基于空間態(tài)勢感知的學生異常行為預警方法

鄒伊凡 朱嘉祥 張志敏 王宇鑫 任孟其

Abstract： College students' mental health problems have gradually become a social focus. Based on the trajectory of spatial situational awareness analysis technology， the paper designs memory-trajectory analysis system， which can fix position immediately for persons with mental illness. By adopting the analysis of the spatial situational behavior trajectory， the calculation method of deviation from the group is applied in the system， and timely warning of abnormal situations is achieved. Meanwhile， the system also can protect users' privacy perfectly.

引言

目前市場上已經(jīng)推出了一些心理疾病的測試平臺，但在心理疾病預警這一方面的應用進展卻仍然有限，因而亟待開拓完善。經(jīng)了解可知，2017年9月，重慶醫(yī)科大學附屬大學城醫(yī)院心理衛(wèi)生中心建立了一套大學生心理健康及綜合防控體系，未來將開發(fā)大學生預警App，旨在幫助15%的大學生有效克服心理障礙，而這個創(chuàng)意想法甫經(jīng)提出即已獲得了研究學界的熱烈響應與支持。由此可見，建立有關于大學生心理情況異常監(jiān)控系統(tǒng)是一項極有實際行動意義的重點研究課題。

基于此，本文提出了一種基于空間態(tài)勢感知的跡憶系統(tǒng)，此系統(tǒng)通過離群偏離度計算對比一名學生不同時間的行為軌跡波動情況，根據(jù)軌跡情況之間的差異建立心理異常評估平臺，并形成一種基于多因素的大學生心理健康預測體系，同時結(jié)合大學生自身的情況，就可對其陸續(xù)采取必要的疏導或是心理疾病預防等有針對性舉措，助其學業(yè)、身心有益進步與成長。圍繞這一課題內(nèi)容，本文將展開如下研究論述。

1研究現(xiàn)狀

近年來，國內(nèi)面對“互聯(lián)網(wǎng)+”計劃正在抓緊實施以及也在不斷提升對大數(shù)據(jù)、人工智能的關注重視，這就為心理服務類線上平臺的發(fā)展營造了廣闊契機，直接帶來了心理服務類App的數(shù)量猛增[1]。但據(jù)調(diào)研分析可知能夠運用有效方式對學生心理健康實現(xiàn)監(jiān)控、防護的軟件卻僅是寥寥可數(shù)，而且均未能從根本上防治學生的心理健康問題。目前國內(nèi)同類項目的分析比較結(jié)果可詳見表1。本文研發(fā)系統(tǒng)將通過建立軌跡分析機制從軌跡信息中挖掘出適于分析學生心理狀態(tài)是否異常的高效用信息，從監(jiān)控心理、到預防心理疾病、再到緩解心理異常這樣逐階遞進的防范步驟，從而全面杜絕因大學生心理異常而引發(fā)的校園安全事件的發(fā)生。

2離群偏離度

本次研究從學生的一天活動記錄出發(fā)，通過固定時間段的計時定位，得到學生一天的移動數(shù)據(jù)，通過軌跡分析以及離群總體偏離度的計算，判斷學生是否已然具有異常行為。

偏離度指實際的數(shù)據(jù)與目標數(shù)據(jù)相差的絕對值占目標數(shù)據(jù)的比重，專家證明偏離度可在安全分析中起到?jīng)Q定作用，因此離群偏離度可以更好地反映學生的異常行為。

將識別方法與離群偏離度計算相結(jié)合，不僅能夠做到對學生單一時間點的異常行為檢測，還可對學生全天候、在更廣區(qū)域空間的綜合異常行為提供更為精準的檢測?，F(xiàn)以學號為2015040008同學為例，在周一的正?；顒幼鴺朔秶涗洖閳D1紅色顯示區(qū)域，但借助手機GPS定位，發(fā)現(xiàn)此學生于11月12日6：00-18：00的活動曲線則如圖1中藍色圓點連線所示。而該學生在異常時間的部分離群偏離度和總體偏離度的評測結(jié)果可參見表2。

研究中，根據(jù)ρ*的值對學生的可能偏離程度進行分級描述，各等級與ρ*值的對應關系可見表3。綜上，跡憶通過離群點計算以及消錯方法，能夠判斷一個學生是否存在異常行為表征，而且還會協(xié)同心理咨詢師，對近段時間內(nèi)該生在App上的日常表現(xiàn)進行分析，可以較為準確地判斷該學生在心理上是否發(fā)生了異常情況，或可以根據(jù)學生行為習慣的改變對之前認定的常規(guī)數(shù)據(jù)隨即采取更新處理，以便于對學生接下來的行為習慣配以更為準確的監(jiān)控設置。不斷地對獲取到的學生行為數(shù)據(jù)進行更新則有利于系統(tǒng)的分析與判定。

3UI研究的關鍵設計

3.1足跡

打開跡憶首頁，各個功能模塊有序直觀地排列在主界面上，如圖2所示。主界面內(nèi)包括“足跡”、“廣場”、“我”3個部分，各個部分內(nèi)還有其它功能模塊。研究中將本項目的核心模塊—“足跡”設置為主頁面中首先展示的功能主題，如圖3所示即為足跡界面。用戶可以非常方便地查看自己當前軌跡，明晰自己當日的足跡履及之處，若系統(tǒng)經(jīng)過計算感知出用戶行為異常，則會對用戶發(fā)出預警。

3.2兩圈

（1）吐槽圈。如圖4所示，匿名廣場能夠讓學生充分地表達心情、釋放情緒，提供一種極佳的減壓方式。對于發(fā)言者而言尋得了一個宣泄或是分享自己內(nèi)心思緒的場所，而對預警系統(tǒng)來說，為系統(tǒng)提供了一個及早接觸、并監(jiān)護該同學的機會。當然，這里的監(jiān)護是在確保用戶身份信息不致泄露的前提下施行的一種友善行為。

（2）朋友圈。如圖5所示，大學生對社交平臺有著濃厚興趣，因此研發(fā)過程中設計實現(xiàn)了朋友圈模塊?？梢赃x擇向輔導員、心理咨詢師尋求幫助，也可以自己調(diào)取一些心理方面的測試。有減壓圖片、減壓音樂、減壓文章這3種類型可供自由選擇。其中，還包括約K歌、約看電影、約健身、約圖書館等貼近大學生喜好的結(jié)伴活動，可以找到趣味相投的伙伴，不但能培養(yǎng)個人的愛好，并可使有潛在心理疾病的學生能夠在輕松氛圍中達到逐漸緩解，直至自愈的目的。

3.3其它

為了增加系統(tǒng)的趣味性以及娛樂性，研發(fā)中引入簽到模塊，用戶可根據(jù)自己情況選擇個人心情，還可以自定義自己的個性簽名，突出自己的個性。同時，研究還設計實現(xiàn)了私密日記、趣味稱號模塊。其中，私密日記就是為用戶開辟了一個書寫秘密的空間，用戶能對其加密上鎖。而且，通過軌跡大數(shù)據(jù)的分析，系統(tǒng)將賦予用戶稱號，例如：在寢室逗留時間相對較長的同學會獲得“睡神”稱號。

4結(jié)束語

在全社會都在關注大學生教育現(xiàn)狀的今天，如何針對大學生群體的心理健康進行有效預警和保護則是一個長期的議題。目前跡憶系統(tǒng)是將各零散優(yōu)秀模塊設計實現(xiàn)了有機整合，并配以及時預警，對用戶隱私保護也做到了極致，同時還兼具精確的心理評估作用。以離群偏離度計算為基礎的軌跡分析功能，能夠滿足用戶的個性化定制需求。最后通過匿名廣場等模塊使用戶找到趣味相投的朋友，紓解心理壓力的悄然累積。因此，跡憶不僅是一個感知系統(tǒng)，更是能輔助大學生安全成長的優(yōu)秀平臺。

參考文獻

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