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童年逆境經驗,如何影響生理與心理?《深井效應》所說的故事

貓心
・2019/10/05 ・4850字 ・閱讀時間約 10 分鐘 ・SR值 559 ・八年級

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從佛洛伊德以來,心理學界所探討的不外乎是童年創傷。哈利·哈洛(Harry Harlow)的恆河猴實驗、約翰·鮑比(John Bowlby)的依附理論,將精神分析中童年創傷的說法,帶入了科學化的心理學當中。然而,童年創傷影響的不只是心理層面,竟也有可能影響生理層面。

娜汀·哈里斯(Nadine Harris)的著作《深井效應》,在去年年底於台灣問世,書中的許多片段在網路上引起了許多討論。如今我拾起這一本書,想一窺童年創傷的究竟。

娜汀·哈里斯讀的是公共衛生學碩士、醫學博士,從未接觸過心理創傷這一塊,但卻從一名生長停滯的七歲孩童身上,開啟了通往研究童年創傷的那扇門。這位孩童在四歲時被性侵後,身體就不再發育了。但另一篇在  1998 年發表的研究,裡面的案例更不可思議1

童年逆境經驗,讓人們比較容易生病?

1998年文斯·費利帝(Vincent Felitti )等人所發表的研究,主要探討童年受虐及家庭關係失衡等童年逆境經驗( Adverse Childhood Experiences, ACE)對於多項成人死因的關聯性。該研究將童年逆境經驗區分為十個種類:

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情感虐待(一再發生)、肢體虐待(一再發生)、性虐待(曾經發生)、肢體忽視、情感忽視、家中有藥物濫用情形(和酗酒者或濫用藥物者同住)、家中有心理疾病患者(和憂鬱症患者、心理疾病患者或曾嘗試自殺者同住)、母親遭受暴力對待、父母離異或分居、家中有犯罪情形(家人入獄)等十項,每一個類別都計 1 分。

該份問卷的樣本數大得嚇人,有 17421 名病患作為他們的受試者。受試者中在 18 歲以前,曾經遭受過上列的 10 項中至少一項者占 67%,且有 12.6% 的人遭遇到四種以上的童年逆境經驗。而一個人遭逢越多項童年逆境經驗,他們長大之後身體不健康的可能性就越高。

童年逆境經驗與疾病的關聯性讓人好奇。圖/maxpixel

若一個人曾遭逢四種以上的童年逆境經驗,那麼他罹患冠狀心臟病的機率是沒有童年逆境經驗者的 2.2 倍、罹患任何癌症的機率是 1.9 倍、罹患慢性支氣管炎或肺氣腫(慢性阻塞性肺病)的機率是 3.9 倍、中風的機率 2.4 倍、糖尿病的機率 1.6 倍曾試圖自殺的可能性是 12.2 倍、嚴重肥胖的機率是 1.6 倍、過去一年有兩周以上心情憂鬱的機率是 4.6 倍、曾使用非法藥物的機率是 4.7 倍、曾注射藥物的機率是 10.3 倍、目前有抽菸習慣的機率是 2.2 倍、曾患有性病的機率則是2.5倍。

有些科學家試算了童年逆境經驗、危險行為和身體健康之間的關係。結果發現,抽菸、喝酒、缺乏運動、過胖等危害健康的行為,確實會帶來心臟病、肝病等等,但發現這些行為的解釋率只佔了五成左右。也就是說,即便有著童年逆境經驗的人,小心避免這些危害健康的行為,依然比別人更有可能得到心臟病或肝病1

why?難道不是因為童年逆境經驗,讓他們更有可能做出這些危害健康的行為,所以才讓他們生病的機率比較高嗎?這後面到底還隱含著什麼呢?

童年逆境經驗與失調的生理機制

對於這個缺口,有個關於身體壓力反應的研究,提供了一絲絲的線索。研究者探討寄養家庭的學齡前孩童,身體的壓力反應(特別是下視丘-垂體-腎上腺軸,簡稱HPA軸),會不會受到痛苦的經歷所影響?

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曾受虐的兒童,即使離開受虐環境調控皮質醇濃度的機制還是很可能失衡。圖/imdb

他們收集了 117 名曾遭逢童年逆境經驗,而寄宿在寄養家庭中的孩子,與 60 名貧窮家庭,但不曾遭受虐待的孩童,分析他們的皮質醇濃度註1。結果發現,雖然寄養家庭和貧窮家庭的孩子,父母教育程度或收入都差不多,但貧窮家庭的孩子依然和父母同住,即便家庭清寒,但他們沒有受虐經驗,也沒有接觸過兒童保護服務單位,這些孩子的皮質醇濃度很正常;但那 117 名曾經受虐的孩童,皮質醇濃度較高,一整天下來皮質醇分泌的量也不規律──晨間的皮質醇濃度比清寒家庭的孩子低,但夜間與整天平均的皮質醇濃度比清寒家庭的孩子高。也就是說,他們調控皮質醇濃度的機制失衡了3

而卡瑞恩醫師則進一步研究皮質醇對於創傷後壓力症候群的孩子腦部的影響,主要受測對象是 10 到 16 歲的病人。結果發現,孩子創傷後壓力症候群的症狀越多,皮質醇濃度就越高,海馬迴體積也越小,過了 12 到 18 個月,研究者第二次測量孩子海馬迴的體積,發現他們的海馬迴又變得更小了。即便他們已經不再經歷創傷事件,但他們負責學習與記憶的腦區,卻不停地縮小,顯示著過去的壓力依然不停地損害著他們的腦神經系統4

我曾經在我的文章《童年創傷經驗與海馬迴萎縮的關聯性》中提到其中可能的機制,而這篇研究又再次支持了這樣的假說——童年創傷經驗確實有可能造成我們的海馬迴萎縮。

但是,這篇研究似乎還是沒有辦法回答「為什麼有著童年逆境經驗的人,小心避免這些危害健康的行為,依然比別人更有可能得到心臟病或肝病?」這個問題。

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沒關係,讓我們再看看其他的研究。其他研究發現,壓力反應除了影響海馬迴之外,也會打亂了他們的內分泌系統、大腦系統,以及免疫系統。

有過童年逆境經驗的孩子通常更容易渴望高油、高糖的食物。/pexels

先來談談內分泌系統。遇到壓力時,有過童年逆境經驗的孩子,他們的生長激素、性激素(雌激素與睪固酮)、甲狀腺素、胰島素(負責調節血糖)的濃度都會下降,而這些生理反應,影響了一個孩子的發育與生理平衡。這就是為什麼那個在 4 歲時被性侵的孩子會停止發育生長的可能原因。

除此之外,壓力反應也可能會影響一個人的大腦的腹側被蓋區,這個區域和多巴胺有關,當它失調之後,孩子更容易渴望高油、高糖的食物,使得他們更容易受到肥胖所擾。

除了腹側被蓋區之外,童年逆境經驗也會導致大腦其他區域失調。本書的作者認為,有許多 ADHD 孩子,事實上並非是 ADHD,他們注意力無法集中的真正原因來自於壓力反應系統長期失調,使得他們大腦前額葉皮質受到抑制、杏仁核過度活化,以至於身體的壓力反應調節功能壞掉了——在她評估過 702 位病人之後,她發現,若一個孩子有四種以上的童年逆境經驗,這個人遇到學習或行為問題的機率是一般人的 32 倍1

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再者,壓力激素也會影響免疫系統。在費利帝參與的後的研究中,分析了 15000 筆資料,檢驗童年逆境經驗和因為類風濕性關節炎、狼瘡、第一型糖尿病、乳糜瀉、特發性纖維化等自體免疫疾病而住院的關聯性,結果發現,童年逆境經驗分數兩分以上的人,因自體免疫疾病而住院的機率,是一般人的兩倍5

嗚嗚嗚我不依。圖/giphy

而一群紐西蘭的研究者,則花了 30 年追蹤研究 1000 人,並記錄他們生命中的一些健康資訊,找到了測量發炎程度的方法。他們發現,即便孩子遭到虐待已經是 20 年之前的事情了,但他們體內依然有四種發炎標記比一般人高。

由於他們是從孩子遭逢受虐事件之前就已經開始追蹤孩子的狀況,因而更能證實童年逆境經驗與健康狀況不佳的因果關係。這份研究再次支持了免疫系統的平衡會受到童年逆境經驗所影響6,而免疫系統的受損,恰好回答了「為什麼有著童年逆境經驗的人,小心避免這些危害健康的行為,依然比別人更有可能得到心臟病或肝病?」這個問題。

綜合而言,惡性壓力反應不僅僅會影響神經系統、內分泌系統,免疫系統也深受其害。然而,這還不是故事的全貌。

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不只是生理系統,依附不被滿足導致基因問題

如果你曾經讀過我關於依附理論的文章,肯定會了解依附關係對於兒童發展的重要性。我曾經在《人際的「溫度」,依附的基礎》一文當中提及,根據哈洛的研究,擁抱與安撫,是創造安全堡壘的基礎。

愛舔媽媽能改變寶寶一輩子的壓力反應。圖/peakpx

然而,擁抱與安撫,竟有可能改變一個人基因展現的方式。邁克爾·梅尼 (Michael Meaney)的研究團隊,觀察了兩組大鼠媽媽和大鼠寶寶的互動,他們發現大鼠寶寶在被研究者觸碰之後,大鼠媽媽會透過舔毛、梳毛 (licking/grooming)的方式安慰大鼠寶寶,但是有的大鼠媽媽舔的頻率高,有的則是一下就結束了,就像人類、恆河猴的擁抱與安撫一般。

結果,研究者發現,高舔毛、梳毛組的老鼠,在面對高壓刺激時,他們的皮質酮等壓力激素比低舔毛、梳毛組來得更低,且舔的越多,壓力激素就越低;再者,高舔毛組的老鼠,比低舔毛組的老鼠,更容易關閉他們的壓力反應。更重要的是,老鼠寶寶剛出生的那十天當中所發生的舔毛頻率高低,足以影響牠們的一生,甚至當牠們在成為母親的時候,愛舔媽媽養出來的孩子,也會成為愛舔媽媽7

但更重要的是,這些舔毛反應,影響了大鼠的表觀遺傳(epigenetics)註2,所謂表觀遺傳學指得是,在不改變基因序列的情況下,透過其他的機制,改變了遺傳基因的表現與變化。

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那些愛舔媽媽的行動,讓孩子體內分泌了大量的血清素,同時改變了調控壓力反應的 DNA 轉錄的方式,改變了寶寶一輩子的壓力反應7

為了進一步確認是表觀遺傳學決定了大鼠寶寶的壓力反應方式,他們進一步將「愛舔」與「不愛舔」媽媽生出來的小孩互換,讓愛舔媽媽照顧不愛舔媽媽生出來的孩子,不愛舔媽媽照顧愛舔媽媽生出來的孩子,結果發現,愛舔媽媽生出來的孩子,被不愛舔媽媽帶大之後,會變成焦慮的成鼠,壓力激素濃度比較高,而且在他們生孩子之後,也比較不愛舔自己的孩子8

鼠寶寶的快樂成長就從舔舔開始。圖/giphy

除了表觀遺傳學之外,DNA上的端粒註3也會受到童年逆境經驗所影響。一份研究分析了美國 4598 名參與美國健康與退休調查研究者的資料,結果發現,端粒縮短的原因,大部分是童年逆境經驗所致,和成年逆境經驗沒有顯著相關。參與者每經歷一種童年逆境經驗,端粒較短的機率就上升 11%。而比起家庭的金錢壓力,家中的負面事件,如虐待、家長濫用酒精或藥物等等,和端粒縮短更有關係9。另一份研究則發現,有過童年逆境的人,患有創傷後壓力症候群後,端粒會比較短,但──沒有童年逆境經驗的人,就算患有創傷後壓力症候群,端粒也不會比較短10

結果證明了,童年逆境經驗影響的層面,可以深入到基因的層次。然而,知道了童年逆境經驗對我們的影響甚深,我們又該怎麼做呢?下一篇文章,就讓我們把焦點轉移到童年逆境經驗的處方。

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註解

  1. 用以因應長期壓力的一種激素,關於身體面對壓力的機制,可以參考:面對壓力時,我們的身體會如何反應?–《知識大圖解》
  2. 在不改變DNA序列下,影響基因的表現或變化,可參考:拉馬克的逆襲?從用進廢退說到表觀遺傳學
  3. 端粒是DNA上的一部分,端粒變短是促使我們老化的主要因素,可參考:細胞可以長生不老?海佛列克極限說不行!

延伸閱讀

  1. 深井效應:治療童年逆境傷害的長期影響
  2. Vincent, Robert, Dale, David,, Alison, Valerie, Mary & James(1998)Relationship of Childhood Abuse and Household Dysfunction to Many of the Leading Causes of Death in Adults:The Adverse Childhood Experiences (ACE) Study.America Journal of Preventive Medicine,Volume 14, Issue 4, Pages 245–258.
  3. Jacqueline,Philip,Katherine & Seymour(2009)Morning Cortisol Levels in Preschool-Aged Foster Children: Differential Effects of Maltreatment Type.Developmental Psychobiology 51(1):14-23
  4. Carrión, Weems,& Reiss(2007). Stress predicts brain changes in children: a pilot longitudinal study on youth stress, posttraumatic stress disorder, and the hippocampus. Pediatrics. 119:509–516.
  5. Shanta,Delisa, William,Vincent,Robert and Janet(2009).Cumulative Childhood Stress and Autoimmune Diseases in Adults.Psychosomatic Medicine 71(2):243-50
  6. Two psychologists followed 1000 New Zealanders for decades. Here’s what they found about how childhood shapes later life
  7. Michael & Moshe(2005). Environmental programming of stress responses through DNA methylation: life at the interface between a dynamic environment and a fixed genome.Published in Dialogues in clinical neuroscience.
  8. Champagne, Weaver, Diorio, Dymov, Szyf , Meaney  (2006). “Maternal care associated with methylation of the estrogen receptor-alpha1b promoter and estrogen receptor-alpha expression in the medial preoptic area of female offspring”. Endocrinology147 (6): 2909–15.
  9. Eli, Alison, Deborah, David, Nancy, Aric and Elissa(2016).Lifespan adversity and later adulthood telomere length in the nationally representative US Health and Retirement Study. Proceedings of the National Academy of Sciences113(42)
  10. O’Donova, Epel, Lin, Wolkowitz, Cohen, Maguen, Metzler, Lenoci, Blackburn, Neylan.(2011).Childhood Trauma Associated with Short Leukocyte Telomere Length in Posttraumatic Stress Disorder.Biological psychiatry 70(5):465-71
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文章難易度
貓心
76 篇文章 ・ 123 位粉絲
心理作家。台大心理系學士、國北教心理與諮商所碩士。 寫作主題為「安全感」,藉由依附理論的實際應用,讓缺乏安全感的人,了解安全感構成的要素,進而找到具有安全感的對象,並學習建立具有安全感的對話。 對於安全感,許多人有一個想法:「安全感是自己給自己的。」但在實際上,安全感其實是透過成長過程中,從照顧者對自己敏感而支持的回應,逐漸內化而來的。 因此我認為,獲得安全感的兩個關鍵在於:找到相對而言具有安全感的伴侶,並透過能夠創造安全感的說話方式與對方互動,建立起一段具有安全感的關係。 個人專欄粉專: https://www.facebook.com/psydetective/ 個人攝影粉專: https://www.facebook.com/psyphotographer/

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拆解邊緣AI熱潮:伺服器如何提供穩固的運算基石?
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2025/05/21 ・5071字 ・閱讀時間約 10 分鐘

本文與 研華科技 合作,泛科學企劃執行。

每次 NVIDIA 執行長黃仁勳公開發言,總能牽動整個 AI 產業的神經。然而,我們不妨設想一個更深層的問題——如今的 AI 幾乎都倚賴網路連線,那如果哪天「網路斷了」,會發生什麼事?

想像你正在自駕車打個盹,系統突然警示:「網路連線中斷」,車輛開始偏離路線,而前方竟是萬丈深谷。又或者家庭機器人被駭,開始暴走跳舞,甚至舉起刀具向你走來。

這會是黃仁勳期待的未來嗎?當然不是!也因為如此,「邊緣 AI」成為業界關注重點。不靠雲端,AI 就能在現場即時反應,不只更安全、低延遲,還能讓數據當場變現,不再淪為沉沒成本。

什麼是邊緣 AI ?

邊緣 AI,乍聽之下,好像是「孤單站在角落的人工智慧」,但事實上,它正是我們身邊最可靠、最即時的親密數位夥伴呀。

當前,像是企業、醫院、學校內部的伺服器,個人電腦,甚至手機等裝置,都可以成為「邊緣節點」。當數據在這些邊緣節點進行運算,稱為邊緣運算;而在邊緣節點上運行 AI ,就被稱為邊緣 AI。簡單來說,就是將原本集中在遠端資料中心的運算能力,「搬家」到更靠近數據源頭的地方。

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那麼,為什麼需要這樣做?資料放在雲端,集中管理不是更方便嗎?對,就是不好。

當數據在這些邊緣節點進行運算,稱為邊緣運算;而在邊緣節點上運行 AI ,就被稱為邊緣 AI。/ 圖片來源:MotionArray

第一個不好是物理限制:「延遲」。
即使光速已經非常快,數據從你家旁邊的路口傳到幾千公里外的雲端機房,再把分析結果傳回來,中間還要經過各種網路節點轉來轉去…這樣一來一回,就算只是幾十毫秒的延遲,對於需要「即刻反應」的 AI 應用,比如說工廠裡要精密控制的機械手臂、或者自駕車要判斷路況時,每一毫秒都攸關安全與精度,這點延遲都是無法接受的!這是物理距離與網路架構先天上的限制,無法繞過去。

第二個挑戰,是資訊科學跟工程上的考量:「頻寬」與「成本」。
你可以想像網路頻寬就像水管的粗細。隨著高解析影像與感測器數據不斷來回傳送,湧入的資料數據量就像超級大的水流,一下子就把水管塞爆!要避免流量爆炸,你就要一直擴充水管,也就是擴增頻寬,然而這樣的基礎建設成本是很驚人的。如果能在邊緣就先處理,把重要資訊「濃縮」過後再傳回雲端,是不是就能減輕頻寬負擔,也能節省大量費用呢?

第三個挑戰:系統「可靠性」與「韌性」。
如果所有運算都仰賴遠端的雲端時,一旦網路不穩、甚至斷線,那怎麼辦?很多關鍵應用,像是公共安全監控或是重要設備的預警系統,可不能這樣「看天吃飯」啊!邊緣處理讓系統更獨立,就算暫時斷線,本地的 AI 還是能繼續運作與即時反應,這在工程上是非常重要的考量。

所以你看,邊緣運算不是科學家們沒事找事做,它是順應數據特性和實際應用需求,一個非常合理的科學與工程上的最佳化選擇,是我們想要抓住即時數據價值,非走不可的一條路!

邊緣 AI 的實戰魅力:從工廠到倉儲,再到你的工作桌

知道要把 AI 算力搬到邊緣了,接下來的問題就是─邊緣 AI 究竟強在哪裡呢?它強就強在能夠做到「深度感知(Deep Perception)」!

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所謂深度感知,並非僅僅是對數據進行簡單的加加減減,而是透過如深度神經網路這類複雜的 AI 模型,從原始數據裡面,去「理解」出更高層次、更具意義的資訊。

研華科技為例,旗下已有多項邊緣 AI 的實戰應用。以工業瑕疵檢測為例,利用物件偵測模型,快速將工業產品中的瑕疵挑出來,而且由於 AI 模型可以使用同一套參數去檢測,因此品管上能達到一致性,減少人為疏漏。尤其在高產能工廠中,檢測速度必須快、狠、準。研華這套 AI 系統每分鐘最高可處理 8,000 件產品,替工廠節省大量人力,同時確保品質穩定。這樣的效能來自於一台僅有膠囊咖啡機大小的邊緣設備—IPC-240。

這樣的效能來自於一台僅有膠囊咖啡機大小的邊緣設備—IPC-240。/ 圖片提供:研華科技

此外,在智慧倉儲場域,研華與威剛合作,研華與威剛聯手合作,在 MIC-732AO 伺服器上搭載輝達的 Nova Orin 開發平台,打造倉儲系統的 AMR(Autonomous Mobile Robot) 自走車。這跟過去在倉儲系統中使用的自動導引車 AGV 技術不一樣,AMR 不需要事先規劃好路線,靠著感測器偵測,就能輕鬆避開障礙物,識別路線,並且將貨物載到指定地點存放。

當然,還有語言模型的應用。例如結合檢索增強生成 ( RAG ) 跟上下文學習 ( in-context learning ),除了可以做備忘錄跟排程規劃以外,還能將實務上碰到的問題記錄下來,等到之後碰到類似的問題時,就能詢問 AI 並得到解答。

你或許會問,那為什麼不直接使用 ChatGPT 就好了?其實,對許多企業來說,內部資料往往具有高度機密性與商業價值,有些場域甚至連手機都禁止員工帶入,自然無法將資料上傳雲端。對於重視資安,又希望運用 AI 提升效率的企業與工廠而言,自行部署大型語言模型(self-hosted LLM)才是理想選擇。而這樣的應用,並不需要龐大的設備。研華的 SKY-602E3 塔式 GPU 伺服器,體積僅如後背包大小,卻能輕鬆支援語言模型的運作,實現高效又安全的 AI 解決方案。

但問題也接著浮現:要在這麼小的設備上跑大型 AI 模型,會不會太吃資源?這正是目前 AI 領域最前沿、最火熱的研究方向之一:如何幫 AI 模型進行「科學瘦身」,又不減智慧。接下來,我們就來看看科學家是怎麼幫 AI 減重的。

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語言模型瘦身術之一:量化(Quantization)—用更精簡的數位方式來表示知識

當硬體資源有限,大模型卻越來越龐大,「幫模型減肥」就成了邊緣 AI 的重要課題。這其實跟圖片壓縮有點像:有些畫面細節我們肉眼根本看不出來,刪掉也不影響整體感覺,卻能大幅減少檔案大小。

模型量化的原理也是如此,只不過對象是模型裡面的參數。這些參數原先通常都是以「浮點數」表示,什麼是浮點數?其實就是你我都熟知的小數。舉例來說,圓周率是個無窮不循環小數,唸下去就會是3.141592653…但實際運算時,我們常常用 3.14 或甚至直接用 3,也能得到夠用的結果。降低模型參數中浮點數的精度就是這個意思! 

然而,量化並不是那麼容易的事情。而且實際上,降低精度多少還是會影響到模型表現的。因此在設計時,工程師會精密調整,確保效能在可接受範圍內,達成「瘦身不減智」的目標。

當硬體資源有限,大模型卻越來越龐大,「幫模型減肥」就成了邊緣 AI 的重要課題。/ 圖片來源:MotionArray

模型剪枝(Model Pruning)—基於重要性的結構精簡

建立一個 AI 模型,其實就是在搭建一整套類神經網路系統,並訓練類神經元中彼此關聯的參數。然而,在這麼多參數中,總會有一些參數明明佔了一個位置,卻對整體模型沒有貢獻。既然如此,不如果斷將這些「冗餘」移除。

這就像種植作物的時候,總會雜草叢生,但這些雜草並不是我們想要的作物,這時候我們就會動手清理雜草。在語言模型中也會有這樣的雜草存在,而動手去清理這些不需要的連結參數或神經元的技術,就稱為 AI 模型的模型剪枝(Model Pruning)。

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模型剪枝的效果,大概能把100變成70這樣的程度,說多也不是太多。雖然這樣的縮減對於提升效率已具幫助,但若我們要的是一個更小幾個數量級的模型,僅靠剪枝仍不足以應對。最後還是需要從源頭著手,採取更治本的方法:一開始就打造一個很小的模型,並讓它去學習大模型的知識。這項技術被稱為「知識蒸餾」,是目前 AI 模型壓縮領域中最具潛力的方法之一。

知識蒸餾(Knowledge Distillation)—讓小模型學習大師的「精髓」

想像一下,一位經驗豐富、見多識廣的老師傅,就是那個龐大而強悍的 AI 模型。現在,他要培養一位年輕學徒—小型 AI 模型。與其只是告訴小型模型正確答案,老師傅 (大模型) 會更直接傳授他做判斷時的「思考過程」跟「眉角」,例如「為什麼我會這樣想?」、「其他選項的可能性有多少?」。這樣一來,小小的學徒模型,用它有限的「腦容量」,也能學到老師傅的「智慧精髓」,表現就能大幅提升!這是一種很高級的訓練技巧,跟遷移學習有關。

舉個例子,當大型語言模型在收到「晚餐:鳳梨」這組輸入時,它下一個會接的詞語跟機率分別為「炒飯:50%,蝦球:30%,披薩:15%,汁:5%」。在知識蒸餾的過程中,它可以把這套機率表一起教給小語言模型,讓小語言模型不必透過自己訓練,也能輕鬆得到這個推理過程。如今,許多高效的小型語言模型正是透過這項技術訓練而成,讓我們得以在資源有限的邊緣設備上,也能部署愈來愈強大的小模型 AI。

但是!即使模型經過了這些科學方法的優化,變得比較「苗條」了,要真正在邊緣環境中處理如潮水般湧現的資料,並且高速、即時、穩定地運作,仍然需要一個夠強的「引擎」來驅動它們。也就是說,要把這些經過科學千錘百鍊、但依然需要大量計算的 AI 模型,真正放到邊緣的現場去發揮作用,就需要一個強大的「硬體平台」來承載。

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邊緣 AI 的強心臟:SKY-602E3 的三大關鍵

像研華的 SKY-602E3 塔式 GPU 伺服器,就是扮演「邊緣 AI 引擎」的關鍵角色!那麼,它到底厲害在哪?

一、核心算力
它最多可安裝 4 張雙寬度 GPU 顯示卡。為什麼 GPU 這麼重要?因為 GPU 的設計,天生就擅長做「平行計算」,這正好就是 AI 模型裡面那種海量數學運算最需要的!

你想想看,那麼多數據要同時處理,就像要請一大堆人同時算數學一樣,GPU 就是那個最有效率的工具人!而且,有多張 GPU,代表可以同時跑更多不同的 AI 任務,或者處理更大流量的數據。這是確保那些科學研究成果,在邊緣能真正「跑起來」、「跑得快」、而且「能同時做更多事」的物理基礎!

二、工程適應性——塔式設計。
邊緣環境通常不是那種恆溫恆濕的標準機房,有時是在工廠角落、辦公室一隅、或某個研究實驗室。這種塔式的機箱設計,體積相對緊湊,散熱空間也比較好(這對高功耗的 GPU 很重要!),部署起來比傳統機架式伺服器更有彈性。這就是把高性能計算,進行「工程化」,讓它能適應台灣多樣化的邊緣應用場景。

三、可靠性
SKY-602E3 用的是伺服器等級的主機板、ECC 糾錯記憶體、還有備援電源供應器等等。這些聽起來很硬的規格,背後代表的是嚴謹的工程可靠性設計。畢竟在邊緣現場,系統穩定壓倒一切!你總不希望 AI 分析跑到一半就掛掉吧?這些設計確保了部署在現場的 AI 系統,能夠長時間、穩定地運作,把實驗室裡的科學成果,可靠地轉化成實際的應用價值。

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研華的 SKY-602E3 塔式 GPU 伺服器,體積僅如後背包大小,卻能輕鬆支援語言模型的運作,實現高效又安全的 AI 解決方案。/ 圖片提供:研華科技

台灣製造 × 在地智慧:打造專屬的邊緣 AI 解決方案

研華科技攜手八維智能,能幫助企業或機構提供客製化的AI解決方案。他們的技術能力涵蓋了自然語言處理、電腦視覺、預測性大數據分析、全端軟體開發與部署,及AI軟硬體整合。

無論是大小型語言模型的微調、工業瑕疵檢測的模型訓練、大數據分析,還是其他 AI 相關的服務,都能交給研華與八維智能來協助完成。他們甚至提供 GPU 與伺服器的租借服務,讓企業在啟動 AI 專案前,大幅降低前期投入門檻,靈活又實用。

台灣有著獨特的產業結構,從精密製造、城市交通管理,到因應高齡化社會的智慧醫療與公共安全,都是邊緣 AI 的理想應用場域。更重要的是,這些情境中許多關鍵資訊都具有高度的「時效性」。像是產線上的一處異常、道路上的突發狀況、醫療設備的即刻警示,這些都需要分秒必爭的即時回應。

如果我們還需要將數據送上雲端分析、再等待回傳結果,往往已經錯失最佳反應時機。這也是為什麼邊緣 AI,不只是一項技術創新,更是一條把尖端 AI 科學落地、真正發揮產業生產力與社會價值的關鍵路徑。讓數據在生成的那一刻、在事件發生的現場,就能被有效的「理解」與「利用」,是將數據垃圾變成數據黃金的賢者之石!

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從童年創傷到大規模暴力瘋狂──《小丑》背後的心理分析
貓心
・2019/10/08 ・3644字 ・閱讀時間約 7 分鐘 ・SR值 578 ・九年級

這次受泛科學所邀,撰寫《小丑》這部電影的心理分析,實在是讓我感到戰戰兢兢,一來是我不敢說我對犯罪心理的層面有多了解,二來是因為,這部電影本身極具煽動性,而文章所做的分析,都有可能被做出過度的詮釋,因此在本文的開頭,我要引用《誰都可以,就是想殺人》一書中的開頭,黃致豪律師寫下的這一段話:

「正因為人的思想與行為模式極其複雜,從來不易歸因於單一因子或事件,因此無論從科學、法律,甚至哲學的觀點,長期浸淫於司法行為科學與法律的實務工作者,其累積的知識越多,往往越不願走那條思考上的捷徑,不希望把犯罪單純地簡化為犯罪者一身、一時、一地的個別行為,進而主張單純地給予對應的懲罰或殺戮。因為這樣的認定根本無助於解決人類所面對的犯罪或司法問題,只是找出一頭供多數群眾洩憤的代罪羔羊而已。」

電影《小丑》描述了這個經典反派的起源故事。圖/IMDb

 

(本文有雷,慎入)

 

 

針對這部電影,我會將我的分析架構分成兩個部分,第一部分探討主角亞瑟的哪些經歷引發他對社會展開報復行動,第二部分則探討群眾群起效尤的效應。

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失效的家庭,先天不良的開始

如果探討一下《小丑》的主角亞瑟,之所以會犯下殺人案的起因,可能可以追溯到童年非常早期:受虐等「童年逆境經驗」( Adverse Childhood Experiences, ACE)對大腦的影響。

《深井效應》一書就有提到,情感虐待、肢體虐待、性虐待等童年逆境經驗( Adverse Childhood Experiences, ACE),和成年後憂鬱症、藥物濫用、酒精濫用、試圖自殺、各種慢性疾病等等都是有關的1。從我們出生的時候開始,我們就有依賴他人的本能。這種本能,即便當我們的照顧者,無法為我們提供照顧,當我們遮風避雨的避風港,同時又成為虐待我們的施虐者時,我們依舊會依賴他們,因為依附是人的本能(可參考依附理論系列文章)。在這種情況下長大的小孩,除了比較有可能發展成矛盾依附之外,同時還有可能帶來更多負面的效果。

電影中呈現,亞瑟在童年養母親不但患有妄想症與自戀型人格,且放任他被虐待。除了受虐,母親遭受暴力對待與家中有心理疾病患者1這兩項童年逆境經驗,也都發生在了亞瑟身上。這些經驗可能使得亞瑟的大腦,遭受到了許多發展上的負面影響。童年逆境經驗可能會因為高皮質醇濃度而導致海馬迴縮小2,3、大腦前額葉皮質受到抑制、杏仁核過度活化4

本劇的主角在幼年時期遭遇可能造成了他對於暴力行為的「先天失調」。圖/IMDb

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探討暴力行為的時候,我們會比較關注前額葉被抑制與杏仁核過度活化的部分。不知道你有沒有聽過費尼斯·蓋吉(Phineas Gage)這位先生,他原本是個好好先生,因為一場意外造成鐵棍穿過前額葉,從此性格大變、暴力無比。沒錯,前額葉是有助於我們做出道德判斷的重要腦區,如果一個人前額葉受損,確實做出暴力行為的可能性就提高了,再加上杏仁核這個讓我們警戒外界危機的腦區,在童年受虐的人身上過度活化,也讓他們變得更容易對外在感到威脅、產生敵意。

在《上帝的黑名單》一書當中,作者引用 1984 年美國聯邦調查局針對 36 名連續殺人案公布的調查報告,裡面指出了這些連續殺人犯,有幾個共同特徵,其中包含家庭破碎、家族遺傳精神疾病、幾乎都遭受虐待、有高智商卻無法專注,以致於長大後很難學得一技之長,難以找到工作5。正因為他們的童年,無法提供他們良好的成長環境,甚至還成了他們的人間煉獄,因而導致這些人的大腦受損。

但是大腦受損並不代表著會犯罪,是什麼讓亞瑟走上暴力犯罪這條路的呢?要回答這個問題,可能可以從變態心理學的角度來做探討。

缺少的保護因子與漸增的危險因子

變態心理學在探討人格違常時,主要會採取「保護因子」與「危險因子」兩個角度。當週圍的保護因子越多、危險因子越少的時候,無論先天條件如何,就不容易發生後天失調造成人格違常,這是變態心理學的觀點。

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針對這個部分,可以簡化為以下的圖:

什麼是保護因子?保護因子就是「保護一個人免於後天失調的因子」。在《深井效應》一書中,作者就提到,睡眠、心理健康、健康的人際關係、運動、營養、冥想等六大項目,是讓一個經歷童年逆境經驗的人,能夠免於後天失調的重要因素4。然而,從電影中可以看到,亞瑟的保護因子──定期的晤談──被政府給裁撤掉了,他也不再吃藥,再加上他缺乏良好的人際關係,這些都是他缺少或後來喪失的保護因子。

而危險因子指的是「讓一個人陷入後天失調的因子」。亞瑟無故被小屁孩搶走廣告看板並被痛毆、被老闆責罵、被同事硬塞了一把槍、因為槍枝被發現而被革職,這些環境中的強大挫折都是造成亞瑟犯罪的危險因子。再加上接下來一連串的事件引爆才造成他走上暴力犯罪的道路。並不是所有遭受童年逆境經驗的人,都會成為殺人犯,亞瑟或許就剛好那麼衰的,先天不良、後天失調。

除了先天失調,還包括了許多危險因子才讓主角走上了危險犯罪的道路。圖/IMDb

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然而,我還是必須要說,先天失調加上後天不良,並不代表一個人就一定會犯罪,心理學探討的是機率與可能性。與其讀完這篇文章後,將身旁受挫的人們貼上危險人物的標籤(這就是一個危險因子),倒不如成為他們的保護因子,為他們提供適當的醫療、心理諮商等資源,以及同理與關心他們。

個人行為如何引發集體暴動

在文章後半段,我則要談談,電影中亞瑟殺害三名上流人士,為何會引發接連群起暴動。

亞瑟在殺害三名欺侮他的人的時候,並不是事先策劃好的,他也沒有想到會帶來社會這麼大的動盪。之所以會如此,是由於整個故事的背景集合,包含了「他殺的剛好是上流人士」、「這座城市貧富差距很大」、「媒體渲染式的報導」。這樣的背景在電影中使得一些過得不好的人,自我投射、站在「小丑」這邊,戴上小丑面具上街遊行抗議。

我們的大腦中,有一種叫做鏡像神經元的神經,這種神經元很特別,例如我們看見別人的身上有蟲在爬,也會覺得自己的身體癢,就是這種神經造成的。這種天生「認同」的本能會受到一些訊息而激發,就像《小丑》電影中一樣,讓這些平時過得不好的人,站到了小丑這一邊,對抗那些滿口「我是來幫助他們的」的政治人物。

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過去研究發現,當受試者觀看與自己相同族群的人做一件事情,比起觀看與自己不同族群的人做一件事情,鏡像神經元的反應是比較強烈的。也就是說,我們天生就有對認同的族群產生模仿行為的腦神經 註 1

而這些貧窮的群眾充滿不滿的情緒,看見有人對富人展開殺戮,便比較有可能站在小丑這邊。在電影中就出現了上街示威遊行抗議,甚至隨意破壞市政、殺戮有錢人士等行為,讓整部劇的張力來到最高點。

不過,這些人之所以敢做出這些行為,除了鏡像神經元帶來的認同感,還有兩個很重要的因素可以討論:「挫折侵略假說(Frustration–Aggression Hypothesis)」與「去個人化(Deindividualization)」。

小丑在故事中成為群眾暴力的引爆點。圖/IMDb

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「挫折侵略」簡單來說就是「遷怒」:當人們對政府、對有錢人的不滿無處發洩時,若遭受這些人的侵略,便成為他們犯罪的最好理由,例如警察要求火車上的每個人拿下面具,就造就了他們毆打警察的結果。

而去個人化則是指:當每個人隸屬於一個群體裡的時候,他們代表的是這個群體,個體感也就消失了,也因此,他們的所作所為,並不需要由個人來負起責任,而是群體共同承擔(Diffusion of Responsibility),個人自認需要承擔的責任也就降低了。當每個人都戴著小丑的面具,每個人都是小丑,人們便越有可能做出在地鐵中痛毆警察、在街上到處破壞等等的行為註2

許多歷史上重大的事件,都是在這樣的情形下發生的,如納粹的迅速崛起,便是一個最佳的例子。如果對這部分有興趣的朋友,我另外推薦《惡魔教室》這部探討群體效應的電影,很值得一看。

最後,我還是想說,《小丑》這部電影,雖然點出了人性中最黑暗的一面,但同時也告訴著我們,如果在任何一個階段,有人伸出援手幫助了亞瑟,都有可能阻止整齣慘劇的發生。

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註解

  1. 想了解鏡像神經元,可參考下列兩篇文章:喜歡他 喜歡他的一舉一動人人都是拷貝貓──暴力影片造就模倣犯?
  2. 想了解群體效應、挫折侵略假說、去個人化,可參考: 鎮暴手中棍,學子身上依: 論警察打人的心理機制
  1. Vincent, Robert, Dale, David,, Alison, Valerie, Mary & James(1998)Relationship of Childhood Abuse and Household Dysfunction to Many of the Leading Causes of Death in Adults:The Adverse Childhood Experiences (ACE) Study.America Journal of Preventive Medicine,Volume 14, Issue 4, Pages 245–258.
  2. Jacqueline,Philip,Katherine & Seymour(2009)Morning Cortisol Levels in Preschool-Aged Foster Children: Differential Effects of Maltreatment Type.Developmental Psychobiology 51(1):14-23
  3. Carrión, Weems,& Reiss(2007). Stress predicts brain changes in children: a pilot longitudinal study on youth stress, posttraumatic stress disorder, and the hippocampus. Pediatrics. 119:509–516.
  4. 深井效應:治療童年逆境傷害的長期影響
  5. 上帝的黑名單:美國七大連續殺人犯實錄
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貓心
76 篇文章 ・ 123 位粉絲
心理作家。台大心理系學士、國北教心理與諮商所碩士。 寫作主題為「安全感」,藉由依附理論的實際應用,讓缺乏安全感的人,了解安全感構成的要素,進而找到具有安全感的對象,並學習建立具有安全感的對話。 對於安全感,許多人有一個想法:「安全感是自己給自己的。」但在實際上,安全感其實是透過成長過程中,從照顧者對自己敏感而支持的回應,逐漸內化而來的。 因此我認為,獲得安全感的兩個關鍵在於:找到相對而言具有安全感的伴侶,並透過能夠創造安全感的說話方式與對方互動,建立起一段具有安全感的關係。 個人專欄粉專: https://www.facebook.com/psydetective/ 個人攝影粉專: https://www.facebook.com/psyphotographer/

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面對童年逆境經驗,又該如何才能過得健康?《深井效應》所說的故事
貓心
・2019/10/05 ・1789字 ・閱讀時間約 3 分鐘 ・SR值 565 ・九年級

上一篇文章裡,提及了許多童年逆境對於生理所造成的負面影響。但是,本書的作者哈里斯,正是致力於治癒這些影響的一名醫師,因此,在《深井效應》的後半段,全都是在談她所找尋到的治療計畫1

治療童年逆境的六大項目

哈里斯針對童年逆境經驗有一套自己的治療模式,而她的治療模式,根據兩位研究端粒脢的學者依莉莎白·布雷克本(Elizabeth Blackburn)與伊莉莎·艾波(Elissa Epel ) 的著作來看確實是有效的──睡眠、心理健康、健康的人際關係、運動、營養、冥想等六大項目,是有助於提升體內端粒酶含量的重要因素,而端粒酶正是能夠重建縮短的染色體端粒的重要酵素2

而運動除了能幫助端粒酶的釋放之外,作者也提到,在臨床研究上,規律運動會促進身體釋放一種叫做「腦源性神經營養因子」的蛋白質,這是大腦和神經細胞的肥料,作用於海馬迴和前額葉皮質等對學習與記憶很重要的腦區,藉此增強大腦的運作1

規律運動的好處多。圖/pixabay

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除此之外,規律運動也能調節壓力反應,改善失調的免疫系統,如果每天做一小時會出汗的運動,就有助於有惡性壓力反應的人調節其免疫系統,讓免疫系統選擇在對的時機發揮作用1

而飲食健康也有助於增強免疫力、提升大腦功能,透過攝取 omega-3脂肪酸、抗氧化劑、水果、蔬菜、全穀植物纖維等食物,能夠增加免疫系統的活化,減緩發炎反應1

冥想的益處也不遑多讓。圖/pixabay

至於近年來很流行的靜坐冥想,也名列作者提到的六大保護因子之一。早在 1996 年,就有醫生將 21 名患有冠狀動脈疾病的成年患者,區分為冥想組與對照組,並測量他們在跑步機跑步的能力,再經過 8 個月的冥想訓練之後,冥想組跑步的強度可以來到控制組的 112%,跑步時間則是控制組的 115%。而在跑步時,如果受試者的心電圖產生變化,代表心臟受到壓迫,在 8 個月的冥想訓練之後,心電圖產生變化的時間延後了18%,控制組則沒有變化3

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而除了增加心臟的強度之外,作者也整理了一系列冥想的效果,其中包含降低壓力症狀、提升生活品質、增強HPA軸線、降低皮質醇濃度、促進健康睡眠、增加免疫功能、降低發炎反應1

哈里斯認為,這是因為壓力會啟動戰或逃的交感神經系統,冥想則有助於啟動我們的副交感神經系統,讓心跳變慢、血壓降低,帶來和壓力反應相反的效果。

由研究轉型青少年身心健康中心

事實上,哈里斯也曾在她的醫院內,進行冥想的療程,她找來了 15 位逆境分數高達 4 分以上的女孩,進行 10 周的正念訓練,每週花費 2 小時練習正念和瑜珈。從她的冥想計畫中,以及其他的營養飲食、運動計畫中,確實看到了孩子們每天的進步,有的孩子在學校能夠專心學習了,有的孩子有效控制氣喘,或是減重成功了。

他們一步一步的建立起對抗童年逆境的六大保護因子:睡眠、心理健康、健康的人際關係、運動、營養、正念。

但可惜的是,他們的人力只能在實作和撰寫研究報告當中選一個,而作者認為,比起發表研究,她覺得能夠讓這些孩子復原,是她更想要做的事情,所以她的實作沒有論文可供參考,但如同前面所述,這六大保護因子有著科學根據足以支持。

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在 2011 年8月,本書的作者哈里斯成立了舊金山灣區青少年身心健康中心,並逐漸展開了跨部門的聯合診治,讓不同科別的醫生以及心理諮商師、社工師,形成了一個完美的分工網絡,為該區的孩子提供良善的照護,並且將篩檢「童年逆境分數」作為診斷的一個重要指標。

哈里斯的這些醫療成果,造就了一場醫學上的變革,但是關於變革的內容,已經超出了本篇文章要討論的範圍。而《深井效應》一書中,最重要的是,讓人們得以用不同的角度重新審視童年逆境經驗——這不只是社會問題、不只是心理問題,同時也是公共衛生、生理醫療的問題。

在文章的最後,附上哈里斯在 TED 的演講。儘管童年逆境經驗足以影響人們的一生,但足夠的保護因子,也為受害的孩子們開啟了一個通往治癒的可能性。

 

延伸閱讀

  1. 深井效應:治療童年逆境傷害的長期影響
  2. Blackburn & Epel(2017). The Telomere Effect:A Revolutionary Approach to Living Younger, Healthier, Longer.Grand Central Published
  3. Zamarra, Schneider, Besseghini, Robinson, Salema (1996).Usefulness of the transcendental meditation program in the treatment of patients with coronary artery disease.The American Journal of Cardiology.Volume 77, Issue 10, pp.867-870
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心理作家。台大心理系學士、國北教心理與諮商所碩士。 寫作主題為「安全感」,藉由依附理論的實際應用,讓缺乏安全感的人,了解安全感構成的要素,進而找到具有安全感的對象,並學習建立具有安全感的對話。 對於安全感,許多人有一個想法:「安全感是自己給自己的。」但在實際上,安全感其實是透過成長過程中,從照顧者對自己敏感而支持的回應,逐漸內化而來的。 因此我認為,獲得安全感的兩個關鍵在於:找到相對而言具有安全感的伴侶,並透過能夠創造安全感的說話方式與對方互動,建立起一段具有安全感的關係。 個人專欄粉專: https://www.facebook.com/psydetective/ 個人攝影粉專: https://www.facebook.com/psyphotographer/