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轻量化小模型兴起，中小企业也能搭上AI“快车”
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低成本、上線(xiàn)快、易調(diào)試，可在特定任務(wù)上反超通用大模型
輕量化小模型興起，中小企業(yè)也能搭上AI“快車(chē)”
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隨著人工智能快速發(fā)展迭代，一些企業(yè)開(kāi)始押注小模型。相較大模型，低成本、上線(xiàn)快、易調(diào)試的小模型，以更高的性?xún)r(jià)比為中小企業(yè)和個(gè)人用戶(hù)提供了打開(kāi)人工智能大門(mén)的鑰匙。
近兩年，人工智能快速發(fā)展迭代，大語(yǔ)言模型如雨后春筍般涌現(xiàn)，文本生成、文生圖、語(yǔ)音處理、代碼處理、視頻處理等生成式人工智能走進(jìn)人們的生活。同時(shí)，一些企業(yè)開(kāi)始發(fā)力研發(fā)可在電腦、手機(jī)端訓(xùn)練的輕量化小模型。
“我們需要高鐵、飛機(jī)、游輪等大型交通工具，也需要私家轎車(chē)、公交車(chē)，以及摩托車(chē)、自行車(chē)等小型交通工具。因?yàn)樵诓煌瑘?chǎng)景下，不同人群有不同需求?！痹谇鄭u自然語(yǔ)義公司聯(lián)合創(chuàng)始人、首席架構(gòu)師孫燕群看來(lái)，滿(mǎn)足特定市場(chǎng)的需求，是專(zhuān)而精的小模型興起的重要原因及其存在的價(jià)值。
今年3月，自然語(yǔ)義研發(fā)的Euler模型通過(guò)中央網(wǎng)信辦生成式人工智能服務(wù)備案。不同于大模型動(dòng)輒千億級(jí)的參數(shù)量，Euler的參數(shù)量只有2.5B(25億)，是典型的輕量化小模型。相較于大模型，小模型有何特點(diǎn)？應(yīng)用前景如何？記者對(duì)此進(jìn)行了采訪(fǎng)。
低成本、易調(diào)試的端側(cè)小模型興起
關(guān)于小模型，目前并沒(méi)有明確定義。孫燕群表示，在行業(yè)內(nèi)，參數(shù)量低于100B的模型就算比較小的模型。在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，要想在筆記本電腦端實(shí)現(xiàn)微調(diào)，模型參數(shù)量一般在3B左右。
相較大模型，小模型在算力消耗、使用成本方面更具優(yōu)勢(shì)。具體來(lái)說(shuō)，一是訓(xùn)練和推理所需的硬件資源較少，使得成本較低；二是使用更便捷，可在手機(jī)、電腦、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備等計(jì)算場(chǎng)景中實(shí)時(shí)運(yùn)行；三是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，開(kāi)發(fā)者能快速定位問(wèn)題，易于調(diào)試。
記者了解到，隨著大模型的比拼日益激烈，一些企業(yè)開(kāi)始押注小模型。2024年8月，微軟和英偉達(dá)就相繼發(fā)布過(guò)小型語(yǔ)言模型。國(guó)內(nèi)不少企業(yè)也開(kāi)始研發(fā)在“斷網(wǎng)、弱網(wǎng)”環(huán)境下，讓各種智能終端具備自主思考能力的端側(cè)小模型。例如，在今年3月舉辦的中關(guān)村論壇年會(huì)期間，北京的面壁智能公司就發(fā)布了應(yīng)用于汽車(chē)智能座艙的純端側(cè)超級(jí)智能助手。今年1月，廣東佛山移動(dòng)牽頭聯(lián)合40家單位成立佛山市AI小模型產(chǎn)業(yè)聯(lián)合體，致力于通過(guò)人工智能小模型提供個(gè)性化服務(wù)，助力企業(yè)完成智能化升級(jí)。
“小模型讓我們實(shí)現(xiàn)了與科技巨頭們的錯(cuò)位競(jìng)爭(zhēng)。”提到小模型的具體應(yīng)用場(chǎng)景，孫燕群舉例說(shuō)，Euler通過(guò)備案后，已經(jīng)開(kāi)始面向中小企業(yè)和個(gè)人用戶(hù)提供服務(wù)。如與山東某市級(jí)檔案館合作，上線(xiàn)了檔案模型；與青島當(dāng)?shù)匾患覂x器儀表設(shè)備公司合作，開(kāi)發(fā)了內(nèi)網(wǎng)技術(shù)相關(guān)的模型。
退而求其次后的“主動(dòng)作為”
“客觀來(lái)說(shuō)，大模型的能力強(qiáng)于小模型，一個(gè)參數(shù)量2.5B的模型無(wú)論如何都不可能超過(guò)200B模型的算力?！睂O燕群直言，這也是大公司都在做千億級(jí)模型的原因。模型小，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)就少，容納的知識(shí)量不夠，“體現(xiàn)在文本生成上，就是容易出現(xiàn)上下文不連貫的情況”。
自然語(yǔ)義最初的目標(biāo)并不是小模型。2019年底，該公司考慮要做大模型，但由于發(fā)展方向不明朗，同時(shí)在購(gòu)買(mǎi)高算力GPU上面臨資金和貨源壓力，因此未能實(shí)施。
“沒(méi)想到，僅過(guò)了兩年時(shí)間，國(guó)外的大模型就發(fā)布了?！睂O燕群回憶說(shuō)，后來(lái)隨著越來(lái)越多大企業(yè)涌入大模型賽道，作為基礎(chǔ)硬件的高算力GPU價(jià)格水漲船高?！澳嵌螘r(shí)間，聽(tīng)說(shuō)哪里有GPU，我們就坐飛機(jī)去買(mǎi)，常常是提前交了定金也不一定能買(mǎi)到?！弊罱K，公司用10多臺(tái)設(shè)備組成一個(gè)算力集群，能支撐做出7B參數(shù)的模型。
為了在現(xiàn)有設(shè)備基礎(chǔ)上盡可能提高參數(shù)，自然語(yǔ)義公司工程師經(jīng)過(guò)頭腦風(fēng)暴，想出了新的分詞方式，以及將向量計(jì)算從實(shí)數(shù)空間轉(zhuǎn)換到復(fù)空間等各種辦法。“經(jīng)過(guò)模型訓(xùn)練，這些技術(shù)都達(dá)到了比較好的效果，能讓一個(gè)3B參數(shù)的模型，達(dá)到了150B參數(shù)模型60%左右的能力。”孫燕群表示。
中國(guó)信息通信研究院人工智能研究所副總工程師王蘊(yùn)韜告訴記者，小模型之所以能在“瘦身”后仍保持可觀性能，得益于一系列成熟的模型壓縮與高效架構(gòu)技術(shù)，包括剪枝、量化、知識(shí)蒸餾、設(shè)計(jì)先天高效的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)等。
讓“小身材”跑出“大能量”
“小模型發(fā)展大有可為。”在王蘊(yùn)韜看來(lái)，未來(lái)面向特定應(yīng)用場(chǎng)景的小模型，潛力將會(huì)進(jìn)一步釋放。以AI終端為代表的應(yīng)用形態(tài)及產(chǎn)品服務(wù)，將成為小模型釋放大能力的主戰(zhàn)場(chǎng)。
關(guān)于小模型的應(yīng)用前景，王蘊(yùn)韜進(jìn)一步解釋?zhuān)皇菫殡x線(xiàn)辦公、文檔摘要、私密對(duì)話(huà)等場(chǎng)景鋪平道路；二是隨著處理器架構(gòu)和神經(jīng)處理單元技術(shù)的應(yīng)用，手機(jī)、車(chē)載和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備將成為小模型的天然舞臺(tái)；三是在垂直領(lǐng)域與“專(zhuān)精特新”行業(yè)，如金融、醫(yī)療、法律、教育等已出現(xiàn)6B及以下參數(shù)的定制模型，成本低、上線(xiàn)快，可在特定任務(wù)上反超通用大模型。
“市場(chǎng)關(guān)心的是能否解決實(shí)際問(wèn)題，不關(guān)心背后模型細(xì)節(jié)，能夠與場(chǎng)景深度結(jié)合，擁有行業(yè)知識(shí)，尤其是可信的小模型至關(guān)重要?！蓖跆N(yùn)韜說(shuō)。
從用戶(hù)端來(lái)看，在實(shí)際應(yīng)用中，小模型的性?xún)r(jià)比優(yōu)勢(shì)也十分明顯。北京某互聯(lián)網(wǎng)公司算法工程師張先生向記者表示，在現(xiàn)有技術(shù)條件下，想要在本地部署大模型存在一定難度。“專(zhuān)業(yè)GPU芯片價(jià)格太高，無(wú)法應(yīng)用到低價(jià)格的終端上，如手機(jī)、機(jī)器人等配備的芯片就無(wú)法撐起大模型。另外，這些終端所配備的電池，往往也支撐不了高性能芯片的耗電等?！睆埾壬硎?，這些硬件性能有限的終端，更適合小模型施展。
王蘊(yùn)韜分析認(rèn)為，未來(lái)將是大小模型混合的系統(tǒng)范式?！霸贫舜竽Ｐ拓?fù)責(zé)通用推理，端側(cè)小模型承擔(dān)即時(shí)響應(yīng)與私域數(shù)據(jù)處理。”他還強(qiáng)調(diào)，小模型并非“大模型的低配版”，而是面向資源受限環(huán)境與專(zhuān)用任務(wù)的高性?xún)r(jià)比解法。通過(guò)配合端云混合部署和行業(yè)數(shù)據(jù)精調(diào)，企業(yè)完全可以讓“小身材”跑出“大能量”，在AI商業(yè)落地的下一程中獲得確定性收益。(工人日?qǐng)?bào) 記者 陶穩(wěn)) 【編輯:惠小東】 ...
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今年來(lái)中國(guó)累計(jì)329條河流發(fā)生超警以上洪水
焦點(diǎn)中新社北京7月4日電(記者 陳溯)截至7月4日8時(shí)，今年中國(guó)累計(jì)已有329條河流發(fā)生超警以上洪水。
當(dāng)天，國(guó)務(wù)院新聞辦公室召開(kāi)新聞發(fā)布會(huì)，介紹全面推進(jìn)江河保護(hù)治理有關(guān)情況。中國(guó)水利部副部長(zhǎng)陳敏在會(huì)上表示，今年，中國(guó)區(qū)域性階段性旱澇特征明顯。南方進(jìn)入汛期后遇到了第一號(hào)臺(tái)風(fēng)“蝴蝶”，現(xiàn)在全國(guó)都進(jìn)入了主汛期。截至4日8時(shí)，累計(jì)已經(jīng)有329條河流發(fā)生超警以上洪水，個(gè)別地方極端強(qiáng)降雨引發(fā)山洪、山體滑坡、城市內(nèi)澇等災(zāi)害。
陳敏表示，水利部圍繞“人員不傷亡、水庫(kù)不垮壩、重要堤防不決口、重要基礎(chǔ)設(shè)施不受沖擊”的“四不”目標(biāo)，嚴(yán)格落實(shí)以行政首長(zhǎng)負(fù)責(zé)制為核心的水旱災(zāi)害防御各項(xiàng)責(zé)任制，入汛以后滾動(dòng)加密雨水情監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)，及時(shí)發(fā)布預(yù)警信息。強(qiáng)化流域水工程統(tǒng)一聯(lián)合調(diào)度，滾動(dòng)開(kāi)展洪水演進(jìn)數(shù)字推演，迭代優(yōu)化調(diào)度方案，系統(tǒng)、科學(xué)、安全、精準(zhǔn)調(diào)度流域防洪工程體系。抓好重點(diǎn)環(huán)節(jié)防御措施，強(qiáng)化山洪災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警，嚴(yán)格落實(shí)人員轉(zhuǎn)移“誰(shuí)組織、轉(zhuǎn)移誰(shuí)、何時(shí)轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)何處、不擅返”5個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)的責(zé)任和措施，強(qiáng)化中小河流堤防巡查防守，做到險(xiǎn)情搶小、搶早、搶住，強(qiáng)化中小水庫(kù)安全度汛措施，確保水庫(kù)不垮壩。
近年來(lái)，極端天氣事件頻發(fā)，水災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)加大，防風(fēng)險(xiǎn)保安全形勢(shì)更趨嚴(yán)峻復(fù)雜。中共中央辦公廳、國(guó)務(wù)院辦公廳印發(fā)的《關(guān)于全面推進(jìn)江河保護(hù)治理的意見(jiàn)》提出，構(gòu)建流域防洪減災(zāi)新格局。
陳敏表示，加快構(gòu)建流域防洪減災(zāi)新格局，就是著力構(gòu)建現(xiàn)代化洪澇災(zāi)害防御“三大體系”(完善流域防洪工程體系、構(gòu)建雨水情監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)體系、健全洪澇災(zāi)害防御工作體系)，系統(tǒng)提升洪澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)防控能力，增強(qiáng)應(yīng)對(duì)極端暴雨洪水的韌性。(完) 【編輯:張令旗】 ...
【焦點(diǎn)】
閱讀更多生態(tài)畫(huà)卷展新“顏” 增“綠”生“金”點(diǎn)亮多樣消費(fèi)新場(chǎng)景
焦點(diǎn)央視網(wǎng)消息：大美中國(guó)，魅力海岸。福建廈門(mén)是全國(guó)首批全域美麗海灣試點(diǎn)城市，海域面積超過(guò)330平方公里。位于廈門(mén)島東北部的五緣灣是廈門(mén)島的一個(gè)大灣區(qū)，占地面積10.76平方公里，海域面積17.05平方公里，這里建有廈門(mén)最大的濕地公園，也被稱(chēng)為廈門(mén)的城市“新客廳”。
之所以是“新客廳”，是因?yàn)樵?0多年前，這里還是一片自然生態(tài)系統(tǒng)遭破壞的灘涂泥地。這里是如何修復(fù)生態(tài)的？和以前相比這里又有什么變化？
帆船點(diǎn)綴美麗海灣 昔日灘涂泥地?zé)ㄈ灰恍?/p>
最近這段時(shí)間，五緣灣開(kāi)啟了暑期帆船游艇季，不少游客在周末、假日都會(huì)來(lái)到這里體驗(yàn)水上項(xiàng)目。大家這段時(shí)間來(lái)到這里可以看到碧海連天、帆船點(diǎn)點(diǎn)的場(chǎng)景。
五緣灣是一個(gè)非?；钴S的游艇產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)，這里有上百家游艇企業(yè)。2024年，游艇帆船出海旅游游客突破100萬(wàn)人次。除此之外，這里聚集多種海洋文旅、生態(tài)康養(yǎng)業(yè)態(tài)，現(xiàn)在的五緣灣是一個(gè)生態(tài)環(huán)境優(yōu)美、基礎(chǔ)設(shè)施和公共服務(wù)完善的美麗海灣。
很久之前，五緣灣并不是游客來(lái)廈的熱門(mén)打卡地，而只是一片“爛潮灘”。20多年前，五緣灣與環(huán)東海域一堤相隔，因海堤阻斷等原因?qū)е潞Ｋ粨Q能力差，再加上這里以農(nóng)業(yè)為主，大量開(kāi)展曬鹽場(chǎng)作業(yè)、海水養(yǎng)殖等活動(dòng)，過(guò)度養(yǎng)殖、生活垃圾傾倒堆存，讓這里一度成為了一個(gè)海岸侵蝕嚴(yán)重的“爛潮灘”。
退塘還海 清淤疏浚 衛(wèi)星圖看變化
要怎么解決，如何來(lái)進(jìn)行綜合治理？從2002年起，當(dāng)?shù)亻_(kāi)始了生態(tài)修復(fù)的前期工作。這張圖片就是改造前這里的樣子，改造一方面需要拆除阻斷海水交換的內(nèi)灣海堤，設(shè)置納潮口和閘壩讓內(nèi)灣區(qū)域與外海進(jìn)行海水交換，恢復(fù)自然潮汐動(dòng)力，水體就活了。同時(shí)，當(dāng)?shù)貙?duì)這些養(yǎng)殖塘和鹽田進(jìn)行了清退，累計(jì)退地還海約100公頃。
退塘還海完成了，要使海水潔凈、海底平整、航道拓寬，那就還需要清淤疏浚。清淤時(shí)，這里采用了小型絞吸式挖泥船，這種方式的原理類(lèi)似于吸塵器，可以精準(zhǔn)抽取淤泥，減少水體擾動(dòng)。截至目前，外灣完成清礁70多萬(wàn)立方米。
五緣灣還建設(shè)了10處截流閥門(mén)等各種污水處理設(shè)施，確保生產(chǎn)生活污水不入灣，保持水體的潔凈。
原先在五緣灣的內(nèi)灣，幾乎看不見(jiàn)海水，里面遍布著密密麻麻的長(zhǎng)方形格子，也就是養(yǎng)殖魚(yú)塘。而原先這片被堵死的水域現(xiàn)在碧波萬(wàn)頃，兩岸綠意盎然，建筑規(guī)劃合理有序。
五緣灣內(nèi)灣海域面積由治理前1.12平方公里增至2.42平方公里，納潮量增加約500萬(wàn)立方米，生態(tài)用地比治理前增加2.3倍，綠化率從5.4%升至13.8%。
豐富拓展灣區(qū)生態(tài)空間 提升親海親綠體驗(yàn)
這里吸引人們的不僅是水清灘凈的海岸風(fēng)光，還有濕地景觀。五緣灣改造時(shí)，充分利用了原有拋荒地和沼澤地，建設(shè)了五緣灣濕地公園，通過(guò)保留野生植被、設(shè)置無(wú)人生態(tài)小島等途徑，增加野生動(dòng)植物賴(lài)以生存的棲息地面積。
這些是濕地公園內(nèi)會(huì)栽種的水生植物，把它們種植于潮間帶濕地，可以?xún)羲虨⒈Ｗo(hù)灘涂生物的棲息地。
在這樣的努力下，五緣灣鳥(niǎo)類(lèi)等動(dòng)植物的種群規(guī)模不斷擴(kuò)大。為此，當(dāng)?shù)剡€特別設(shè)立了廈門(mén)五緣灣栗喉蜂虎自然保護(hù)區(qū)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，保護(hù)區(qū)內(nèi)已記錄鳥(niǎo)類(lèi)有11目35科135種，其中，國(guó)家二級(jí)保護(hù)動(dòng)物有9種。營(yíng)造出了一個(gè)居民休閑、觀鳥(niǎo)、愛(ài)鳥(niǎo)的研學(xué)基地。
隨著廈門(mén)近海生態(tài)顯著改善，被譽(yù)為海洋健康狀況的重要指示物種中華白海豚的數(shù)量也在不斷回升，穩(wěn)定在80多頭。
為了還灣于海、還景于民，五緣灣還建成了8公里“處處皆景”的環(huán)灣休閑步道，打造了1公里長(zhǎng)的黃金海岸。北起五緣灣的山海健康步道林海線(xiàn)全長(zhǎng)約31公里，營(yíng)造了“通山連海、串景成趣”的游憩休閑空間。
2024年以來(lái)，五緣灣所在的廈門(mén)湖里區(qū)，還新增了12座口袋公園，口袋公園數(shù)量達(dá)到62個(gè)，讓更多老百姓能夠“推窗見(jiàn)綠，出門(mén)進(jìn)園”。這種生態(tài)的改變也讓大家多了一份實(shí)實(shí)在在的幸福感。
生態(tài)修復(fù) 露天礦坑變度假勝地
大海是大自然賦予人類(lèi)的壯麗畫(huà)卷。在這個(gè)夏日，山東青島萊西市的南墅鎮(zhèn)迎來(lái)了很多市民和游客。這里曾經(jīng)是廢棄露天礦坑，經(jīng)過(guò)近幾年的生態(tài)修復(fù)和開(kāi)發(fā)利用，已經(jīng)變身成環(huán)境優(yōu)美的度假勝地。
讓人意想不到的是，風(fēng)景秀美的度假區(qū)在兩年前還是一個(gè)廢棄的露天礦坑。自1997年停產(chǎn)閉坑后，礦坑內(nèi)積水最深超過(guò)40米，水量達(dá)600多萬(wàn)立方米，逐漸形成了一個(gè)水面550多畝的石墨生產(chǎn)廢水坑。坑內(nèi)廢水的PH值一度達(dá)到1至2，這與國(guó)家《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》所要求的6至9之間相差甚遠(yuǎn)。
從2019年開(kāi)始，當(dāng)?shù)芈?lián)合專(zhuān)業(yè)技術(shù)團(tuán)隊(duì)對(duì)坑內(nèi)廢水進(jìn)行治理。但在治理過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，上層水達(dá)標(biāo)了，深處的水卻沒(méi)反應(yīng)。原來(lái)這是由于廢水污染物復(fù)雜導(dǎo)致水體分層，藥劑與廢水難以充分混合造成的。
技術(shù)團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)上百次的實(shí)驗(yàn)，最終自主設(shè)計(jì)出了一套“復(fù)配藥劑+原位水體交換”的創(chuàng)新治理方案。實(shí)現(xiàn)了水體交換和投加藥劑的充分接觸，最終解決了藥劑混合與深層治理難題。
2023年，萊西市在修復(fù)好的礦坑上開(kāi)發(fā)建設(shè)了民宿項(xiàng)目。并依托豐富的自然風(fēng)光和山水資源，打造了越野體驗(yàn)、水上游艇、餐飲與住宿等獨(dú)具特色的旅游項(xiàng)目，為市民游客提供了一個(gè)全新的文旅體驗(yàn)空間，于2024年10月試運(yùn)營(yíng)。
曾經(jīng)的污染區(qū)，變成了水清岸綠的打卡地，實(shí)現(xiàn)了生態(tài)保護(hù)修復(fù)和產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展。 【編輯:胡寒笑】 ...
【焦點(diǎn)】
閱讀更多少睡15分鐘，就會(huì)影響青少年大腦，導(dǎo)致認(rèn)知水平降低！
焦點(diǎn)在這個(gè)快節(jié)奏、高壓力的時(shí)代，青少年們似乎總是在與時(shí)間賽跑，熬夜苦讀、沉浸游戲、刷屏社交……在這場(chǎng)無(wú)盡的追逐中，人們往往會(huì)忽略一個(gè)至關(guān)重要的因素——睡眠。
殊不知，每晚幾小時(shí)的睡眠看似稀松平常，實(shí)則是青少年成長(zhǎng)征途上的“隱秘加速器”。它不僅是讓身體得以休憩與恢復(fù)的港灣，更是大腦發(fā)育和認(rèn)知提升的神奇鑰匙。
認(rèn)知能力是指?jìng)€(gè)體在信息處理、思維運(yùn)作、知識(shí)獲取與應(yīng)用等方面所展現(xiàn)出的綜合能力，與人腦加工、儲(chǔ)存和提取信息的能力息息相關(guān)。它是評(píng)價(jià)學(xué)生智力水平與適應(yīng)能力的重要指標(biāo)，在學(xué)習(xí)中起著至關(guān)重要的作用。近期，發(fā)表在《細(xì)胞報(bào)告》(Cell Reports)雜志上的一項(xiàng)成果揭開(kāi)了青少年睡眠與認(rèn)知能力發(fā)展的秘密！
3222名青少年的科學(xué)數(shù)據(jù)證實(shí)：
睡眠質(zhì)量影響認(rèn)知能力
研究者選取3222名11至12歲的青少年作為發(fā)現(xiàn)樣本，并進(jìn)行為期兩年的隨訪(fǎng)。同時(shí)選1190名13至14歲的青少年作為驗(yàn)證樣本，進(jìn)行兩次重復(fù)研究即四年的隨訪(fǎng)，以獲取高可信度的多項(xiàng)認(rèn)知表現(xiàn)和學(xué)業(yè)成績(jī)等信息數(shù)據(jù)。在研究期間，研究者通過(guò)讓受試者佩戴智能化設(shè)備來(lái)采集包括睡眠周期、生理信號(hào)及行為模式等多個(gè)維度在內(nèi)的客觀睡眠特征信息。同時(shí)，利用磁共振成像技術(shù)分析不同腦區(qū)體積及不同區(qū)域之間的連接性。
大腦皮質(zhì)、皮質(zhì)下體積的變化以及大腦網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部連接方式(控制不同腦區(qū)之間的功能協(xié)同與信息交互關(guān)系)與認(rèn)知功能、記憶等密切相關(guān)。在本次研究中，研究者基于獲取的數(shù)據(jù)將腦劃分為85個(gè)大腦體積指標(biāo)，其中包括68個(gè)皮質(zhì)體積指標(biāo)和17個(gè)皮質(zhì)下體積指標(biāo)。同時(shí)，充分考慮不同腦區(qū)之間的連接性，共得到282個(gè)大腦網(wǎng)絡(luò)功能性連接指標(biāo)以用于腦功能分析。
研究者利用機(jī)器學(xué)習(xí)算法，應(yīng)用稀疏典型相關(guān)分析方法(稀疏典型相關(guān)分析是一種通過(guò)引入稀疏約束優(yōu)化傳統(tǒng)典型相關(guān)分析的方法，旨在從高維數(shù)據(jù)中提取具有最大相關(guān)性且僅含少量非零系數(shù)的線(xiàn)性組合，以增強(qiáng)結(jié)果可解釋性并降低計(jì)算復(fù)雜度)，將智能化設(shè)備采集到的青少年睡眠特征與腦多模態(tài)成像數(shù)據(jù)相結(jié)合展開(kāi)分析，建立了睡眠特征與腦發(fā)育的定量關(guān)聯(lián)模型。結(jié)果顯示，入睡時(shí)間較晚、總睡眠時(shí)間較短、夜間覺(jué)醒次數(shù)較多的青少年，他們大腦皮層網(wǎng)絡(luò)與皮層下區(qū)域之間的廣泛功能連接減弱。同時(shí)，睡眠期間心率較高，淺睡眠時(shí)長(zhǎng)較短的青少年，睡眠質(zhì)量較差，這與大腦體積的減小以及功能性連接的降低顯著相關(guān)。以上表明不良的睡眠特征可能通過(guò)影響大腦結(jié)構(gòu)和功能對(duì)認(rèn)知功能產(chǎn)生負(fù)面影響。
別再當(dāng)“夜貓子”了！
勸你早睡的科學(xué)依據(jù)來(lái)了！
在本研究中，研究者根據(jù)睡眠特征和大腦結(jié)構(gòu)的關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)，將青少年分為三種類(lèi)型。第一種類(lèi)型的青少年入睡時(shí)間最晚，醒來(lái)時(shí)間最早，平均睡眠時(shí)間最短，整個(gè)睡眠階段的心率較高。第二種類(lèi)型的青少年各項(xiàng)睡眠指標(biāo)接近總樣本的平均水平，睡眠時(shí)長(zhǎng)居中。第三種類(lèi)型的青少年與第一種類(lèi)型的相反，他們?nèi)胨瘯r(shí)間最早，在整個(gè)睡眠階段的心率最低，平均睡眠時(shí)間最長(zhǎng)，平均睡眠時(shí)間比第一種類(lèi)型青少年多了約15分鐘。
研究者對(duì)三種青少年認(rèn)知表現(xiàn)進(jìn)行分析。盡管各組青少年在學(xué)業(yè)成績(jī)上未顯示出顯著的區(qū)別，但是在晶體智力，即在實(shí)踐中以習(xí)得的經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)的認(rèn)知能力、圖片詞匯量、口頭閱讀識(shí)別能力的測(cè)試中，第三種類(lèi)型的青少年表現(xiàn)明顯最好，第二種居中，第一種最差。對(duì)青少年大腦體積和功能網(wǎng)絡(luò)連接性的發(fā)育情況分析發(fā)現(xiàn)，第三種青少年的腦體積最大，皮層-皮層下平均功能連接強(qiáng)度最強(qiáng)。而第一種青少年腦體積最小，皮層-皮層下平均功能連接強(qiáng)度最弱?？梢?jiàn)，通過(guò)優(yōu)化青少年的睡眠習(xí)慣，改善睡眠質(zhì)量來(lái)促進(jìn)其認(rèn)知發(fā)展是有理可依的！
如何提高睡眠質(zhì)量？小妙招請(qǐng)收好
1保持規(guī)律的睡眠時(shí)間
規(guī)律的睡眠時(shí)間對(duì)于維持高質(zhì)量的睡眠至關(guān)重要。人體內(nèi)存在一個(gè)自然的生物鐘，調(diào)控每天的睡眠與覺(jué)醒周期，確保人們?cè)诤线m的時(shí)間進(jìn)入睡眠狀態(tài)，并在需要時(shí)保持清醒。當(dāng)我們的睡眠時(shí)間保持規(guī)律時(shí)，這個(gè)生物鐘能夠得到有效的同步和維持，從而對(duì)睡眠質(zhì)量產(chǎn)生多方面的積極影響。
2進(jìn)行規(guī)律的運(yùn)動(dòng)
運(yùn)動(dòng)通過(guò)影響體溫、心臟及自主神經(jīng)功能、內(nèi)分泌系統(tǒng)等多種途徑影響睡眠。長(zhǎng)期規(guī)律的中等強(qiáng)度有氧運(yùn)動(dòng)能夠提高深度睡眠時(shí)間，幫助身體更好地恢復(fù)和修復(fù)，這對(duì)于鞏固記憶、調(diào)節(jié)情緒以及增強(qiáng)免疫系統(tǒng)功能都至關(guān)重要。然而，也需要注意運(yùn)動(dòng)的時(shí)間與強(qiáng)度，合理安排運(yùn)動(dòng)計(jì)劃。
3減少睡眠環(huán)境的光照
褪黑素對(duì)調(diào)節(jié)睡眠起著至關(guān)重要的作用。它在夜間分泌增加，幫助人們?nèi)胨⒕S持睡眠狀態(tài)，而光照則會(huì)抑制褪黑素的分泌。因此，當(dāng)眼睛暴露在光線(xiàn)下時(shí)，視網(wǎng)膜會(huì)將這一信號(hào)傳遞給松果體，抑制褪黑素的產(chǎn)生，從而使人保持清醒狀態(tài)。因此，通過(guò)減少夜間電子設(shè)備使用時(shí)間等方法來(lái)減少環(huán)境光照有利于睡眠。
4注意睡前飲食
進(jìn)食較晚可能會(huì)導(dǎo)致睡眠時(shí)間縮短以及體重增加。因此，在期望入睡時(shí)間前后兩小時(shí)內(nèi)最好避免進(jìn)食。同時(shí)，咖啡因、尼古丁和酒精等刺激性物質(zhì)均可能影響睡眠質(zhì)量，在睡前應(yīng)盡量避免攝入。
結(jié)語(yǔ)充足的、高質(zhì)量的睡眠對(duì)于維持大腦的正常功能和提升認(rèn)知能力至關(guān)重要。通過(guò)優(yōu)化睡眠環(huán)境、保持規(guī)律的睡眠時(shí)間、減少睡前刺激等方式，我們可以有效改善睡眠質(zhì)量。讓我們從今晚開(kāi)始，共同關(guān)注睡眠健康，為大腦充上足足的電！
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