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軟件的實驗。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，該軟件可通過手勢操作識別使用者是成人還是兒童，從而幫助解決智能手機(jī)時代“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)安全實驗室徐文淵教授團(tuán)隊和美國南卡羅來納大學(xué)合作，基于行為識別開發(fā)出新軟件iCare。iCare可通過操作手勢等細(xì)節(jié)，分辨出使用者是成人還是小孩。如檢測到是兒童在使用手機(jī)，它會用友好的方式，阻止兒童訪問零售商、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，手指觸碰點面積較一般成人小;其次，兒童因為手指長度短，往往會在較窄的屏幕范圍內(nèi)接觸，并以較短的軌跡滑動;最后，與成年人相比，兒童與智能手機(jī)互動的靈巧性差一些。“根據(jù)團(tuán)隊觀察，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，從輕擊到滑動時，情況也是如此。”徐文淵說
iCare判斷準(zhǔn)確率仍待提高
為得到準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，實驗室找來17名3~11歲的兒童及14名20~59歲的成年人。所有參與者有兩個任務(wù)：輸入密碼解鎖手機(jī)和玩一款益智游戲“2048”。
實驗中，iCare將記錄手指按壓的面積、手指施加的壓力和滑動長度等35個維度的度量數(shù)據(jù)。經(jīng)測試，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次滑動數(shù)據(jù)來區(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，未來還要改進(jìn)算法，提高準(zhǔn)確率。并且通過別的方式，進(jìn)一步識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，軟件未來的研發(fā)方向是，提供一個類似于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。
■ 點評
識別準(zhǔn)確度是應(yīng)用關(guān)鍵
中國工程院院士，北京郵電大學(xué)原校長方濱興認(rèn)為，該軟件在理論上可行。以前防止兒童玩游戲的軟件，大多采用限時的方式，家長在后端設(shè)置游戲時間。但隨著孩子對設(shè)備的熟悉和年齡增長，自己可能會卸載這些軟件。
中國工程院院士、中國互聯(lián)網(wǎng)協(xié)會理事長鄔賀銓認(rèn)為，通過一些行為區(qū)別大人和小孩，不能說絕對準(zhǔn)確，但還是能判斷出來的，這是有一定把握的。問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。
參加實驗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，帶來的挑戰(zhàn)也增加。“通過手勢區(qū)分主要還是在兒童(應(yīng)用)，到中學(xué)生層面，單純用手勢判斷可能存在誤差。”方濱興表示，可以把個人手機(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。
■ 對話
“算法仍有改進(jìn)空間 區(qū)分青少年手勢是難點”
談初衷
孩子自制力差 易沉迷手機(jī)
新京報：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)，小孩子會拿來玩游戲，也會做一些不當(dāng)操作。有時候群里會突然有人道歉，說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，很容易沉迷，網(wǎng)上時常有類似新聞。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，來做一些限制。
新京報：什么時候開始研發(fā)這款軟件?
徐文淵：去年暑假以后開始的，做得比較快。原因一個是我們實驗室對傳感器有一定積累，這個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。
二是我們之前對人的行為也有研究。通過行為可以做認(rèn)證，比如在空中畫個圈、簽個名、寫個ABC，我就知道是誰，以前做過類似工作。
談特點
不需人主動作為 用戶體驗更好
新京報：這款軟件的特點是什么?
徐文淵：現(xiàn)在有些軟件可以通過人臉識別等方式判斷用戶是誰，缺點是需要人主動做這個行為，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好一些的軟件，不需要人主動作為，不需要打開攝像頭，對隱私保護(hù)好一些，可以用手機(jī)直接采集到的信息，來判斷是大人還是小孩。
新京報：實驗采用的游戲“2048”是一種滑動游戲，但現(xiàn)在很多游戲，像王者榮耀，是點擊游戲。
徐文淵：我們做了兩種實驗：輸入密碼解鎖手機(jī)和玩“2048”。解鎖是敲pin(密碼)，是通過點擊來分辨。雖然我們沒測試過王者榮耀，但原理是相通的。
新京報：實驗共找了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，誤差會不會放大?
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。我們還可以通過別的方式進(jìn)一步識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：比如說用什么方式來改進(jìn)?
徐文淵：比如通過手機(jī)加速度傳感器，通過別的設(shè)備等。因為還有很多工作沒做，現(xiàn)在不太方便說。當(dāng)然，我們的設(shè)計理念不會變，用戶不需要主動操作，而是被動采集信息，可以一直連續(xù)判斷。
新京報：十五六歲青少年的手勢和成年人相似，怎么區(qū)分?
徐文淵：這部分比較難一點，現(xiàn)在還沒有做。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)接入移動網(wǎng)絡(luò)
智能手機(jī)在成為成年人必備“生存工具”的同時，也逐漸呈現(xiàn)出低齡化特征。近年來，兒童沉迷手機(jī)的事件時有發(fā)生。
福建8歲小男孩用爺爺手機(jī)玩游戲買裝備，短短1個月花掉4萬多元;2歲半男孩為看動畫片，嘗試密碼開機(jī)，導(dǎo)致手機(jī)被鎖48年……手機(jī)、孩子、家長，這三個關(guān)鍵詞甚至成為今年全國兩會的熱門話題。
根據(jù)《中國青少年網(wǎng)絡(luò)游戲行為與保護(hù)研究報告(2017)》，智能手機(jī)已經(jīng)成為青少年玩網(wǎng)絡(luò)游戲時的首要設(shè)備。調(diào)研數(shù)據(jù)顯示，近3/4的青少年會通過智能手機(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%。
中國音像與數(shù)字出版協(xié)會游戲出版工作委員會發(fā)布的《2016年中國游戲產(chǎn)業(yè)報告》顯示，2016年中國移動游戲用戶數(shù)達(dá)到5.28億，同比增長15.9%。而占人口總數(shù)約1.5億的“00后”，正陸續(xù)接入移動網(wǎng)絡(luò)。
新京報記者 王俊
