BR102020015182A2

BR102020015182A2 - Método para projetar um produto de tabaco combustível alvo, programa de computador, meio de armazenamento legível por computador, aparelho de processamento de dados, sistema

Info

Publication number: BR102020015182A2
Application number: BR102020015182-7A
Authority: BR
Inventors: Jailson Dias; Samuel Kaiser; Marcelo C. A. Marcelo; Frederico Soares; Jorge Quintero; Daniel Perches; Oscar Pontes; Guilherme Sabin
Original assignee: Souza Cruz Ltda
Priority date: 2019-07-26
Filing date: 2020-07-24
Publication date: 2021-02-02
Also published as: EP4003067A1; GB201910738D0; JP2022541064A; US20220273022A1; WO2021019225A1; JP7420433B2

Abstract

método para projetar um produto de tabaco combustível alvo, programa de computador, meio de armazenamento legível por computador, aparelho de processamento de dados, sistema de acordo com um primeiro aspecto, esta especificação descreve um método de projeto de um produto de tabaco combustível alvo. o método inclui a recepção dos respectivos valores para uma pluralidade de parâmetros de entrada; cálculo dos respectivos valores para uma pluralidade de parâmetros de sinal para o produto de tabaco combustível com base nos valores recebidos para a pluralidade de parâmetros de entrada; e fornecimento dos valores calculados como uma saída. a pluralidade de parâmetros de projeto inclui, pelo menos, dois parâmetros selecionados a partir de: uma composição de mistura de tabaco; entregas de alcatrão, nicotina e monóxido de carbono; um atributo sensorial da fumaça; um número de tragadas associadas ao produto combustível do tabaco; dimensões do produto combustível do tabaco; peso de tabaco; barra de tabaco e/ou densidade do filtro; barra de tabaco e/ou firmeza do filtro; queda de pressão do produto de tabaco combustível aberto e/ou fechado; queda de pressão do filtro; porosidade do papel de cigarro; e nível de ventilação.

Description

MÉTODO PARA PROJETAR UM PRODUTO DE TABACO COMBUSTÍVEL ALVO, PROGRAMA DE COMPUTADOR, MEIO DE ARMAZENAMENTO LEGÍVEL POR COMPUTADOR, APARELHO DE PROCESSAMENTO DE DADOS, SISTEMA

Campo de invenção

[0001] A presente invenção refere-se a produtos de tabaco combustível e, em particular, a sistemas e métodos para projetar e simular produtos de tabaco combustível.

Estado da arte

[0002] O projeto de um produto do tabaco combustível envolve a seleção de várias propriedades do produto de tabaco combustível. Por exemplo, o projeto de um cigarro com filtro pode incluir e selecionar a mistura de tabaco; dimensões do cigarro; tipo de filtro; propriedades de filtro; peso de tabaco; densidade de cigarro; firmeza de cigarro; e porosidade do papel de cigarro. A seleção destas propriedades pode afetar os atributos sensoriais e as entregas de alcatrão, nicotina e monóxido de carbono do produto do tabaco combustível.

Resumo

[0003] De acordo com um primeiro aspecto, esta especificação descreve um método de projeto de um produto de tabaco combustível alvo. O método inclui a recepção dos respectivos valores para uma pluralidade de parâmetros de entrada; cálculo dos respectivos valores para uma pluralidade de parâmetros de sinal para o produto de tabaco combustível com base nos valores recebidos para a pluralidade de parâmetros de entrada; e fornecimento dos valores calculados como uma saída. A pluralidade de parâmetros de projeto inclui, pelo menos, dois parâmetros selecionados a partir de: uma composição de mistura de tabaco; entregas de alcatrão, nicotina e monóxido de carbono; um atributo sensorial da fumaça; um número de tragadas associadas ao produto combustível do tabaco; dimensões do produto combustível do tabaco; peso de tabaco; barra de tabaco e/ou densidade do filtro; barra de tabaco e/ou firmeza do filtro; queda de pressão do produto de tabaco combustível aberto e/ou fechado; queda de pressão do filtro; porosidade do papel de cigarro; e nível de ventilação.

[0004] De acordo com um segundo aspecto, a especificação descreve um programa de computador incluindo instruções que, quando o programa é executado por um computador, fazem com que o computador execute o método de acordo com o primeiro aspecto acima ou de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 16 em anexo.

[0005] De acordo com um terceiro aspecto, a especificação descreve um meio de armazenamento legível por computador que compreende instruções que, quando executadas por um computador, fazem com que o computador execute o método de acordo com o primeiro aspecto acima ou de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 16 em anexo.

[0006] De acordo com um quarto aspecto, a especificação descreve um aparelho de processamento de dados, que compreende um processador e um meio de armazenamento legível por computador em conformidade com o terceiro aspecto.

[0007] De acordo com um quinto aspecto, a especificação descreve um sistema que inclui um aparelho de processamento de dados de acordo com o quarto aspecto e um aparelho de fabricação de produtos de tabaco combustível. O sistema está configurado para executar o método de acordo com o primeiro aspecto acima ou de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 17 em anexo.

Breve descrição dos projetos

[0008] As concretizações da invenção serão descritas agora, apenas a título de exemplo, com referência aos projetos anexos, nos quais:

[0009] Figura 1 é um diagrama de blocos esquemático ilustrando um sistema para projetar um produto de tabaco combustível;

[0010] Figura 2 é um diagrama de blocos esquemático ilustrando um componente do sistema para calcular parâmetros de projeto para um produto de tabaco combustível;

[0011] Figura 3 é um fluxograma de um método para projetar um produto de tabaco combustível;

[0012] Figura 4 é um fluxograma de um método para executar um procedimento de otimização direcionado à derivação de um descritor para um produto de tabaco combustível alvo;

[0013] Figura 5 ilustra a execução de um exemplo de operação cruzada para derivar um novo descritor de produto de tabaco combustível com base nos descritores de produto de tabaco combustível existentes;

[0014] Figura 6 é uma ilustração esquemática de um produto de tabaco combustível filtrado; e

[0015] Figura 7 ilustra comparações de estimativas de atributos sensoriais de fumaça de um produto de tabaco combustível derivado de acordo com exemplos de concretizações com valores de atributos sensoriais obtidos usando outros métodos.

Descrição detalhada

[0016] Exemplos de implementações fornecem sistema(s) e método(s) para projetar e simular produtos de tabaco combustível. Os sistemas e métodos descritos podem facilitar o projeto e a prototipagem de produtos de tabaco combustível in silico, reduzindo o tempo e o custo do desenvolvimento de novos produtos de tabaco combustível. Implementações podem também facilitar o projeto do produto de tabaco combustível contendo atributos sensoriais semelhantes a um produto de tabaco combustível existente enquanto usa uma mistura de composição de tabaco diferente; contendo diferentes entregas de alcatrão, nicotina e/ou monóxido de carbono; e/ou estar em um formato diferente, por exemplo, um curto cigarro contendo atributos sensoriais similares a um cigarro king-size existente.

[0017] Como usado aqui, o termo "produto de tabaco combustível" inclui produtos fumáveis, como cigarros, charutos e cigarrilhas, sejam baseados em tabaco, derivados de tabaco, tabaco expandido, tabaco reconstituído ou substitutos de tabaco. Tais produtos de tabaco combustível podem ser fornecidos com um filtro para o fluxo gasoso aspirado pelo fumante.

Sistema de Projeto de Produtos de Tabaco Combustível

[0018] A Figura 1 é um diagrama de blocos esquemático ilustrando um sistema 100 para projetar um produto de tabaco combustível.

[0019] O sistema de projeto de produto de tabaco combustível 100 é implementado usando um ou mais dispositivos de computação adequados. Por exemplo, um ou mais dispositivos de computação pode ser qualquer de ou qualquer combinação de um ou mais computadores convencionais, um ou mais computadores tipo notebook, um ou mais computadores tipo tablet, uma ou mais computadores tipo estação de trabalho, um ou mais computadores de grande porte, e um ou mais computadores servidores tipo lâmina. Nas concretizações em que o sistema de projeto de produto de tabaco combustível 100 é implementado usando uma pluralidade de dispositivos de computação, os dispositivos de computação podem ser configurados para se comunicarem entre si. A comunicação pode ser através de uma ou mais interfaces periféricas e/ou sobre uma ou mais redes. Uma ou mais redes podem ser qualquer uma ou qualquer combinação de redes de internet, redes locais, redes de celulares e redes sem fio. O sistema de projeto de produtos de tabaco combustível pode ser implementado usando um ambiente e/ou estrutura de computação numérica, por exemplo, MATLAB, Mathematica, NumPy e/ou R. O sistema de projeto de produtos de tabaco combustível também pode ser implementado usando uma ou mais linguagens de programação adequadas. Exemplos de linguagens de programação adequadas são Python, C, C++, C# e Java.

[0020] O sistema de projeto de produto de tabaco combustível 100 inclui valores de parâmetro de entrada 101, uma calculadora de parâmetro de projeto de produto de tabaco combustível 110, descritores de produto de tabaco combustível armazenados 120 e valores de parâmetro de projeto 130.

[0021] Os valores dos parâmetros de entrada 101 são valores desejados e/ou configurados para os parâmetros de um produto de tabaco combustível alvo. Os parâmetros podem incluir, mas não estão limitados a um ou mais parâmetros de mistura de tabaco; atributos sensoriais de fumaça; entregas de alcatrão, nicotina e/ou monóxido de carbono; e parâmetros que descrevem as propriedades físicas e/ou composição de um produto de tabaco combustível.

[0022] Exemplos de parâmetros de mistura de tabaco incluem as proporções de cada um do número de variedades e/ou qualidades de tabaco. Exemplos de variedade de macro grupos de tabaco incluem tabaco Virgínia curado em fumeiro, tabaco Burley curado ao ar, tabaco especialmente processado, tabaco oriental curado ao sol, tabaco reconstituído estilo Cavendish, de caule e tabaco ou tabaco reconstituído formado a partir de subprodutos de tabaco sem caule. Variedades de tabaco Virginia curado em fumeiro incluem variedades de tabaco limão, laranja e Mahogany 1. Variedades de tabaco Burley curado ao ar incluem Mahogany Claro, Mahogany 2 e Mahogany Escuro. Variedades de tabaco especialmente processados incluem Fermentado Escuro Curado ao Ar, Escuro Curado ao Fogo e Galpão Comum. Variedades de tabaco Oriental curado ao sol incluem Samsun, Basma e Izmir. Tabaco reconstituído, por exemplo formado a partir de subprodutos e/ou caule de tabaco, incluem o material de tabaco, tal como descrito na publicação de patente PCT No. WO 2006061117 e publicação de patente dos EUA No. US5562108, cujo conteúdo de cada um deles é incorporado aqui por referência. Pelo menos algumas dessas variedades de tabaco estão disponíveis em vários graus de qualidade, por exemplo, alta qualidade e média qualidade.

[0023] Os parâmetros de mistura de tabaco podem incluir indicações de que o tabaco de um ou mais dadas variedades de grupo, variedades e/ou qualidades deve ou não deve ser incluído no produto de tabaco combustível alvo. Por exemplo, os parâmetros podem indicar que uma mistura de tabaco Virgínia curado em fumeiro, tabaco de caule e tabaco reconstituído é desejada.

[0024] Exemplos de atributos sensoriais da fumaça incluem esforço de aspiração, quantidade de fumaça, impacto, irritação, secagem da boca, revestimento da boca, intensidade do sabor, aroma do tabaco, brilho e/ou escuridão. Os atributos sensoriais de fumaça podem ser representados usando valores numéricos que são indicativos da impressão sensorial de um produto de tabaco combustível nos consumidores de acordo com dados e/ou modelos derivados de pesquisas com consumidores e/ou grupos de foco.

[0025] Exemplos de parâmetros que descrevem as propriedades físicas e/ou a composição do produto de tabaco combustível incluem um número de sopros associados ao produto de tabaco combustível, por exemplo, o número máximo de sopros que podem ser obtidos a partir do produto sob um regime padrão de fumo, dimensões do cigarro incluindo pelo menos um comprimento da coluna do tabaco, comprimento do tampão do filtro, comprimento e circunferência do produto, peso líquido do tabaco, queda de pressão do tampão do filtro (por exemplo, queda de pressão encapsulada), queda total da pressão do cigarro, por exemplo, com quaisquer aberturas de ventilação abertas e/ou fechadas, taxa de ventilação, firmeza e densidade do cigarro. A firmeza e/ou densidade pode, por exemplo, ser a firmeza ou densidade da barra de tabaco ou do filtro. A firmeza pode, por exemplo, ser medida usando equipamento de medição de dureza fornecido pela Borgwaldt ou outros e com base em medições de diâmetro do produto antes e depois de o produto ter sido submetido a uma determinada carga. A densidade pode ser calculada como o peso de um componente do produto por unidade de volume para esse componente.

[0026] Os valores dos parâmetros de projeto 130 são valores calculados para vários parâmetros de projeto do produto de tabaco combustível alvo. Os parâmetros de projeto podem ser qualquer número dos parâmetros descritos acima em relação aos parâmetros de entrada 101. Os parâmetros de projeto podem incluir um ou mais parâmetros do produto do tabaco combustível que não eram parâmetros de entrada.

[0027] Os parâmetros de projeto podem ser entendidos como parâmetros para que os valores deverão ser escolhidos de tal modo que o produto de tabaco combustível alvo tem os valores indicados para os parâmetros de entrada, ou o mais próximo como é realizável. Por exemplo, os valores dos parâmetros de entrada podem indicar que o produto de tabaco combustível alvo é desejado que tenha certos valores de atributos sensoriais e tenha uma mistura consistindo em dadas variedades de tabaco; e os valores para os parâmetros de projeto podem descrever as propriedades físicas e/ou a composição do produto de tabaco combustível alvo e as proporções das variedades de tabaco na mistura, de modo que o produto de tabaco combustível alvo tenha propriedades coincidentes, ou pelo menos parecidas, aos valores recebidos para os parâmetros de entrada.

[0028] A calculadora de parâmetro de projeto de produto de tabaco combustível 110 recebe os valores dos parâmetros de entrada 101 e calcula os valores de parâmetro de projeto 130 para um produto de tabaco combustível com base nos valores de parâmetro de entrada recebidos 101.

[0029] No cálculo dos valores dos parâmetros de projeto 130, a calculadora do parâmetro de projeto do produto de tabaco combustível 110 pode derivar um descritor de produto de tabaco combustível alvo. Os descritores de produto de tabaco combustível podem incluir valores para os parâmetros de projeto e valores para os parâmetros de entrada. Os valores de um dado descritor de produto de tabaco combustível para os parâmetros de projeto e parâmetros de entrada podem ser valores sem escala para os parâmetros, isto é, cada um dos valores pode ser da mesma escala que o parâmetro de entrada correspondente ou valor de parâmetro de projeto. Como alternativa, os valores de um dado descritor de produto de tabaco combustível para os parâmetros de projeto e parâmetros de entrada podem ter passado por escalonamento de características, por exemplo, cada um dos valores para o parâmetro pode ter sido recalculado usando um método apropriado, como normalização mín-máx, normalização média ou padronização. Diferentes métodos de re-escalonamento podem ser apropriados para diferentes parâmetros e, como tal, os valores de um dado descritor de produto de tabaco combustível para diferentes parâmetros podem ser re-escalonamento de acordo com métodos diferentes. Em alguns casos, os valores de um dado descritor de produto de tabaco combustível para alguns dos parâmetros podem ter passado por escalonamento de características, outros podem não ter. Quando os valores do descritor de produto de tabaco combustível alvo passaram por escalonamento de características, a calculadora de parâmetros de projeto do produto de tabaco combustível 110 pode transformar pelo menos os valores do descritor de produto de tabaco combustível alvo em uma escala apropriada para os valores de parâmetros de projeto, por exemplo, valores de parâmetros de projeto compreensíveis pelo usuário do sistema de projeto e/ou utilizáveis para a fabricação do produto de tabaco combustível alvo.

[0030] Descritores de produto de tabaco combustível podem ser implementados usando qualquer estrutura de dados adequada. As estruturas de dados adequadas incluem, mas não estão limitadas a estruturas de dados, vetores, linhas e/ou colunas de matrizes, objetos em memória, arquivos de linguagem de marcação, dados binários em série, entradas de banco de dados e dados de texto.

[0031] A calculadora de parâmetro 110 de projeto de produto de tabaco combustível alvo pode derivar o descritor de produto de tabaco combustível alvo executando um procedimento de otimização, que pode ser um procedimento de otimização estocástica. Por exemplo, o procedimento de otimização pode ser qualquer otimização por enxame de partículas, otimização por colônias de formigas, por anelamento simulado, um algoritmo de Monte Carlo, métodos de Runge-Kutte, um algoritmo genético ou qualquer combinação dos mesmos. Quando um algoritmo genético é usado, o mesmo pode ser um algoritmo genético codificado real. O procedimento de otimização pode ser direcionado para derivar um produto de tabaco combustível alvo com um ajuste máximo. O ajuste de um dado descritor de produto de tabaco combustível pode ser baseado nas diferenças entre os valores dos parâmetros de entrada 101, ou em um escalonamento de características do mesmo, e nos valores correspondentes do descritor de produto de tabaco combustível alvo.

[0032] O ajuste de um dado descritor de produto de tabaco combustível pode ser medido usando uma função de ajuste ou função de perda. Quando uma função de ajuste é utilizada, um valor maior da função de ajuste para o dado descritor de produto de tabaco combustível indica um maior ajuste. Quando uma função de perda é utilizada, um valor menor da função de perda para o descritor de produto de tabaco combustível indica um maior ajuste. Por exemplo, o ajuste de um descritor de produto de tabaco combustível pode estar inversamente relacionado a raiz do desvio quadrático médio, também chamada de raiz do erro quadrático médio, entre os valores do parâmetro de entrada 101 ou um escalonamento de características dos mesmos, e os valores correspondentes do descritor de produto do tabaco combustível alvo, e esta raiz do desvio quadrático médio usada como uma função de perda. Essa raiz do desvio quadrático médio pode ser anotada como:

, em que N é o número de parâmetros de entrada, pi é o i-ésimo valor de parâmetro de entrada ou uma característica escalonada e ci é o valor de um dado descritor de produto de tabaco combustível para o i-ésimo parâmetro de entrada.

[0033] Os descritores de produto de tabaco combustível armazenados 120 podem ser usados pela calculadora de parâmetros de projeto de produto de tabaco combustível 110 na derivação dos valores de parâmetros de projeto 130. Por exemplo, os descritores de produto de tabaco combustível armazenados podem ser usados para derivar o descritor de produto de tabaco combustível alvo. Os descritores de produto de tabaco combustível armazenados 120 podem ser implementados usando qualquer estrutura de dados apropriada para descritores de produto de tabaco combustível, incluindo aqueles anteriormente referidos. Os descritores de produto de tabaco combustível armazenados 120 podem ser armazenados usando qualquer mecanismo de armazenamento de dados adequado, por exemplo, armazenamento do sistema de arquivos, armazenamento do banco de dados ou uma memória cache. Os descritores de produto de tabaco combustível armazenados 120 podem ter sido derivados usando medições de qualidades e propriedades físicas; análise quimiométrica; e/ou resultados de grupos de foco e/ou painéis de consumidores. Alguns dos descritores de produto de tabaco combustível armazenados 120 podem ter sido derivados usando um modelo quimiossensorial, como o descrito em WO2018007789A1, cujo conteúdo é incorporado aqui por referência.

[0034] O descritor de produto de tabaco combustível alvo pode ser derivado pelo uso de uma pluralidade dos descritores de produto de tabaco combustível armazenados, ou um escalonamento de características dos mesmos, como descritores iniciais dos produtos de tabaco combustível. A calculadora de projeto de produto de tabaco combustível 110 pode avaliar o ajuste dos descritores de produto de tabaco combustível inicial e derivar novos descritores de produto de tabaco combustível com base em um subconjunto selecionado deles, por exemplo, os descritores de produto de tabaco combustível iniciais/adequados podem ser usados para derivar o novo descritor de produtos de tabaco combustível. O ajuste desses novos descritores de produto de tabaco combustível pode, então, ser avaliado e um subconjunto selecionado dos novos descritores de produto de tabaco combustível usados para gerar uma nova geração de descritores de produto de tabaco combustível. Gerações subsequentes podem então ser geradas, cada uma das gerações subsequentes derivada de um subconjunto selecionado dos descritores de produto de tabaco combustível da geração anterior. O descritor de produto de tabaco combustível alvo pode ser o descritor de produto de tabaco combustível mais adequado da última geração. Um exemplo de concretização relacionada da calculadora de parâmetros de projeto de produto de tabaco combustível 110 está descrito em relação à Figura 2.

[0035] O sistema de projeto de produto de tabaco combustível 100 também pode incluir um aparelho de fabricação de produto de tabaco combustível (não mostrado). Os valores dos parâmetros desejados podem ser fornecidos ao aparelho de fabricação de produtos de tabaco combustível e utilizados para fabricar o produto de tabaco combustível alvo.

Calculadora de parâmetros de projeto do produto de tabaco combustível

[0036] A Figura 2 é um diagrama de blocos esquemático ilustrando uma concretização exemplar do componente 110 do sistema de projeto de produto de tabaco combustível 100 para calcular parâmetros de projeto de um produto de tabaco combustível. O exemplo de concretização ilustrada pode conceber método de otimização do produto de tabaco combustível 400 descrito em relação à Figura 4.

[0037] A concretização ilustrada da calculadora de parâmetros de projeto de produto de tabaco combustível 110 inclui uma fonte de descritor 210, um avaliador de ajuste do descritor 220, um seletor de descritor 230, um gerador de descritor infantil 240, um mutador de descritor 250 e um receptor de descritor 260. O produto de tabaco combustível ilustrado A calculadora de parâmetros de projeto usa esses componentes incluídos para executar uma ou mais iterações de processamento nas quais os descritores de produto de tabaco combustível são gerados.

[0038] A fonte de descritor 210 é uma fonte de descritores de produto de tabaco combustível. A fonte do descritor pode ser uma fonte de descritores de produto de tabaco combustível armazenados 120. Esses descritores de produto de tabaco combustível armazenados 120 podem ser recuperados pela fonte de descritores 210 a partir de um sistema de armazenamento de dados adequado, como um banco de dados ou sistema de armazenamento de arquivos, ou uma memória cache. Onde os descritores de produto de tabaco combustível já foram gerados, por exemplo, em uma iteração precedente, a fonte de descritor pode também ser uma fonte desses descritores de produto de tabaco combustível gerados. Esses descritores de produto de tabaco combustível gerados podem ter sido recuperados ou recebidos do receptor de descritor 260.

[0039] O avaliador de ajuste descritor 220 recebe descritores de produto de tabaco a partir da fonte descritor 210. Os descritores de produto de tabaco combustível recebidos podem ser um conjunto de descritores de produto de tabaco combustível armazenados na primeira iteração e, nas iterações subsequentes, pode ser os descritores de produto de tabaco combustível derivados e/ou recebidos de outra forma pelo receptor de descritor 260 durante a iteração anterior. O avaliador de ajuste de descritor avalia a ajuste de cada um dos descritores de produto de tabaco combustível recebidos usando uma função de ajuste ou função de perda com base nos valores dos parâmetros de entrada, conforme descrito anteriormente.

[0040] O seletor de descritor 230 recebe os descritores de produto de tabaco combustível e valores de ajuste associados do avaliador de ajuste de descritor.

[0041] Se o seletor de descritor 230 determinar que a iteração final foi alcançada, o seletor de descritor pode selecionar o descritor de produto de tabaco combustível mais adequado dos descritores de produto de tabaco combustível recebidos com base nos valores de ajuste associados e fornecê-lo ao receptor de descritor 260 com uma indicação de que a iteração final foi alcançada. O seletor de descritor 230 pode determinar que a iteração final foi alcançado se um limite de iteração tiver sido atingido, por exemplo, a iteração atual é a 100a iteração e apenas um máximo de 100 iterações devem ser executadas. Alternativamente, o seletor de descritor 230 pode determinar que a iteração final foi alcançada se o descritor de produto de tabaco combustível mais ajustado tiver um ajuste mais adequado que um ajuste limite, por exemplo, se a função de perda estiver abaixo de um dado valor.

[0042] Se o seletor de descritor 230 não determina que a iteração final foi alcançada, o seletor de descritor pode prosseguir com uma ou mais das operações seguintes.

[0043] O seletor de descritor 230 pode selecionar um ou mais descritores elite e fornecê-los ao receptor 260. Os um ou mais descritores elite podem ser os K descritores de produto de tabaco combustível dos descritores de produto de tabaco combustível recebido, contendo os maiores ajustes.

[0044] O seletor de descritor também pode selecionar uma pluralidade de descritores de produto de tabaco combustível parental e fornecê-los ao gerador de descritores filho 240. A pluralidade de descritores parentais pode ser os N descritores de produto de tabaco combustível dos descritores de produto de tabaco combustível recebidos com os melhores ajustes, onde N pode ser maior que K. Por outro lado, um procedimento probabilístico pode ser usado, tal como a seleção proporcional ao ajuste, em que os descritores parentais são selecionados pela seleção de descritores dos descritores de produto de tabaco combustível recebidos com uma probabilidade com base no ajuste dos mesmos, ou seja, descritores de produto de tabaco combustível com maior ajuste são mais propensos a serem selecionados.

[0045] O seletor de descritor 230 também pode selecionar um ou mais descritores de produto de tabaco combustível para mutação e fornecê-los para o mutador de descritor 250. Um ou mais descritores para mutação podem ser selecionados aleatoriamente a partir dos descritores de produto de tabaco combustível ou a partir de um subconjunto dos descritores de produto de tabaco combustível recebidos, por exemplo, o M mais ajustado dos descritores de produto de tabaco combustível recebidos ou dos descritores de produto de tabaco parentais. Um ou mais descritores para mutação também podem ser selecionados pela seleção de descritores a partir dos descritores de produto de tabaco combustível recebidos com uma probabilidade com base em ajustes dos mesmos.

[0046] O gerador de descritor filho 240 recebe a pluralidade de descritores de produto de tabaco combustível parental do seletor de descritor e os utiliza para gerar descritores de produto de tabaco combustível filhos. Cada descritor de produto de tabaco combustível filho pode ser gerado através da realização de uma operação de cruzamento de dois ou mais parentais. Os parentais a serem cruzados para gerar cada filho podem ser escolhidos (pseudo)aleatoriamente ou de acordo com combinações fixas, por exemplo, o primeiro parental com o segundo parental, o terceiro parental com o quarto parental etc. A operação de cruzamento pode combinar linearmente dois ou mais descritores parentais, com cada um dos parentais ponderados na combinação usando uma variável (pseudo)aleatória. Por exemplo, em que os dois descritores parentais, x e y, são utilizados para gerar um descritor filho, c, o descritor filho pode ser:
= α + (1 − )
, em que α é uma variável (pseudo)aleatória entre 0 e 1, conforme ilustrado na Figura 5.

[0047] O mutador de descritor ou 250 pode receber um ou mais descritores de produto de tabaco combustível por mutação a partir do seletor de descritor e usa-os para gerar descritores mutantes de produtos de tabaco combustível. Alternativamente ou adicionalmente, o mutador de descritor pode receber um ou mais descritores de produto de tabaco combustível filhos para mutação do gerador de descritores filho. Cada descritor mutante de produto de tabaco combustível pode ser gerado através da realização de uma operação de cruzamento de um descritor para mutação com um descritor de produto de tabaco combustível armazenado recebido via fonte de descritor 210. A operação de cruzamento pode combinar linearmente um descritor de mutação com um descritor de produto de tabaco combustível armazenado, com cada um ponderado na combinação usando uma variável (pseudo)aleatória. Por exemplo, em que um descritor para a mutação, d, e um descritor armazenado, s, são usados para gerar um descritor mutante, m, o descritor mutante pode ser:
m = (1 − β)d + βs
, em que β é uma variável pseudo(aleatória) entre 0 e 1. β pode ser restrita a ter ou ter maior probabilidade de atingir a extremidade inferior desse intervalo declarado, por exemplo, entre 0 e 0,1.

[0048] Se o receptor de descritor 260 recebe uma indicação de que a última iteração foi alcançada, o receptor de descritor 260 também recebem o descritor de produto de tabaco combustível ajustado da iteração final, que é o descritor do produto de tabaco combustível alvo. O receptor de descritor 260 usa o descritor de produto de tabaco combustível alvo para obter os valores dos parâmetros de projeto, como descrito anteriormente, e os fornece como uma saída.

[0049] Caso contrário, o receptor de descritor 260 recebe um ou mais descritores de produto de tabaco combustível; os descritores de produto de tabaco combustível filhos; e um ou mais descritores de produto de tabaco combustível mutantes. O receptor de descritor pode fornecer os descritores do produto de tabaco combustível que recebeu à fonte de descritor 210.

Método de Projeto do Produto de Tabaco Combustível

[0050] A Figura 3 é um diagrama de fluxo que ilustra um método de exemplo para projetar um produto de tabaco combustível alvo. O método pode ser executado realizando instruções legíveis por computador usando um ou mais processadores de um ou mais dispositivos de computação, por exemplo, um ou mais dispositivos de computação que implementam o sistema de projeto de produtos de tabaco combustível 100.

[0051] Na etapa 310, os valores para uma pluralidade de parâmetros de entrada são recebidos. Os valores para a pluralidade de parâmetros de entrada são valores desejados e/ou definidos de parâmetros do produto de tabaco combustível alvo. Os parâmetros podem incluir, mas não estão limitados a um ou mais parâmetros de mistura de tabaco; atributos sensoriais de fumaça; entregas de alcatrão, nicotina e/ou monóxido de carbono; e parâmetros que descrevem as propriedades físicas e/ou composição de um produto de tabaco combustível. Exemplos de tais parâmetros são descritos em detalhes em relação aos valores de parâmetros de entrada 101 do sistema de projeto de produto de tabaco combustível 100.

[0052] Na etapa 320, os valores para uma pluralidade de parâmetros de projeto para o produto de tabaco combustível alvo são calculados com base nos valores recebidos para a pluralidade de parâmetros de entrada. Os parâmetros de projeto podem ser qualquer número dos parâmetros descritos acima como utilizáveis como parâmetros de entrada. Os parâmetros de projeto podem incluir um ou mais parâmetros do produto de tabaco combustível que não eram parâmetros de entrada.

[0053] A pluralidade de valores para os parâmetros de projeto pode ser calculada de tal modo que o produto do tabaco combustível alvo tem os valores recebidos para a pluralidade de parâmetros de entrada, ou tão próxima quanto seja realizável. Por exemplo, os valores para a pluralidade de parâmetros de entrada podem indicar que se deseja que o produto de tabaco combustível alvo tenha certos valores de atributos sensoriais e uma mistura consistindo em determinadas variedades de tabaco; e os valores para os parâmetros de projeto podem descrever as propriedades físicas e/ou composição do produto de tabaco combustível alvo e as proporções das variedades de tabaco na mistura, de modo que o produto de tabaco combustível alvo tenha propriedades correspondentes ou, pelo menos, semelhantes às dos valores recebidos para os parâmetros de entrada.

[0054] O cálculo dos valores para a pluralidade de parâmetros de projeto pode incluir a derivação de um descritor de produto de tabaco combustível alvo. Descritores de produto de tabaco combustível podem incluir valores para a pluralidade de parâmetros de projeto e valores para a pluralidade de parâmetros de entrada. Estes valores de um dado descritor de produto de tabaco combustível podem ser sem escala ou podem ser submetidos a escalonamento de características, conforme descrito em relação à derivação dos descritores de produto de tabaco combustível no exemplo de sistema de projeto de produto de tabaco combustível 100. Quando os valores do descritor de produto de tabaco combustível alvo são submetidos a escalonamento de características, o cálculo dos valores para a pluralidade de parâmetros de projeto podem incluir a transformação no mínimo dos valores do descritor de produto de tabaco combustível para a pluralidade de parâmetros de projeto dentro de uma escala adequada para ser fornecida como uma saída. Por exemplo, os valores podem ser transformados em escala compreensível por um projetista de produtos de tabaco combustível e/ou utilizável para a fabricação do produto de tabaco combustível alvo.

[0055] Descritores de produto de tabaco combustível podem ser implementados usando qualquer estrutura de dados adequada. As estruturas de dados adequadas incluem, mas não estão limitadas a estrutura de dados, vetores, matrizes, linhas e/ou colunas de matrizes, objetos em memória, arquivos de linguagem de marcação, dados binários em série, entradas de banco de dados e dados de texto.

[0056] O descritor de produto de tabaco combustível alvo pode ser derivado através da realização de um procedimento de otimização, que pode ser um procedimento de otimização estocástica. Por exemplo, o procedimento de otimização pode ser qualquer otimização por enxame de partículas, otimização por colônias de formigas, por anelamento simulado, um algoritmo de Monte Carlo, métodos de Runge-Kutte, um algoritmo genético ou qualquer combinação dos mesmos. Quando um algoritmo genético é usado, o mesmo pode ser um algoritmo genético codificado real. O procedimento de otimização pode ser direcionado para derivar um produto de tabaco combustível alvo com um ajuste máximo. O ajuste de um dado descritor de produto de tabaco combustível pode ser baseado em diferenças entre os valores para a pluralidade de parâmetros de entrada, ou um escalonamento de características dos mesmos, e os valores correspondentes do descritor de produto de tabaco combustível alvo.

[0057] O ajuste de um dado descritor de produto de tabaco combustível pode ser medido usando uma função de ajuste ou função de perda. Quando uma função de ajuste é usada, um valor maior da função de ajuste para o descritor de produto de tabaco combustível indicado indica um ajuste maior. Quando uma função de perda é usada, um valor menor da função de perda para o descritor de produto de tabaco combustível indica um maior ajuste. Por exemplo, o ajuste de um descritor de produto de tabaco combustível pode estar inversamente relacionada à raiz do desvio quadrático médio, também conhecido como raiz do erro quadrático médio, entre os valores para a pluralidade de parâmetros de entrada ou um escalonamento de características dos mesmos, e o valores correspondentes do descritor de produto de tabaco combustível alvo e, essa raiz do desvio quadrático médio usado como uma função de perda. Essa raiz do desvio quadrático médio pode ser indicada como:

, em que N é o número de parâmetros de entrada, pi é o valor para i-ésima da pluralidade de parâmetros de entrada, ou um escalonamento de característica do mesmo, e ci é o valor de um dado descritor de produto de tabaco combustível para a i-ésima da pluralidade de parâmetros de entrada.

[0058] O cálculo dos valores para a pluralidade de parâmetros de projeto pode ser baseado em uma pluralidade de descritores de produto de tabaco combustível armazenados. Por exemplo, o descritor de produto de tabaco combustível alvo pode ser derivado usando a pluralidade de descritores de produto de tabaco combustível armazenados. Os descritores de produto de tabaco combustível armazenados podem ser implementados usando qualquer estrutura de dados adequada para descritores de produto de tabaco combustível, incluindo os mencionados anteriormente. A pluralidade de descritores de produto de tabaco combustível armazenados podem ser recuperados a partir de qualquer mecanismo de armazenamento de dados apropriado para guardar a pluralidade, ou uma maior pluralidade, de descritores de produto de tabaco combustível, por exemplo, os descritores de produto de tabaco combustível armazenados podem ser recuperados a partir do armazenamento do sistema de arquivos, armazenamento de banco de dados ou uma memória cache.

[0059] O descritor de produto de tabaco combustível alvo pode ser derivado usando uma pluralidade de descritores de produto de tabaco combustível armazenados, ou um escalonamento de características dos mesmos, como descritores iniciais de produtos de tabaco combustível. O ajuste dos descritores iniciais de produtos de tabaco combustível pode ser avaliado e novos descritores de produto de tabaco combustível podem ser derivados com base em um subconjunto dos mesmos, por exemplo, os descritores de produto de tabaco combustível mais adequados podem ser usados para derivar os novos descritores de produto de tabaco combustível. O ajuste desses novos descritores de produto de tabaco combustível pode então ser avaliado, e um subconjunto selecionado dos novos descritores de produto de tabaco combustível usado para gerar uma geração adicional de descritores de produto de tabaco combustível. Gerações subsequentes podem então ser geradas, cada uma das gerações subsequentes derivada de um subconjunto selecionado dos descritores de produto de tabaco combustível da geração anterior. O descritor de produto de tabaco combustível alvo pode ser o descritor de produto de tabaco combustível mais adequado da última geração. Um método de exemplo relacionado para derivar o descritor de produto combustível alvo é descrito em relação à Figura 4.

[0060] Na operação 330, os valores para os parâmetros de projeto são fornecidos como uma saída. Os valores para os parâmetros de projeto podem ser exibidos para um projetista de produto de tabaco combustível usando uma interface gráfica adequada e/ou podem ser usados por um aparelho de fabricação de produto de tabaco combustível para fabricar o produto de tabaco combustível alvo.

Método de Otimização do Descritor de Produtos de Tabaco Combustível

[0061] A Figura 4 é um diagrama de fluxo que ilustra um método de exemplo 400 para derivar um descritor de produto de tabaco combustível alvo. O método pode ser executado realizando instruções legíveis por computador usando um ou mais processadores de um ou mais dispositivos de computação, por exemplo, um ou mais dispositivos de computação que implementam o sistema de projeto de produtos de tabaco combustível 100.

[0062] As operações descritas são repetidas para um número de iterações. Um total de (n-1) iterações é realizado para derivar uma n-ésima geração de descritores de produto de tabaco combustível. O número n é um número inteiro maior ou igual a dois. O número n pode ser um número fixo ou pode indicar a geração na qual um critério final é atendido. Por exemplo, n pode denotar a geração em que o descritor de produto de tabaco combustível mais ajustado possui um ajuste maior que um limite, por exemplo, o valor da função de perda para esse descritor está abaixo de um dado valor.

[0063] Na operação 410, a k-ésima geração de descritores de produto de tabaco combustível é recebida. Se a k-ésima geração for a primeira geração de descritores de produto de tabaco combustível, os descritores de produto de tabaco combustível recebidos podem ser recebidos de um sistema de armazenamento de dados adequado, como um banco de dados ou sistema de armazenamento de arquivos, ou de uma memória cache. Caso contrário, os descritores de produto de tabaco combustível recebidos podem ser aqueles derivados na geração anterior.

[0064] Na operação 420, os ajustes correspondentes para cada uma das gerações de descritores de produto de tabaco combustível são derivados. O ajuste de cada uma da k-ésima geração de descritores de produto de tabaco combustível pode ser derivado usando uma função de ajuste ou função de perda com base nos valores do respectivo descritor de produto de tabaco combustível para os parâmetros de entrada, como descrito anteriormente.

[0065] Na operação 430, um ou mais subconjuntos da k-ésima geração de descritores de produto de tabaco combustível são selecionados.

[0066] Um subconjunto elite de descritores de produto de tabaco combustível pode ser selecionado. O subconjunto elite de descritores de produto de tabaco combustível pode ser os M descritores do produto de tabaco da k-ésima geração de descritores de produto de tabaco combustível que têm os maiores ajustes.

[0067] Um subconjunto parental de descritores de produto de tabaco combustível pode ser selecionado. O subconjunto parental pode ser os M descritores de produto do tabaco combustível dos descritores de produto combustível de tabaco combustível da k-ésima geração de descritores de produto de tabaco combustível possuindo os maiores ajustes, onde M pode ser maior do que K. Alternativamente, um procedimento probabilístico pode ser usado para selecionar o subconjunto parental, como seleção proporcional ao ajuste, em que os descritores parentais são selecionados escolhendo descritores da k-ésima geração de descritores de produto de tabaco combustível com uma probabilidade baseada em seus ajustes, ou seja, os descritores de produto de tabaco combustível com maior ajuste têm mais probabilidade de serem selecionados.

[0068] Um subconjunto mutante de descritores de produto de tabaco combustível pode ser selecionado. O subconjunto mutante pode ser selecionado ao acaso a partir da k-ésima geração de descritores de produto de tabaco combustível ou a partir de um subconjunto da k-ésima geração de descritores de produto de tabaco combustível, por exemplo, o M mais ajustado da késima geração de descritores de produto de tabaco combustível, ou o subconjunto parental da k-ésima geração de descritores de produto de tabaco combustível. O subconjunto mutante também pode ser selecionado escolhendo descritores da geração de descritores de produto de tabaco combustível com uma probabilidade com base em seus ajustes.

[0069] Na operação 440, uma (k+1)-ésima geração de descritores de produto de tabaco combustível é determinada com base no um ou mais subconjuntos selecionados da k-ésima geração de descritores de produto de tabaco combustível.

[0070] A (k+1)-ésima geração de descritores de produto de tabaco combustível pode incluir o subconjunto elite da késima geração de descritores de produto de tabaco combustível.

[0071] A (k+1)-ésima geração de descritores de produto de tabaco combustível pode incluir descritores filhos derivados com base no subconjunto parental da k-ésima geração de descritores de produto de tabaco combustível. Cada descritor filho de produto de tabaco combustível pode ser gerado executando uma operação de cruzamento de dois ou mais dos subconjuntos parentais. Os subconjuntos parentais a serem cruzados para gerar cada filho podem ser escolhidos (pseudo)aleatoriamente ou de acordo com combinações fixas, por exemplo, o primeiro parental com o segundo parental, o terceiro parental com o quarto parental etc. A operação de cruzamento pode combinar linearmente dois ou mais dos descritores no subconjunto parental, com cada um dos parentais ponderados na combinação usando uma variável (pseudo)aleatória. Por exemplo, onde dois descritores parentais, x e y, são utilizados para gerar um descritor filho, o descritor filho pode ser:
c = αx + (1 − )y
, em que α é uma variável (pseudo)aleatória entre 0 e 1, conforme ilustrado na Figura 5.

[0072] A (k+1)-ésima geração de descritores de produto de tabaco combustível pode incluir descritores mutantes de produto de tabaco combustível com base no subconjunto mutante k-ésima geração de descritores de produto de tabaco combustível. A (k+1)-ésima geração de descritores de produto de tabaco combustível também pode incluir descritores mutantes de produto de tabaco combustível derivados com base em um subconjunto mutante de descritores filhos de produto de tabaco combustível. Cada descritor mutante de produto de tabaco combustível pode ser gerado através da realização de uma operação de cruzamento de um descritor de um subconjunto mutante com um descritor de produto de tabaco combustível armazenado. A operação de cruzamento pode combinar linearmente um descritor de produto de tabaco combustível de um subconjunto mutante com um descritor de produto de tabaco combustível armazenado, com cada um ponderado na combinação usando uma variável (pseudo)aleatória. Por exemplo, onde um descritor mutante, d, e um descritor armazenado, s, são usados para gerar um descritor mutante, m, o descritor mutante pode ser:
m = (1 − β)d + βs
, em que β é uma variável pseudo(aleatória) entre 0 e 1. β pode ser restrita a ter ou ter maior probabilidade de atingir a extremidade inferior desse intervalo declarado, por exemplo, entre 0 e 0,1.

[0073] Na operação 450, é determinado se a (k+1)-ésima geração de descritores é a n-ésima geração de descritores. Onde houver um número fixo de iterações, a determinação pode incluir determinar se (k+1) é igual a n. Nas concretizações em que n denota que um critério final é atendido, determinar se a (k+1)-ésima geração é a (k+1)-ésima geração é a n-ésima que inclui a determinação de se a (k+1)-ésima geração de descritores satisfaz o critério final. Por exemplo, pode ser determinado se o descritor de produto de tabaco combustível mais ajustado (k+1)- ésima geração tem um ajuste maior que um ajuste limite, por exemplo, o valor da função de perda para esse descritor está abaixo de um determinado valor. Em resposta ao fato de ser determinado que a (k+1)-ésima geração de descritores é a n-ésima geração de descritores, o método continua na operação 470. Caso contrário, o método continua na operação 460.

[0074] A operação 460 indica que as operações descritas acima devem ser repetidas para a próxima geração. O valor k pode ser entendido como tendo sido incrementado para (k+1). Em algumas concretizações, uma variável armazenar o valor de ou um valor relativo à k pode ser incremento, por exemplo, concretizações que utilizam um loop e um número fixo de iterações. No entanto, em outras concretizações, nenhuma dessas variáveis pode ser usada ou mantida e, em vez disso, o incremento ilustrado de k apenas indica que a execução continua para a próxima geração.

[0075] Na operação 470, o descritor de produto de tabaco combustível da n-ésima geração de descritores de produto de tabaco combustível com a melhor ajuste é selecionado como o descritor de produto de tabaco combustível alvo. Como descrito na etapa 320 do método 300, o descritor de produto de tabaco combustível alvo é utilizável para derivar valores para a pluralidade de parâmetros de projeto.

Exemplo de Cruzamento de Descritor de Produto de Tabaco Combustível

[0076] A Figura 5 ilustra a execução de um exemplo de operação de cruzamento 500 para derivar um novo descritor de produto de tabaco combustível com base em descritores de produto de tabaco combustível existentes. A operação de cruzamento descrita pode ser realizada pelo gerador de descritor filho 240 e/ou o mutador de descritor da calculadora de produto de tabaco combustível 110 descrita em relação à Figura 2. A operação de cruzamento descrita, pode também ser executada na operação de geração e/ou mutação filhas executadas na operação de derivação de geração de descritor 440 do método de derivação do descritor de produto combustível alvo 400.

[0077] A ilustração 500 inclui um primeiro descritor de produto de tabaco combustível 510, um segundo descritor de produto de tabaco combustível 520 e um descritor de produto de tabaco combustível derivado 530.

[0078] O primeiro descritor de produto de tabaco combustível 510 é um descritor de produto de tabaco combustível implementado como descrito acima em relação ao sistema 100 e/ou método 300. O primeiro descritor de produto de tabaco combustível 510 pode ser um descritor de produto de tabaco combustível armazenado; um descritor de produto de tabaco combustível derivado de uma iteração anterior de derivações de descritor de produto de tabaco combustível; ou um descritor de produto de tabaco combustível derivado durante a presente iteração, por exemplo, um descritor de produto de tabaco combustível filho que sofrerá mutação. O primeiro descritor de produto de tabaco combustível 510 pode ser representado como um vetor, x, tendo elementos xi. Cada um dos elementos pode ser um valor para um respectivo parâmetro de entrada ou de projeto. No exemplo ilustrado, o primeiro descritor de produto de tabaco combustível 510 tem 12 elementos, x1-x12.

[0079] O segundo descritor de produto de tabaco combustível 520 também é um descritor de produto de tabaco combustível implementado como descrito acima em relação ao sistema 100 e/ou método 300. O segundo descritor de produto de tabaco combustível 520 pode ser um descritor de produto de tabaco combustível armazenado; um descritor de produto de tabaco combustível derivado de uma iteração anterior de derivações de descritor de produto de tabaco combustível; ou um descritor de produto de tabaco combustível derivado durante a presente iteração, por exemplo, um descritor de produto de tabaco combustível filho que sofrerá mutação. O segundo descritor de produto de tabaco combustível 520 pode ser representado como um vetor, y, tendo elementos yi. Cada um dos elementos pode ser um valor para um respectivo parâmetro de entrada ou de projeto. Cada um dos elementos, yi, pode ser um valor para o mesmo respectivo parâmetro de entrada ou de projeto como o elemento correspondente do primeiro descritor de produto de tabaco combustível, xi. No exemplo ilustrado, o segundo descritor de produto de tabaco combustível 520 tem 12 elementos 12, y1-y12, os quais são valores para os mesmos 12 parâmetros que foram do primeiro descritor de produto de tabaco combustível, x1-x12.

[0080] O descritor de produto de tabaco combustível derivado 530 é derivado por combinação linear, por exemplo, calculando uma soma ponderada do primeiro descritor de produto de tabaco combustível 510 e o segundo descritor de produto de tabaco combustível 520. No exemplo ilustrado, o descritor de produto de tabaco combustível derivado 530 é derivado usando um número gerado de forma (pseudo)aleatória, α, que está na faixa de 0 a 1, e o descritor de produto combustível derivado é a soma do primeiro descritor de produto de tabaco combustível 510 multiplicado pelo segundo descritor de produto combustível 520 multiplicado por (1-α), isto é:
z = αx + (1 − α)y
,em que z é um vetor que representa o descritor de produto de tabaco combustível 530. Portanto, como ilustrado, os elementos, zi, de z são os seguintes:
z = x + (1 − )y

Produto de Tabaco Combustível

[0081] A Figura 6 é uma ilustração esquemática de um produto de tabaco combustível filtrado 601.

[0082] Enquanto o produto de tabaco combustível ilustrado 601 é um produto de tabaco combustível filtrado, os sistemas e métodos descritos na presente especificação também são aplicáveis a produtos de tabaco combustível não filtrados.

[0083] Os produtos de tabaco combustível filtrados, como os cigarros e seus formatos, costumam ser nomeados de acordo com o comprimento do cigarro: “regular” (normalmente na faixa de 68 a 75 mm, por exemplo, de 68 a 72 mm), “curto” ou “mini” (68 mm ou menos), "king-size" (normalmente na faixa de 75 a 91 mm, por exemplo, de 79 a 88 mm), "longo" ou "super-king" (normalmente na faixa de 91 a 105 mm), por exemplo, de cerca de 94 mm a cerca de 101 mm) e "ultralongo" (normalmente na faixa de 110 a 121 mm).

[0084] Eles também são nomeados de acordo com a circunferência do cigarro: “regular” (cerca de 23 a 25 mm), “largo” (maior que 25 mm), “fino” (cerca de 22 a 23 mm), “semifino” (cerca de 19 a 22 mm), "super-fino" (cerca de 16 a 19 mm) e "microfino" (menos de cerca de 16 mm). Consequentemente, um cigarro em formato super-fino king-size terá, por exemplo, um comprimento de cerca de 83 mm e uma circunferência de cerca de 17 mm. Os cigarros no formato king-size comum são preferidos por muitos clientes, com circunferência de 23 a 25 mm e comprimento total de 75 a 91 mm.

[0085] Cada formato pode ser produzido com filtros de diferentes comprimentos, os filtros menores sendo geralmente usados em formatos de comprimentos e circunferências menores. Normalmente, o comprimento do filtro será de 15 mm, associado a formatos curtos e regulares, a 30 mm, associados a formatos super-finos e ultralongos. O papel de ponta terá um comprimento maior que o filtro, por exemplo, de 3 a 10 mm a mais.

[0086] Os sistemas e métodos descritos na presente especificação são aplicáveis a produtos de tabaco combustível filtrado em qualquer um dos formatos acima. As dimensões de um determinado produto de tabaco combustível filtrado, caso seja real, simulado ou projetado em qualquer um dos formatos acima, podem ser os valores de um descritor de produto de tabaco combustível para os parâmetros de entrada e/ou os parâmetros de projeto.

[0087] O produto de tabaco combustível ilustrado 601 é geralmente de forma cilíndrica e está no formato king-size regular, ou seja, tem um comprimento na faixa de 75 a 91 mm e uma circunferência na faixa de 23 a 25 mm. O produto de tabaco combustível ilustrado 601 pode ser um produto de tabaco combustível real, simulado ou projetado e representado usando um descritor de produto de tabaco combustível correspondente, incluindo valores para uma pluralidade de parâmetros de entrada e parâmetros de projeto. O comprimento e a circunferência do produto de tabaco ilustrado 601, ou uma característica do seu dimensionamento, podem ser valores incluídos no descritor de produto de tabaco combustível correspondente. Valores indicativos de outras propriedades do cigarro, como firmeza, densidade e queda de pressão através do cigarro, também podem ser incluídos no descritor de produto de tabaco combustível correspondente, como descrito anteriormente.

[0088] O produto de tabaco combustível ilustrado 60 1 inclui uma barra de tabaco 60 2. A barra de tabaco 602 pode incluir tabaco de uma dada composição de mistura de tabaco. Valores indicativos da composição de mistura de tabaco fornecida podem ser incluídos no descritor de produto de tabaco combustível correspondente. Valores indicativos de peso e a densidade da barra de tabaco 602 podem também ser incluídos no descritor de produto de tabaco combustível correspondente.

[0089] A barra de tabaco é envolvida em um material de embalagem 60 3, neste exemplo papel de cigarro, conectado longitudinalmente a um filtro 60 4 por material de ponta 605 sobrepondo o filtro 604 e sobrepondo parcialmente o material de embalagem 603 para conectar o filtro 604 à barra de tabaco 602. Um valor indicativo dos comprimentos do material de ponta pode ser incluído no descritor de produto de tabaco combustível correspondente. Um valor indicativo da porosidade do material de embalagem também pode ser incluído no descritor do produto combustível correspondente. Um valor indicativo da carga de aditivo para queima (citrato) do material de embalagem também pode ser incluído no descritor do produto combustível correspondente.

[0090] O filtro 604 inclui um tampão de filtro 606 formado usando fibras contínuas de acetato de celulose e um plastificante envolvido em um envoltório de tampão 608. Um valor indicativo do comprimento do bujão do filtro pode ser incluído no descritor de produto de tabaco combustível correspondente. O tampão de filtro inclui material absorvente 607. As propriedades do tampão de filtro 604, incluindo as propriedades do absorvente de material 607, podem afetar a queda de pressão através do tampão de filtro. Um valor indicativo da queda de pressão através do tampão de filtro pode ser incluído no descritor de produto de tabaco combustível correspondente. Valores indicativos das propriedades do material absorvente 607 também podem ser incluídos no descritor de produto de tabaco combustível correspondente.

[0091] O produto de tabaco combustível 601 é, no presente exemplo, fornecido com furos de ventilação (não mostrados) através do material de ponta 605 e do invólucro de tampão 608, fornecendo ventilação no tampão de filtro 606. Os furos de ventilação podem ser descritos usando uma taxa de ventilação. Um valor indicativo da taxa de ventilação pode ser incluído no descritor do produto combustível correspondente.

[0092] Em uso, a barra de tabaco 602 do artigo de fumo 60 1 é acesa por um consumidor da maneira convencional e a fumaça do tabaco é aspirada da queima da brasa da barra de tabaco 60 2 através do filtro 60 4. Os atributos sensoriais da fumaça do produto de tabaco combustível podem ser avaliados em uso pelos consumidores do produto de tabaco combustível. Valores indicativos das impressões dos consumidores sobre esses atributos sensoriais da fumaça podem ser incluídos no descritor do produto de tabaco combustível correspondente.

Avaliações de Resultados de Simulação

[0093] A Figura 7 é uma ilustração 700 de comparações de estimativas de atributos sensoriais de fumaça de um produto de tabaco combustível derivado de acordo com exemplos de concretizações com valores de atributos sensoriais obtidos usando outros métodos. Atributos sensoriais de fumaça podem ser estimados por exemplo, concretizações dos sistemas e métodos descritos usando propriedades conhecidas de produto de tabaco combustível como parâmetros de entrada, por exemplo, os parâmetros da composição da mistura e as propriedades físicas do cigarro, e os atributos sensoriais da fumaça como parâmetros de projeto.

[0094] A ilustração 700 inclui um gráfico de comparação de painel 710 e um gráfico de comparação de modelo quimiosensorial 720.

[0095] O gráfico de comparação de painel 710 compara resultados para atributos sensoriais de fumaça estimados por uma concretização do método descrito aqui com os resultados fornecidos por um painel de consumidores que avaliam os atributos sensoriais de fumaça. Como o gráfico 710 ilustra, os resultados estimados pela concretização são próximos aos dados pelo painel de consumidores. Portanto, os sistemas e métodos descritos podem reduzir o número de avaliações de consumidores, por exemplo, usando pesquisas ou grupos de foco, realizadas para avaliar produtos de tabaco combustível durante o processo de projeto.

[0096] O gráfico de comparação do modelo quimiosensorial 720 compara resultados para atributos sensoriais de fumaça estimados por uma concretização do método descrito aqui com os resultados fornecidos usando um modelo quimiosensorial. Como o gráfico 720 ilustra, os resultados estimados pela concretização são próximos aos dados pelo modelo quimiosensorial. O modelo quimiossensorial usa impressões digitais químicas para estimar os atributos sensoriais da fumaça. As impressões digitais químicas são densas em informações e requerem uma quantidade significativa de processamento. O modelo quimiossensorial usa mais recursos computacionais do que os sistemas e métodos descritos. Portanto, os sistemas e métodos descritos podem reduzir os recursos computacionais utilizados, por exemplo, usando pesquisas ou grupos de foco, para obter estimativas precisas dos atributos sensoriais de fumaça de um produto de tabaco combustível.

[0097] A fim de abordar várias questões e avançar a técnica, a totalidade desta divulgação mostra, a título de ilustração, várias concretizações nas quais as invenções reivindicadas podem ser praticadas e proporcionam projeto e simulação superiores de produtos de tabaco combustível. As vantagens e características da divulgação são apenas de uma amostra representativa das concretizações e não são exaustivas e/ou exclusivas. Elas são apresentadas apenas para ajudar a entender e ensinar os recursos reivindicados. Deve ser entendido que vantagens, concretizações, exemplos, funções, características, estruturas, e/ou outros aspectos da divulgação não devem ser considerados limitações da divulgação, conforme definido pelas reivindicações ou limitações sobre às reivindicações equivalentes, e que outras concretizações podem ser utilizadas e modificações podem ser feitas sem se afastar do escopo e/ou espírito da divulgação. Várias concretizações podem adequadamente compreender, consistir ou consistir essencialmente em várias combinações dos elementos, componentes, características, partes, etapas, meios, etc. divulgados. Além disso, a divulgação inclui outras invenções não reivindicadas atualmente, mas que podem ser reivindicadas no futuro.

Claims

Método para projetar um produto de tabaco combustível alvo, o método caracterizado por compreender:
recebimento dos respectivos valores para uma pluralidade de parâmetros de entrada;
cálculo dos respectivos valores para uma pluralidade de parâmetros de projeto para o produto de tabaco combustível com base nos valores recebidos para a pluralidade de parâmetros de entrada, a pluralidade de parâmetros de projeto compreendendo pelo menos dois parâmetros selecionados a partir de:
uma composição de mistura de tabaco;
entregas de alcatrão, nicotina e monóxido de carbono;
um atributo sensorial da fumaça;
um número de sopros associados ao produto de tabaco combustível;
dimensões do produto de tabaco combustível; peso do tabaco;
barra de tabaco e/ou densidade do filtro;
barra de tabaco e/ou firmeza do filtro;
queda de pressão de produto de tabaco combustível aberto e/ou fechado;
queda de pressão do filtro;
porosidade do papel de cigarro; e
nível de ventilação; e
fornecimento dos valores calculados como uma saída.
Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o cálculo dos valores para os parâmetros de projeto compreende derivação de um descritor de produto de tabaco combustível alvo, em que o descritor de produto de tabaco combustível alvo compreende valores para os parâmetros de projeto e valores para os parâmetros de entrada para o produto de tabaco combustível alvo.
Método, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a derivação de um descritor de produto de tabaco combustível alvo compreende a execução de um procedimento de otimização direcionado para derivar um descritor de produto de tabaco combustível alvo com um ajuste máximo.
Método, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o ajuste de um dado descritor de produto de tabaco combustível é baseado em diferenças entre os valores do descritor de produto de tabaco combustível dados para os parâmetros de entrada e os valores correspondentes com base nos valores recebidos para os parâmetros de entrada.
Método, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o ajuste de um determinado produto de tabaco combustível está inversamente relacionado ao desvio da raiz quadrada média entre os valores do descritor de produto combustível dado para os parâmetros de entrada e os valores correspondentes com base nos valores recebidos para a entrada parâmetros.
Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 3 a 5, caracterizado pelo fato de que a execução do procedimento de otimização compreende, repetição para cada k entre 1 e (n-1), em que n ≥ 2:
recebimento de uma k-ésima geração de descritores de produto de tabaco combustível;
derivação dos ajustes correspondentes para cada uma das k-ésimas gerações de descritores de produto de tabaco combustível;
seleção de um ou mais subconjuntos da k-ésima geração de descritores de produto de tabaco combustível com base nos ajustes correspondentes; e
derivação de uma (k+l)-ésima geração de descritores de produto de tabaco combustível com base em um ou mais subconjuntos da k-ésima geração de descritores de produto de tabaco combustível,
em que o descritor de produto combustível alvo é o descritor de produto de tabaco combustível da enésima geração com o melhor ajuste.
Método, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a derivação da (k+l)-ésima geração de descritores de produto de tabaco combustível compreende a derivação de um ou mais descritores de produto de tabaco combustível filhos, em que cada um dos um ou mais descritores de produto de tabaco combustível filhos é baseado em um dois ou mais respectivos subconjuntos da k-ésima geração de descritores de produto de tabaco combustível.
Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que cada um dos um ou mais descritores de produto de tabaco combustível filhos é uma combinação linear dos respectivos dois ou mais dos subconjuntos da k-ésima geração de descritores de produto de tabaco combustível.
Método, de acordo com a reivindicação 7 ou 8, caracterizado pelo fato de que a derivação da (k+l)-ésima geração de descritores de produto de tabaco combustível compreende a mutação de pelo menos um dos um ou mais descritores de produto de tabaco combustível filhos.
Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 3 a 9, caracterizado pelo fato de que o procedimento de otimização é um procedimento de otimização estocástica.
Método, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o procedimento de otimização estocástica é um algoritmo genético.
Método, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o algoritmo genético é um algoritmo genético codificado real.
Método, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o procedimento de otimização compreende pelo menos um selecionado dentre otimização por enxame de partículas, otimização por colônias de formigas, por anelamento simulado, um algoritmo de Monte Carlo, métodos de Runge-Kutte, um algoritmo genético ou qualquer combinação dos mesmos.
Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 13, caracterizado pelo fato de que os valores para a pluralidade de parâmetros de projeto são calculados com base em uma pluralidade de descritores de produto de tabaco combustível armazenados, em que cada um dos descritores de produto de tabaco combustível armazenados compreende valores para a pluralidade de parâmetros de projeto e valores para a pluralidade de parâmetros de entrada para um produto de tabaco combustível correspondente.
Método, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de compreender também a derivação de um ou mais dentre a pluralidade de descritores de produto de tabaco combustível armazenados usando análise quimiométrica.
Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 15, caracterizado pelo fato de que a pluralidade de parâmetros de entrada compreende pelo menos dois parâmetros selecionados a partir de:
uma composição de mistura de tabaco;
entregas de alcatrão, nicotina e monóxido de carbono;
um atributo sensorial da fumaça;
um número de sopros associados ao produto combustível do tabaco;
dimensões do produto combustível do tabaco;
peso de tabaco;
barra de tabaco e/ou densidade do filtro;
barra de tabaco e/ou firmeza do filtro;
queda de pressão de produto de tabaco combustível aberto e/ou fechado;
queda de pressão do filtro;
porosidade do papel de cigarro; e
nível de ventilação.
Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 16, caracterizado pelo fato de que compreende também a fabricação do produto de tabaco combustível alvo com base nos valores calculados para o parâmetro de projeto.
Programa de computador caracterizado por compreender instruções que, onde o programa é executado por um computador, fazem com que o computador execute o método de qualquer uma das reivindicações de 1 a 16.
Meio de armazenamento legível por computador, caracterizado por compreender instruções que, quando executadas por um computador, fazem com que o computador execute o método de qualquer uma das reivindicações de 1 a 16.
Aparelho de processamento de dados, caracterizado por compreender um processador e um meio de armazenamento legível por computador, de acordo com a reivindicação 19.
Sistema, caracterizado pelo fato de que compreende:
o aparelho de processamento de dados da reivindicação 20; e
um aparelho de fabricação de produtos de tabaco combustível configurado para executar o método da reivindicação 17.