【嘉德點評】字節跳動發明的孩子在學習時注意力是否集中的檢測方案，通過孩子在學習時的狀態和注意力模型來為其注意力集中程度打分，幫助家長更加智能化的監督孩子的學習。
集微網消息，2012年到2021年，錘子手機走完了其短暫的手機生涯，1月13日字節跳動小范圍宣布，原錘子科技團隊組建的新石實驗室，并入Musical.ly原創始人陽陸育負責的教育硬件團隊。
合并后的硬件團隊將聚焦教育領域，不再研發堅果手機、TNT顯示器等其他無關產品，而這也是字節跳動開辟的一塊新的領域——教育。隨著社會的進步，人們對教育的重視程度也越來越高，各種具有智能學習功能的教育設備和教育機器人大量推出。
而字節跳動也似乎早就開始布局教育板塊，在2019年1月17日，字節跳動申請了一項名為“一種注意力檢測方法、裝置、設備及存儲介質”的發明專利（申請號：201910043884.1），申請人為北京字節跳動網絡技術有限公司。
該專利中強調，注意力是否集中是決定學習效率高低的關鍵性因素，兒童使用教育設備學習時往往缺乏監督，因此兒童會出現注意力不集中的情況，從而導致學習效率下降。目前常用的監督方式就是家長通過對兒童的行為進行觀察，確定兒童是否在集中注意力學習，但是這種方案既費精力，又無法做到時刻的監督。為此，該專利發明一種智能化的注意力檢測裝置以及方法。
根據該專利目前公開的相關資料，讓我們一起來看看該方案吧。
如上圖，為該專利中發明的注意力檢測方法的流程示意圖，該方案依賴于點讀設備采集孩子的實時學習畫面，一般而言，點讀設備是現代數碼信息技術與最新教學需求完美結合的一種有聲互動的學習硬件產品，它能夠將文字化的書本教材變成按學習需求任意發聲的有聲教材，例如我們常見的讀書記、點讀機等設備。
而孩子的學習畫面采集就是利用該設備安裝的單個或者雙目攝像頭，雙目攝像頭可以采集人體的立體視頻，以獲取更多關于當前的坐姿參數，以使得后續的檢測更加準確。
如上圖，為孩子使用點讀設備的結構示意圖，點讀設備上安裝有攝像頭，可以采集孩子的學習畫面，例如間隔10秒采集0.5秒的視頻畫面。在得到孩子的畫面后，將對應的視頻幀輸入預先訓練好的注意力檢測模型，從而得到關鍵的注意力數值。
這種注意力模型通常會利用人工智能算法：如三維卷積網絡、交互式三維卷積網絡、基于光流和空間的時域分段網絡等，以得到訓練注意力檢測模型。然后根據得到的注意力數值來判斷孩子的注意力是否集中，同時還可以輸出孩子的注意力等級，通過動態的檢測，也可以分析初孩子的注意力曲線，幫助家長更好的監督孩子的學習。
如上圖，可以看到該方案主要對于孩子的眼睛401、嘴巴402，耳朵403、胸部404、肩部405、肘部406和手部407等部位進行檢測。而上圖（左）為孩子集中注意力時的判斷標注之一，此時孩子的眼睛直視點讀設備，雙手放在桌面上；而上圖（右）則為孩子沒有集中注意力時的判斷標準之一，此時僅包含孩子的半個面部圖像。
以上就是字節跳動發明的孩子在學習時注意力是否集中的檢測方案，通過孩子在學習時的狀態和注意力模型來為其注意力集中程度打分，并判斷孩子的注意力是否集中，從而能夠客觀的反映孩子的注意力程度，避免了家長通過觀察確定兒童是否注意力集中具有主觀性的問題，也在一定程度上幫助家長更加智能化的監督孩子的學習。
（校對/holly）
