   t h e   c l i n i c a l   se t t i n g   o f   a u t i s m  s p e c t r u m  d i s o r d e r s,”   Br a i n   S c i e n c e s ,   v o l .   1 1 ,   n o .   1 2 ,   p .   1 5 5 5 ,   N o v .   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / B R A I N S C I 1 1 1 2 1 5 5 5 .   [ 2 5 ]   S .   P .   A b i r a m i ,   G .   K o u sal y a ,   a n d   R .   K a r t h i c k ,   “ E mo t i o n   e x p l o r a t i o n   i n   a u t i st i c   c h i l d r e n   a s  a n   e a r l y   b i o m a r k e r   t h r o u g h   R - C N N , ”   I n t e l l i g e n t   Au t o m a t i o n   a n d   S o f t   C o m p u t i n g ,   v o l .   3 5 ,   n o .   1 ,   p p .   5 9 5 – 6 0 7 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 3 2 6 0 4 / i a s c . 2 0 2 3 . 0 2 7 5 6 2 .   [ 2 6 ]   M .   S .   A l a m ,   E .   A .   A .   El s h e i k h ,   F .   M .   S u l i m a n ,   M .   M .   R a s h i d ,   a n d   A .   R .   F a i z a b a d i ,   “ I n n o v a t i v e   st r a t e g i e s   f o r   e a r l y   a u t i sm   d i a g n o si s :   a c t i v e   l e a r n i n g   a n d   d o mai n   a d a p t a t i o n   o p t i mi z a t i o n , ”   D i a g n o s t i c s ,   v o l .   1 4 ,   n o .   6 ,   p .   6 2 9 ,   M a r .   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / d i a g n o s t i c s1 4 0 6 0 6 2 9 .   [ 2 7 ]   A .   H a ss o u n e h ,   A .   M .   M u t a w a ,   a n d   M .   M u r u g a p p a n ,   “ D e v e l o p m e n t   o f   a   r e a l - t i me   e m o t i o n   r e c o g n i t i o n   s y st e m  u s i n g   f a c i a l   e x p r e ss i o n s  a n d   EEG   b a se d   o n   m a c h i n e   l e a r n i n g   a n d   d e e p   n e u r a l   n e t w o r k   met h o d s, ”   I n f o rm a t i c s  i n   Me d i c i n e   U n l o c k e d ,   v o l .   2 0 ,   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . i m u . 2 0 2 0 . 1 0 0 3 7 2 .   [ 2 8 ]   A .   S h a r m a ,   “ R e a l   t i me   f a c i a l   g e st u r e   r e c o g n i t i o n   u s i n g   d e e p   l e a r n i n g , ”   I n t e rn a t i o n a l   J o u r n a l   f o r R e se a r c h   i n   A p p l i e d   S c i e n c e   a n d   En g i n e e ri n g   T e c h n o l o g y ,   v o l .   9 ,   n o .   V I ,   p p .   4 1 – 4 9 ,   J u n .   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 2 2 2 1 4 / i j r a se t . 2 0 2 1 . 3 4 9 0 0 .   [ 2 9 ]   A .   Li b e r a t i   e t   a l . ,   “ T h e   P R I S M A   st a t e me n t   f o r   r e p o r t i n g   s y st e ma t i c   r e v i e w s  a n d   me t a - a n a l y s e s  o f   s t u d i e s  t h a t   e v a l u a t e   h e a l t h c a r e   i n t e r v e n t i o n s:   e x p l a n a t i o n   a n d   e l a b o r a t i o n . , ”   BM J   ( C l i n i c a l   res e a r c h   e d . ) ,   v o l .   3 3 9 ,   n o .   j u l 2 1   1 ,   p p .   b 2 7 0 0 – b 2 7 0 0 ,   Ju l .   2 0 0 9 ,   d o i :   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.