BR102022001561A2 - Método para projetar um artigo de distribuição de substância ativa não combustível alvo, programa de computador, meio de armazenamento legível por computador, aparelho de processamento de dados e sistema - Google Patents
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Abstract
MÉTODO PARA PROJETAR UM ARTIGO DE DISTRIBUIÇÃO DE SUBSTÂNCIA ATIVA NÃO COMBUSTÍVEL ALVO, PROGRAMA DE COMPUTADOR, MEIO DE ARMAZENAMENTO LEGÍVEL POR COMPUTADOR, APARELHO DE PROCESSAMENTO DE DADOS E SISTEMA. Um método para projetar um artigo de distribuição de substância ativa não combustível alvo inclui receber os respectivos valores para uma pluralidade de parâmetros de entrada, calcular os respectivos valores para uma pluralidade de parâmetros de projeto para o artigo de distribuição de substância ativa não 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 ou uma composição de material gerador de aerossol; peso do tabaco ou do material gerador de aerossol; distribuições de nicotina e/ou de outras substâncias ativas; distribuições de componentes aerossóis; um atributo sensorial; uma série de inalações associadas ao artigo de distribuição de substância ativa não combustível; dimensões do artigo de distribuição de substância ativa não combustível; densidade do bastão de material gerador de aerossol e/ou densidade de tabaco; densidade do filtro; firmeza do bastão de material gerador de aerossol e/ou firmeza de tabaco; firmeza do filtro; queda de pressão do artigo aberto e/ou fechado; queda de pressão do filtro; porosidade do papel de cigarro; nível de ventilação; um perfil de aquecimento; e composição do aroma, e fornecendo os valores calculados como saída.
Description
[0001] A presente invenção refere-se a artigos de distribuição de substância ativa não combustível e, em particular, a sistemas e métodos para projetar e simular artigos de distribuição de substância ativa não combustível.
[0002] Projetar um artigo de distribuição de substância ativa não combustível envolve a seleção de várias propriedades do artigo de distribuição de substância ativa não combustível. Por exemplo, projetar um artigo para uso em um sistema de distribuição de substância ativa não combustível pode incluir selecionar uma composição de mistura de tabaco ou de material gerador de aerossol; dimensões do artigo; tipo de filtro; propriedades do filtro; peso do tabaco ou do material gerador de aerossol; densidade do artigo; firmeza do artigo; e porosidade do papel de cigarro. A seleção dessas propriedades pode afetar os atributos sensoriais e a distribuição da substância ativa do artigo de distribuição de substância ativa não combustível.
[0003] De acordo com um primeiro aspecto este relatório descritivo descreve um método para projetar um artigo de distribuição de substância ativa não combustível alvo. O método inclui receber os respectivos valores for uma pluralidade de parâmetros de entrada; calcular os respectivos valores para uma pluralidade de parâmetros de projeto para o artigo com base nos valores recebidos para a pluralidade de parâmetros de entrada; e fornecer os valores calculados como uma saída. A pluralidade de parâmetros de projeto inclui pelo menos dois parâmetros selecionados dentre: uma composição de mistura de tabaco ou uma composição de material gerador de aerossol; peso do material gerador de aerossol ou tabaco; distribuições de nicotina e/ou de outras substâncias ativas; distribuições de componentes aerossóis; um atributo sensorial; uma série de inalações associadas com o artigo de distribuição de substância ativa não combustível; dimensões do artigo de distribuição de substância ativa não combustível; densidade do bastão de material gerador de aerossol e/ou do tabaco; densidade do filtro; firmeza do bastão de material gerador de aerossol e/ou do tabaco; firmeza do filtro; queda de pressão do artigo aberto e/ou fechado; queda de pressão do filtro; porosidade do papel de cigarro; nível de ventilação; e composição do aroma.
[0004] De acordo com um segundo aspecto, o relatório descritivo 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 1 a 18 anexadas ao presente documento.
[0005] De acordo com um terceiro aspecto, o relatório descritivo descreve um meio de armazenamento legível por computador compreendendo 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 1 a 18 anexadas ao presente documento.
[0006] De acordo com um quarto aspecto, o relatório descritivo descreve um aparelho de processamento de dados compreendendo um processador e um meio de armazenamento legível por computador de acordo com o terceiro aspecto.
[0007] De acordo com um quinto aspecto, o relatório descritivo descreve um sistema incluindo um aparelho de processamento de dados de acordo com o quarto aspecto e um aparelho de fabricação do artigo. O sistema é configurado para executar o método de acordo com o primeiro aspecto acima ou de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 19 anexadas ao presente documento.
[0008] De acordo com um sexto aspecto, o relatório descritivo descreve um sistema, compreendendo um artigo de distribuição de substância ativa não combustível fabricado de acordo com os valores calculados para os parâmetros de projeto saída pelo método do primeiro aspecto acima ou qualquer uma das reivindicações 1 a 18 anexadas ao presente documento, e a dispositivo de fornecimento de aerossol não combustível para aquecer pelo menos uma porção do artigo.
[0009] As modalidades da invenção serão agora descritas, apenas a título de exemplo, com referência aos desenhos anexos, nos quais:
A Figura 1 é um diagrama esquemático em blocos que ilustra um sistema para projetar um a artigo de distribuição de substância ativa não combustível;
A Figura 2 é um diagrama esquemático em blocos que ilustra um componente do sistema para calcular parâmetros de projeto para um artigo de distribuição de substância ativa não combustível;
A Figura 3 é um fluxograma de um método para projetar um artigo de distribuição de substância ativa não combustível;
A Figura 4 é um fluxograma de um método para realizar um procedimento de otimização direcionado para derivar um descritor para um artigo de distribuição de substância ativa não combustível alvo;
A Figura 5 ilustra a execução de uma operação de cruzamento de exemplo para derivar um novo descritor de artigo de distribuição de substância ativa não combustível descritor com base em descritores existentes de artigo de distribuição de substância ativa não combustível;
A Figura 6 é uma ilustração esquemática de artigo de distribuição de substância ativa não combustível com filtro; e
A Figura 7 ilustra uma comparação de estimativas de atributos sensoriais de aerossol de um artigo de distribuição de substância ativa não combustível, derivados de acordo com modalidades de exemplo com valores de atributos sensoriais obtidos com o uso de outros métodos.
A Figura 1 é um diagrama esquemático em blocos que ilustra um sistema para projetar um a artigo de distribuição de substância ativa não combustível;
A Figura 2 é um diagrama esquemático em blocos que ilustra um componente do sistema para calcular parâmetros de projeto para um artigo de distribuição de substância ativa não combustível;
A Figura 3 é um fluxograma de um método para projetar um artigo de distribuição de substância ativa não combustível;
A Figura 4 é um fluxograma de um método para realizar um procedimento de otimização direcionado para derivar um descritor para um artigo de distribuição de substância ativa não combustível alvo;
A Figura 5 ilustra a execução de uma operação de cruzamento de exemplo para derivar um novo descritor de artigo de distribuição de substância ativa não combustível descritor com base em descritores existentes de artigo de distribuição de substância ativa não combustível;
A Figura 6 é uma ilustração esquemática de artigo de distribuição de substância ativa não combustível com filtro; e
A Figura 7 ilustra uma comparação de estimativas de atributos sensoriais de aerossol de um artigo de distribuição de substância ativa não combustível, derivados de acordo com modalidades de exemplo com valores de atributos sensoriais obtidos com o uso de outros métodos.
[00010] As implementações de exemplo fornecem sistema(s) e método(s) para projetar e simular artigos de distribuição de substância ativa não combustível. Os sistemas e métodos descritos podem facilitar o projeto e a prototipagem de artigos de distribuição de substância ativa não combustível in silico, reduzindo o tempo e o custo do desenvolvimento de novos artigos de distribuição de substância ativa não combustível. As implementações também podem facilitar o projeto de artigos de distribuição de substância ativa não combustível com atributos sensoriais semelhantes a um artigo de distribuição de substância ativa não combustível existente enquanto usando uma diferente composição de mistura de tabaco ou de material gerador de aerossol; com diferentes distribuições de nicotina e/ou de outras substâncias ativas; distribuições de componentes aerossóis; e/ou tendo um formado diferente.
[00011] Neste relatório descritivo, o termo “sistema de distribuição” destina-se a abranger sistemas que distribuem pelo menos uma substância a um usuário e inclui:
- - Sistemas de fornecimento de aerossol não combustível que liberam compostos a partir de um material gerador de aerossol sem queimar o material gerador de aerossol, como cigarros eletrônicos, produtos do aquecimento de tabaco, sistemas híbridos para gerar aerossol usando uma combinação de materiais geradores de aerossol; e
- - Sistemas de distribuição sem aerossol que distribuem a pelo menos uma substância a um usuário por via oral, nasal, transdérmica ou de outra maneira sem formar um aerossol, incluindo, entre outros, pastilhas, gomas, adesivos, artigos compreendendo pós inaláveis e produtos orais como tabaco oral o qual inclui snus ou snuff úmido, em que a pelo menos uma substância pode compreender ou não nicotina.
[00012] Tais sistemas de distribuição podem ser aqui referidos como sistemas de distribuição de substância ativa não combustível. Um sistema de distribuição de substância ativa não combustível pode compreender um artigo de distribuição de substância ativa não combustível. Tais artigos podem ser aqui referidos como um artigo consumível ou um artigo. Os ditos artigos podem ser projetados pelo sistema, método ou aparelho descritos no presente documento.
[00013] Em algumas modalidades, a substância a ser distribuída compreende uma substância ativa.
[00014] A substância ativa neste relatório descritivo pode ser um material fisiologicamente ativo, o qual é um material destinado a alcançar ou intensificar uma resposta fisiológica. A substância ativa pode, por exemplo, ser selecionada dentre nutracêuticos, nootrópicos, psicoativos. A substância ativa pode ser natural ou obtida sinteticamente. A substância ativa pode compreender, por exemplo, nicotina, cafeína, taurina, teína, vitaminas como B6 ou B12 ou C, melatonina, canabinoide ou constituintes, derivados ou combinações dos mesmos. The substância ativa pode compreender um ou mais constituintes, derivados ou extratos de tabaco, Cannabis, café, erva mate ou outra substância botânica.
[00015] Em algumas modalidades, a substância ativa compreende nicotina. Em algumas modalidades, a substância ativa compreende cafeína, melatonina, limoneno, carvona, mentol, teobromina ou vitamina B12, entre outros.
[00016] O material gerador de aerossol é um material que é capaz de gerar aerossol, por exemplo, quando aquecido, irradiado ou energizado de qualquer outra maneira. O material gerador de aerossol pode estar, por exemplo, na forma de um sólido, líquido ou gel que pode ou não conter uma substância ativa e/ou aromatizantes. Em algumas modalidades, o material gerador de aerossol pode compreender um “sólido amorfo”, que pode, alternativamente, ser referido como um “sólido monolítico” (ou seja, não fibroso). Em algumas modalidades, o sólido amorfo pode ser um gel seco. O sólido amorfo é um material sólido que pode reter algum fluido, como líquido, no interior. Em algumas modalidades, o material gerador de aerossol pode, por exemplo, compreender de cerca de 50% em peso, 60% em peso ou 70% em peso de sólido amorfo a cerca de 90% em peso, 95% em peso ou 100% em peso e sólido amorfo.
[00017] O material gerador de aerossol pode compreender uma ou mais substâncias ativas e/ou aromas, um ou mais materiais formadores de aerossol e, opcionalmente, um ou mais outros materiais funcionais.
[00018] O material formador de aerossol pode compreender um ou mais constituintes capazes de formar um aerossol. Em algumas modalidades, o material formador de aerossol pode compreender um ou mais dentre glicerina, glicerol, propilenoglicol, dietilenoglicol, trietilenoglicol, tetraetilenoglicol, 1,3- butilenoglicol, eritritol, meso-Eritritol, vanilato de etila, laurato de etila, suberato de dietila, citrato de trietila, triacetina, uma mistura de diacetina, benzoato de benzila, acetato de fenil-benzila, tributirina, acetato de laurila, ácido láurico, ácido mirístico e carbonato de propileno.
[00019] O um ou mais outros materiais funcionais podem compreender um ou mais dentre reguladores do pH, agentes corantes, conservantes, aglutinantes, cargas, estabilizantes e/ou antioxidantes.
[00020] De acordo com a presente invenção, um sistema de fornecimento de aerossol "não combustível" é aquele em que um material gerador de aerossol constituinte do sistema de fornecimento de aerossol (ou componente do mesmo) não é calcinado ou queimado para facilitar a distribuição de pelo menos uma substância para um usuário.
[00021] Em algumas modalidades, o sistema de distribuição é um sistema de fornecimento de aerossol não combustível, tal como um sistema de fornecimento de aerossol não combustível alimentado.
[00022] Em algumas modalidades, o sistema de fornecimento de aerossol não combustível é um sistema de aquecimento de material gerador de aerossol, também conhecido como sistema de aquecimento não de queima. Um exemplo de tal sistema é um sistema de aquecimento de tabaco.
[00023] Em algumas modalidades, o sistema de fornecimento de aerossol não combustível é um sistema híbrido para gerar aerossol com o uso de uma combinação de materiais geradores de aerossol, dos quais, um ou uma pluralidade pode ser aquecido. Cada um dos materiais geradores de aerossol pode estar, por exemplo, na forma de um sólido, líquido ou gel e pode ou não conter nicotina. Em algumas modalidades, o sistema híbrido compreende um material gerador de aerossol líquido ou gel e um material gerador de aerossol sólido. O material gerador de aerossol sólido pode compreender, por exemplo, tabaco ou um produto não tabaco.
[00024] Tipicamente, o sistema de fornecimento de aerossol não combustível pode compreender um dispositivo de fornecimento de aerossol não combustível e um artigo consumível para uso com o dispositivo de fornecimento de aerossol não combustível.
[00025] Um artigo consumível é um artigo que compreende ou consiste em material gerador de aerossol, do qual, parte ou todo destina-se a ser consumido durante o uso por um usuário. Um artigo consumível pode compreender um ou mais outros componentes, tal como uma área de armazenamento de material gerador de aerossol, um componente para transferência de material gerador de aerossol, uma área de geração de aerossol, um invólucro, um envoltório, um bocal, um filtro e/ou um agente modificador de aerossol. Um artigo consumível pode também compreender um gerador de aerossol, como um aquecedor, que emite calor para fazer com que o material gerador de aerossol gere aerossol em uso. O aquecedor pode, por exemplo, compreender material combustível, um material capaz de aquecer-se por condução elétrica ou um susceptor.
[00026] Em algumas modalidades, a invenção refere-se a artigos consumíveis que compreendem material gerador de aerossol e configurados para serem usados com dispositivos de fornecimento de aerossol não combustível.
[00027] Em algumas modalidades, o sistema de fornecimento de aerossol não combustível, como um dispositivo de fornecimento de aerossol não combustível do mesmo, pode compreender uma fonte de energia e um controlador. A fonte de energia pode ser, por exemplo, uma fonte de energia elétrica ou uma fonte de energia exotérmica. Em algumas modalidades, a fonte de energia exotérmica compreende um substrato de carbono que pode ser energizado de modo a distribuir energia na forma de calor a um material gerador de aerossol ou a um material de transferência de calor nas proximidades da fonte de energia exotérmica.
[00028] Em algumas modalidades, o sistema de distribuição é um sistema de distribuição sem aerossol que distribui pelo menos uma substância para um usuário por via oral, nasal, transdérmica ou de outra maneira sem formar um aerossol, incluindo, entre outros, pastilhas, gomas, adesivos, artigos compreendendo pós inaláveis e produtos orais, como tabaco oral que inclui snus ou snuff úmido, em que a pelo menos uma substância pode compreender ou não nicotina. Em alguns casos, o sistema de distribuição sem aerossol pode consistir essencialmente em ou consistir em um artigo de acordo com as modalidades aqui descritas.
[00029] A Figura 1 é um diagrama esquemático em blocos que ilustra um sistema 100 para projetar um artigo de distribuição de substância ativa não combustível.
[00030] O sistema de projeto de artigo 100 é implementado com o uso de um ou mais dispositivos de computação adequados. Por exemplo, o um ou mais dispositivos de computação podem ser qualquer um ou qualquer combinação de um ou mais computadores desktop, um ou mais computadores notebook, um ou mais computadores tablet, um ou mais computadores de estação de trabalho, um ou mais computadores mainframe e um ou mais computadores servidores blade. Em modalidades em que o sistema de projeto de artigo 100 é implementado com o uso de 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 através de uma ou mais redes. A uma ou mais redes podem ser qualquer uma ou qualquer combinação da Internet, redes de área local, redes celulares e redes sem fio. O sistema de projeto de artigo de distribuição de substância ativa não combustível pode ser implementado usando um ambiente de computação numérica e/ou estrutura, por exemplo, MATLAB, Mathematica, NumPy e/ou R. O sistema de projeto de artigos 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.
[00031] O sistema de projeto de artigo 100 inclui valores de parâmetros de entrada 101, uma calculadora de parâmetros de projeto de artigo de distribuição de substância ativa não combustível 110, descritores armazenados do artigo 120 e valores de parâmetros de projeto 130.
[00032] Os valores de parâmetros de entrada 101 são valores desejados e/ou definidos para os parâmetros de um artigo alvo. Os parâmetros podem incluir, entre outros, um ou mais dentre parâmetros da composição de material gerador de aerossol ou da mistura de tabaco; atributos sensoriais; nicotina e/ou distribuições de outras substâncias ativas; distribuições de componentes aerossóis; composições de aroma; perfis de aquecimento; e parâmetros que descrevem as propriedades físicas e/ou a composição de um artigo.
[00033] Os parâmetros da composição de material gerador de aerossol incluem o tipo e as proporções de uma ou mais substâncias ativas e/ou aromas, um ou mais materiais formadores de aerossol e, opcionalmente, um ou mais outros materiais funcionais.
[00034] Exemplos de parâmetros da mistura de tabaco incluem as proporções de cada uma de algumas variedades e/ou qualidades de tabaco. Exemplos de grupos de macro variedades do tabaco incluem Virginia flue-cured (curado com temperatura e umidade controladas), Burley curado ao ar, Oriental especialmente processado, curado ao sol, estilo Cavendish, caule, tabaco reconstituído e tabaco ou tabaco reconstituído formado a partir de subprodutos do tabaco não do caule. As variedades de tabaco Virginia flue-cured incluem as variedades Lemon, Orange e Mahogany de tabaco. As variedades de tabaco Burley curado ao ar Light Mahogany, Mahogany e Dark Mahogany. As variedades de tabaco especialmente processado incluem Dark Fire-Cured e Galpão Comum. As variedades de tabaco Oriental curado ao sol incluem Samsun, Basma e Izmir. O tabaco reconstituído, por exemplo, formado a partir de subprodutos do tabaco e/ou caule, inclui o material de tabaco como descrito na Publicação de patente PCT no WO2006061117 e na Publicação de Patente U.S. no US5562108, cujos conteúdos são aqui incorporados por referência. Pelo menos algumas dessas variedades de tabaco estão disponíveis em diversos graus de qualidade, por exemplo, alta qualidade e média qualidade.
[00035] Os parâmetros da mistura de tabaco podem incluir indicações de que o tabaco de um ou mais dos determinados grupos de variedades, variedades e/ou qualidades devem ou não ser incluídos no artigo alvo. Por exemplo, os parâmetros podem indicar que uma mistura de tabaco de tabaco Virginia flue-cured, caule de tabaco e tabaco reconstituído é desejada.
[00036] Os parâmetros da composição do aroma podem incluir alcaloides, xantinas, flavonoides, terpenoides e compostos de frescor, entre outros compostos.
[00037] Exemplos de atributos sensoriais de aerossol para um artigo de um sistema de fornecimento de aerossol não combustível incluem esforço para inalar, impacto, irritação, intensidade do sabor, aroma do tabaco, aerossol visível e volume de aerossol. Exemplos de atributos sensoriais de artigos de distribuição de substância ativa não combustível sem aerossol incluem intensidade global; componentes específicos do sabor como menta, enfumaçado, terroso e amargo; resfriamento; umidade; e revestimento bucal.
[00038] Os atributos sensoriais de um aerossol ou um artigo sem aerossol podem ser representados com o uso de valores numéricos que são indicativos da impressão sensorial de um artigo em consumidores de acordo com dados e/ou modelos derivados usando pesquisas com consumidores e/ou grupos focais.
[00039] Exemplos de parâmetros que descrevem as propriedades físicas e/ou a composição do artigo incluem uma série de inalações associadas com o artigo, por exemplo, o número máximo de inalações que podem ser alcançadas pelo produto sob um esquema padrão de aquecimento, dimensões do artigo incluindo pelo menos um dentre o comprimento de um bastão de material gerador de aerossol, comprimento do tampão de filtro, o comprimento do filtro e a circunferência do produto, o peso líquido de material gerador de aerossol ou tabaco, queda de pressão do tampão de filtro (por exemplo, queda de pressão encapsulado), queda de pressão total do artigo, por exemplo, com quaisquer aberturas de ventilação abertas e/ou fechadas, taxa de ventilação, firmeza, densidade do artigo e processo de corte (por exemplo, tabaco de cote longo ou de corte curto). A firmeza e/ou a densidade podem, por exemplo, ser a firmeza ou a densidade do bastão de material gerador de aerossol ou do filtro. A firmeza pode, por exemplo, ser medida com o uso de equipamento de medição de dureza fornecido pela Borgwaldt ou outros e com base em medições do diâmetro do produto antes e depois que o produto tenha sido submetido a uma dada carga. A densidade pode ser calculada como o peso de um componente do produto por unidade de volume para aquele componente.
[00040] Os valores de parâmetros de projeto 130 são valores para diversos parâmetros de projeto do artigo 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 uma ou mais parâmetros do artigo que não eram parâmetros de entrada.
[00041] Os parâmetros de projeto podem ser entendidos como parâmetros para os quais os valores devem ser escolhidos de modo que o artigo alvo tenha os valores fornecidos para os parâmetros de entrada ou o mais próximo possível. Por exemplo, os valores de parâmetros de entrada podem indicar que se deseja que o artigo alvo tenha certos valores de atributos sensoriais e que inclua uma mistura que consista em determinadas variedades de tabaco; e os valores para os parâmetros de projeto podem descrever as propriedades físicas e/ou a composição do artigo alvo e as proporções das variedades de tabaco na mistura de modo que o artigo alvo tenha propriedades que correspondam, ou pelo menos se assemelhem, aos valores recebidos para os parâmetros de entrada.
[00042] A calculadora de parâmetros de projeto do artigo 110 recebe os valores de parâmetros de entrada 101, e calcula os valores de parâmetros de projeto 130 para um artigo com base nos valores recebidos de parâmetros de entrada 101.
[00043] Ao calcular os valores de parâmetros de projeto 130, a calculadora de parâmetros de projeto de artigo 110 pode derivar um descritor do artigo alvo. Os descritores do artigo podem incluir valores para os parâmetros de projeto e valores para os parâmetros de entrada. Os valores de um dado descritor do artigo para os parâmetros de projeto e os parâmetros de entrada podem ser valores não dimensionados para os parâmetros, ou seja, cada um dos valores pode ser da mesma escala que o parâmetro de entrada ou valor do parâmetro de projeto correspondente. Alternativamente, os valores de um dado descritor do artigo para os parâmetros de projeto e os parâmetros de entrada podem ter sofrido dimensionamento de recursos, por exemplo, cada um dos valores para o parâmetro pode ter sido redimensionado com o uso de um método apropriado, como normalização min-max, normalização média ou padronização. Diferentes métodos de redimensionamento podem ser apropriados para diferentes parâmetros e, como tal, os valores de um dado descritor do artigo para parâmetros diferentes podem ser redimensionados de acordo com métodos diferentes. Em alguns casos, os valores de um dado descritor do artigo para alguns dos parâmetros podem ter sofrido dimensionamento de recursos enquanto outros podem não ter. Quando os valores do descritor do artigo alvo sofreram dimensionamento de recursos, a calculadora de parâmetros de projeto de artigo 110 pode transformar pelo menos os valores do descritor do artigo alvo em uma escala apropriada para os valores de parâmetros de projeto, por exemplo, valores de parâmetros de projeto compreensíveis por um usuário do sistema de projeto e/ou utilizáveis para fabricar o artigo alvo.
[00044] Os descritores do artigo podem ser implementados usando qualquer estrutura de dados adequada. As estruturas de dados adequadas incluem, entre outras, arranjos, vetores, matrizes, linhas e/ou colunas de matrizes, objetos na memória, arquivos de linguagem de marcação, dados binários serializados, entradas de banco de dados e dados de texto.
[00045] A calculadora de parâmetros de projeto do artigo alvo 110 pode derivar o descritor do artigo alvo realizando um procedimento de otimização, que pode ser um procedimento de otimização estocástico. Por exemplo, o procedimento de otimização pode ser qualquer um dentre otimização de enxame de partículas, otimização de colônia de formigas, recozimento simulado, um algoritmo de Monte Carlo, métodos de Runge-Kutte, um algoritmo genético ou qualquer combinação dos mesmos. Quando um algoritmo genético é usado, pode ser um algoritmo genético codificado real. O procedimento de otimização pode ser direcionado para derivar um artigo alvo com uma adequação máxima. A adequação de um dado descritor do artigo pode ser baseada em diferenças entre os valores de parâmetros de entrada 101, ou um dimensionamento de recursos dos mesmos e os valores correspondentes do descritor do artigo alvo.
[00046] A adequação de um dado descritor do artigo pode ser medida usando uma função de adequação ou função de perda. Quando uma função de adequação é usada, um valor maior da função de adequação para o descritor de artigo indica maior adequação. Quando uma função de perda é usada, um valor menor da função de perda para o descritor do artigo indica maior adequação. Por exemplo, a adequação de um descritor do artigo pode estar inversamente relacionada ao desvio quadrático médio, também referido como erro quadrático médio, entre os valores de parâmetros de entrada 101, ou um dimensionamento de recursos dos mesmos e os valores correspondentes do descritor do artigo alvo, e este desvio quadrático médio da raiz usado como uma função de perda. Este desvio quadrático médio da raiz pode ser denotado como: 
onde N é o número de parâmetros de entrada,pi é o valor do i-ésimo parâmetro de entrada, ou um dimensionamento de recurso do mesmo, e ci é o valor de um dado descritor do artigo para o i- ésimo parâmetro de entrada.
[00047] Os descritores armazenados do artigo 120 podem ser usados pela calculadora de parâmetros de projeto de artigo 110 na derivação dos valores de parâmetros de projeto 130. Por exemplo, os descritores armazenados do artigo podem ser usados para derivar o descritor do artigo alvo. Os descritores armazenados do artigo 120 podem ser implementados com o uso de qualquer estrutura de dados adequada para descritores do artigo, incluindo aquelas mencionadas anteriormente. Os descritores armazenados do artigo 120 podem ser armazenados com o uso de qualquer mecanismo de armazenamento de dados adequado, por exemplo, armazenamento do sistema de arquivos, armazenamento de banco de dados ou uma memória cache interna. Os descritores armazenados do artigo 120 podem ter sido derivados com o uso de medições de qualidades e propriedades físicas; análise quimiométrica; e/ou resultados de grupos focais e/ou painéis de consumidores. Alguns dos descritores armazenados do artigo 120 podem ter sido derivados com o uso de um modelo quimiossensorial, como o descrito em WO2018007789A1, cujo conteúdo é aqui incorporado por referência.
[00048] O descritor do artigo alvo pode ser derivado com o uso de uma pluralidade dos descritores armazenados do artigo, ou um dimensionamento de recursos dos mesmos, como descritores iniciais do artigo. A calculadora de projeto do artigo 110 pode avaliar a adequação dos descritores iniciais do artigo e derivar novos descritores do artigo com base em um subconjunto selecionado deles, por exemplo, os descritores iniciais do artigo mais adequados podem ser usados para derivar os novos descritores do artigo. A adequação desses novos descritores do artigo pode então ser avaliada e um subconjunto selecionado dos novos descritores do artigo utilizado para gerar uma geração adicional de descritores do artigo. Gerações subsequentes podem então ser geradas, cada uma das gerações subsequentes derivada de um subconjunto selecionado dos descritores do artigo da geração anterior. O descritor do artigo alvo pode ser o descritor do artigo mais adequado da última geração. Uma modalidade de exemplo relacionada da calculadora de parâmetros de projeto de artigo 110 é descrita em relação à Figura 2.
[00049] O sistema de projeto de artigo de distribuição de substância ativa não combustível 100 também pode incluir um aparelho de fabricação do artigo (não mostrado). Os valores de parâmetros de projeto podem ser fornecidos ao aparelho de fabricação do artigo e usos para fabricar o artigo alvo.
[00050] A Figura 2 é um diagrama esquemático em blocos que ilustra uma modalidade de exemplo do componente 110 do sistema de projeto de artigo 100 para calcular os parâmetros de projeto para um artigo. A modalidade de exemplo ilustrada pode realizar o método de otimização 400 descrito em relação à Figura 4.
[00051] A modalidade ilustrada da calculadora de parâmetros de projeto de artigo 110 inclui uma fonte de descritores 210, um avaliador de adequação do descritor 220, um seletor de descritor 230, um gerador de descritor filho 240, um modificador de descritor 250 e um receptor de descritor 260. A calculadora ilustrada de parâmetros de projeto de artigo usa esses componentes incluídos para executar uma ou mais iterações de processamento nas quais os descritores do artigo são gerados.
[00052] A fonte de descritores 210 é uma fonte de descritores do artigo. A fonte de descritores pode ser uma fonte de descritores armazenados do artigo 120. Esses descritores armazenados do artigo 120 podem ser recuperados pela fonte de descritores 210 de um sistema de armazenamento de dados adequado, como um banco de dados ou sistema de armazenamento de arquivos, ou de uma memória cache interna. Quando descritores do artigo já tiverem sido gerados, por exemplo, em uma iteração anterior, a fonte do descritor também pode ser uma fonte desses descritores gerados do artigo. Esses descritores gerados do artigo podem ter sido recuperados ou recebidos do receptor de descritor 260.
[00053] O avaliador de adequação do descritor 220 recebe descritores do artigo da fonte de descritores 210. Os descritores recebidos do artigo podem ser um conjunto de descritores armazenados do artigo na primeira iteração e, em iterações subsequentes, podem ser os descritores do artigo derivados e/ou de outra forma recebidos pelo receptor de descritor 260 durante a iteração anterior. O avaliador de adequação do descritor avalia a adequação de cada um dos descritores recebidos do artigo usando uma função de adequação ou função de perda com base nos valores de parâmetros de entrada, como descrito anteriormente.
[00054] O seletor de descritor 230 recebe os descritores do artigo e valores associados de adequação do avaliador de adequação do descritor.
[00055] Se o seletor de descritor 230 determinar que a iteração final foi atingida, então, o seletor de descritor pode selecionar o descritor do artigo mais adequado dos descritores recebidos do artigo com base nos valores associados de adequação e fornecêlo ao receptor de descritor 260 com uma indicação de que a iteração final foi atingida. O seletor de descritor 230 pode determinar que a iteração final foi atingida se um limite de iterações tiver sido atingido, por exemplo, a iteração atual é a 100ª iteração e, no máximo, apenas 100 iterações devem ser executadas. Alternativamente, o seletor de descritor 230 pode determinar que a iteração final foi atingida se o descritor do artigo mais adequado tiver uma adequação maior que uma adequação limite, por exemplo se a função de perda estiver abaixo de um dado valor.
[00056] Se o seletor de descritor 230 não determinar que a iteração final foi atingida, o seletor de descritor pode prosseguir com uma ou mais das seguintes operações.
[00057] O seletor de descritor 230 pode selecionar uma ou mais descritores de elite e fornecê-los ao receptor de descritor 260. O um ou mais descritores de elite podem ser os descritores K do artigo dos descritores recebidos do artigo com as maiores adequações.
[00058] O seletor de descritor pode também selecionar uma pluralidade de descritores pais do artigo e fornecê-los ao gerador de descritor filho 240. A pluralidade de descritores pais pode ser os descritores N do artigo dos descritores recebidos do artigo com as maiores adequações, em que N pode ser maior do que k. Alternativamente, um procedimento probabilístico pode ser usado, como seleção proporcional de adequação, em que os descritores pais são selecionados selecionando descritores dos descritores recebidos do artigo com uma probabilidade baseada em sua adequação, ou seja, descritores do artigo com uma maior adequação são mais propensos a serem selecionados.
[00059] O seletor de descritor 230 pode também selecionar um ou mais descritores do artigo para modificação e fornecê-los modificador de descritor 250. O um ou mais descritores para modificação podem ser selecionados aleatoriamente dentre os descritores recebidos do artigo ou a partir de um subconjunto dos descritores recebidos do artigo, por exemplo, o M mais adequado dos descritores recebidos do artigo ou dos descritores pais do artigo. O um ou mais descritores para modificação também podem ser selecionados selecionando descritores dentre os descritores recebidos do artigo com uma probabilidade baseada em sua adequação.
[00060] O gerador de descritor filho 240 recebe a pluralidade de descritores pais do artigo do seletor de descritor e os usa para gerar descritores filho do artigo. Cada descritor filho do artigo pode ser gerado realizando uma operação de cruzamento de dois ou mais dos pais. Os pais a serem cruzados para gerar cada filho podem ser escolhidos (pseudo)aleatoriamente ou de acordo com combinações fixas, por exemplo, o primeiro pai com o segundo pai, o terceiro pai com o quarto pai etc. A operação de cruzamento pode combinar linearmente dois ou mais descritores pais, com cada um dos pais ponderado na combinação usando uma variável (pseudo)aleatória. Por exemplo, quando dois descritores pais, x e y, são usados para gerar um descritor filho, c, o descritor filho pode ser:
onde α é uma variável (pseudo)aleatória entre 0 e 1, como ilustrado na Figura 5.
[00061] O modificador de descritor 250 pode receber o um ou mais descritores do artigo para modificação do seletor de descritores e os usa para gerar descritores modificados do artigo. Alternativamente ou além de, o modificador de descritor pode receber um ou mais descritores filhos do artigo para modificação do gerador de descritor filho. Cada descritor modificado do artigo pode ser gerado realizando uma operação de cruzamento de um descritor para modificação com um descritor armazenado do artigo recebido através da fonte de descritores 210. A operação de cruzamento pode combinar linearmente um descritor para modificação com um descritor armazenado do artigo com cada um ponderado na combinação usando uma variável (pseudo)aleatória. Por exemplo, quando um descritor para modificação, , e um descritor armazenado, , são usados para gerar um descritor modificado, , o descritor modificado pode ser: 
onde β é uma variável pseudo(aleatória) entre 0 e 1. β pode ser restringido a ser ou ser mais provável que seja na extremidade inferior deste intervalo declarado, por exemplo, entre 0 e 0,1.
[00062] Se o receptor de descritor 260 receber uma indicação de que a iteração final foi atingida, o receptor de descritor 260 também recebe o descritor do artigo mais adequado da iteração final, que é o descritor do artigo alvo. O receptor de descritor 260 usa o descritor do artigo alvo para obter os valores de parâmetros de projeto, como descrito anteriormente, e os fornece como uma saída.
[00063] Caso contrário, o receptor de descritor 260 recebe o um ou mais descritores de elite do artigo; os descritores filhos do artigo; e o um ou mais descritores modificados do artigo. O receptor de descritor pode fornecer os descritores do artigo que tenha recebido para a fonte de descritores 210.
[00064] A Figura 3 é um fluxograma que ilustra um método de exemplo para projetar um artigo alvo. O método pode ser realizado executando instruções legíveis por computador com o uso de um ou mais processadores de um ou mais dispositivos de computação, por exemplo, os um ou mais dispositivos de computação que implementam o sistema de projeto de artigo 100.
[00065] 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 para parâmetros do artigo alvo. Os parâmetros podem incluir, entre outros, um ou mais dentre parâmetros da mistura de tabaco ou do material gerador de aerossol; atributos sensoriais; distribuições de nicotina e/ou de outras substâncias ativas; distribuições de componentes aerossóis; e parâmetros que descrevem as propriedades físicas e/ou a composição de um artigo. Exemplos de tais parâmetros são descritos detalhadamente em relação aos valores de parâmetros de entrada 101 do sistema de projeto de artigo 100.
[00066] Na etapa 320, os valores para uma pluralidade de parâmetros de projeto para o artigo 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 uma ou mais parâmetros do artigo que não eram parâmetros de entrada.
[00067] A pluralidade de valores para os parâmetros de projeto pode ser calculada de modo que o artigo alvo tenha os valores recebidos para a pluralidade de parâmetros de entrada ou o mais próximo possível. Por exemplo, os valores para a pluralidade de parâmetros de entrada podem indicar que se deseja que o artigo alvo tenha certos valores de atributos sensoriais e que tenha uma mistura que consiste em determinadas variedades de tabaco; e os valores para os parâmetros de projeto podem descrever as propriedades físicas e/ou a composição do artigo alvo e as proporções das variedades de tabaco na mistura de modo que o artigo alvo tenha propriedades correspondentes, ou pelo menos que se assemelhem, aos valores recebidos para os parâmetros de entrada.
[00068] O cálculo dos valores para a pluralidade de parâmetros de projeto pode incluir derivar um descritor do artigo alvo. Os descritores do artigo podem incluir valores para a pluralidade de parâmetros de projeto e valores para a pluralidade de parâmetros de entrada. O valor de um dado descritor do artigo pode ser não dimensionado ou pode sofrido dimensionamento de recursos, como descrito em relação à derivação de descritores do artigo no sistema de projeto de artigo de exemplo 100. Quando os valores do descritor do artigo alvo sofreram dimensionamento de recursos, o cálculo dos valores para a pluralidade de parâmetros de projeto pode incluir transformar pelo menos os valores do descritor do artigo alvo para pluralidade de parâmetros de projeto em uma escala apropriada para ser fornecida como uma saída. Por exemplo, os valores podem ser transformados em uma escala compreensível por um projetista de artigos e/ou utilizável para fabricar o artigo alvo.
[00069] Os descritores do artigo podem ser implementados com ou uso de qualquer estrutura de dados adequada. As estruturas de dados adequadas incluem, entre outras, arranjos, vetores, matrizes, linhas e/ou colunas de matrizes, objetos na memória, arquivos de linguagem de marcação, dados binários serializados, entradas de banco de dados e dados de texto.
[00070] O descritor do artigo alvo pode ser derivado realizando um procedimento de otimização, que pode ser um procedimento de otimização estocástico. Por exemplo, o procedimento de otimização pode ser qualquer otimização de enxame de partículas, otimização de colônia de formigas, recozimento simulado, um algoritmo de Monte Carlo, métodos de Runge-Kutte, um algoritmo genético ou qualquer combinação dos mesmos. Quando um algoritmo genético é usado, pode ser um algoritmo genético codificado real. O procedimento de otimização pode ser direcionado para derivar um artigo alvo com uma adequação máxima. A adequação e um dado descritor do artigo pode ter como base diferenças entre os valores para a pluralidade de parâmetros de entrada, ou um dimensionamento de recursos dos mesmos, e os valores correspondentes do descritor do artigo alvo.
[00071] A adequação de um dado descritor do artigo pode ser medida com o uso de uma função de adequação ou função de perda. Quando uma função de adequação é usada, um valor maior da função de adequação para o dado descritor do artigo indica uma maior adequação. Quando uma função de perda é usada, um valor menor da função de perda para o descritor do artigo indica uma maior adequação. Por exemplo, a adequação de um descritor do artigo pode estar inversamente relacionada ao desvio quadrático médio da raiz, também referido como erro quadrático médio, entre os valores para a pluralidade de parâmetros de entrada ou um dimensionamento de recursos dos mesmos e o correspondente valores do descritor do artigo alvo e este desvio quadrado médio da raiz usado como uma função de perda. Este desvio quadrático médio da raiz pode ser denotado como: 
onde N é o número de parâmetros de entrada, pi é o valor para o i-ésimo da pluralidade de parâmetros de entrada, ou um dimensionamento de recursos dos mesmos, e é o valor de um dado descritor do artigo para o i-ésimo da pluralidade de parâmetros de entrada.
[00072] O cálculo dos valores para a pluralidade de parâmetros de projeto pode ter como base uma pluralidade de descritores armazenados do artigo. Por exemplo, o descritor do artigo alvo pode ser derivado com o uso da pluralidade de descritores armazenados do artigo. Os descritores armazenados do artigo podem ser implementados podem ser implementados com o uso de qualquer estrutura de dados adequada para descritores do artigo, incluindo aqueles mencionados anteriormente. A pluralidade de descritores armazenados do artigo pode ser pode ser recuperada de qualquer mecanismo de armazenamento de dados adequado que armazena a pluralidade, ou uma pluralidade maior, de descritores do artigo, por exemplo, os descritores armazenados do artigo podem ser recuperados do armazenamento do sistema de arquivos, armazenamento de banco de dados ou uma memória cache interna.
[00073] O descritor do artigo alvo pode ser derivado com o uso de uma pluralidade dos descritores armazenados do artigo, ou um dimensionamento de recursos dos mesmos, como descritores iniciais do artigo. A adequação dos descritores iniciais do artigo pode ser avaliada e novos descritores do artigo podem ser derivados com base em um subconjunto selecionado deles, por exemplo, os descritores iniciais J initmais adequados do artigo podem ser usados para derivar os novos descritores do artigo. A adequação desses novos descritores do artigo pode então ser avaliada e um subconjunto selecionado dos novos descritores do artigo utilizado para gerar uma geração adicional de descritores do artigo. Gerações subsequentes podem então ser geradas, cada uma das gerações subsequentes derivada de um subconjunto selecionado dos descritores do artigo da geração anterior. O descritor do artigo alvo pode ser o descritor mais adequado do artigo da última geração. Um método de exemplo relacionado para derivar o descritor do artigo alvo é descrito em relação à Figura 4.
[00074] 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 do artigo usando uma interface gráfica adequada e/ou podem ser usados por um aparelho de fabricação do artigo para fabricar o artigo alvo.
[00075] A Figura 4 é um fluxograma que ilustra um método de exemplo 400 para derivar um descritor do artigo alvo. O método O método pode ser realizado executando instruções legíveis por computador usando um ou mais processadores de um ou mais dispositivos de computação, por exemplo, os um ou mais dispositivos de computação que implementam o sistema de projeto de artigo 100.
[00076] As operações descritas são repetidas por várias iterações. Um total de (n-1) iterações é realizado para derivar uma enésima geração de descritores do artigo. O número n é um número inteiro maior ou igual a dois. O número pode ser um número fixo ou pode denotar a geração na qual um critério final é atendido. Por exemplo, n pode denotar a geração na qual o descritor do artigo mais adequado tem uma adequação maior do que uma adequação limite, por exemplo, o valor da função de perda para esse descritor está abaixo de um dado valor.
[00077] Na operação 410, a k-ésima geração de descritores do artigo é recebida. Se a k-ésima geração for a primeira geração de descritores do artigo, os descritores recebidos do artigo 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 interna. Caso contrário, os descritores recebidos do artigo podem ser aqueles derivados da geração anterior.
[00078] Na operação 420, são derivadas as adequações correspondentes para cada uma das k-ésimas gerações descritores do artigo. A adequação de cada uma da k-ésima geração de descritores do artigo pode ser derivada com o uso de uma função de adequação ou função de perda com base nos valores do respectivo descritor do artigo para os parâmetros de entrada, como descrito anteriormente.
[00079] Na operação 430, um ou mais subconjuntos da k-ésima geração de descritores do artigo são selecionados.
[00080] Um subconjunto de elite de descritores do artigo pode ser selecionado. O subconjunto de elite de descritores do artigo pode ser os descritores M do artigo da k-ésima geração de descritores do artigo com as maiores adequações.
[00081] Um subconjunto pai de descritores do artigo pode ser selecionado. O subconjunto pai pode ser os descritores M do artigo dos descritores do artigo da k-ésima geração de descritores do artigo com as maiores adequações, em que M pode ser maior do que k. Alternativamente, um procedimento probabilístico pode ser usado para selecionar o subconjunto pai, como seleção proporcional de adequação, em que os descritores pai são selecionados selecionando descritores da k-ésima geração de descritores do artigo com uma probabilidade baseada em sua adequação, ou seja, descritores do artigo com maior adequação são mais propensos a serem selecionados.
[00082] Um subconjunto de modificados de descritores do artigo pode ser selecionado. subconjunto de modificados pode ser selecionado aleatoriamente dentre a k-ésima geração de descritores do artigo ou a partir de um subconjunto da k-ésima geração de descritores do artigo, por exemplo, o M mais adequado da k-ésima geração de descritores do artigo, ou o subconjunto pai da k-ésima geração de descritores do artigo. O subconjunto de modificados também pode ser selecionado ao selecionar descritores da -ésima geração de descritores do artigo com uma probabilidade baseada em sua adequação.
[00083] Na operação 440, uma (k + )-ésima geração de descritores do artigo é derivada com base em um ou mais subconjuntos selecionados da k-ésima geração de descritores do artigo.
[00084] A (k + )-ésima geração de descritores do artigo pode incluir o subconjunto de elite da k-ésima geração de descritores do artigo.
[00085] A (k + )-ésima geração de descritores do artigo pode incluir descritores filhos derivados com base no subconjunto pai da -ésima geração de descritores do artigo. Cada descritor filho do artigo pode ser gerado realizando uma operação de cruzamento de dois ou mais do subconjunto pai. Os pais a serem cruzados para gerar cada filho podem ser escolhidos (pseudo)aleatoriamente ou de acordo com combinações fixas, por exemplo, o primeiro pai com o segundo pai, o terceiro pai com o quarto pai etc. A operação de cruzamento pode combinar linearmente dois ou mais dos descritores no subconjunto pai, com cada um dos pais ponderado na combinação usando uma variável (pseudo)aleatória. Por exemplo, quando dois descritores pais, x e y, são usados para gerar um descritor filho, c, o descritor filho pode ser: 
onde α é uma variável (pseudo)aleatória entre 0 e 1, como ilustrado na Figura 5.
[00086] A (k + )-ésima geração de descritores do artigo pode incluir descritores modificados do artigo derivados com base no subconjunto modificado da k-ésima geração de descritores do artigo. A (k + )-ésima geração de descritores do artigo pode também incluir descritores modificados do artigo derivados com base em um subconjunto de modificados dos descritores filhos do artigo. Cada descritor modificado do artigo pode ser gerado realizando uma operação de cruzamento de um descritor de um subconjunto modificado com um descritor armazenado do artigo. A operação de cruzamento pode combinar linearmente um descritor do artigo de um subconjunto de modificados com um descritor armazenado do artigo, com cada um ponderado na combinação usando uma variável (pseudo)aleatória. Por exemplo, quando um descritor modificado, d, e um descritor armazenado, , são usados para gerar um descritor modificado, , o descritor modificado pode ser: 
onde β é uma variável (pseudo)aleatória entre 0 e 1. β pode ser restringido a ser ou ser mais provável que seja na extremidade inferior deste intervalo declarado, por exemplo entre 0 e 0,1.
[00087] Na operação 450, é determinado se a (k + )-ésima geração de descritores é a enésima geração de descritores. Quando um número fixo de iterações é realizado, a determinação pode incluir determinar se (k + ) é igual a . Em modalidades em que denota que um critério final é atendido, a determinação se se a (k + )- ésima geração é a enésima geração inclui determinar se a (k + )- ésima geração de descritores satisfaz o critério final. Por exemplo, pode ser determinado se o descritor do artigo mais adequado da (k + )-ésima geração tem uma adequação maior que uma adequação limite, por exemplo, o valor da função de perda para esse descritor está abaixo de um determinado valor. Em resposta a ser determinado que a (k + )-ésima geração de descritores é a enésima geração de descritores, o método continua para a operação 470. Caso contrário, o método continua para a operação 460.
[00088] 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 + ). Em algumas modalidades, uma variável que armazena o valor de ou um valor relacionado à k pode ser um incremento, por exemplo, modalidades usando um for-loop e um número fixo de iterações. No entanto, em outras modalidades, nenhuma variável pode ser usada ou mantida e, em vez disso, o incremento ilustrado de denota apenas que a execução continua para a próxima geração.
[00089] Na operação 470, o descritor do artigo da enésima geração de descritores do artigo com a maior adequação é selecionado como o descritor do artigo alvo. Como descrito na etapa 320 do método 300, o descritor do artigo alvo é utilizável para derivar valores para a pluralidade de parâmetros de projeto.
[00090] A Figura 5 ilustra a execução de uma operação de cruzamento de exemplo 500 para derivar um novo descritor do artigo de distribuição de substância ativa não combustível com base em descritores existentes do artigo. A operação de cruzamento descrita pode ser realizada pelo gerador de descritor filho 240 e/ou pelo modificador da calculadora de parâmetros de projeto de descritor do artigo de distribuição de substância ativa não combustível 110 descrito em relação à Figura 2. A operação de cruzamento descrita pode também ser realizada em operações de geração de filhos e/ou modificação realizadas na operação de derivação por geração de descritores 440 do método de derivação de descritores do artigo alvo 400.
[00091] A ilustração 500 inclui um primeiro descritor do artigo 510, um segundo descritor do artigo 520 e a descritor derivado do artigo 530.
[00092] O primeiro descritor do artigo 510 é um descritor do artigo implementado como descrito acima em relação ao sistema 100 e/ou ao método 300. O primeiro descritor do artigo 510 pode ser um descritor armazenado do artigo; um descritor do artigo derivado em uma iteração anterior de derivações de descritores do artigo; ou um descritor do artigo derivado durante a presente iteração, por exemplo, um descritor filho do artigo que deve sofrer modificação. O primeiro descritor do artigo 510 pode ser representado como um vetor, , que tem os elementos xi. Cada um dos elementos pode ter um valor para um respectivo parâmetro de entrada ou projeto. No exemplo ilustrado, o primeiro descritor do artigo 510 tem 12 elementos, x -x .
[00093] O segundo descritor do artigo 520 é também um descritor do artigo implementado como descrito acima em relação ao sistema 100 e/ou ao método 300. O segundo descritor do artigo 520 pode ser um descritor armazenado do artigo; um descritor do artigo derivado em uma iteração anterior de derivações de descritores do artigo; ou um descritor do artigo derivado durante a presente iteração, por exemplo, um descritor filho do artigo que deve sofrer modificação. O segundo descritor do artigo 520 pode ser representado como um vetor, y, que tem elementos yi. Cada um dos elementos pode ter um valor para um respectivo parâmetro de entrada ou projeto. Cada um dos elementos, yi, pode ter um valor para o mesmo respectivo parâmetro de entrada ou projeto que o elemento correspondente do primeiro descritor do artigo, xi. No exemplo ilustrado, o segundo descritor do artigo 520 tem 12 elementos, y -y , que têm valores para os mesmos 12 parâmetros que aqueles no primeiro descritor do artigo, x -x ,
[00094] O descritor derivado do artigo 530 é derivado por combinação linear, por exemplo, calculando uma soma ponderada do primeiro descritor do artigo 510 e do segundo descritor do artigo 520. No exemplo ilustrado, o descritor derivado do artigo 530 é derivado usando um número gerado (pseudo)aleatoriamente, α, que está no intervalo de 0 a 1, e descritor derivado do artigo é a soma do primeiro descritor do artigo 510 multiplicada por α e do segundo descritor do artigo 520 multiplicada por ( − α), ou seja,: 
onde z é um vetor que representa o descritor derivado do artigo 530. Portanto, como ilustrado, os elementos, zi, de z são: 
[00095] A Figura 6 é uma ilustração esquemática de um artigo de distribuição de substância ativa não combustível 601.
[00096] Embora o artigo de distribuição de substância ativa não combustível 601 ilustrado seja um artigo gerador de aerossol com filtro, os sistemas e métodos descritos no presente relatório descritivo são também aplicáveis a artigos sem filtro e artigos sem aerossol.
[00097] Artigos com filtro, como cigarros e seus formatos são frequentemente nomeados de acordo com o comprimento do cigarro: “regular” (tipicamente na faixa de 68-75 mm, por exemplo, de aproximadamente 68 mm a aproximadamente 72 mm), “curto” ou “mini” (68 mm ou menos), “tamanho king” (tipicamente na faixa de 75- 91mm, por exemplo, de aproximadamente 79 mm a aproximadamente 88 mm), “longo” ou “super king” (tipicamente na faixa de 91-105 mm, por exemplo, de aproximadamente 94 mm a aproximadamente 101 mm) e “ultra longo” (tipicamente na faixa de aproximadamente 110 mm a aproximadamente 121 mm).
[00098] Eles também podem ser nomeados de acordo com a circunferência do cigarro: “regular” (aproximadamente 23-25 mm), “largo” (maior do que 25 mm), “fino” (aproximadamente 22-23 mm), “semifino” (aproximadamente 19-22 mm), “superfino” (aproximadamente 16-19 mm) e “micro fino” (menos do que aproximadamente 16 mm). Assim, um cigarro de tamanho king, formato superfino terá, por exemplo, um comprimento de aproximadamente 83 mm e uma circunferência de aproximadamente 17 mm.
[00099] Cada formato pode ser produzido com filtros de comprimentos diferentes, sendo filtros menores geralmente usados em formados de comprimentos e circunferências menores. Tipicamente, o comprimento do filtro ser de 15 mm, associado com formatos curtos, regulares, a 30 mm, associado com formatos ultralongo superfino. O papel de filtro terá um comprimento maior do que o filtro, por exemplo, de 3 a 10 mm mais longo.
[000100] Os sistemas e métodos descritos no presente relatório descritivo são aplicáveis a artigos com filtro em qualquer um dos formatos acima. As dimensões de um dado artigo com filtro, quer reais, simuladas ou projetadas, em qualquer um dos formatos acima podem ser valores de um descritor do artigo para parâmetros de entrada e/ou parâmetros de projeto.
[000101] O artigo ilustrado 601 é geralmente de forma cilíndrica e está no formato de semifino, a saber, tem uma circunferência externa de aproximadamente 21 mm. O artigo ilustrado 601 pode ser um artigo real, simulado ou projetado e representado com o uso de um descritor correspondente do artigo incluindo valores para uma pluralidade de parâmetros de entrada e parâmetros de projeto. O comprimento e a circunferência do artigo de distribuição de substância ativa não combustível ilustrado 601, ou um dimensionamento de recursos do mesmo, podem ser valores incluídos no descritor correspondente do artigo. Valores indicativos de outras propriedades do cigarro, como sua firmeza, densidade e a queda de pressão através do cigarro podem também ser incluídos no descritor correspondente do artigo, como descrito anteriormente.
[000102] O artigo ilustrado 601 inclui um bastão de material gerador de aerossol 602. O bastão de material gerador de aerossol 602 pode incluir tabaco de uma dada composição de mistura de tabaco. Valores indicativos da dada composição de mistura de tabaco podem ser incluídos no descritor correspondente do artigo. Valores indicativos do peso e da densidade do bastão de material gerador de aerossol 602 podem também ser incluídos no descritor correspondente do artigo.
[000103] O bastão de material gerador de aerossol é envolvido em um papel de envolvimento 603, nesse cigarro de exemplo, papel, conectado longitudinalmente a um filtro 604 pelo papel de filtro 605 envolvendo o filtro 604 e sobrepondo-se parcialmente ao papel de envolvimento 603 de modo a conectar o filtro 604 ao bastão de material gerador de aerossol 602. Um valor indicativo dos comprimentos do papel de filtro pode ser incluído no descritor correspondente do artigo. Um valor indicativo da porosidade do papel de envolvimento pode também ser incluído no descritor correspondente do artigo. Um valor indicativo da carga de aditivo de queima (citrato) do papel de envolvimento pode também ser incluído no descritor correspondente do artigo.
[000104] O filtro 604 inclui um tampão de filtro 606 formado com fibras contínuas de acetato de celulose e um plastificante enrolado em um invólucro do tampão 608. Um valor indicativo do comprimento do tampão de filtro pode ser incluído no descritor correspondente do artigo. O tampão de filtro inclui material absorvente 607. As propriedades do tampão de filtro 604, incluindo as propriedades do material absorvente 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 correspondente do artigo. Valores indicativos das propriedades do material absorvente 607 podem também ser incluídos no descritor correspondente do artigo.
[000105] O artigo 601 é, no presente exemplo, provido com orifícios de ventilação (não mostrados) através do papel de filtro 605 e invólucro do tampão 608, provendo ventilação para o tampão de filtro 606. Os orifícios de ventilação podem ser descritos usando uma taxa de ventilação. Um valor indicativo da taxa de ventilação pode ser incluído no descritor correspondente do artigo.
[000106] Em uso, o artigo pode ser inserido em um dispositivo configurado para aquecer o bastão de material gerador de aerossol.
[000107] Os atributos sensoriais do artigo podem ser avaliados em uso por consumidores do artigo. Valores indicativos das impressões dos consumidores desses atributos sensoriais podem ser incluídos no descritor correspondente do artigo.
[000108] A Figura 7 é uma ilustração 700 de comparações de estimativas de atributos sensoriais do aerossol de um artigo de distribuição de substância ativa não combustível derivado de acordo com modalidades de exemplo com valores de atributos sensoriais obtidos com o uso de outros métodos. Os atributos sensoriais do aerossol podem ser estimados por modalidades de exemplo dos sistemas e métodos descritos usando propriedades conhecidas de um artigo de distribuição de substância ativa não combustível como parâmetros de entrada, por exemplo, parâmetros da composição de material gerador de aerossol ou de tabaco e propriedades físicas do artigo, e os atributos sensoriais do aerossol como os parâmetros de projeto.
[000109] A ilustração 700 inclui um gráfico de comparação de painel 710.
[000110] O gráfico de comparação de painel 710 compara resultados para atributos sensoriais do aerossol estimados por uma modalidade do método descrito acima com os resultados fornecidos por um painel de consumidores avaliando os atributos sensoriais do aerossol. Como o gráfico 710 ilustra, os resultados estimados pela modalidade estão próximos daqueles fornecidos pelo painel de consumidores. Portanto, os sistemas e métodos descritos podem reduzir o número de avaliações de consumidores, por exemplo, com o uso de pesquisas ou grupos focais, empreendidas para avaliar artigos durante o processo de projeto.
[000111] O gráfico de comparação do modelo quimiossensorial 720 compara resultados para atributos sensoriais do aerossol estimados por uma modalidade do método descrito acima com os com os resultados fornecidos usando um modelo quimiossensorial. Como o gráfico 720 ilustra, os resultados estimados pela modalidade estão próximos daqueles fornecidos pelo modelo quimiossensorial. O modelo quimiossensorial usa impressões digitais químicas para estimar os atributos sensoriais da fumaça. Impressões digitais químicas são informações densas 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 método descritos podem reduzir os recursos computacionais usados, por exemplo, com o uso de pesquisas ou grupos focais, para derivar estimativas exatas para os atributos sensoriais do aerossol de um artigo.
[000112] A fim de abordar várias questões e avançar na técnica, a totalidade desta invenção mostra, a título de ilustração, várias modalidades nas quais a(s) invenção(ões) reivindicada(s) pode(m) ser praticada(s) e fornecem projeto e simulação superiores de artigos. As vantagens e características da invenção são apenas de uma amostra representativa de modalidades e não são completas e/ou exclusivas. Elas são apresentadas apenas como ajuda para compreender e ensinar as características reivindicadas. Deve ser entendido que vantagens, modalidades, exemplos, funções, características, estruturas e/ou outros aspectos da invenção não devem ser considerados limitações sobre a invenção conforme definido pelas reivindicações ou limitações sobre equivalentes às reivindicações, e que outras modalidades podem ser utilizadas e modificações podem ser feitas sem que se afastem do âmbito e/ou espírito da invenção. Diversas modalidades podem adequadamente compreender, consistir em ou consistir essencialmente em várias combinações dos elementos descritos, componentes, características, peças, etapas, meios, etc. Além disso, a invenção inclui outras invenções não reivindicadas no presente, mas que podem vir a ser reivindicadas no futuro.
Claims (25)
- Método para projetar um artigo de distribuição de substância ativa não combustível alvo CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: receber os respectivos valores para uma pluralidade de parâmetros de entrada; calcular os respectivos valores para uma pluralidade de parâmetros de projeto para o artigo de distribuição de substância ativa não 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 ou uma composição de material gerador de aerossol; peso do tabaco ou do material gerador de aerossol; distribuições de nicotina e/ou outras substâncias ativas; distribuições de componentes aerossóis; um atributo sensorial; uma série de inalações associadas ao artigo de distribuição de substância ativa não combustível; dimensões do artigo de distribuição de substância ativa não combustível; densidade do bastão de material gerador de aerossol e/ou densidade do tabaco; densidade do filtro; firmeza do bastão de material gerador de aerossol e/ou firmeza do tabaco; firmeza do filtro; queda de pressão do artigo aberto e/ou fechado; queda de pressão do filtro; porosidade do papel de cigarro; nível de ventilação; um perfil de aquecimento; e composição do aroma e fornecer os 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 derivar um descritor de artigo de distribuição de substância ativa não combustível alvo, em que o descritor de artigo de distribuição de substância ativa não combustível alvo compreende valores para os parâmetros de projeto e valores para os parâmetros de entrada para o artigo de distribuição de substância ativa não combustível alvo.
- Método, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato de que derivar um descritor de artigo de distribuição de substância ativa não combustível alvo compreende a realização de um procedimento de otimização direcionado para derivar um descritor de artigo de distribuição de substância ativa não combustível alvo com uma adequação máxima.
- Método, de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADO pelo fato de que a adequação de um determinado descritor de artigo de distribuição de substância ativa não combustível é baseada nas diferenças entre os valores do determinado descritor de artigo de distribuição de substância ativa não combustível 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 a adequação de um determinado artigo de distribuição de substância ativa não combustível está inversamente relacionada ao desvio quadrático médio da raiz entre os valores do determinado descritor de artigo de distribuição de substância ativa não combustível para os parâmetros de entrada e os valores correspondentes com base nos valores recebidos para os parâmetros de entrada.
- Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 3 a 5, CARACTERIZADO pelo fato de que a realização do procedimento de otimização compreende, repetir para cada k entre 1 e (n-1), onde n ≥ 2: receber uma k-ésima geração de descritores de artigos de distribuição de substância ativa não combustível; derivar as adequações correspondentes para cada uma da késima geração de descritores de artigos de distribuição de substância ativa não combustível; selecionar um ou mais subconjuntos da k-ésima geração de descritores de artigos de distribuição de substância ativa não combustível com base nas adequações correspondentes; e derivar uma (k + 1)-ésima geração de descritores de artigo de distribuição de substância ativa não combustível com base em um ou mais subconjuntos da k-ésima geração de descritores de artigo de distribuição de substância ativa não combustível, em que o descritor de artigo de distribuição de substância ativa não combustível alvo é o descritor de artigo de distribuição de substância ativa não combustível da enésima geração com a maior adequação.
- Método, de acordo com a reivindicação 6, CARACTERIZADO pelo fato de que derivar a (k + 1)-ésima geração de descritores de artigo de distribuição de substância ativa não combustível compreende derivar um ou mais descritores filho de artigo de distribuição de substância ativa não combustível, em que cada um dos um ou mais descritores filho de artigos de distribuição de substância ativa não combustível é baseado em dois ou mais subconjuntos da k-ésima geração de descritores de artigo de distribuição de substância ativa não combustível.
- Método, de acordo com a reivindicação 7, CARACTERIZADO pelo fato de que cada um dos um ou mais descritores filho de artigo de distribuição de substância ativa não combustível é uma combinação linear dos respectivos dois ou mais do subconjunto da k-ésima geração de descritores de artigo de distribuição de substância ativa não combustível.
- Método, de acordo com a reivindicação 7 ou 8, CARACTERIZADO pelo fato de que derivar a (k + 1)-ésima geração de descritores de artigo de distribuição de substância ativa não combustível compreende a mutação de pelo menos um ou mais descritores filho de artigo de distribuição de substância ativa não combustível.
- Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 3 a 9, CARACTERIZADO pelo fato de que o procedimento de otimização é um procedimento de otimização estocástico.
- Método, de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADO pelo fato de que o procedimento de otimização estocástico 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 a partir de otimização de enxame de partículas, otimização de colônia de formigas, recozimento simulado, algoritmo de Monte Carlo, métodos de Runge-Kutte, algoritmo genético, ou qualquer combinação dos mesmos.
- Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 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 artigo de distribuição de substância ativa não combustível armazenados, em que cada um dos descritores de artigo de distribuição de substância ativa não combustível armazenados compreende valores para a pluralidade de parâmetros de projeto e valores para a pluralidade de parâmetros de entrada para um artigo de distribuição de substância ativa não combustível correspondente.
- Método, de acordo com a reivindicação 14, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende ainda derivar um ou mais da pluralidade de descritores de artigos de distribuição de substância ativa não combustível armazenados usando análise quimiométrica.
- Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 15, CARACTERIZADO pelo fato de que a pluralidade de parâmetros de entrada compreende pelo menos dois parâmetros selecionados a partir de: uma mistura de tabaco ou uma composição de material gerador de aerossol; peso do tabaco ou do material gerador de aerossol; distribuições de nicotina e/ou de outras substâncias ativas; distribuições de componentes aerossóis; um atributo sensorial; uma série de inalações associadas ao artigo de distribuição de substância ativa não combustível; dimensões do artigo de distribuição de substância ativa não combustível; densidade do bastão de material gerador de aerossol e/ou densidade de tabaco; densidade do filtro; firmeza do bastão do material gerador de aerossol e/ou firmeza de tabaco; firmeza do filtro; queda de pressão do artigo aberto e/ou fechado; queda de pressão do filtro; porosidade do papel de cigarro; nível de ventilação; um perfil de aquecimento; e composição do aroma.
- Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 16, CARACTERIZADO pelo fato de que o artigo de distribuição de substância ativa não combustível alvo é um artigo consumível para um dispositivo THP.
- Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 17, CARACTERIZADO pelo fato de que o artigo de distribuição de substância ativa não combustível alvo é um produto de tabaco oral.
- Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 18, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende ainda a fabricação do artigo de distribuição de substância ativa não combustível alvo com base nos valores calculados para o parâmetro de projeto.
- Programa de computador CARACTERIZADO pelo fato de que compreende instruções que, quando o programa é executado por um computador, fazem com que o computador execute o método conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 18.
- Meio de armazenamento legível por computador CARACTERIZADO pelo fato de que compreende instruções que, quando executadas por um computador, fazem com que o computador execute o método conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 18.
- Aparelho de processamento de dados CARACTERIZADO pelo fato de que compreende um processador e um meio de armazenamento legível por computador conforme definido na reivindicação 21.
- Sistema CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: o aparelho de processamento de dados conforme definido na reivindicação 22; e um aparelho de fabricação de artigo de distribuição de substância ativa não combustível configurado para realizar o método conforme definido na reivindicação 19.
- Sistema CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: um artigo de distribuição de substância ativa não combustível fabricado de acordo com os valores calculados para os parâmetros de projeto emitidos pelo método conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 18; e um dispositivo de fornecimento de aerossol não combustível para aquecer pelo menos uma parte do artigo.
- Sistema, de acordo com a reivindicação 24, CARACTERIZADO pelo fato de que o dispositivo de fornecimento de aerossol não combustível é um sistema de aquecimento de tabaco.
Applications Claiming Priority (2)
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