浙大开发软件防“熊孩子”沉迷手机

通过手指按压面积、压力等35个维度判断年龄；滑动手势识别准确率达97%

一名儿童正在安卓系统的智能手机上玩“2048”游戏，进行iCare软件的实验。受访者供图 图片来源：新京报

智能手机的普及和手机网游的发展带来育儿新难题。浙江大学研究人员近日研发出一种新软件iCare，该软件可通过手势操作识别使用者是成人还是儿童，从而帮助解决智能手机时代“熊孩子”沉迷手机的难题。

儿童成人使用“痕迹”不同

近日，浙江大学电气工程学院智能系统安全实验室徐文渊教授团队和美国南卡罗来纳大学合作，基于行为识别开发出新软件iCare。iCare可通过操作手势等细节，分辨出使用者是成人还是小孩。如检测到是儿童在使用手机，它会用友好的方式，阻止儿童访问零售商、电子邮件等应用程序以及儿童不宜网站。

徐文渊教授介绍，iCare的核心功能就是如何准确判定操作者是成人还是儿童。

她解释，首先，儿童手较小，手指触碰点面积较一般成人小；其次，儿童因为手指长度短，往往会在较窄的屏幕范围内接触，并以较短的轨迹滑动；最后，与成年人相比，儿童与智能手机互动的灵巧性差一些。“根据团队观察，儿童在智能手机上的每次触摸都比成人慢，当他们尝试在两次触摸操作之间切换，从轻击到滑动时，情况也是如此。”徐文渊说

iCare判断准确率仍待提高

为得到准确数据，实验室找来17名3~11岁的儿童及14名20~59岁的成年人。所有参与者有两个任务：输入密码解锁手机和玩一款益智游戏“2048”。

实验中，iCare将记录手指按压的面积、手指施加的压力和滑动长度等35个维度的度量数据。经测试，iCare在区分用户是儿童还是成人的准确率达到了84%；使用8次滑动数据来区分，判断准确率可达到97%。

“当然，3%的失误率放到庞大的手机用户群会放大。”徐文渊坦言，“现在还在初期工作，采集样本不够多，未来还要改进算法，提高准确率。并且通过别的方式，进一步识别不同年龄段人的普遍差异在哪，抓住一些特征进行改进。”

目前，该软件还是一种基础算法，并未被整合到手机操作系统。徐文渊说，软件未来的研发方向是，提供一个类似于SDK(软件开发工具包)的功能，游戏厂商可以把它内嵌进去，提供API(应用程序编程)接口，就可以判断用户是大人还是小孩，至于判断后做什么操作，可以根据游戏的需求分别设计。

点评

　　识别准确度是应用关键

中国工程院院士，北京邮电大学原校长方滨兴认为，该软件在理论上可行。以前防止儿童玩游戏的软件，大多采用限时的方式，家长在后端设置游戏时间。但随着孩子对设备的熟悉和年龄增长，自己可能会卸载这些软件。

中国工程院院士、中国互联网协会理事长邬贺铨认为，通过一些行为区别大人和小孩，不能说绝对准确，但还是能判断出来的，这是有一定把握的。问题在于收集了多少样本，精度、准确度能提到多少。“就怕误判，这人不是小孩，但手机使用受到限制，使用者就会有意见，所以关键是能做到多准确，做得不准确适得其反。”邬贺铨说。

参加实验的儿童年龄多集中在3-11岁，年龄稍大的青少年，手指灵活度与成年人区分度缩小，带来的挑战也增加。“通过手势区分主要还是在儿童(应用)，到中学生层面，单纯用手势判断可能存在误差。”方滨兴表示，可以把个人手机采用一些使用模式搞“训练”，这样不光是小孩，别人用也能判断出来。

对话

　　“算法仍有改进空间 区分青少年手势是难点”

谈初衷

孩子自制力差 易沉迷手机

新京报：为什么想到做这款软件？

徐文渊：我有一些同事不想管小孩了，就给小孩一部手机，小孩子会拿来玩游戏，也会做一些不当操作。有时候群里会突然有人道歉，说之前的信息不是他发的，是儿子发的。

而且孩子自制能力不强，很容易沉迷，网上时常有类似新闻。大人、小孩共用一部手机比较常见，我们就想到了用手机上直接能采集到的信息，判断是大人还是小孩，来做一些限制。

新京报：什么时候开始研发这款软件？

徐文渊：去年暑假以后开始的，做得比较快。原因一个是我们实验室对传感器有一定积累，这个工作最重要的是获取手机上传感器的指数，采集用户触摸屏的操作、使用手机的姿态后进行数据分析，再推理判断。

二是我们之前对人的行为也有研究。通过行为可以做认证，比如在空中画个圈、签个名、写个ABC，我就知道是谁，以前做过类似工作。

谈特点

不需人主动作为 用户体验更好

新京报：这款软件的特点是什么？

徐文渊：现在有些软件可以通过人脸识别等方式判断用户是谁，缺点是需要人主动做这个行为，还要开启摄像头抓拍用户。我们就想，能不能做一款用户体验好一些的软件，不需要人主动作为，不需要打开摄像头，对隐私保护好一些，可以用手机直接采集到的信息，来判断是大人还是小孩。

新京报：实验采用的游戏“2048”是一种滑动游戏，但现在很多游戏，像王者荣耀，是点击游戏。

徐文渊：我们做了两种实验：输入密码解锁手机和玩“2048”。解锁是敲pin(密码)，是通过点击来分辨。虽然我们没测试过王者荣耀，但原理是相通的。

新京报：实验共找了17名儿童和14名成年人，目前的准确率如果放到庞大的用户群体，误差会不会放大？

徐文渊：这是我们的初期工作，采集的人群样本不够多，算法上还有改进空间，把准确率提高。我们还可以通过别的方式进一步识别不同年龄段人的普遍差异，抓住一些特征进行改进。

谈改进

继续寻找不同年龄段的普遍差异

新京报：比如说用什么方式来改进？

徐文渊：比如通过手机加速度传感器，通过别的设备等。因为还有很多工作没做，现在不太方便说。当然，我们的设计理念不会变，用户不需要主动操作，而是被动采集信息，可以一直连续判断。

新京报：十五六岁青少年的手势和成年人相似，怎么区分？

徐文渊：这部分比较难一点，现在还没有做。如何找到年龄段共有的差异是有挑战的，也是我们今后继续研发的方向。

数读

　　1.5亿“00后”正陆续接入移动网络

智能手机在成为成年人必备“生存工具”的同时，也逐渐呈现出低龄化特征。近年来，儿童沉迷手机的事件时有发生。

福建8岁小男孩用爷爷手机玩游戏买装备，短短1个月花掉4万多元；2岁半男孩为看动画片，尝试密码开机，导致手机被锁48年……手机、孩子、家长，这三个关键词甚至成为今年全国两会的热门话题。

根据《中国青少年网络游戏行为与保护研究报告(2017)》，智能手机已经成为青少年玩网络游戏时的首要设备。调研数据显示，近3/4的青少年会通过智能手机玩网络游戏。此外，6~10岁儿童中使用平板电脑玩网络游戏的比例也较高，占比为49%。

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