9月9日,魏驍勇向記者介紹利用人臉識別技術分析上課效果。
時隔四年,網紅教授魏驍勇又出新招
2012年,因為一個課堂上“徒手劈磚”的視頻,四川大學電腦科學系的年輕教師魏驍勇一夜走紅。第二年,因為發明“刷臉打卡”的上課神器,他再次進入公眾視野,幾乎成為一名“網紅教授”。
最近,這名30多歲的年輕大學教師又出新招——在每堂課上,他都會錄下學生的聽課視頻,並且運用面部識別系統,分析學生們的聽講程度,專注還是走神、思考還是打盹,全都無所遁形。
時隔四年,“劈磚教授”魏驍勇又來“搞事”,效果如何還有待時間檢驗。
一種新“神器”上課效果好不好 要看學生“臉色”
魏驍勇的新發明,被學生們稱為“看臉色神器”——即通過捕捉視頻中學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“基於深度學習的課堂行為分析模型”。
9月9日上午,就在第32個教師節的前一天,華西都市報記者探訪了魏驍勇的實驗室。在視頻中,數名學生臉上都有一個黃色的框,頭上頂著的“happy(高興)”和“neutral(一般)”隨著他們的大笑、沉默而變化。
“目前我們設定的表情只有兩種,以後會再具體細分。”魏驍勇指著電腦上的動態視頻解釋説,這個軟體可以捕捉每個人的面部表情,然後加以區別和記錄,“一個畫面中會有很多人,我們最終根據他們的平均數據,來記錄當前時段的‘整體心情狀況’。”
根據這些學生的“臉色”,魏驍勇可以統計出,在什麼時間學生們的積極性最高,什麼時間學生們普遍“缺乏互動”。“上課效果好不好、怎麼講更好、更容易被理解和接受,可以説,看他們的‘臉色’就知道。”魏驍勇説。
兩個小研究
課堂人際交往越活躍,學生成績越好?
實驗結論:是的雖然面部識別系統並不算特別前沿的技術,一系列的“神器”看起來也不是很正經,但事實上,它們的作用比想像中更大。
魏驍勇的“刷臉神器”,事實上並未用來打卡考勤,而是從問世後不久,就開始用來“研究學生之間的人際關係”。“一個學生上課坐在哪,都不是隨機的,這關乎他和班上其他同學的互動程度。”魏驍勇發現,有的學生座位固定、交往夥伴固定;有的學生和多個圈子都有交際;有的學生比較內向孤僻,幾乎和同學沒有互動……“刷臉神器”將學生們的常用座位、和同學的交際情況等都記錄下來,形成數據庫,最終經過數據分析,可以得出該學生性格是偏內向還是外向,甚至可以畫出學生之間的關係網路。
在對324名學生進行長期跟蹤分析後,魏驍勇發現,學生的期末成績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往、互動越頻繁的學生,成績基本都不錯。”
上課座位離老師近,成績更好?
實驗結論:不見得而最直觀的“證偽”案例,則是許多人迷信的“學霸位置”。“很多人認為,上課坐得離老師最近的,成績越好,結果我們發現不一定。”魏驍勇説,每到開學季,家長們紛紛請求班主任給自己的娃娃留一個中間靠前的位置,“離老師越近學習越好”的理論也得到很多教師贊成,但事實上一直沒有很科學的理論支撐。
在研究300多名學生的常用座位和成績之間的關係後,魏驍勇發現,有些學生離得再近成績也一般,有些自學能力強的學生即使離老師很遠成績也不錯。“坐得遠的,有些很善於自學;坐得近的,也不見得學得進去。”根據數據分析結果,雖然有不少人並不完全符合這樣的行為模式,但大部分學生符合“越近成績越好”的規律,“對絕大部分普通人來説,還是坐得離老師近一點好,因為只要他們沒聽懂,老師一看表情和眼神就知道,隨之會調整講課內容和進度。相當於課程內容是為這些學生‘定制’的。”魏驍勇説。
一個小目標
走神打盹想心事一個都跑不掉
終極形態:預測犯罪
除了分析學生上課的興奮點在哪,“看臉色神器”還能有什麼作用?採訪中魏驍勇説:“我就是看看,同學們上課時的專注度,開不開心啊,開小差有沒有啊。要是有人睡覺,我好講小聲點啊。”
事實上,“看臉色神器”前景廣闊。“以後,學生上課的表情可以細分為走神、打盹、想心事等等……基於這些表情分析,我們可以做很多的數據統計。”在魏驍勇的設想裏,捕捉學生上課的面部表情,在給日常教學提供數據支援的同時,可以應用在很多方面,“比如在公共場合的廣告牌前安個攝像頭,通過捕捉受眾的表情,可以分析廣告的效果如何。”
2002年美國科幻電影《少數派報告》曾展開想像:基於面部識別系統,通過表情、行為分析和大數據統計,對犯罪證據進行解析、跟蹤,在罪犯犯罪前就對其進行干預,以達到預測、防止犯罪的目的。對此,魏驍勇説,“那是一個終極結果。”
一戰成名
演示“科學的力量”劈磚劈到手紅腫
2012年,在四川大學電腦科學系讀本科的趙俊傑聽同學説,本係出了個“手劈板磚”的猛人,還是個老師。“他那時候可火了,走到哪兒都聽別人説起他,到處都是視頻。”
這個猛人就是魏驍勇。2012年10月,他在課堂上演示徒手劈磚的視頻在網上走紅,經此一役,他開始被網民稱為“劈磚教授”。兩年後,趙俊傑成為他的研究生,隨後參與到“基於深度學習的課堂行為分析模型”(即“看臉色神器”)項目中來。
“我那時候上‘工程實踐’課,為了讓學生更直觀了解科學的力量,鼓勵他們平時學以致用,就想了這麼個辦法。”説起當年的經歷,魏驍勇撓了撓頭,有點羞澀,“其實這是個簡單的物理原理,是桌子把磚劈開了。”
走紅後,媒體蜂擁而至,實誠的魏驍勇為了告訴公眾,自己表演的不是武術,而是用的科學原理,在一天的時間裏重演了數次,劈了不下10塊磚直到手紅腫。除了對手腫感到煩惱,魏驍勇更不適應的是高度的社會關注:“我不是劈磚教授,只是一個普通的高校教師。”
再戰江湖
“刷臉神器”打考勤“刷女神器”幫聯誼
魏驍勇的第二次走紅,是因為發明瞭“刷臉打卡”的大殺器。
“魏老師,我每天都來聽你課,結果你都不點名,我覺得自己好吃虧。”2013年,在一些學生開玩笑的抱怨中,魏驍勇受到觸動,開發了一個“刷臉神器”。
“學生太多了,一個一個點名,太浪費時間。如果能夠直接面部識別,會簡單很多。”在學生一句玩笑話下,他推出了“基於人臉識別的考勤系統”,可以通過面部識別,來記錄學生出勤情況。“事實上,最終沒用來考勤,我沒有點名的習慣。但是,這個系統為後來很多研究打下了基礎,比如用數據收集、分析,可以分析學生的人際關係、行為方式,還能用來進行心理學和教育學的研究。”魏驍勇説。
在“刷臉神器”後,為學生操碎心的魏驍勇緊接著又迷上了當“紅娘”。“我發現有些男生太靦腆,參加聯誼會,招呼都不敢和女娃娃打。咋整?”魏驍勇開發出一款新軟體——聯誼會之前,工作人員經過女生同意後錄入女生資訊,不敢開口打招呼的靦腆男生們,可以通過拍照上傳照片來識別女生的資訊,“這下就一目了然了嘛。”
沒架子有氣場
擅長“看學生臉色”的魏驍勇,8年前沒想過,自己會成為一名老師。
“按照我讀書時候的規劃,我最大的可能,是再去美國讀個博士後,然後像我的師兄們一樣,找個矽谷的大公司上班。”魏驍勇職業規劃的轉捩點,是2008年的汶川地震,“我爸媽都在成都,當時地震後,作為兒子的我不在身邊,老人睡在大街上,我知道後很難受。”為了盡孝,魏驍勇最終選擇回成都就業。
作為教師,學生們給魏驍勇的評價集中在這樣幾個關鍵詞上:有趣,沒架子,有氣場。在2012年“一劈成名”後,剛報了魏驍勇研究生的張昭旭從師兄處聽説了這件事,第一感覺是“果然是他做得出來的事”。“他做人、做項目都有意思,對學生的要求也是有想法有創意,反而不怎麼在意你功課好不好。從來不強迫我們做什麼事,把我們當夥伴,不太像個老師。”張昭旭憑藉“基於深度學習的課堂行為分析模型”這一項目順利畢業,她回想起大四時參加研究生導師宣講會、選擇報考導師時,看見魏驍勇的第一印像是,“講的東西很前沿,人看起來有氣場,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”項目的研究。就在同一年,“劈磚教授”魏驍勇獲得“中國搞笑諾貝爾獎”的鳳梨ME獎,72歲的2011年諾貝爾化學獎得主丹·舍特曼親自給他頒獎。他的獲獎理由是:“劈得一手好磚,刷得一手好臉,相得一門好親。”
魏驍勇
現為四川大學電腦學院教授、電腦科學系系主任。2009年畢業于香港城市大學電腦科學系,獲博士學位,其後曾于美國加州伯克利大學從事博士後研究。主要從事多媒體計算及相關方向的研究,為多媒體計算方向國際著名團隊VIREO的奠基成員之一。其相關著作多次發佈在多媒體計算方向的頂級國際會議上。現任中國圖像圖形學會技術專業委員會委員、中國電腦學會多媒體技術專業委員會委員。2013年入選教育部新世紀人才計劃。
教學過程中堅持以實踐為核心的講授方式,提高學生動手意識和能力,獨特的教學方式曾被包括中央電視臺、鳳凰衛視、新加坡亞洲新聞臺、香港翡翠互動新聞臺、華西都市報等在內的100多家海內外媒體廣泛報道。2012年被科學網評選為“2012中國科學年度新聞人物”的30個候選人之一,並於2013年獲浙江科技館頒發的“鳳梨科學獎”,表彰其在科學傳播上的貢獻。