基于人机交互与时间序列分析的儿童年龄段检测

本文提出了一种用于年龄段检测任务的全新儿童-计算机交互方法。该方法侧重于自动分析儿童与移动设备交互时生成的时间序列。具体而言，我们通过触控笔平板电脑上的“给树涂色”测试，从大规模公开的 ChildCIdb 数据库中提取了一组 25 条时间序列，这些序列涉及儿童交互的空间、压力与运动学信息。我们使用不同的时间序列选择技术来挑选出对年龄段检测任务最具区分度的序列，从而对所提方法进行了全面分析：i) 统计分析，以及 ii) 一种名为顺序前向搜索的自动算法。此外，还研究了不同的分类算法，如动态时间规质心平均与隐马尔可夫模型。该方法实现了超过 85% 的准确率，优于文献中的已有方法，且适用于更具挑战性的年龄段条件。最后，本研究提出的方法可使许多儿童相关的应用受益，例如构建适合其年龄的技术环境。