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lm-002481 · 2026-08

Paper_04_多模態生理狀態機:事件驅動式體內監測與 AI 協同架構

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多模態生理狀態機:事件驅動式體內監測與 AI 協同架構

Multimodal Physiological State Machines

作者:Neo.K
機構:EveMissLab(一言諾科技有限公司)
系列:資訊優先體內智能與自適應微納系統系列 — Paper 04
版本:Version 1.0 — First Public Edition
日期:2026 年 8 月

摘要

連續感測不等於連續高成本推理。本文提出 Multimodal Physiological State Machine(MPSM):

SensingStateEventInference\boxed{ Sensing\rightarrow State\rightarrow Event\rightarrow Inference }

而不是:

SensingAlwaysOnLargeAI.Sensing\rightarrow AlwaysOnLargeAI.

1. 狀態流

對節點:

qi(t){Normal,Watch,Anomaly,Urgent,Fault,Unknown}q_i(t)\in\{Normal,Watch,Anomaly,Urgent,Fault,Unknown\}

更新:

qi(t+1)=Fi[qi(t),Xi(t),ΔXi(t),Ci(t)]q_i(t+1)=F_i[q_i(t),X_i(t),\Delta X_i(t),C_i(t)]

狀態機的任務不是診斷,而是 Attention Allocation。

2. 六層架構

  • L0 Physical Sensing
  • L1 Signal Conditioning
  • L2 Local State Machine
  • L3 Event Fusion
  • L4 Edge AI
  • L5 Medical Reasoning

即:

SensorStateEventEdgeAIMedicalAI.Sensor\rightarrow State\rightarrow Event\rightarrow EdgeAI\rightarrow MedicalAI.

3. 個人基線

zi(t)=xi(t)μiσiz_i(t)=\frac{x_i(t)-\mu_i}{\sigma_i}

人口正常不等於個人正常:

PopulationNormalPersonalNormal\boxed{PopulationNormal\neq PersonalNormal}

4. Event-Driven AI

若事件:

et{0,1}e_t\in\{0,1\}

則高階模型只在 et=1e_t=1 時執行:

C=Clow+P(e=1)Chigh.C=C_{low}+P(e=1)C_{high}.

5. Adaptive Sampling

r(t)=f(dxdt)r(t)=f\left(\left|\frac{dx}{dt}\right|\right)

穩定時低頻,異常時升高 sampling、storage 與 inference。

6. 多模態融合

E(t)=G(q1,,qn,C(t))E(t)=G(q_1,\dots,q_n,C(t))

單一弱訊號可能無意義,但跨模態共同偏移可形成強事件。

7. 雙軌事件

E=EbioEdeviceE=E_{bio}\cup E_{device}

sensor anomaly 不等於 physiological anomaly。

8. AI 自身也要有狀態

qAI{Validated,LowConfidence,OOD,Unavailable,Outdated}q_{AI}\in\{Validated,LowConfidence,OOD,Unavailable,Outdated\}

低信心或 OOD 應允許 Unknown/Escalate。

9. 多解析度記憶

  • Raw Short Buffer
  • Event Windows
  • Daily Statistics
  • Long-Term Trajectories
  • Clinical Events

因此:

ContinuousAwarenessContinuousHeavyAI\boxed{ContinuousAwareness\neq ContinuousHeavyAI}

結論

人體大部分時間不需要最高成本推理。合理架構是讓正常狀態保持便宜,只有真正值得注意的變化才得到更多 sampling、memory、communication 與 intelligence。