人工智能如何改善睡眠？麻省理工學院實驗室和 DeRucci 集團中國團隊找到新解決方案

中國東莞, 2025年11月6日 (環球通訊社) -- 2025年10月27日，麻省理工學院實驗室舉行閉門演示活動，發布其最新研究成果：“FiberCircuits”智能光纖平台。該平台由麻省理工學院終身教授、實驗室學術負責人、傳感器與環境智能研究組主任約瑟夫·帕拉迪索(Joseph Paradiso)牽頭，與來自中國的研究和工業團隊共同開發。

這項創新技術將傳感、計算和反饋系統集成在纖維內部，使柔性材料具備自主智能，為人工智能在睡眠健康研究中的應用開闢了新方向，也代表了中美在智能軟材料領域科學合作的重大成果。

此次聯合研究基於“讓科技像面料一樣自然融入生活”的核心理念。雙方研究團隊在系統架構、算法設計、應用驗證等多個層面展開合作，通過在光纖中嵌入微型傳感器和人工智能芯片，實現了信號採集、邊緣推理和反饋機制的一體化設計。

Paradiso指出，FiberCircuits標誌著人機交互進入“可編織智能”階段——當纖維本身俱備感知和思維能力時，技術可以以更自然的方式理解和改善人類睡眠。

帕拉迪索說：“將傳感器和電路嵌入到纖維狀物體中，可以將它們編織成衣服等物品，這將把可穿戴計算提升到一個全新的水平。我預計這項技術將催生許多應用。這是一個潛在的遊戲規則改變者，將帶來許多新的可能性。”

確實，智能纖維極有可能成為下一代傳感器形式之一，特別是在涉及人體接觸的場景中，例如睡眠監測、醫療康復、智能家居等。但它們不會完全取代現有傳感器，而是開闢一條“材料即傳感器”的新路徑，將傳感能力融入環境和日常物體中。

中國合作夥伴團隊來自DeRucci集團，在系統工程和睡眠場景驗證方面發揮了關鍵作用。

依託我國在睡眠科學和家庭健康方面的研究基礎，研究人員針對不同人群的睡眠姿勢和呼吸特徵搭建了實驗模型和測試平台，為FiberCircuits的信號採集和算法訓練提供了堅實的數據支撐。聯合開發的實驗樣機在舒適性、耐用性和響應準確性方面取得了階段性成果，為未來拓展智能床上用品和健康監測研究奠定了基礎。

FiberCircuits技術的核心在於使柔性材料實現“傳感-計算-反饋”的閉環功能。研究團隊將小至0.9毫米的集成電路嵌入到可編織的柔性電路中，使纖維能夠實時捕獲呼吸、體溫、皮膚電反應和微運動等信號，並通過優化的tinyML算法進行局部推理。

DeRucci集團CTO陳文澤告訴《Jazzyear》，FiberCircuits技術的邊緣側算法主要由DeRucci主導。 “我們更喜歡把大部分推理任務，以及能夠擬合我們生理特徵的數據和功能放在邊緣側。這樣可以減少對用戶的干擾，保護用戶數據隱私和安全。”

該系統還可以通過光、聲音或微刺激等反饋機制來驗證算法，實現非侵入性、低功耗的信號交互。 中國團隊協助完成了睡眠監測相關的多維信號標定實驗，並參與了纖維材料的批量測試，確保模型訓練的穩定性和通用性。

可以看到，DeRucci團隊在此次合作中展現出了三大優勢：

工程：批量測試、材料一致性驗證。

數據：來自不同睡眠人群的大量樣本。

應用場景：更接近消費級實現的行業場景。

活動期間，聯合研究團隊展示了多個睡眠科學實驗驗證原型：

基於FiberCircuits的床墊驗證平台，測試低密度分佈式傳感器網絡在姿勢識別方面的靈敏度。

集成光電容積描記法（PPG）和肌電圖（EMG）模塊的眼罩原型，用於研究呼吸節律和夜間肌肉活動的監測準確性。

基於慣性測量單元 (IMU) 和皮膚電響應傳感器的枕頭結構，用於分析壓力變化和環境反饋之間的動態關係。

所有原型均用於實驗目的，旨在驗證AI算法在不同睡眠場景下的信號解析能力和人機耦合效果。

麻省理工學院和DeRucci集團在合作過程中建立了可持續的技術交流和人才互動機制。雙方計劃在未來一年進一步擴大樣本人群和實驗場景，共同推動智能纖維技術在睡眠研究、康復輔助和無創健康監測方面的深入探索。研究團隊還將推動部分算法和測試協議的聯合發布，以促進全球研究機構之間的合作和成果共享。

Paradiso教授表示，FiberCircuits不僅僅是材料與人工智能的結合，而是一種科學理念的延伸，讓計算和傳感成為生命本身的一部分。他表示，中美科研領域的密切合作，使這一理念能夠在工程實施和應用驗證上更快實現。未來，這項研究將繼續在健康技術、紡織智能、人機融合等領域產生影響，為全球科技創新註入新的活力。

FiberCircuits展示了一條全新的技術路徑：將傳感、計算和反饋直接集成到材料本身中，使智能不再依賴於附加設備，而是成為環境的一部分。從睡眠監測到醫療援助，以及更廣泛的人機交互場景，這種材料級智能有可能重塑數據採集方式，並為科學和工業協作提供新的接口。

雖然還遠未成熟，但它已經展現了一種可能性——智能可以以更低的侵入性、更自然的方式存在於我們的日常生活中。

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