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川大教授發(fā)明看臉色神器 學(xué)生走神一個(gè)都跑不掉

時(shí)間:2016/9/12 16:04:55 點(diǎn)擊:

2012年,因?yàn)橐粋(gè)課堂上“徒手劈磚”的視頻,四川大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)系的年輕教師魏驍勇一夜走紅。第二年,因?yàn)榘l(fā)明“刷臉打卡”的上課神器,他再次進(jìn)入公眾視野,幾乎成為一名“網(wǎng)紅教授”。

最近,這名30多歲的年輕大學(xué)教師又出新招--在每堂課上,他都會(huì)錄下學(xué)生的聽(tīng)課視頻,并且運(yùn)用面部識(shí)別系統(tǒng),分析學(xué)生們的聽(tīng)講程度,專注還是走神、思考還是打盹,全都無(wú)所遁形。

魏驍勇利用人臉識(shí)別技術(shù)分析上課效果。

一種新“神器”

上課效果好不好 要看學(xué)生“臉色”

魏驍勇的新發(fā)明,被學(xué)生們稱為“看臉色神器”--即通過(guò)捕捉視頻中學(xué)生們的面部表情變化,可以分析上課效果到底好不好--魏驍勇稱呼它為“基于深度學(xué)習(xí)的課堂行為分析模型”。

9月9日上午,就在第32個(gè)教師節(jié)的前一天,華西都市報(bào)記者探訪了魏驍勇的實(shí)驗(yàn)室。在視頻中,數(shù)名學(xué)生臉上都有一個(gè)黃色的框,頭上頂著的“happy(高興)”和“neutral(一般)”隨著他們的大笑、沉默而變化。

“目前我們?cè)O(shè)定的表情只有兩種,以后會(huì)再具體細(xì)分。”魏驍勇指著電腦上的動(dòng)態(tài)視頻解釋說(shuō),這個(gè)軟件可以捕捉每個(gè)人的面部表情,然后加以區(qū)別和記錄,“一個(gè)畫面中會(huì)有很多人,我們最終根據(jù)他們的平均數(shù)據(jù),來(lái)記錄當(dāng)前時(shí)段的‘整體心情狀況’。”

根據(jù)這些學(xué)生的“臉色”,魏驍勇可以統(tǒng)計(jì)出,在什么時(shí)間學(xué)生們的積極性最高,什么時(shí)間學(xué)生們普遍“缺乏互動(dòng)”!吧险n效果好不好、怎么講更好、更容易被理解和接受,可以說(shuō),看他們的‘臉色’就知道。”魏驍勇說(shuō)。

兩個(gè)小研究

課堂人際交往越活躍,學(xué)生成績(jī)?cè)胶?

實(shí)驗(yàn)結(jié)論:是的雖然面部識(shí)別系統(tǒng)并不算特別前沿的技術(shù),一系列的“神器”看起來(lái)也不是很正經(jīng),但事實(shí)上,它們的作用比想象中更大。

魏驍勇的“刷臉神器”,事實(shí)上并未用來(lái)打卡考勤,而是從問(wèn)世后不久,就開始用來(lái)“研究學(xué)生之間的人際關(guān)系”。“一個(gè)學(xué)生上課坐在哪里,都不是隨機(jī)的,這關(guān)乎他和班上其他同學(xué)的互動(dòng)程度。”魏驍勇發(fā)現(xiàn),有的學(xué)生座位固定、交往伙伴固定;有的學(xué)生和多個(gè)圈子都有交際;有的學(xué)生比較內(nèi)向孤僻,幾乎和同學(xué)沒(méi)有互動(dòng)……“刷臉神器”將學(xué)生們的常用座位、和同學(xué)的交際情況等都記錄下來(lái),形成數(shù)據(jù)庫(kù),最終經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)分析,可以得出該學(xué)生性格是偏內(nèi)向還是外向,甚至可以畫出學(xué)生之間的關(guān)系網(wǎng)絡(luò)。

在對(duì)324名學(xué)生進(jìn)行長(zhǎng)期跟蹤分析后,魏驍勇發(fā)現(xiàn),學(xué)生的期末成績(jī)和他課堂上人際交往的活躍程度成正比,“在課堂上和更多的人來(lái)往、互動(dòng)越頻繁的學(xué)生,成績(jī)基本都不錯(cuò)!

上課座位離老師近,成績(jī)更好?

實(shí)驗(yàn)結(jié)論:不見(jiàn)得而最直觀的“證偽”案例,則是許多人迷信的“學(xué)霸位置”。“很多人認(rèn)為,上課坐得離老師最近的,成績(jī)?cè)胶,結(jié)果我們發(fā)現(xiàn)不一定!蔽候斢抡f(shuō),每到開學(xué)季,家長(zhǎng)們紛紛請(qǐng)求班主任給自己的娃娃留一個(gè)中間靠前的位置,“離老師越近學(xué)習(xí)越好”的理論也得到很多教師贊成,但事實(shí)上一直沒(méi)有很科學(xué)的理論支撐。

在研究300多名學(xué)生的常用座位和成績(jī)之間的關(guān)系后,魏驍勇發(fā)現(xiàn),有些學(xué)生離得再近成績(jī)也一般,有些自學(xué)能力強(qiáng)的學(xué)生即使離老師很遠(yuǎn)成績(jī)也不錯(cuò)!白眠h(yuǎn)的,有些很善于自學(xué);坐得近的,也不見(jiàn)得學(xué)得進(jìn)去!备鶕(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果,雖然有不少人并不完全符合這樣的行為模式,但大部分學(xué)生符合“越近成績(jī)?cè)胶谩钡囊?guī)律,“對(duì)絕大部分普通人來(lái)說(shuō),還是坐得離老師近一點(diǎn)好,因?yàn)橹灰麄儧](méi)聽(tīng)懂,老師一看表情和眼神就知道,隨之會(huì)調(diào)整講課內(nèi)容和進(jìn)度。相當(dāng)于課程內(nèi)容是為這些學(xué)生‘定制’的!蔽候斢抡f(shuō)。

一個(gè)小目標(biāo)

走神打盹想心事一個(gè)都跑不掉

終極形態(tài):預(yù)測(cè)犯罪

除了分析學(xué)生上課的興奮點(diǎn)在哪里,“看臉色神器”還能有什么作用?采訪中魏驍勇說(shuō):“我就是看看,同學(xué)們上課時(shí)的專注度,開不開心啊,開小差有沒(méi)有啊。要是有人睡覺(jué),我好講小聲點(diǎn)啊!

事實(shí)上,“看臉色神器”前景廣闊!耙院,學(xué)生上課的表情可以細(xì)分為走神、打盹、想心事等等……基于這些表情分析,我們可以做很多的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。”在魏驍勇的設(shè)想里,捕捉學(xué)生上課的面部表情,在給日常教學(xué)提供數(shù)據(jù)支持的同時(shí),可以應(yīng)用在很多方面,“比如在公共場(chǎng)合的廣告牌前安個(gè)攝像頭,通過(guò)捕捉受眾的表情,可以分析廣告的效果如何!

2002年美國(guó)科幻電影《少數(shù)派報(bào)告》曾展開想象:基于面部識(shí)別系統(tǒng),通過(guò)表情、行為分析和大數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),對(duì)犯罪證據(jù)進(jìn)行解析、跟蹤,在罪犯犯罪前就對(duì)其進(jìn)行干預(yù),以達(dá)到預(yù)測(cè)、防止犯罪的目的。對(duì)此,魏驍勇說(shuō),“那是一個(gè)終極結(jié)果!

一戰(zhàn)成名

演示“科學(xué)的力量”劈磚劈到手紅腫

2012年,在四川大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)系讀本科的趙俊杰聽(tīng)同學(xué)說(shuō),本系出了個(gè)“手劈板磚”的猛人,還是個(gè)老師!八菚r(shí)候可火了,走到哪兒都聽(tīng)別人說(shuō)起他,到處都是視頻。”

這個(gè)猛人就是魏驍勇。2012年10月,他在課堂上演示徒手劈磚的視頻在網(wǎng)上走紅,經(jīng)此一役,他開始被網(wǎng)民稱為“劈磚教授”。兩年后,趙俊杰成為他的研究生,隨后參與到“基于深度學(xué)習(xí)的課堂行為分析模型”(即“看臉色神器”)項(xiàng)目中來(lái)。

“我那時(shí)候上‘工程實(shí)踐’課,為了讓學(xué)生更直觀了解科學(xué)的力量,鼓勵(lì)他們平時(shí)學(xué)以致用,就想了這么個(gè)辦法!闭f(shuō)起當(dāng)年的經(jīng)歷,魏驍勇?lián)狭藫项^,有點(diǎn)羞澀,“其實(shí)這是個(gè)簡(jiǎn)單的物理原理,是桌子把磚劈開了!

走紅后,媒體蜂擁而至,實(shí)誠(chéng)的魏驍勇為了告訴公眾,自己表演的不是武術(shù),而是用的科學(xué)原理,在一天的時(shí)間里重演了數(shù)次,劈了不下10塊磚直到手紅腫。除了對(duì)手腫感到煩惱,魏驍勇更不適應(yīng)的是高度的社會(huì)關(guān)注:“我不是劈磚教授,只是一個(gè)普通的高校教師!

川大劈磚教授

再戰(zhàn)江湖

“刷臉神器”打考勤“刷女神器”幫聯(lián)誼

魏驍勇的第二次走紅,是因?yàn)榘l(fā)明了“刷臉打卡”的大殺器。

“魏老師,我每天都來(lái)聽(tīng)你課,結(jié)果你都不點(diǎn)名,我覺(jué)得自己好吃虧!2013年,在一些學(xué)生開玩笑的抱怨中,魏驍勇受到觸動(dòng),開發(fā)了一個(gè)“刷臉神器”。

“學(xué)生太多了,一個(gè)一個(gè)點(diǎn)名,太浪費(fèi)時(shí)間。如果能夠直接面部識(shí)別,會(huì)簡(jiǎn)單很多!痹趯W(xué)生一句玩笑話下,他推出了“基于人臉識(shí)別的考勤系統(tǒng)”,可以通過(guò)面部識(shí)別,來(lái)記錄學(xué)生出勤情況!笆聦(shí)上,最終沒(méi)用來(lái)考勤,我沒(méi)有點(diǎn)名的習(xí)慣。但是,這個(gè)系統(tǒng)為后來(lái)很多研究打下了基礎(chǔ),比如用數(shù)據(jù)收集、分析,可以分析學(xué)生的人際關(guān)系、行為方式,還能用來(lái)進(jìn)行心理學(xué)和教育學(xué)的研究。”魏驍勇說(shuō)。

在“刷臉神器”后,為學(xué)生操碎心的魏驍勇緊接著又迷上了當(dāng)“紅娘”!拔野l(fā)現(xiàn)有些男生太靦腆,參加聯(lián)誼會(huì),招呼都不敢和女娃娃打。咋整?”魏驍勇開發(fā)出一款新軟件--聯(lián)誼會(huì)之前,工作人員經(jīng)過(guò)女生同意后錄入女生信息,不敢開口打招呼的靦腆男生們,可以通過(guò)拍照上傳照片來(lái)識(shí)別女生的信息,“這下就一目了然了嘛!

沒(méi)架子有氣場(chǎng)

擅長(zhǎng)“看學(xué)生臉色”的魏驍勇,8年前沒(méi)想過(guò),自己會(huì)成為一名老師。

“按照我讀書時(shí)候的規(guī)劃,我最大的可能,是再去美國(guó)讀個(gè)博士后,然后像我的師兄們一樣,找個(gè)硅谷的大公司上班。”魏驍勇職業(yè)規(guī)劃的轉(zhuǎn)折點(diǎn),是2008年的汶川地震,“我爸媽都在成都,當(dāng)時(shí)地震后,作為兒子的我不在身邊,老人睡在大街上,我知道后很難受!睘榱吮M孝,魏驍勇最終選擇回成都就業(yè)。

作為教師,學(xué)生們給魏驍勇的評(píng)價(jià)集中在這樣幾個(gè)關(guān)鍵詞上:有趣,沒(méi)架子,有氣場(chǎng)。在2012年“一劈成名”后,剛報(bào)了魏驍勇研究生的張昭旭從師兄處聽(tīng)說(shuō)了這件事,第一感覺(jué)是“果然是他做得出來(lái)的事”。“他做人、做項(xiàng)目都有意思,對(duì)學(xué)生的要求也是有想法有創(chuàng)意,反而不怎么在意你功課好不好。從來(lái)不強(qiáng)迫我們做什么事,把我們當(dāng)伙伴,不太像個(gè)老師!睆堈研駪{借“基于深度學(xué)習(xí)的課堂行為分析模型”這一項(xiàng)目順利畢業(yè),她回想起大四時(shí)參加研究生導(dǎo)師宣講會(huì)、選擇報(bào)考導(dǎo)師時(shí),看見(jiàn)魏驍勇的第一印象是,“講的東西很前沿,人看起來(lái)有氣場(chǎng),就是他了!

2013年,張昭旭正式成為魏驍勇的研究生,即將開始“看臉色”項(xiàng)目的研究。就在同一年,“劈磚教授”魏驍勇獲得“中國(guó)搞笑諾貝爾獎(jiǎng)”的菠蘿ME獎(jiǎng),72歲的2011年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)得主丹·舍特曼親自給他頒獎(jiǎng)。他的獲獎(jiǎng)理由是:“劈得一手好磚,刷得一手好臉,相得一門好親!

魏驍勇

現(xiàn)為四川大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院教授、計(jì)算機(jī)科學(xué)系系主任。2009年畢業(yè)于香港城市大學(xué)電腦科學(xué)系,獲博士學(xué)位,其后曾于美國(guó)加州伯克利大學(xué)從事博士后研究。主要從事多媒體計(jì)算及相關(guān)方向的研究,為多媒體計(jì)算方向國(guó)際著名團(tuán)隊(duì)VIREO的奠基成員之一。其相關(guān)著作多次發(fā)布在多媒體計(jì)算方向的頂級(jí)國(guó)際會(huì)議上。現(xiàn)任中國(guó)圖像圖形學(xué)會(huì)技術(shù)專業(yè)委員會(huì)委員、中國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)多媒體技術(shù)專業(yè)委員會(huì)委員。2013年入選教育部新世紀(jì)人才計(jì)劃。

教學(xué)過(guò)程中堅(jiān)持以實(shí)踐為核心的講授方式,提高學(xué)生動(dòng)手意識(shí)和能力,獨(dú)特的教學(xué)方式曾被包括中央電視臺(tái)、鳳凰衛(wèi)視、新加坡亞洲新聞臺(tái)、香港翡翠互動(dòng)新聞臺(tái)、華西都市報(bào)等在內(nèi)的100多家海內(nèi)外媒體廣泛報(bào)道。2012年被科學(xué)網(wǎng)評(píng)選為“2012中國(guó)科學(xué)年度新聞人物”的30個(gè)候選人之一,并于2013年獲浙江科技館頒發(fā)的“菠蘿科學(xué)獎(jiǎng)”,表彰其在科學(xué)傳播上的貢獻(xiàn)。


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