浙大開發軟件防“熊孩子”沉迷手機
通過手指按壓面積、壓力等35個維度判斷年齡；滑動手勢識別準確率達97%
一名兒童正在安卓系統的智能手機上玩“2048”游戲，進行iCare軟件的實驗。受訪者供圖 圖片來源：新京報
智能手機的普及和手機網游的發展帶來育兒新難題。浙江大學研究人員近日研發出一種新軟件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時代“熊孩子”沉迷手機的難題。
兒童成人使用“痕跡”不同
近日，浙江大學電氣工程學院智能系統安全實驗室徐文淵教授團隊和美國南卡羅來納大學合作，基于行為識別開發出新軟件iCare。iCare可通過操作手勢等細節，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，它會用友好的方式，阻止兒童訪問零售商、電子郵件等應用程序以及兒童不宜網站。
徐文淵教授介紹，iCare的核心功能就是如何準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，兒童與智能手機互動的靈巧性差一些?！案鶕F隊觀察，兒童在智能手機上的每次觸摸都比成人慢，當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判斷準確率仍待提高
為得到準確數據，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：輸入密碼解鎖手機和玩一款益智游戲“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個維度的度量數據。經測試，iCare在區分用戶是兒童還是成人的準確率達到了84%；使用8次滑動數據來區分，判斷準確率可達到97%。
“當然，3%的失誤率放到龐大的手機用戶群會放大?！毙煳臏Y坦言，“現在還在初期工作，采集樣本不夠多，未來還要改進算法，提高準確率。并且通過別的方式，進一步識別不同年齡段人的普遍差異在哪，抓住一些特征進行改進?！?/p>
目前，該軟件還是一種基礎算法，并未被整合到手機操作系統。徐文淵說，軟件未來的研發方向是，提供一個類似于SDK(軟件開發工具包)的功能，游戲廠商可以把它內嵌進去，提供API(應用程序編程)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，可以根據游戲的需求分別設計。
點評
識別準確度是應用關鍵
中國工程院院士，北京郵電大學原校長方濱興認為，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，家長在后端設置游戲時間。但隨著孩子對設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、中國互聯網協會理事長鄔賀銓認為，通過一些行為區別大人和小孩，不能說絕對準確，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、準確度能提到多少。“就怕誤判，這人不是小孩，但手機使用受到限制，使用者就會有意見，所以關鍵是能做到多準確，做得不準確適得其反?！编w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分度縮小，帶來的挑戰也增加?！巴ㄟ^手勢區分主要還是在兒童(應用)，到中學生層面，單純用手勢判斷可能存在誤差。”方濱興表示，可以把個人手機采用一些使用模式搞“訓練”，這樣不光是小孩，別人用也能判斷出來。
對話
“算法仍有改進空間 區分青少年手勢是難點”
談初衷
孩子自制力差 易沉迷手機
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，小孩子會拿來玩游戲，也會做一些不當操作。有時候群里會突然有人道歉，說之前的信息不是他發的，是兒子發的。
而且孩子自制能力不強，很容易沉迷，網上時常有類似新聞。大人、小孩共用一部手機比較常見，我們就想到了用手機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上傳感器的指數，采集用戶觸摸屏的操作、使用手機的姿態后進行數據分析，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，對隱私保護好一些，可以用手機直接采集到的信息，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，算法上還有改進空間，把準確率提高。我們還可以通過別的方式進一步識別不同年齡段人的普遍差異，抓住一些特征進行改進。
談改進
繼續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？
徐文淵：比如通過手機加速度傳感器，通過別的設備等。因為還有很多工作沒做，現在不太方便說。當然，我們的設計理念不會變，用戶不需要主動操作，而是被動采集信息，可以一直連續判斷。
新京報：十五六歲青少年的手勢和成年人相似，怎么區分？
徐文淵：這部分比較難一點，現在還沒有做。如何找到年齡段共有的差異是有挑戰的，也是我們今后繼續研發的方向。
數讀
1.5億“00后”正陸續接入移動網絡
智能手機在成為成年人必備“生存工具”的同時，也逐漸呈現出低齡化特征。近年來，兒童沉迷手機的事件時有發生。
福建8歲小男孩用爺爺手機玩游戲買裝備，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，導致手機被鎖48年……手機、孩子、家長，這三個關鍵詞甚至成為今年全國兩會的熱門話題。
根據《中國青少年網絡游戲行為與保護研究報告(2017)》，智能手機已經成為青少年玩網絡游戲時的首要設備。調研數據顯示，近3/4的青少年會通過智能手機玩網絡游戲。此外，6~10歲兒童中使用平板電腦玩網絡游戲的比例也較高，占比為49%。
中國音像與數字出版協會游戲出版工作委員會發布的《2016年中國游戲產業報告》顯示，2016年中國移動游戲用戶數達到5.28億，同比增長15.9%。而占人口總數約1.5億的“00后”，正陸續接入移動網絡。記者 王俊
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