一名兒童正在安卓系統(tǒng)的智能手機(jī)上玩“2048”游戲，進(jìn)行iCare軟件的實(shí)驗(yàn)。受訪者供圖
智能手機(jī)的普及和手機(jī)網(wǎng)游的發(fā)展帶來(lái)育兒新難題。浙江大學(xué)研究人員近日研發(fā)出一種新軟件iCare，該軟件可通過(guò)手勢(shì)操作識(shí)別使用者是成人還是兒童，從而幫助解決智能手機(jī)時(shí)代“熊孩子”沉迷手機(jī)的難題。
兒童成人使用“痕跡”不同
近日，浙江大學(xué)電氣工程學(xué)院智能系統(tǒng)安全實(shí)驗(yàn)室徐文淵教授團(tuán)隊(duì)和美國(guó)南卡羅來(lái)納大學(xué)合作，基于行為識(shí)別開發(fā)出新軟件iCare。iCare可通過(guò)操作手勢(shì)等細(xì)節(jié)，分辨出使用者是成人還是小孩。如檢測(cè)到是兒童在使用手機(jī)，它會(huì)用友好的方式，阻止兒童訪問(wèn)零售商、電子郵件等應(yīng)用程序以及兒童不宜網(wǎng)站。
徐文淵教授介紹，iCare的核心功能就是如何準(zhǔn)確判定操作者是成人還是兒童。
她解釋，首先，兒童手較小，手指觸碰點(diǎn)面積較一般成人小;其次，兒童因?yàn)槭种搁L(zhǎng)度短，往往會(huì)在較窄的屏幕范圍內(nèi)接觸，并以較短的軌跡滑動(dòng);最后，與成年人相比，兒童與智能手機(jī)互動(dòng)的靈巧性差一些。“根據(jù)團(tuán)隊(duì)觀察，兒童在智能手機(jī)上的每次觸摸都比成人慢，當(dāng)他們嘗試在兩次觸摸操作之間切換，從輕擊到滑動(dòng)時(shí)，情況也是如此。”徐文淵說(shuō)
iCare判斷準(zhǔn)確率仍待提高
為得到準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)室找來(lái)17名3~11歲的兒童及14名20~59歲的成年人。所有參與者有兩個(gè)任務(wù)：輸入密碼解鎖手機(jī)和玩一款益智游戲“2048”。
實(shí)驗(yàn)中，iCare將記錄手指按壓的面積、手指施加的壓力和滑動(dòng)長(zhǎng)度等35個(gè)維度的度量數(shù)據(jù)。經(jīng)測(cè)試，iCare在區(qū)分用戶是兒童還是成人的準(zhǔn)確率達(dá)到了84%;使用8次滑動(dòng)數(shù)據(jù)來(lái)區(qū)分，判斷準(zhǔn)確率可達(dá)到97%。
“當(dāng)然，3%的失誤率放到龐大的手機(jī)用戶群會(huì)放大。”徐文淵坦言，“現(xiàn)在還在初期工作，采集樣本不夠多，未來(lái)還要改進(jìn)算法，提高準(zhǔn)確率。并且通過(guò)別的方式，進(jìn)一步識(shí)別不同年齡段人的普遍差異在哪，抓住一些特征進(jìn)行改進(jìn)。”
目前，該軟件還是一種基礎(chǔ)算法，并未被整合到手機(jī)操作系統(tǒng)。徐文淵說(shuō)，軟件未來(lái)的研發(fā)方向是，提供一個(gè)類似于SDK(軟件開發(fā)工具包)的功能，游戲廠商可以把它內(nèi)嵌進(jìn)去，提供API(應(yīng)用程序編程)接口，就可以判斷用戶是大人還是小孩，至于判斷后做什么操作，可以根據(jù)游戲的需求分別設(shè)計(jì)。
■ 點(diǎn)評(píng)
識(shí)別準(zhǔn)確度是應(yīng)用關(guān)鍵
中國(guó)工程院院士，北京郵電大學(xué)原校長(zhǎng)方濱興認(rèn)為，該軟件在理論上可行。以前防止兒童玩游戲的軟件，大多采用限時(shí)的方式，家長(zhǎng)在后端設(shè)置游戲時(shí)間。但隨著孩子對(duì)設(shè)備的熟悉和年齡增長(zhǎng)，自己可能會(huì)卸載這些軟件。
中國(guó)工程院院士、中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)協(xié)會(huì)理事長(zhǎng)鄔賀銓認(rèn)為，通過(guò)一些行為區(qū)別大人和小孩，不能說(shuō)絕對(duì)準(zhǔn)確，但還是能判斷出來(lái)的，這是有一定把握的。問(wèn)題在于收集了多少樣本，精度、準(zhǔn)確度能提到多少。“就怕誤判，這人不是小孩，但手機(jī)使用受到限制，使用者就會(huì)有意見，所以關(guān)鍵是能做到多準(zhǔn)確，做得不準(zhǔn)確適得其反。”鄔賀銓說(shuō)。
參加實(shí)驗(yàn)的兒童年齡多集中在3-11歲，年齡稍大的青少年，手指靈活度與成年人區(qū)分度縮小，帶來(lái)的挑戰(zhàn)也增加。“通過(guò)手勢(shì)區(qū)分主要還是在兒童(應(yīng)用)，到中學(xué)生層面，單純用手勢(shì)判斷可能存在誤差。”方濱興表示，可以把個(gè)人手機(jī)采用一些使用模式搞“訓(xùn)練”，這樣不光是小孩，別人用也能判斷出來(lái)。
■ 對(duì)話
“算法仍有改進(jìn)空間 區(qū)分青少年手勢(shì)是難點(diǎn)”
談初衷
孩子自制力差 易沉迷手機(jī)
新京報(bào)：為什么想到做這款軟件?
徐文淵：我有一些同事不想管小孩了，就給小孩一部手機(jī)，小孩子會(huì)拿來(lái)玩游戲，也會(huì)做一些不當(dāng)操作。有時(shí)候群里會(huì)突然有人道歉，說(shuō)之前的信息不是他發(fā)的，是兒子發(fā)的。
而且孩子自制能力不強(qiáng)，很容易沉迷，網(wǎng)上時(shí)常有類似新聞。大人、小孩共用一部手機(jī)比較常見，我們就想到了用手機(jī)上直接能采集到的信息，判斷是大人還是小孩，來(lái)做一些限制。
新京報(bào)：什么時(shí)候開始研發(fā)這款軟件?
徐文淵：去年暑假以后開始的，做得比較快。原因一個(gè)是我們實(shí)驗(yàn)室對(duì)傳感器有一定積累，這個(gè)工作最重要的是獲取手機(jī)上傳感器的指數(shù)，采集用戶觸摸屏的操作、使用手機(jī)的姿態(tài)后進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，再推理判斷。
二是我們之前對(duì)人的行為也有研究。通過(guò)行為可以做認(rèn)證，比如在空中畫個(gè)圈、簽個(gè)名、寫個(gè)ABC，我就知道是誰(shuí)，以前做過(guò)類似工作。
談特點(diǎn)
不需人主動(dòng)作為 用戶體驗(yàn)更好
新京報(bào)：這款軟件的特點(diǎn)是什么?
徐文淵：現(xiàn)在有些軟件可以通過(guò)人臉識(shí)別等方式判斷用戶是誰(shuí)，缺點(diǎn)是需要人主動(dòng)做這個(gè)行為，還要開啟攝像頭抓拍用戶。我們就想，能不能做一款用戶體驗(yàn)好一些的軟件，不需要人主動(dòng)作為，不需要打開攝像頭，對(duì)隱私保護(hù)好一些，可以用手機(jī)直接采集到的信息，來(lái)判斷是大人還是小孩。
新京報(bào)：實(shí)驗(yàn)采用的游戲“2048”是一種滑動(dòng)游戲，但現(xiàn)在很多游戲，像王者榮耀，是點(diǎn)擊游戲。
徐文淵：我們做了兩種實(shí)驗(yàn)：輸入密碼解鎖手機(jī)和玩“2048”。解鎖是敲pin(密碼)，是通過(guò)點(diǎn)擊來(lái)分辨。雖然我們沒(méi)測(cè)試過(guò)王者榮耀，但原理是相通的。
新京報(bào)：實(shí)驗(yàn)共找了17名兒童和14名成年人，目前的準(zhǔn)確率如果放到龐大的用戶群體，誤差會(huì)不會(huì)放大?
徐文淵：這是我們的初期工作，采集的人群樣本不夠多，算法上還有改進(jìn)空間，把準(zhǔn)確率提高。我們還可以通過(guò)別的方式進(jìn)一步識(shí)別不同年齡段人的普遍差異，抓住一些特征進(jìn)行改進(jìn)。
談改進(jìn)
繼續(xù)尋找不同年齡段的普遍差異
新京報(bào)：比如說(shuō)用什么方式來(lái)改進(jìn)?
徐文淵：比如通過(guò)手機(jī)加速度傳感器，通過(guò)別的設(shè)備等。因?yàn)檫€有很多工作沒(méi)做，現(xiàn)在不太方便說(shuō)。當(dāng)然，我們的設(shè)計(jì)理念不會(huì)變，用戶不需要主動(dòng)操作，而是被動(dòng)采集信息，可以一直連續(xù)判斷。
新京報(bào)：十五六歲青少年的手勢(shì)和成年人相似，怎么區(qū)分?
徐文淵：這部分比較難一點(diǎn)，現(xiàn)在還沒(méi)有做。如何找到年齡段共有的差異是有挑戰(zhàn)的，也是我們今后繼續(xù)研發(fā)的方向。
■ 數(shù)讀
1.5億“00后”正陸續(xù)接入移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)
智能手機(jī)在成為成年人必備“生存工具”的同時(shí)，也逐漸呈現(xiàn)出低齡化特征。近年來(lái)，兒童沉迷手機(jī)的事件時(shí)有發(fā)生。
福建8歲小男孩用爺爺手機(jī)玩游戲買裝備，短短1個(gè)月花掉4萬(wàn)多元;2歲半男孩為看動(dòng)畫片，嘗試密碼開機(jī)，導(dǎo)致手機(jī)被鎖48年……手機(jī)、孩子、家長(zhǎng)，這三個(gè)關(guān)鍵詞甚至成為今年全國(guó)兩會(huì)的熱門話題。
根據(jù)《中國(guó)青少年網(wǎng)絡(luò)游戲行為與保護(hù)研究報(bào)告(2017)》，智能手機(jī)已經(jīng)成為青少年玩網(wǎng)絡(luò)游戲時(shí)的首要設(shè)備。調(diào)研數(shù)據(jù)顯示，近3/4的青少年會(huì)通過(guò)智能手機(jī)玩網(wǎng)絡(luò)游戲。此外，6~10歲兒童中使用平板電腦玩網(wǎng)絡(luò)游戲的比例也較高，占比為49%。
中國(guó)音像與數(shù)字出版協(xié)會(huì)游戲出版工作委員會(huì)發(fā)布的《2016年中國(guó)游戲產(chǎn)業(yè)報(bào)告》顯示，2016年中國(guó)移動(dòng)游戲用戶數(shù)達(dá)到5.28億，同比增長(zhǎng)15.9%。而占人口總數(shù)約1.5億的“00后”，正陸續(xù)接入移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)。
新京報(bào)記者 王俊
