“智能頭箍”的前世今生：教育領(lǐng)域的一門(mén)大生意

視頻截圖

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這是一個(gè)黑色的頭環(huán)，重量大概相當(dāng)于兩個(gè)雞蛋，戴在頭上“緊緊的”。額前還有一枚長(zhǎng)條燈，據(jù)說(shuō)能實(shí)時(shí)反映佩戴者的注意力是否集中。

在過(guò)去約1年時(shí)間里，浙江省金華市金東區(qū)孝順鎮(zhèn)中心小學(xué)的部分學(xué)生，會(huì)戴著這款頭環(huán)上課。儀器啟動(dòng)后，他們額前會(huì)閃著紅色、藍(lán)色、橙色或白色的光。

這不是在拍攝科幻影片。頭環(huán)的設(shè)計(jì)者稱(chēng)，光的顏色，反映了佩戴者當(dāng)時(shí)的注意力集中程度——頭環(huán)還會(huì)生成一個(gè)相應(yīng)的分?jǐn)?shù)，實(shí)時(shí)發(fā)送到教師的電腦中。此前有媒體報(bào)道，通過(guò)這套設(shè)備，教師不僅能了解班級(jí)學(xué)生上課時(shí)整體是否專(zhuān)心，還能查看每個(gè)學(xué)生的“得分”情況。

對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)，腦強(qiáng)科技(BrainCo)這款名為“賦思”(FOCUS ONE)的腦機(jī)接口頭環(huán)設(shè)備有點(diǎn)像小說(shuō)里戴在孫悟空頭上的“緊箍”——很難拒絕佩戴，還要接受它的實(shí)時(shí)監(jiān)督。

幾天前，在受到外界的廣泛關(guān)注后，這些孩子暫時(shí)告別了“緊箍”。10月30日，一則有關(guān)該頭環(huán)的報(bào)道在中文網(wǎng)絡(luò)引起熱議。次日，浙江省金華市金東區(qū)教育局責(zé)令孝順鎮(zhèn)中心小學(xué)暫停使用該頭環(huán)，并要求全區(qū)所有學(xué)校進(jìn)行自查。

腦強(qiáng)科技回應(yīng)稱(chēng)，賦思頭環(huán)是一款用神經(jīng)反饋訓(xùn)練的原理訓(xùn)練學(xué)生提升專(zhuān)注力的儀器，并非用來(lái)監(jiān)控學(xué)生的產(chǎn)品，老師只能看到所有學(xué)生的平均數(shù)值，用于調(diào)整課堂設(shè)計(jì)，報(bào)告也不會(huì)發(fā)給家長(zhǎng)。

“緊箍”的生意

“想象你的眉心有一點(diǎn)柔和的光芒綻放……”當(dāng)孝順鎮(zhèn)中心小學(xué)部分五年級(jí)學(xué)生戴上頭環(huán)后，會(huì)聽(tīng)見(jiàn)這樣的提示音。

類(lèi)似的場(chǎng)景，還出現(xiàn)在上海世外小學(xué)、北京市第五十六中學(xué)、首都師范大學(xué)、美國(guó)耶魯大學(xué)等學(xué)校。

在國(guó)內(nèi)電商平臺(tái)，這款頭環(huán)的售價(jià)在3000元上下。孝順鎮(zhèn)中心小學(xué)的這批設(shè)備，由杭州嘉銀投資有限公司董事長(zhǎng)孔小仙捐贈(zèng)。這位女士曾表示，這是為了回饋母校。她也是腦強(qiáng)科技的天使投資人。

根據(jù)產(chǎn)品宣傳的內(nèi)容，這款頭環(huán)是一個(gè)專(zhuān)注力量化儀器，與體重秤類(lèi)似。腦強(qiáng)科技創(chuàng)始人韓璧丞稱(chēng)，頭環(huán)能讓學(xué)生與老師之間建立真實(shí)的反饋，讓學(xué)生更加積極地投入課堂，讓老師更加積極地備課，從而提升課堂教學(xué)的效率。

孝順鎮(zhèn)中心小學(xué)的一名教師曾對(duì)媒體表示：“戴上頭環(huán)后，學(xué)生回答問(wèn)題的聲音會(huì)比平常更響亮。”該校一名學(xué)生也稱(chēng)，使用頭環(huán)后，“上課認(rèn)真聽(tīng)講，作業(yè)基本上是全對(duì)的”。

事實(shí)上，人類(lèi)對(duì)注意力的研究還在比較初級(jí)的階段。從事該領(lǐng)域研究的清華大學(xué)醫(yī)學(xué)院研究生孫勁男告訴中國(guó)青年報(bào)·中國(guó)青年網(wǎng)記者，目前最尖端的研究，也只是發(fā)現(xiàn)了一些腦參數(shù)和狀態(tài)與注意力有關(guān)，“不能說(shuō)頭環(huán)毫無(wú)意義，但要說(shuō)僅靠這款設(shè)備來(lái)反映一個(gè)人的注意力是否集中，這是不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?rdquo;。

自腦科學(xué)誕生以來(lái)，對(duì)注意力的研究一直沒(méi)有停止過(guò)，人類(lèi)希望探尋到，大腦的哪些區(qū)域與注意力有關(guān)，什么樣的腦電信號(hào)，意味著注意力集中或不集中。有關(guān)注意力研究的一個(gè)重要目標(biāo)，就是尋找注意力的運(yùn)行機(jī)制，幫助在這方面天生有缺陷的人群。

孫勁男所在的實(shí)驗(yàn)室，腦機(jī)接口設(shè)備價(jià)格高達(dá)數(shù)十萬(wàn)元，參與實(shí)驗(yàn)的人需要戴上一個(gè)布滿(mǎn)電極的頭套，電極數(shù)量一般為32個(gè)或64個(gè)。而賦思頭環(huán)僅有3個(gè)電極，其中一個(gè)用來(lái)接地，一個(gè)用作參考，只有一個(gè)電極用于采集數(shù)據(jù)。

目前，在市面上推出類(lèi)似產(chǎn)品的還有神念科技(Neurosky)、Emotive等公司，他們也都使用分?jǐn)?shù)衡量佩戴者的注意力集中度。

孫勁男告訴記者，目前業(yè)內(nèi)并沒(méi)有被廣泛認(rèn)可的注意力評(píng)分系統(tǒng)，這些分?jǐn)?shù)可能與注意力相關(guān)，但并不精確，“不像我們測(cè)長(zhǎng)度，測(cè)出來(lái)40厘米，它就是40厘米。使用分?jǐn)?shù)衡量注意力集中度，也有可能出現(xiàn)得分與注意程度不匹配的情況”。

當(dāng)前的技術(shù)也無(wú)法區(qū)分注意力集中在什么事物上。“一個(gè)學(xué)生的注意力分?jǐn)?shù)很高，但他可能并沒(méi)有在聽(tīng)講。他也許在回憶昨晚玩過(guò)的電腦游戲，或是前一個(gè)課間見(jiàn)過(guò)的隔壁班女同學(xué)”。

盡管對(duì)注意力的研究尚不充分，但它仍然是教育領(lǐng)域的一門(mén)大生意。中國(guó)青年報(bào)·中國(guó)青年網(wǎng)記者采訪來(lái)自浙江、湖北、北京、上海的多名家長(zhǎng)發(fā)現(xiàn)，全國(guó)多地針對(duì)學(xué)前兒童及小學(xué)生的專(zhuān)注力課程非常常見(jiàn)，項(xiàng)目包括拼圖游戲、積木拼插等。在北京，一堂45分鐘的專(zhuān)注力課程，收費(fèi)多為300元至500元。

一名7歲兒童的母親表示，如果頭環(huán)真的有用，“3000元是一個(gè)完全可以接受的價(jià)格”。在某電商平臺(tái)上，一位消費(fèi)者則在該頭環(huán)頁(yè)面評(píng)價(jià)稱(chēng)，自己不用再盯著孩子寫(xiě)作業(yè)，“孩子的學(xué)習(xí)狀況怎么樣，每次報(bào)告很詳細(xì)”。

“緊箍”的兄弟

戴著賦思頭環(huán)，有學(xué)生說(shuō)“有點(diǎn)痛”，也有學(xué)生說(shuō)“總感覺(jué)這里(指額頭)……緊的”。對(duì)孝順鎮(zhèn)中心小學(xué)的學(xué)生來(lái)說(shuō)，壓力不僅僅來(lái)自物理層面。

據(jù)媒體報(bào)道，該校的一名學(xué)生稱(chēng)其父母曾因?yàn)樽⒁饬Ψ謹(jǐn)?shù)低懲罰他。盡管腦強(qiáng)科技發(fā)表聲明，否認(rèn)教師和家長(zhǎng)能看到具體學(xué)生的注意力分?jǐn)?shù)，但戴在頭上的“緊箍”仍然擁有一種威懾力：教師只需環(huán)視教室一周，就能通過(guò)頭環(huán)亮燈的顏色判斷學(xué)生是否認(rèn)真聽(tīng)講。

一名微博網(wǎng)友評(píng)論道，不是頭環(huán)本身幫助學(xué)生集中注意力，是頭環(huán)的監(jiān)控讓學(xué)生不得不集中注意力。

進(jìn)入校園的，不只頭環(huán)這一款產(chǎn)品。

據(jù)媒體公開(kāi)報(bào)道，在貴州的部分中小學(xué)，學(xué)生穿起能記錄出勤和活動(dòng)情況的智能校服。上海中醫(yī)藥大學(xué)附屬閔行薔薇小學(xué)正在建設(shè)一套“智能課堂行為分析系統(tǒng)”，能捕捉學(xué)生在課堂上打哈欠、走神等行為，學(xué)生在校園里是否向老師問(wèn)好、有沒(méi)有打架奔跑也在監(jiān)控范圍內(nèi)。除了人類(lèi)教師，學(xué)生又多了一個(gè)“AI班主任”。

教育部2012年3月發(fā)布的《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃(2011-2020年)》提到，各級(jí)政府在教育投入中加大對(duì)教育信息化的傾斜，保障教育信息化發(fā)展需求，特別要加強(qiáng)對(duì)農(nóng)村、偏遠(yuǎn)地區(qū)教育信息化的經(jīng)費(fèi)支持。鼓勵(lì)企業(yè)和社會(huì)力量投資、參與教育信息化建設(shè)與服務(wù)，形成多渠道籌集教育信息化經(jīng)費(fèi)的投入保障機(jī)制。

近年來(lái)，包括曠視科技、商湯科技在內(nèi)的國(guó)內(nèi)多家科技公司都開(kāi)發(fā)了相應(yīng)的人臉識(shí)別技術(shù)，可以分析學(xué)生表情，識(shí)別其聽(tīng)課、學(xué)習(xí)狀態(tài)。某K12培訓(xùn)公司還推出了注意力識(shí)別“智慧課堂”系統(tǒng)，面向培訓(xùn)機(jī)構(gòu)和學(xué)校銷(xiāo)售。

使用技術(shù)手段監(jiān)控學(xué)生的做法引起了公眾對(duì)學(xué)生隱私和自由的擔(dān)憂(yōu)。對(duì)此，國(guó)內(nèi)外教育和監(jiān)管部門(mén)也紛紛采取行動(dòng)。

2019年8月，瑞典一所中學(xué)因使用AI人臉識(shí)別技術(shù)記錄學(xué)生出勤情況，被瑞典數(shù)據(jù)安全監(jiān)督部門(mén)(DPA)判定侵犯隱私權(quán)、非法擁有生化數(shù)據(jù)，罰款20萬(wàn)瑞典克朗(約兩萬(wàn)美元)。盡管學(xué)校的行為得到了當(dāng)?shù)亟逃块T(mén)和學(xué)生家長(zhǎng)的同意，但DPA認(rèn)為，學(xué)生和學(xué)校之間明顯不平等，因此意見(jiàn)征詢(xún)結(jié)果無(wú)效。

今年9月，我國(guó)教育部科學(xué)技術(shù)司司長(zhǎng)雷朝滋也表示，對(duì)人臉識(shí)別技術(shù)應(yīng)用要加以限制和管理，希望學(xué)校非常慎重地使用這些技術(shù)軟件，“包含學(xué)生的個(gè)人信息都要非常謹(jǐn)慎，能不采集就不采集，能少采集就少采集，尤其涉及個(gè)人生物信息的。”雷朝滋還表示，目前教育部已開(kāi)始關(guān)注這一情況，已組織專(zhuān)家進(jìn)行論證研究。

實(shí)際上，在全世界范圍內(nèi)，目前的腦機(jī)接口技術(shù)距離探測(cè)人的思想、讀取人的回憶還很遙遠(yuǎn)。

“緊箍咒”還是“金箍棒”

在誕生之初，腦機(jī)接口技術(shù)并不是用來(lái)觀察和監(jiān)控人類(lèi)，而是用于輔助人類(lèi)，幫助那些失去感知能力和運(yùn)動(dòng)能力的“失能者”。

人工耳蝸可能是目前應(yīng)用最廣泛的腦機(jī)接口技術(shù)。通過(guò)在人體內(nèi)植入電極，對(duì)耳蝸內(nèi)尚且完好的聽(tīng)覺(jué)神經(jīng)施加脈沖電刺激，部分失去聽(tīng)力的人就能重新聽(tīng)見(jiàn)聲音。在另一些醫(yī)學(xué)治療領(lǐng)域，電極還被植入大腦，降低癲癇和帕金森病發(fā)作時(shí)的強(qiáng)度。

在腦機(jī)接口技術(shù)的幫助下，只有眼球能動(dòng)的漸凍癥患者可以寫(xiě)作，殘疾人能用意念控制機(jī)械手端起咖啡杯送到嘴邊，癱瘓人士成為2014年巴西世界杯的開(kāi)球者。在一場(chǎng)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中，一支跨國(guó)研究團(tuán)隊(duì)甚至讓兩只脊髓損傷的猴子恢復(fù)了自主行走的能力。

我們能做到這些，是因?yàn)榇竽X中負(fù)責(zé)運(yùn)動(dòng)的區(qū)域相對(duì)容易理解，且不同部位與身體各個(gè)部位一一對(duì)應(yīng)。對(duì)其他區(qū)域，我們幾乎一無(wú)所知。人類(lèi)已經(jīng)能將探測(cè)器送到200億公里之外，最遠(yuǎn)看到過(guò)超過(guò)300億光年外的星系，卻對(duì)頭顱內(nèi)15厘米見(jiàn)方的大腦束手無(wú)策。

我們的大腦中有數(shù)千億個(gè)神經(jīng)元。如果把大腦想象成一個(gè)棒球場(chǎng)，每一個(gè)神經(jīng)元就是一個(gè)場(chǎng)內(nèi)的觀眾，他們無(wú)時(shí)不刻不在相互交流。包括頭環(huán)在內(nèi)的非侵入式腦機(jī)接口，相當(dāng)于在棒球場(chǎng)外架起麥克風(fēng)，通過(guò)麥克風(fēng)放大的歡呼聲，我們能大致判斷觀眾們?cè)跒楹螝g呼，例如比分咬得很緊，或是兩隊(duì)正在交換攻防。而這歡呼聲還要受到體育場(chǎng)館外墻，即顱骨的影響。

最前沿的研究試圖把多個(gè)“麥克風(fēng)”放進(jìn)大腦。無(wú)奈“觀眾”的數(shù)量太多，交流又太過(guò)頻繁，我們還只能聽(tīng)個(gè)大概。這項(xiàng)技術(shù)也面臨較高的生存風(fēng)險(xiǎn)，已有多人因腦部感染去世，且植入大腦的“麥克風(fēng)”最多使用2-3年就要更換。

研究人員的一個(gè)終極目標(biāo)，是讓人類(lèi)可以靠意念交流。畢竟，我們思考的速度是說(shuō)話(huà)速度的5倍，是打字速度的20倍，不同國(guó)家的人之間還有語(yǔ)言的障礙。如果技術(shù)成熟，已故科學(xué)家霍金不必受到每秒1個(gè)字母的說(shuō)話(huà)速度限制，物理學(xué)領(lǐng)域也許會(huì)有更多以他命名的定律。

中國(guó)青年報(bào)·中國(guó)青年網(wǎng)記者 王嘉興 來(lái)源：中國(guó)青年報(bào)