遊騎兵隊戰略性的小睡方式，也許對我們大家都有用。 但如果我們能從嚴苛得毫無必要、而且很有可能是完全落伍的睡眠觀念中解放出來，或許有很多人就此可以睡得更健康、更有效率，哪怕他們不是連睡八個小時。 睡眠不足的問題已經成了各個行業人群共通的苦惱。 在採礦業有大約42%的工人睡眠不足，而在金融或保險業里，也有約27%的職工遭受着同樣的折磨。
由於標準的相關向量機適用於二分類任務，而睡眠的分期是一個多分類任務，與支持向量機的方法相似，採用二元樹思想對睡眠階段進行逐層分期。 1953年，Aserinsky和Kleitman發現了睡眠中眼球的快速轉動，即快速眼動睡眠期(Rapid Eye Movemrnt, REM)被發現。 隨後，為了能夠對睡眠進行定量分析研究，R&K標準被制定。 這一標準由Rechtsehafen與Kales於1968年提出。 除了清醒期(Wake, W)，睡眠可以分為快速眼動睡眠相(Rapid Eye 睡眠周期計算2023 Movemrnt, REM)和非快速眼動睡眠相(Non-Rapid Eye Movement, NREM)。
睡眠周期計算: 神經網絡輸入
深層睡眠時，大腦會產生腦波中頻率最低的delta波（清醒時會產生頻率高的beta波）。 我們希望待在樓梯底層的時間越久越好，沉睡其中，因為這裡是我們恢復精神和體力、真正從睡眠獲益的地方。 有些讀者可能知道，人類生長激素（HGH）是在體育界禁用的體能增強藥物，但我們的身體天生會分泌HGH，而且效果強大。 布魯伊斯博士（Michael J. Breus）形容HGH是「所有人在日常生活當中為了促進細胞生長、修復組織、恢復日常壓力中損耗的體力，從實質（並感覺到）重拾活力的關鍵因素」。
美國睡眠醫學會（AASM）將NREM分為三個階段：N1，N2和N3，其中最後一個階段也稱為delta睡眠或慢波睡眠。 整個周期通常按順序進行：N1 → N2 → N3 → N2 → REM。 當一個人從深度睡眠返回第 2 階段或第 1 階段時，就會發生快速眼動睡眠。 晚上早些時候的深度睡眠（N3期）更多，而REM睡眠的比例在自然清醒前的兩個周期中增加。 非快速眼動睡眠首先發生，過渡期後稱為慢波睡眠或深度睡眠。 在這個階段，體溫和心率下降，大腦消耗的能量減少。
睡眠周期計算: 睡眠
又稱為 短晝夜睡眠週期，睡夢週期 或 快速動眼—非快速動眼（REM-NREM）週期，以示區別於睡眠和覺醒間的晝夜交替。 人類的睡眠週期約70至110分鐘（90±20分鐘）。 也許是你的iPhone手機屏幕亮起，提醒你收到了一封新的電子郵件。
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- 舉例來說，早在我們考慮到健身狂和久坐生活型態的人有不同需求之前，業界就已經普遍接受卡路里的建議消耗量會因為性別而有所差異了。
- 處於REM睡眠模式的你，眼睛是會快速移動的，會看到一個人睡覺時閉著眼睛，但是眼睛仍舊轉個不停！
- 當出現一個睡眠紡錘波或者K複合波，將此時期判讀為N2期睡眠。
- ※舉個例子，頹廢的大學生小Jake今天晚上12點半上床，隔天醒來看到鬧鐘顯示8點50分，但又去睡回籠覺睡到10點整左右。
- 週期時段是固定的，因此一個人每晚會經歷最少4至6個睡眠週期 - 相等於6至9個小時的睡眠時間。
- 睡眠，是自然恢復的心智和身體狀態，其特徵是意識改變，相對抑制的感覺活動，肌肉活動減少以及快速動眼睡眠幾乎所有骨骼肌受到抑制[1]，以及與周圍環境的互動減少[2]。
「世界睡眠日」選定在每年的3月21日是有特別意義的，因為這天是春季的第一天，因為週期性的季節變換和睡眠的晝夜交替規律都密切影響人們的生活。 睡眠的各種目的和機制是正在進行的大量研究的主題。 常常覺得晚上沒睡好，白天精神不繼，時常打瞌睡嗎？ 下方「艾普沃斯嗜睡自我評量表」 (Epworth Sleepiness Scale) 是目前最常用來評估睡眠障礙者白天嗜睡情況的問卷之ㄧ，一般民眾可用來瞭解自己是否有「睡眠債」的可能。 處於REM睡眠模式的你，眼睛是會快速移動的，會看到一個人睡覺時閉著眼睛，但是眼睛仍舊轉個不停！ 睡眠週期是由睡眠剛啟動的昏昏欲睡逐漸變沉，經由慢波期和快速動眼期（異相睡眠期），這幾個睡眠階段（以往共分5個階段，最新定義共4個階段）之間的往復循環。
睡眠周期計算: 睡飽還是覺得累？你的「深度睡眠」時間夠嗎？深度睡眠有哪些好處？
我們絕大部分的睡眠時間都處於這種狀態，所以有時候睡眠感覺就像一道漫長的樓梯，尤其是那些完全困在淺眠階段的人。 訊息整合和增進運動表現都與這階段有關，繼續往下走，我們便開始過渡到真正的好東西。 這時，我們可以從睡眠週期做計算，抓住正確的睡覺時間、長度，避免失眠問題產生。 例如本身需要睡7個小時才有精神，習慣晚上11：00就寢，根據睡眠週期計算，假如一個週期是90分鐘，將會於隔日上午06：30起床（約5個週期），不宜過多過少，可依照個人睡眠時間與習慣做調整。 在1972年，一位法國的神經精神科醫師Christian 睡眠周期計算2023 Guilleminault認為睡眠只是身體內部需要的反映，感官活動及身體的物理運動在睡眠時會停止，但若給予合適刺激便可使其醒來。
Costa等人則發現多尺度熵能夠區分不同睡眠時期之下的差異性 [83] 。 在睡眠腦電的監測過程中，通常會受到心電、肌電、眼電以及環境噪音的影響 睡眠周期計算2023 [70] ，為了能夠排除噪音對於睡眠分期結果的影響，需要對數據進行一定程度的預處理。 睡眠周期計算2023 在醫學研究中，關注的腦電頻率範圍在0.5~35 Hz之間[71]，低於或高於這一頻率範圍的腦電波通常被視為噪音處理，這些噪音會對睡眠分期的結果產生很大的影響。 呂甜甜等[72]對腦電數據進行了降噪處理，採用「db4」小波對原始EEG進行7層分解，採用中值濾波法對呼吸信號進行去噪處理，得到較純淨的信號。
睡眠周期計算: 睡眠周期
熟睡後70至90分鐘便會進入該階段，由活躍的大腦活動組成，你會開始做夢，眼睛會快速移動。 這個階段對於人的記憶功能非常重要，能改善身體整體處理信息的性能。 袁醫生以製作陶瓷做比喻，深層睡眠的過程是用作選擇哪些記憶要留下來記住，猶如弄一個雛形；快速動眼期就是將這些片段串連成為記憶及有關係的事件，好像做後期修飾一樣，而大部分的夢都是在快速動眼期發生。 袁醫生亦指出，在快速動眼期階段，眼球會快速轉動，同時身體肌肉放鬆，這是一個很重要的保護機制，因為可以避免在睡眠時身體不由自主地郁動而受傷。
在Koley等人[85]的實驗中，分別從時域、頻域以及非線性方向提取特徵。 睡眠周期計算2023 在時域特徵中，提取出從一階到四階的特徵，這些特徵分別是均值、方差、偏度以及峰度。 這些特徵分別表示出了腦電數據的集中趨勢、離散度以及不對稱性和峰值 [86] [87] 。
睡眠周期計算: 睡眠周期結束時醒來比較精神
其次為每一棵樹準備訓練集，訓練集中的數據採用採樣的形式得到。 然後訓練每一棵樹，對於每一棵樹，Fraiwan等人都輸入了四個不同的特徵，而且輸入特徵的過程是完全隨機的，這可以保證分類器對於噪音的敏感性降到最低。 Fraiwan等人的實驗取得了83%的分類準確率。
在睡眠分期方面，各種不同的神經網絡也都取得了較高的分期準確率。 神經網絡應用於睡眠分期時，輸入以及網絡結構是兩個重要方向。 如果一個人覺得他們沒有做夢或者一個夜晚中只做了一個夢，這是因為他們關於那些夢的記憶已經消失了。 這種「記憶抹除」的情況通常發生在一個人是自然緩和地從快速動眼睡眠階段經過慢波睡眠期而進入清醒狀態。 通常來說，當我們提到自己缺覺的情況越來越嚴重時，人家總會勸我們要早點上床，晚上盡量多睡。 睡眠周期計算 但這個解決方法也許恰恰會部分導致失眠的問題發生。
睡眠周期計算: 睡眠剝奪
由於在訓練的過程中，長短時記憶神經網絡需要很長時間收斂，於是對網絡加入了一個預訓練的過程。 首先在兩個卷積神經網絡之後加一個softmax層用於分類，進行預訓練。 然後將訓練好的卷積神經網絡加上長短時記憶網絡。 DeepsleepNet網絡的分期總體準確率達到82.0%，是一個可以接受的結果，另外，由於該網絡的層數較少，對分期的結果有一定的影響，如果增加網絡的複雜性，準確率應該也會有所提升。 近年來，深度學習技術的理論得到了極大的發展 [19] [20][21]，而且隨著計算機計算能力的加強以及GPU技術的出現，越來越多的深度學習項目取得了令人欣喜的成果[22][23] 。
除了有足夠的睡眠，睡眠的質素也很重要，要盡量增加深層睡眠的時間，因為若只持續停留於淺層睡眠狀態，不論睡多久翌日還是會感到疲憊。 睡眠除了能恢復體力，對增強免疫力、整理記憶、腦部發展、情緒等都有幫助，因此有充足的睡眠對人體十分重要。 一個完整的睡眠周期原來大約為90分鐘，然而每晚淺層睡眠和深層睡眠應佔多長時間才可以有良好的睡眠質素呢？ 要建立良好的睡眠習慣，醫生提醒要注意以下5件事。 人們若欠缺適量的睡眠，將有可能導致一些後遺症，如白天嗜睡、情緒不穩定、憂鬱、壓力、焦慮、免疫力降低、判斷力減退、失去邏輯思考力、工作效率下降等。
睡眠周期計算: 分類
因人而異，通常成年人一晚深度睡眠時間只佔15~25%，以睡眠8小時來計算，深眠時間大概在72~120分鐘之間，也就是1~2個小時。 因為在同一個晚上的睡眠中每個週期的長度也可能都不一樣，而其中最重要的是第一個睡眠週期，後面會再詳細說明。 整個晚上的睡眠期間會一直在快速動眼期和深度睡眠期中間所有階段之間跳動，這可能不好理解，看看下面的圖就知道了。 漢語中忌諱直接說「死」，有用「長眠」形容死亡[19]。 人若缺少睡眠，神經系統就會出現紊亂，內分泌系統和精神活動都會出現障礙，甚至死亡。 [20]保持七至八小時的睡眠的人，其死亡率低於其他人[21]。
Jung等對比了幾種分析方法，結果證明，主成分分析法能夠有效去除各種偽跡 [77] 。 睡眠自動分期的主要挑戰是如何處理信號的噪聲、干擾和不平衡性，以及如何提高模型的泛化能力和魯棒性。 目前，已經有許多研究者提出了各種各樣的方法來解決這些問題，例如使用數據增強、特徵選擇、集成學習、卷積神經網絡、循環神經網絡等技術。 這些方法在不同的數據集上都取得了一定的效果，但是仍然有改進的空間和潛力。
睡眠周期計算: 睡眠的特徵
問題不是質跟量那麼簡單，而是要找出自己的需要。 對一般人而言，理想狀態是一個禮拜睡滿35個周期。 如果你沒有刻意安排卻睡得太少，可能表示你太勉強自己了。 睡眠周期由4個不同階段組成（有時候是5個），你可以把這段周期簡單想像成沿著樓梯往下走的一段路程。 與支持向量機相似的一種分類器是相關向量機，與支持向量機相比，相關向量機的解更稀疏，泛化能力也能好。 沈躍、劉慧等人利用相關向量機結合二元樹的思想對睡眠進行自動分期，取得了比支持向量機更好的結果 睡眠周期計算2023 [97] 。
