JP2024507666A - 不燃性活性物質供給物品設計システム及び方法 - Google Patents

Abstract

対象の不燃性活性物質供給物品を設計するための方法は、複数の入力パラメータの各値を受信するステップ（３１０）と、複数の入力パラメータの受信された値に基づいて不燃性活性物質供給物品の複数の設計パラメータの各値を計算するステップ（３２０）であって、複数の設計パラメータが、タバコ混合組成又はエアロゾル生成材料組成、タバコ又はエアロゾル生成材料の重量、ニコチン及び／又は他の活性物質の供給、エアロゾル構成物質の供給、感覚属性、不燃性活性物質供給物品に関連付けられた吸引の数、不燃性活性物質供給物品の寸法、エアロゾル生成材料のロッド及び／又はタバコの密度、フィルターの密度、エアロゾル生成材料のロッド及び／又はタバコの堅さ、フィルターの堅さ、開いた物品及び／又は閉じた物品の圧力降下、フィルターの圧力降下、シガレットペーパーの多孔性、換気レベル、加熱プロファイル、並びに香料の組成から選択された少なくとも２つのパラメータを含む、計算するステップ（３２０）と、計算された値を出力として用意するステップ（３３０）とを含む。【選択図】 図１

Description

本発明は、不燃性活性物質供給物品に関し、特に、不燃性活性物質供給物品を設計及びシミュレートするためのシステム及び方法に関する。

不燃性活性物質供給物品の設計は、不燃性活性物質供給物品のさまざまな特性の選択を含む。例えば、不燃性活性物質供給システムにおいて使用するために物品を設計することは、タバコの混合又はエアロゾル生成材料の組成、物品の寸法、フィルターの種類、フィルターの特性、タバコ又はエアロゾル生成材料の重量、物品の密度、物品の堅さ、及びシガレットペーパーの多孔性を選択することを含んでもよい。これらの特性の選択は、不燃性活性物質供給物品の感覚属性及び活性物質の供給に影響を与えることがある。

第１の態様に従って、本明細書は、対象の不燃性活性物質供給物品を設計する方法について説明する。この方法は、複数の入力パラメータの各値を受信するステップと、複数の入力パラメータの受信された値に基づいて物品の複数の設計パラメータの各値を計算するステップと、計算された値を出力として用意するステップとを含む。複数の設計パラメータは、タバコ混合組成又はエアロゾル生成材料組成、エアロゾル生成材料又はタバコの重量、ニコチン及び／又は他の活性物質の供給、エアロゾル構成物質の供給、感覚属性、不燃性活性物質供給物品に関連付けられた吸引の数、不燃性活性物質供給物品の寸法、エアロゾル生成材料のロッド及び／又はタバコの密度、フィルターの密度、エアロゾル生成材料のロッド及び／又はタバコの堅さ、フィルターの堅さ、開いた物品及び／又は閉じた物品の圧力降下、フィルターの圧力降下、シガレットペーパーの多孔性、換気レベル、並びに香料の組成から選択された少なくとも２つのパラメータを含む。

第２の態様に従って、本明細書は、命令を含んでいるコンピュータプログラムについて説明し、これらの命令は、プログラムがコンピュータによって実行されたときに、上記の第１の態様に従って、又は本明細書に添付された請求項１～１８のいずれか１項に従って、コンピュータに方法を実行させる。

第３の態様に従って、本明細書は、命令を含んでいるコンピュータ可読ストレージ媒体について説明し、これらの命令は、コンピュータによって実行されたときに、上記の第１の態様に従って、又は本明細書に添付された請求項１～１８のいずれか１項に従って、コンピュータに方法を実行させる。

第４の態様に従って、本明細書は、プロセッサと、第３の態様に従うコンピュータ可読ストレージ媒体とを備えているデータ処理装置について説明する。

第５の態様に従って、本明細書は、第４の態様に従うデータ処理装置と、物品製造装置とを含んでいるシステムについて説明する。このシステムは、上記の第１の態様に従って、又は本明細書に添付された請求項１～１９のいずれか１項に従って、方法を実行するように構成される。

第６の態様に従って、本明細書は、上記の第１の態様又は本明細書に添付された請求項１～１８のいずれかの方法によって出力された設計パラメータの計算された値に従って製造された不燃性活性物質供給物品と、この物品の少なくとも一部を加熱するための不燃性エアロゾル供給デバイスとを備えているシステムについて説明する。

ここで、添付の図面を単に例として参照し、本発明の実施形態について説明する。

不燃性活性物質供給物品を設計するためのシステムを示す概略ブロック図である。 不燃性活性物質供給物品の設計パラメータを計算するためのシステム構成要素を示す概略ブロック図である。 不燃性活性物質供給物品を設計するための方法のフロー図である。 対象の不燃性活性物質供給物品の記述子を導出することを対象にする最適化手順を実行するための方法のフロー図である。 例示的な交差演算を実行し、既存の不燃性活性物質供給物品記述子に基づいて新しい不燃性活性物質供給物品記述子を導出することを示す図である。 フィルター付き不燃性活性物質供給物品の概略図である。 他の方法を使用して取得された感覚属性値との、実施形態例に従って導出された不燃性活性物質供給物品のエアロゾルの感覚属性の推定値の比較を示す図である。

［詳細な説明］
例示的な実装は、不燃性活性物質供給物品を設計及びシミュレートするための（１つ又は複数の）システム及び（１つ又は複数の）方法を提供する。説明されたシステム及び方法は、コンピュータ内で不燃性活性物質供給物品を設計し、プロトタイプを製造することを容易にし、新しい不燃性活性物質供給物品を開発する時間及びコストを削減することができる。実装は、異なるタバコ混合組成又はエアロゾル生成材料組成を使用しながら、異なるニコチン及び／又は他の活性物質の供給、エアロゾル構成物質の供給を有しながら、並びに／或いは異なる形式でありながら、既存の不燃性活性物質供給物品と類似する感覚属性を有する不燃性活性物質供給物品の設計を容易にすることもできる。

本明細書において使用されるとき、「供給システム」という用語は、少なくとも１つの物質をユーザに供給するシステムを包含するよう意図され、以下を含む。

エアロゾル生成材料の組み合わせを使用してエアロゾルを生成するための、電子タバコ、タバコ加熱製品、及びハイブリッドシステムなどの、エアロゾル生成材料を燃焼せずにエアロゾル生成材料から化合物を放出する不燃性エアロゾル供給システム、並びに
薬用キャンディ、チューインガム、パッチ、吸入可能粉末を含んでいる物品、及びスヌース又は湿った嗅ぎタバコを含んでいる経口タバコなどの経口製品を含むが、これらに限定されない、経口で、経鼻的に、経皮的に、又はエアロゾルを形成しない別の方法で、ニコチンを含んでも含まなくてもよい少なくとも１つの物質をユーザに供給する、エアロゾルが含まれていない供給システム。

そのような供給システムは、本明細書では不燃性活性物質供給システムと呼ばれてもよい。不燃性活性物質供給システムは、不燃性活性物質供給物品を備えてもよい。そのような物品は、本明細書では消耗品又は物品と呼ばれてもよい。前述の物品は、本明細書に記載されたシステム、方法、又は装置によって設計されてもよい。

一部の実施形態では、供給される物質は活性物質を含む。

活性物質は、本明細書において使用されるとき、生理反応を実現又は改善するよう意図された材料である、生理的に活性な材料であってもよい。活性物質は、例えば、栄養補給食品、向知性薬、向精神薬から選択されてもよい。活性物質は、天然に存在するか、又は合成的に取得されてもよい。活性物質は、例えば、ニコチン、カフェイン、タウリン、テイン、Ｂ６若しくはＢ１２若しくはＣなどのビタミン、メラトニン、カンナビノイド、又はこれらの構成物質、派生物、又は組み合わせを含んでもよい。活性物質は、タバコ、大麻、コーヒー、イェルバ・マテ、又は別の植物の１つ又は複数の構成物質、派生物、又は抽出物を含んでもよい。

一部の実施形態では、活性物質はニコチンを含む。一部の実施形態では、活性物質は、特に、カフェイン、メラトニン、リモネン、カルボン、メンソール、テオブロミン、又はビタミンＢ１２を含む。

エアロゾル生成材料は、例えば、加熱されたか、照射されたか、又は任意の他の方法でエネルギーを与えられた場合に、エアロゾルを生成できる材料である。エアロゾル生成材料は、例えば、活性物質及び／又は香料を含んでも含まなくてもよい固体、液体、又はゲルの形態であってもよい。一部の実施形態では、エアロゾル生成材料は、代替として「モノリシック固体」（すなわち、非繊維質）と呼ばれることがある、「アモルファス固体」を含んでもよい。一部の実施形態では、アモルファス固体は乾燥ゲルであってもよい。アモルファス固体は、液体などの何らかの流体を内部に保持することができる固形物である。一部の実施形態では、エアロゾル生成材料は、例えば、約５０質量％、６０質量％、又は７０質量％のアモルファス固体～約９０質量％、９５質量％、又は１００質量％のアモルファス固体を含んでもよい。

エアロゾル生成材料は、１つ又は複数の活性物質及び／又は香料、１つ又は複数のエアロゾル形成材料、並びに任意選択で１つ又は複数の他の機能材料を含んでもよい。

エアロゾル形成材料は、エアロゾルを形成できる１つ又は複数の構成物質を含んでもよい。一部の実施形態では、エアロゾル形成材料は、グリセリン、グリセロール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、１，３－ブチレングリコール、エリトリトール、メソ－エリスリトール、バニリン酸エチル、ラウリン酸エチル、スベリン酸ジエチル、クエン酸トリエチル、トリアセチン、ジアセチン混合物、安息香酸ベンジル、フェニル酢酸ベンジル、トリブチリン、ラウリル酢酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、及びプロピレンカーボネートのうちの１つ又は複数を含んでもよい。

１つ又は複数の他の機能材料は、ｐＨ調節剤、着色剤、防腐剤、結合剤、増量剤、安定剤、及び／又は酸化防止剤のうちの１つ又は複数を含んでもよい。

本開示によれば、「不燃性」エアロゾル供給システムは、ユーザへの少なくとも１つの物質の供給を容易にするために、エアロゾル供給システム（又はその構成要素）の構成物質であるエアロゾル生成材料が燃焼されず、焼かれないシステムである。

一部の実施形態では、供給システムは、電力が供給される不燃性エアロゾル供給システムなどの、不燃性エアロゾル供給システムである。

一部の実施形態では、不燃性エアロゾル供給システムは、非燃焼加熱式システムとしても知られている、エアロゾル生成材料加熱システムである。そのようなシステムの例は、タバコ加熱システムである。

一部の実施形態では、不燃性エアロゾル供給システムは、エアロゾル生成材料の組み合わせを使用してエアロゾルを生成するためのハイブリッドシステムであり、エアロゾル生成材料のうちの１つ又は複数が加熱されてもよい。エアロゾル生成材料の各々は、例えば、固体、液体、又はゲルの形態であってもよく、ニコチンを含んでも含まなくてもよい。一部の実施形態では、ハイブリッドシステムは、液体又はゲルエアロゾル生成材料及び固体エアロゾル生成材料を含む。固体エアロゾル生成材料は、例えば、タバコ製品又は非タバコ製品を含んでもよい。

通常、不燃性エアロゾル供給システムは、不燃性エアロゾル供給デバイス、及び不燃性エアロゾル供給デバイスと共に使用するための消耗品を備えてもよい。

消耗品は、エアロゾル生成材料を含むか、又はエアロゾル生成材料から成る物品であり、消耗品の一部又はすべてが、ユーザによる使用中に消費されるよう意図されている。消耗品は、エアロゾル生成材料保管エリア、エアロゾル生成材料伝達構成要素、エアロゾル生成エリア、筐体、包装、マウスピース、フィルター、及び／又はエアロゾル変性剤などの、１つ又は複数の他の構成要素を備えてよい。消耗品は、使用中に熱を放射して、エアロゾル生成材料がエアロゾルを生成することを引き起こすヒーターなどの、エアロゾル生成器を備えてもよい。ヒーターは、例えば、可燃性材料、電気伝導によって加熱できる材料、又はサセプタを含んでもよい。

一部の実施形態では、本開示は、エアロゾル生成材料を備え、不燃性エアロゾル供給デバイスと共に使用されるように構成された、消耗品に関連している。

一部の実施形態では、不燃性エアロゾル供給デバイスなどの不燃性エアロゾル供給システムは、動力源及びコントローラを備えてもよい。動力源は、例えば、電源又は発熱動力源であってもよい。一部の実施形態では、発熱動力源は、動力を熱の形態で、発熱動力源に近接しているエアロゾル生成材料又は熱伝達材料に分配するためにエネルギーを与えられ得る炭素基板を備える。

一部の実施形態では、供給システムは、薬用キャンディ、チューインガム、パッチ、吸入可能粉末を含んでいる物品、及びスヌース又は湿った嗅ぎタバコを含んでいる経口タバコなどの経口製品を含むが、これらに限定されない、経口で、経鼻的に、経皮的に、又はエアロゾルを形成しない別の方法で、少なくとも１つの物質をユーザに供給する、エアロゾルが含まれていない供給システムであり、少なくとも１つの物質が、ニコチンを含んでも含まなくてもよい。場合によっては、エアロゾルが含まれていない供給システムは、本明細書に記載された実施形態に従う物品で、基本的に構成されるか、又は構成される。

不燃性活性物質供給物品設計システム
図１は、不燃性活性物質供給物品を設計するためのシステム１００を示す概略ブロック図である。

物品設計システム１００は、１つ又は複数の適切なコンピューティングデバイスを使用して実装される。例えば、１つ又は複数のコンピューティングデバイスは、１つ又は複数のデスクトップコンピュータ、１つ又は複数のノートブックコンピュータ、１つ又は複数のタブレットコンピュータ、１つ又は複数のワークステーションコンピュータ、１つ又は複数のメインフレームコンピュータ、及び１つ又は複数のブレードサーバコンピュータのいずれか又は任意の組み合わせであってもよい。複数のコンピューティングデバイスを使用して物品設計システム１００が実装される実施形態では、コンピューティングデバイスは、互いに通信するように構成されてもよい。この通信は、１つ又は複数のペリフェラルインターフェイスを介してもよく、及び／又は１つ又は複数のネットワークを経由してもよい。１つ又は複数のネットワークは、インターネット、ローカルエリアネットワーク、セルラーネットワーク、及びワイヤレスネットワークのいずれか又は任意の組み合わせであってもよい。不燃性活性物質供給物品設計システムは、数値計算環境及び／又はフレームワーク、例えば、ＭＡＴＬＡＢ、Ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａ、ＮｕｍＰｙ、及び／又はＲを使用して実装されてもよい。物品設計システムは、１つ又は複数の適切なプログラミング言語を使用して実装されてもよい。適切なプログラミング言語の例は、Ｐｙｔｈｏｎ、Ｃ、Ｃ＋＋、Ｃ＃、及びＪａｖａである。

物品設計システム１００は、入力パラメータ値１０１、不燃性活性物質供給物品設計パラメータ計算機１１０、格納された物品記述子１２０、及び設計パラメータ値１３０を含んでいる。

入力パラメータ値１０１は、対象の物品のパラメータの望ましい値及び／又は設定された値である。これらのパラメータは、エアロゾル生成材料組成又はタバコ混合パラメータ、感覚属性、ニコチン及び／又は他の活性物質の供給、エアロゾル構成物質の供給、香料の組成、加熱プロファイル、並びに物品の物理的特性及び／又は組成を表すパラメータのうちの１つ又は複数を含んでもよいが、これらに限定されない。

エアロゾル生成材料組成パラメータは、１つ又は複数の活性物質及び／又は香料、１つ又は複数のエアロゾル形成材料、並びに任意選択で１つ又は複数の他の機能材料の種類及び比率を含む。

タバコ混合パラメータの例は、いくつかのタバコの種類及び／又は品質の各々の比率を含む。大きなタバコの種類グループの例は、鉄管乾燥タバコＶｉｒｇｉｎｉａ、空気乾燥タバコＢｕｒｌｅｙ、特別に処理されたタバコ、日干し乾燥タバコＯｒｉｅｎｔａｌ、キャベンディッシュ型、茎、再生タバコ、及び茎以外のタバコの副産物から形成されたタバコ又は再生タバコを含む。鉄管乾燥タバコＶｉｒｇｉｎｉａの種類は、Ｌｅｍｏｎ、Ｏｒａｎｇｅ、及びＭａｈｏｇａｎｙのタバコの種類を含む。空気乾燥タバコＢｕｒｌｅｙの種類は、Ｌｉｇｈｔ Ｍａｈｏｇａｎｙ、Ｍａｈｏｇａｎｙ、及び Ｄａｒｋ Ｍａｈｏｇａｎｙを含む。特別に処理されたタバコの種類は、Ｄａｒｋ Ｆｉｒｅ－Ｃｕｒｅｄ及びＧａｌｐａｏ Ｃｏｍｕｍを含む。日干し乾燥タバコＯｒｉｅｎｔａｌの種類は、Ｓａｍｓｕｎ、Ｂａｓｍａ、及びＩｚｍｉｒを含む。例えば、タバコの副産物及び／又は茎から形成された再生タバコは、ＰＣＴ特許国際公開第２００６０６１１７号及び米国特許公開第５５６２１０８号に記載されているようなタバコ材料を含み、これらの特許の各々の内容は、参照によって本明細書に組み込まれている。これらのタバコの種類の少なくとも一部は、複数の品質等級、例えば、高品質及び中品質で使用可能である。

タバコ混合パラメータは、１つ又は複数の所与の種類グループ、種類、及び／又は品質のタバコが、対象の物品に含まれるべきであるか、又は含まれるべきでないことの指示を含んでもよい。例えば、これらのパラメータは、鉄管乾燥タバコＶｉｒｇｉｎｉａ、茎タバコ、及び再生タバコのタバコ混合が望ましいことを示してもよい。

香料組成パラメータは、化合物の中でも特に、アルカロイド、キサンチン、フラボノイド、テルペノイド、及び鮮度を含んでもよい。

不燃性エアロゾル供給システムの物品のエアロゾルの感覚属性の例は、引き出す労力、影響、刺激、味覚強度、タバコの香り、可視のエアロゾル、及びエアロゾルの体積を含む。エアロゾルが含まれていない不燃性活性物質供給物品の感覚属性の例は、全体的な強度、ミント、スモーキー、土の香り、及び苦味などの特定の香料の構成要素、冷却、水分、並びに口のコーティングを含む。

エアロゾル又はエアロゾルが含まれていない物品の感覚属性は、消費者調査及び／又はフォーカスグループを使用して導出された消費者のデータ及び／又はモデルに従って、消費者に対する物品の感覚印象を示す数値を使用して表されてもよい。

物品の物理的特性及び／又は組成を表すパラメータの例は、物品に関連付けられた吸引の数、例えば、標準的な加熱領域に従って製品から達成できる吸引の最大数と、エアロゾル生成材料のロッドの長さ、フィルタープラグの長さ、先端部の長さ、及び製品の外周のうちの少なくとも１つを含む物品寸法と、エアロゾル生成材料又はタバコの正味重量と、フィルタープラグの圧力降下（例えば、カプセル化された圧力降下）と、例えば、いずれかの換気孔が開いた状態及び／又は閉じた状態での物品の全圧力降下と、換気速度と、堅さと、物品の密度と、切断処理（例えば、長く切断されたタバコ又は短く切断されたタバコ）とを含む。堅さ及び／又は密度は、例えば、エアロゾル生成材料のロッドの又はフィルターの堅さ又は密度であってもよい。例えば、堅さは、Ｂｏｒｇｗａｌｄｔなどによって供給される硬度測定機器を使用して、製品が所与の負荷を受ける前及び受けた後の製品の直径測定に基づいて測定され得る。密度は、製品の構成要素の体積の単位当たりのその構成要素の重量として計算され得る。

設計パラメータ値１３０は、対象の物品のいくつかの設計パラメータの計算された値である。設計パラメータは、入力パラメータ１０１に関して上で説明された任意の数のパラメータであってもよい。設計パラメータは、入力パラメータでなかった物品の１つ又は複数のパラメータを含んでもよい。

設計パラメータは、対象の物品が入力パラメータの提供された値、又は提供された値に近い達成可能な値を有するように、値が選択されるパラメータとして理解されてもよい。例えば、入力パラメータ値は、対象の物品が、特定の感覚属性値を有すること、及び所与のタバコの種類から成る混合を含むことが望ましいことを示してもよく、設計パラメータの値は、対象の物品の特性が、入力パラメータの受信された値に一致するか、又は少なくとも似るように、対象の物品の物理的特性及び／又は組成、並びに混合内のタバコの種類の比率を表してもよい。

物品設計パラメータ計算機１１０は、入力パラメータ値１０１を受信し、受信された入力パラメータ値１０１に基づいて物品の設計パラメータ値１３０を計算する。

設計パラメータ値１３０を計算することにおいて、物品設計パラメータ計算機１１０が、対象の物品記述子を導出してもよい。物品記述子は、設計パラメータの値及び入力パラメータの値を含んでもよい。設計パラメータ及び入力パラメータの所与の物品記述子の値は、パラメータのスケーリングされていない値であってもよく、すなわち、値の各々は、対応する入力パラメータ値又は設計パラメータ値と同じスケールの値であってもよい。代替として、設計パラメータ及び入力パラメータの所与の物品記述子の値は、特徴スケーリングを受けていてもよく、例えば、パラメータの各値は、最小最大正規化、平均正規化、又は標準化などの適切な方法を使用して、再スケーリングされていてもよい。異なる再スケーリング方法が、異なるパラメータに適していることがあり、そのため、異なる方法に従って異なるパラメータの所与の物品記述子の値が再スケーリングされてもよい。場合によっては、パラメータの一部の所与の物品記述子の値が特徴スケーリングを受けていてもよく、一方、他の物品記述子の値は特徴スケーリングを受けなくてもよい。対象の物品記述子の値が特徴スケーリングを受けている場合、物品設計パラメータ計算機１１０は、少なくとも、対象の物品記述子の値を、設計パラメータ値、例えば、設計システムのユーザによって理解できる設計パラメータ値及び／又は対象の物品の製造に使用できる設計パラメータ値の適切なスケールに変換してもよい。

物品記述子は、任意の適切なデータ構造を使用して実装されてもよい。適切なデータ構造は、配列、ベクトル、行列、行列内の行及び／又は列、メモリ内のオブジェクト、マークアップ言語ファイル、シリアル化されたバイナリデータ、データベースエントリ、並びにテキストデータを含むが、これらに限定されない。

対象の物品設計パラメータ計算機１１０は、確率的最適化手順であることができる最適化手順を実行することによって、対象の物品記述子を導出してもよい。例えば、最適化手順は、粒子群最適化、蟻コロニー最適化、シミュレーテッドアニーリング、モンテカルロアルゴリズム、Ｒｕｎｇｅ－Ｋｕｔｔｅ法、遺伝的アルゴリズム、又はこれらの任意の組み合わせのいずれかであってもよい。遺伝的アルゴリズムが使用される場合、遺伝的アルゴリズムは実数値遺伝的アルゴリズムであってもよい。最適化手順は、最大適合度を有する対象の物品を導出することを対象にしてもよい。所与の物品記述子の適合度は、入力パラメータ値１０１又はその特徴スケーリングと、対象の物品記述子の対応する値との間の差に基づいてもよい。

所与の物品記述子の適合度は、適合度関数又は損失関数を使用して測定されてもよい。適合度関数が使用される場合、所与の物品記述子の適合度関数のより大きい値が、より大きい適合度を示す。損失関数が使用される場合、物品記述子の損失関数のより小さい値が、より大きい適合度を示す。例えば、物品記述子の適合度は、入力パラメータ値１０１又はその特徴スケーリングと、対象の物品記述子の対応する値との間の、二乗平均平方根誤差（ｒｏｏｔ ｍｅａｎ ｓｑｕａｒｅ ｅｒｒｏｒ）とも呼ばれる二乗平均平方根偏差（ｒｏｏｔ ｍｅａｎ ｓｑｕａｒｅ ｄｅｖｉａｔｉｏｎ）に反比例してもよく、この二乗平均平方根偏差が損失関数として使用される。この二乗平均平方根偏差は、次のように示されてもよい。

ここで、Ｎは入力パラメータの数、ｐ_ｉはｉ番目の入力パラメータ値又はその特徴スケーリング、及びｃ_ｉはｉ番目の入力パラメータの所与の物品記述子の値である。

格納された物品記述子１２０は、設計パラメータ値１３０の導出において物品設計パラメータ計算機１１０によって使用されてもよい。例えば、格納された物品記述子は、対象の物品記述子を導出するために使用されてもよい。格納された物品記述子１２０は、前に参照されたデータ構造を含む、物品記述子の任意の適切なデータ構造を使用して実装されてもよい。格納された物品記述子１２０は、任意の適切なデータ格納メカニズム、例えば、ファイルシステムストレージ、データベースストレージ、又はメモリ内のキャッシュを使用して格納されてもよい。格納された物品記述子１２０は、物理的品質及び物理的特性の測定、計量化学分析、並びに／或いは消費者フォーカスグループ及び／又は消費者パネルの結果を使用して導出されていてもよい。格納された物品記述子１２０の一部は、国際公開第２０１８００７７８９Ａ１号に記載されているような化学感覚モデルを使用して導出されていてもよく、この特許の内容は、参照によって本明細書に組み込まれている。

対象の物品記述子は、複数の格納された物品記述子又はその特徴スケーリングを初期物品記述子として使用することによって導出されてもよい。物品設計計算機１１０は、初期物品記述子の適合度を評価し、初期物品記述子の選択されたサブセットに基づいて新しい物品記述子を導出してもよく、例えば、最も適合するＪ個の初期物品記述子が、新しい物品記述子を導出するために使用されてもよい。次に、これらの新しい物品記述子の適合度が評価されてもよく、新しい物品記述子の選択されたサブセットが、物品記述子のさらなる世代を生成するために使用される。次に、その後の世代が生成されてもよく、その後の世代の各々は、先行する世代の物品記述子の選択されたサブセットから導出される。対象の物品記述子は、最後の世代の最も適合する物品記述子であってもよい。物品設計パラメータ計算機１１０の関連する実施形態例が、図２に関して説明される。

不燃性活性物質供給物品設計システム１００は、物品製造装置（図示されていない）を含んでもよい。設計パラメータ値が物品製造装置に提供され、対象の物品を製造するために使用されてもよい。

不燃性活性物質供給物品設計パラメータ計算機
図２は、物品の設計パラメータを計算するための物品設計システム１００の構成要素１１０の実施形態例を示す概略ブロック図である。示された実施形態例は、図４に関して説明される物品最適化方法４００を実行してもよい。

物品設計パラメータ計算機１１０の示された実施形態は、記述子ソース２１０、記述子適合度評価器２２０、記述子セレクタ２３０、子記述子生成器２４０、記述子突然変異発生器２５０、及び記述子レシーバ２６０を含んでいる。示された物品設計パラメータ計算機は、これらの含まれている構成要素を使用して、物品記述子が生成される１つ又は複数の処理の反復を実行する。

記述子ソース２１０は、物品記述子のソースである。記述子ソースは、格納された物品記述子１２０のソースであってもよい。これらの格納された物品記述子１２０は、記述子ソース２１０によって、データベース若しくはファイルストレージシステムなどの適切なデータストレージシステムから、又はメモリ内のキャッシュから、取り出されてもよい。例えば先行する反復において、物品記述子がすでに生成されている場合、記述子ソースは、これらの生成された物品記述子のソースであってもよい。これらの生成された物品記述子は、記述子レシーバ２６０から取り出されるか、又は受信されていてもよい。

記述子適合度評価器２２０は、記述子ソース２１０から物品記述子を受信する。受信された物品記述子は、最初の反復では、格納された物品記述子のセットであってもよく、その後の反復では、先行する反復中に導出された物品記述子及び／又は他の方法で記述子レシーバ２６０によって受信された物品記述子であってもよい。記述子適合度評価器は、前述のように、入力パラメータ値に基づいて適合度関数又は損失関数を使用して受信された物品記述子の各々の適合度を評価する。

記述子セレクタ２３０は、物品記述子及び関連する適合度値を記述子適合度評価器から受信する。

記述子セレクタ２３０が、最後の反復に達したことを判定する場合、記述子セレクタは、関連する適合度値に基づいて受信された物品記述子のうちの最も適合する物品記述子を選択し、最後の反復に達したことの指示と共に、最も適合する物品記述子を記述子レシーバ２６０に提供してもよい。記述子セレクタ２３０は、反復制限に達した場合、最後の反復に達したことを判定してもよく、例えば、現在の反復が１００番目の反復であり、最大値である１００回の反復のみが実行される。代替として、記述子セレクタ２３０は、最も適合する物品記述子が、しきい値適合度より大きい適合度を有する場合に、例えば、損失関数が所与の値を下回る場合に、最後の反復に達したことを判定してもよい。

記述子セレクタ２３０が、最後の反復に達したことを判定しない場合、記述子セレクタは、次の動作のうちの１つ又は複数を進めてもよい。

記述子セレクタ２３０は、１つ又は複数のえり抜きの記述子を選択し、記述子レシーバ２６０に提供してもよい。１つ又は複数のえり抜きの記述子は、受信された物品記述子のうちの、最大の適合度を有しているＫ個の物品記述子であってもよい。

記述子セレクタは、複数の親物品記述子を選択し、子記述子生成器２４０に提供してもよい。複数の親記述子は、受信された物品記述子のうちの、最大の適合度を有しているＮ個の物品記述子であってもよく、ＮはＫより大きくてもよい。代替として、適合度比例選択などの確率的手順が使用されてもよく、この手順では、物品記述子の適合度に基づく確率で、受信された物品記述子から記述子を選択することによって、親記述子が選択され、すなわち、より大きい適合度を有する物品記述子が、選択される可能性がより高い。

記述子セレクタ２３０は、突然変異のための１つ又は複数の物品記述子を選択し、記述子突然変異発生器２５０に提供してもよい。突然変異のための１つ又は複数の記述子は、受信された物品記述子から、又は受信された物品記述子のサブセット、例えば、受信された物品記述子のうちの最も適合するＭ個、若しくは親物品記述子から、ランダムに選択されてもよい。突然変異のための１つ又は複数の記述子は、物品記述子の適合度に基づく確率で、受信された物品記述子から記述子を選択することによって、選択されてもよい。

子記述子生成器２４０は、複数の親物品記述子を記述子セレクタから受信し、複数の親物品記述子を使用して子物品記述子を生成する。各子物品記述子は、２つ以上の親の交差演算を実行することによって生成されてもよい。各子を生成するために交差される親は、（疑似）ランダムに、又は固定された組み合わせ、例えば、第１の親と第２の親、第３の親と第４の親などに従って、選択されてもよい。交差演算は、２つ以上の親記述子を線形結合することができ、親の各々は、（疑似）ランダム変数を使用して組み合わせにおいて重み付けされる。例えば、子記述子ｃを生成するために２つの親記述子ｘ及びｙが使用される場合、子記述子は、次のとおりであってもよい。
ｃ＝αｘ＋（１－α）ｙ
ここで、αは、図５に示されているような０と１の間の（疑似）ランダム変数である。

記述子突然変異発生器２５０は、突然変異のための１つ又は複数の物品記述子を記述子セレクタから受信し、それらの物品記述子を使用して、突然変異した物品記述子を生成してもよい。代替的又は追加的に、記述子突然変異発生器は、突然変異のための１つ又は複数の子物品記述子を子記述子生成器から受信してもよい。各突然変異した物品記述子は、記述子ソース２１０を介して受信された格納された物品記述子との、突然変異のための記述子の交差演算を実行することによって、生成されてもよい。交差演算は、突然変異のための記述子を、格納された物品記述子と線形結合することができ、各記述子は、（疑似）ランダム変数を使用して、組み合わせにおいて重み付けされる。例えば、突然変異した記述子ｍを生成するために、突然変異のための記述子ｄ及び格納された記述子ｓが使用される場合、突然変異した記述子は、次のとおりであってもよい。
ｍ＝（１－β）ｄ＋βｓ
ここで、βは、０と１の間の疑似（ランダム）変数である。βは、この規定された範囲、例えば、０と０．１の間の下端に向かうように、又は下端に向かう可能性がより高くなるように、制約されてもよい。

記述子レシーバ２６０が、最後の反復に達したことの指示を受信した場合、記述子レシーバ２６０は、対象の物品記述子である、最後の反復の最も適合する物品記述子も受信する。記述子レシーバ２６０は、前述のように、対象の物品記述子を使用して設計パラメータ値を取得し、出力として提供する。

そうでない場合、記述子レシーバ２６０は、１つ又は複数のえり抜きの物品記述子、子物品記述子、及び１つ又は複数の突然変異した物品記述子を受信する。記述子レシーバは、受信した物品記述子を記述子ソース２１０に提供してもよい。

不燃性活性物質供給物品設計方法
図３は、対象の物品を設計するための例示的な方法を示すフロー図である。この方法は、１つ又は複数のコンピューティングデバイス、例えば、物品設計システム１００を実装する１つ又は複数のコンピューティングデバイスの１つ又は複数のプロセッサを使用して、コンピュータ可読命令を実行することによって実行されてもよい。

ステップ３１０で、複数の入力パラメータの値が受信される。複数の入力パラメータの値は、対象の物品のパラメータの望ましい値及び／又は設定された値である。これらのパラメータは、タバコ混合又はエアロゾル生成材料パラメータ、感覚属性、ニコチン及び／又は他の活性物質の供給、エアロゾル構成物質の供給、並びに物品の物理的特性及び／又は組成を表すパラメータのうちの１つ又は複数を含んでもよいが、これらに限定されない。そのようなパラメータの例が、物品設計システム１００の入力パラメータ値１０１に関して詳細に説明される。

ステップ３２０で、複数の入力パラメータの受信された値に基づいて、対象の物品の複数の設計パラメータの値が計算される。設計パラメータは、入力パラメータとして使用可能であるとして上で説明された任意の数のパラメータであってもよい。設計パラメータは、入力パラメータでなかった物品の１つ又は複数のパラメータを含んでもよい。

対象の物品が複数の入力パラメータの受信された値、又は受信された値に近い達成可能な値を有するように、設計パラメータの複数の値が計算されてもよい。例えば、複数の入力パラメータの値は、対象の物品が、特定の感覚属性値を有すること、及び所与のタバコの種類から成る混合を含むことが望ましいことを示してもよく、設計パラメータの値は、対象の物品の特性が、入力パラメータの受信された値に一致するか、又は少なくとも似るように、対象の物品の物理的特性及び／又は組成、並びに混合内のタバコの種類の比率を表してもよい。

複数の設計パラメータの値の計算は、対象の物品記述子を導出することを含んでもよい。物品記述子は、複数の設計パラメータの値及び複数の入力パラメータの値を含んでもよい。例示的な物品設計システム１００における物品記述子の導出に関して説明されたように、所与の物品記述子の値はスケーリングされていなくてもよく、又は特徴スケーリングを受けていてもよい。対象の物品記述子の値が特徴スケーリングを受けている場合、複数の設計パラメータの値の計算は、少なくとも、複数の設計パラメータの対象の物品記述子の値を、出力として提供されるのに適したスケールに変換することを含んでもよい。例えば、値は、物品の設計者によって理解できるスケール及び／又は対象の物品の製造に使用できるスケールに変換されてもよい。

物品記述子は、任意の適切なデータ構造を使用して実装されてもよい。適切なデータ構造は、配列、ベクトル、行列、行列内の行及び／又は列、メモリ内のオブジェクト、マークアップ言語ファイル、シリアル化されたバイナリデータ、データベースエントリ、並びにテキストデータを含むが、これらに限定されない。

確率的最適化手順であることができる最適化手順を実行することによって、対象の物品記述子が導出されてもよい。例えば、最適化手順は、粒子群最適化、蟻コロニー最適化、シミュレーテッドアニーリング、モンテカルロアルゴリズム、Ｒｕｎｇｅ－Ｋｕｔｔｅ法、遺伝的アルゴリズム、又はこれらの任意の組み合わせのいずれかであってもよい。遺伝的アルゴリズムが使用される場合、遺伝的アルゴリズムは実数値遺伝的アルゴリズムであってもよい。最適化手順は、最大適合度を有する対象の物品を導出することを対象にしてもよい。所与の物品記述子の適合度は、複数の入力パラメータの値又はその特徴スケーリングと、対象の物品記述子の対応する値との間の差に基づいてもよい。

所与の物品記述子の適合度は、適合度関数又は損失関数を使用して測定されてもよい。適合度関数が使用される場合、所与の物品記述子の適合度関数のより大きい値が、より大きい適合度を示す。損失関数が使用される場合、物品記述子の損失関数のより小さい値が、より大きい適合度を示す。例えば、物品記述子の適合度は、複数の入力パラメータの値又はその特徴スケーリングと、対象の物品記述子の対応する値との間の、二乗平均平方根誤差（ｒｏｏｔ ｍｅａｎ ｓｑｕａｒｅ ｅｒｒｏｒ）とも呼ばれる二乗平均平方根偏差（ｒｏｏｔ ｍｅａｎ ｓｑｕａｒｅ ｄｅｖｉａｔｉｏｎ）に反比例してもよく、この二乗平均平方根偏差が損失関数として使用される。この二乗平均平方根偏差は、次のように示されてもよい。

ここで、Ｎは入力パラメータの数、ｐ_ｉは複数の入力パラメータのうちのｉ番目の値又はその特徴スケーリング、及びｃ_ｉは複数の入力パラメータのうちのｉ番目の所与の物品記述子の値である。

複数の設計パラメータの値の計算は、複数の格納された物品記述子に基づいてもよい。例えば、対象の物品記述子は、複数の格納された物品記述子を使用して導出されてもよい。格納された物品記述子は、物品記述子の任意の適切なデータ構造を使用して実装されてもよく、前に参照されたデータ構造を含む。複数の格納された物品記述子は、複数の物品記述子又はより大きい複数の物品記述子を格納する任意の適切なデータ格納メカニズムから取り出されてもよく、例えば、格納された物品記述子は、ファイルシステムストレージ、データベースストレージ、又はメモリ内のキャッシュから取り出されてもよい。

対象の物品記述子は、複数の格納された物品記述子又はその特徴スケーリングを初期物品記述子として使用することによって導出されてもよい。初期物品記述子の適合度が評価されてもよく、新しい物品記述子が、初期物品記述子の選択されたサブセットに基づいて導出されてよく、例えば、最も適合するＪ個の初期物品記述子が、新しい物品記述子を導出するために使用されてもよい。次に、これらの新しい物品記述子の適合度が評価されてもよく、新しい物品記述子の選択されたサブセットが、物品記述子のさらなる世代を生成するために使用される。次に、その後の世代が生成されてもよく、その後の世代の各々は、先行する世代の物品記述子の選択されたサブセットから導出される。対象の物品記述子は、最後の世代の最も適合する物品記述子であってもよい。対象の物品記述子を導出するための関連する例示的な方法が、図４に関して説明される。

動作３３０で、設計パラメータの値が出力として提供される。設計パラメータの値は、適切なグラフィカルインターフェイスを使用して物品設計者に表示されてもよく、及び／又は対象の物品を製造するために物品製造装置によって使用されてもよい。

不燃性活性物質供給物品記述子最適化方法
図４は、対象の物品記述子を導出するための例示的な方法４００を示すフロー図である。この方法は、１つ又は複数のコンピューティングデバイス、例えば、物品設計システム１００を実装する１つ又は複数のコンピューティングデバイスの１つ又は複数のプロセッサを使用して、コンピュータ可読命令を実行することによって実行されてもよい。

説明された動作は、何回かの反復の間、繰り返される。物品記述子のｎ番目の世代を導出するために、合計で（ｎ－１）回の反復が実行される。数ｎは、２以上の整数である。数ｎは、固定された数であってもよく、又は終了基準が満たされる世代を示してもよい。例えば、ｎは、最も適合する物品記述子が、しきい値適合度より大きい適合度を有する、例えば、その記述子の損失関数の値が所与の値を下回る世代を示してもよい。

動作４１０で、ｋ番目の世代の物品記述子が受信される。ｋ番目の世代が物品記述子の最初の世代である場合、受信された物品記述子は、データベース又はファイルストレージシステムなどの適切なデータストレージシステムから、或いはメモリ内のキャッシュから、受信されてもよい。そうでない場合、受信された物品記述子は、先行する世代において導出された物品記述子であってもよい。

動作４２０で、ｋ番目の世代の物品記述子の各々の対応する適合度が導出される。前述のように、ｋ番目の世代の物品記述子の各々の対応する適合度は、入力パラメータの各物品記述子の値に基づいて、適合度関数又は損失関数を使用して導出されてもよい。

動作４３０で、ｋ番目の世代の物品記述子の１つ又は複数のサブセットが選択される。

物品記述子のえり抜きのサブセットが選択されてもよい。物品記述子のえり抜きのサブセットは、ｋ番目の世代の物品記述子のうちの、最大の適合度を有しているＭ個の物品記述子であってもよい。

物品記述子の親サブセットが選択されてもよい。親サブセットは、ｋ番目の世代の物品記述子のうちの、最大の適合度を有しているＭ個の物品記述子であってもよく、ＭはＫより大きくてもよい。代替として、親サブセットを選択するために、適合度比例選択などの確率的手順が使用されてもよく、この手順では、物品記述子の適合度に基づく確率で、ｋ番目の世代の物品記述子から記述子を選択することによって、親記述子が選択され、すなわち、より大きい適合度を有する物品記述子が、選択される可能性がより高い。

物品記述子の突然変異のサブセットが選択されてもよい。突然変異のサブセットは、ｋ番目の世代の物品記述子から、又はｋ番目の世代の物品記述子のサブセット、例えば、ｋ番目の世代の物品記述子の最も適合するＭ個、若しくはｋ番目の世代の物品記述子の親サブセットから、ランダムに選択されてもよい。突然変異のサブセットは、物品記述子の適合度に基づく確率で、ｋ番目の世代の物品記述子から記述子を選択することによって、選択されてもよい。

動作４４０で、ｋ番目の世代の物品記述子の１つ又は複数の選択されたサブセットに基づいて、（ｋ＋１）番目の世代の物品記述子が導出される。

（ｋ＋１）番目の世代の物品記述子は、ｋ番目の世代の物品記述子のえり抜きのサブセットを含んでもよい。

（ｋ＋１）番目の世代の物品記述子は、ｋ番目の世代の物品記述子の親サブセットに基づいて導出された子記述子を含んでもよい。各子物品記述子は、２つ以上の親サブセットの交差演算を実行することによって生成されてもよい。各子を生成するために交差される親は、（疑似）ランダムに、又は固定された組み合わせ、例えば、第１の親と第２の親、第３の親と第４の親などに従って、選択されてもよい。交差演算は、親サブセット内の記述子のうちの２つ以上を線形結合することができ、親の各々は、（疑似）ランダム変数を使用して組み合わせにおいて重み付けされる。例えば、子記述子ｃを生成するために２つの親記述子ｘ及びｙが使用される場合、子記述子は、次のとおりであってもよい。
ｃ＝αｘ＋（１－α）ｙ
ここで、αは、図５に示されているような０と１の間の（疑似）ランダム変数である。

（ｋ＋１）番目の世代の物品記述子は、ｋ番目の世代の物品記述子の突然変異のサブセットに基づいて導出された突然変異した物品記述子を含んでもよい。（ｋ＋１）番目の世代の物品記述子は、子物品記述子の突然変異のサブセットに基づいて導出された突然変異した物品記述子を含んでもよい。各突然変異した物品記述子は、格納された物品記述子との、突然変異のサブセットからの記述子の交差演算を実行することによって生成されてもよい。交差演算は、突然変異のサブセットからの物品記述子を、格納された物品記述子と線形結合することができ、各記述子は、（疑似）ランダム変数を使用して、組み合わせにおいて重み付けされる。例えば、突然変異した記述子ｍを生成するために、突然変異記述子ｄ及び格納された記述子ｓが使用される場合、突然変異した記述子は、次のとおりであってもよい。
ｍ＝（１－β）ｄ＋βｓ
ここで、βは、０と１の間の疑似（ランダム）変数である。βは、この規定された範囲、例えば、０と０．１の間の下端に向かうように、又は下端に向かう可能性がより高くなるように制約されてもよい。

動作４５０で、（ｋ＋１）番目の世代の記述子がｎ番目の世代の記述子であるかどうかが判定される。固定された数の反復が実行される場合、この判定は、（ｋ＋１）がｎに等しいかどうかを判定することを含んでもよい。ｎが、終了基準が満たされたことを示す実施形態では、（ｋ＋１）番目の世代がｎ番目の世代であるかどうかを判定することは、（ｋ＋１）番目の世代の記述子が終了基準を満たすかどうかを判定することを含む。例えば、（ｋ＋１）番目の世代の最も適合する物品記述子が、しきい値適合度より大きい適合度を有する、例えば、その記述子の損失関数の値が所与の値を下回るかどうかが判定されてもよい。（ｋ＋１）番目の世代の記述子がｎ番目の世代の記述子であることが判定されることに応答して、方法が動作４７０に続く。そうでない場合、方法が動作４６０に続く。

動作４６０は、次の世代に対して前述の動作が繰り返されることになるということを示す。値ｋは、（ｋ＋１）にインクリメントされたと理解されてもよい。一部の実施形態、例えば、ｆｏｒループ及び固定された反復回数を使用する実施形態では、ｋの値又はｋに関連する値を格納している変数がインクリメントされてもよい。しかし、他の実施形態では、そのような変数が使用されることも維持されることもなくてもよく、代わりに、ｋの示されたインクリメントが、次の世代に対して実行が継続することを単に示す。

動作４７０で、ｎ番目の世代の物品記述子のうちの、最大の適合度を有している物品記述子が、対象の物品記述子として選択される。方法３００のステップ３２０で説明されているように、対象の物品記述子は、複数の設計パラメータの値を導出するために使用できる。

不燃性活性物質供給物品記述子の交差の例
図５は、例示的な交差演算５００を実行し、既存の物品記述子に基づいて新しい不燃性活性物質供給物品記述子を導出することを示している。説明される交差演算は、図２に関して説明された不燃性活性物質供給物品設計パラメータ計算機１１０の子記述子生成器２４０及び／又は記述子突然変異発生器によって実行されてもよい。説明される交差演算は、対象の物品記述子の導出方法４００の記述子世代の導出動作４４０において実行される、子の生成及び／又は突然変異の動作において実行されてもよい。

図５００は、第１の物品記述子５１０、第２の物品記述子５２０、及び導出された物品記述子５３０を含んでいる。

第１の物品記述子５１０は、システム１００及び／又は方法３００に関して上で説明されたように実施される物品記述子である。第１の物品記述子５１０は、格納された物品記述子、物品記述子の導出の先行する反復において導出された物品記述子、又は現在の反復中に導出された物品記述子、例えば、突然変異を受ける子物品記述子であってもよい。第１の物品記述子５１０は、要素ｘ_ｉを含んでいるベクトルｘとして表されてもよい。要素の各々は、各入力パラメータ又は設計パラメータの値であってもよい。示された例では、第１の物品記述子５１０は、１２個の要素ｘ_１～ｘ_１２を含んでいる。

第２の物品記述子５２０も、システム１００及び／又は方法３００に関して上で説明されたように実施される物品記述子である。第２の物品記述子５２０は、格納された物品記述子、物品記述子の導出の先行する反復において導出された物品記述子、又は現在の反復中に導出された物品記述子、例えば、突然変異を受ける子物品記述子であってもよい。第２の物品記述子５２０は、要素ｙ_ｉを含んでいるベクトルｙとして表されてもよい。要素の各々は、各入力パラメータ又は設計パラメータの値であってもよい。要素ｙ_ｉの各々は、第１の物品記述子ｘ_ｉの対応する要素と同じ各入力パラメータ又は設計パラメータの値であってもよい。示された例では、第２の物品記述子５２０は、１２個の要素ｙ１～ｙ１２を含んでおり、これらの要素は、第１の物品記述子ｘ_１～ｘ_１２におけるパラメータと同じ１２個のパラメータの値である。

導出された物品記述子５３０は、線形結合すること、例えば、第１の物品記述子５１０及び第２の物品記述子５２０の加重和を計算することによって導出される。示された例では、導出された物品記述子５３０は、範囲０～１内である（疑似）ランダムに生成された数値αを使用して導出され、導出された物品記述子は、第１の物品記述子５１０にαを掛けた値及び第２の物品記述子５２０に（１－α）を掛けた値の合計であり、すなわち、次のとおりである。
ｚ＝αｘ＋（１－α）ｙ
ここで、ｚは導出された物品記述子５３０を表すベクトルである。したがって、示されているように、ｚの要素ｚ_ｉは次のとおりである。
ｚ_ｉ＝αｘ_ｉ＋（１－α）ｙ_ｉ

不燃性活性物質供給物品
図６は、不燃性活性物質供給物品６０１の概略図である。

示された不燃性活性物質供給物品６０１はフィルター付きエアロゾル生成物品であるが、本明細書において説明されたシステム及び方法は、フィルターが付いていない物品及びエアロゾルが含まれていない物品にも適用可能である。

シガレットなどのフィルター付き物品及びそれらの形式は、多くの場合、シガレットの長さに従って、「レギュラー」（通常は６８～７５ｍｍ、例えば約６８ｍｍ～約７２ｍｍの範囲内）、「ショート」又は「ミニ」（６８ｍｍ以下）、「キングサイズ」（通常は７５～９１ｍｍ、例えば約７９ｍｍ～約８８ｍｍの範囲内）、「ロング」又は「スーパーキング」（通常は９１～１０５ｍｍ、例えば約９４ｍｍ～約１０１ｍｍの範囲内）、及び「ウルトラロング」（通常は約１１０ｍｍ～約１２１ｍｍの範囲内）と名付けられる。

フィルター付き物品及びそれらの形式は、シガレットの外周に従って、「レギュラー」（約２３～２５ｍｍ）、「ワイド」（２５ｍｍより長い）、「スリム」（約２２～２３ｍｍ）、「デミスリム」（約１９～２２ｍｍ）、「スーパースリム」（約１６～１９ｍｍ）、及び「マイクロスリム」（約１６ｍｍ未満）とも名付けられる。したがって、キングサイズ、スーパースリム形式でのシガレットは、例えば、約８３ｍｍの長さ及び約１７ｍｍの外周を有する。

各形式は、異なる長さのフィルター付きで製造され、通常は、より小さい長さ及び外周の形式で、より小さいフィルターが使用される。通常、フィルターの長さは、ショート、レギュラー形式に関連付けられた１５ｍｍから、ウルトラロング、スーパースリム形式に関連付けられた３０ｍｍまでである。チップペーパーは、フィルターより大きい、例えば、３～１０ｍｍ長い、長さを有する。

本明細書において説明されるシステム及び方法は、上記の形式のいずれかでのフィルター付き物品に適用可能である。所与のフィルター付き物品の寸法は、実際の物品、シミュレートされた物品、又は設計された物品のいずれであるかにかかわらず、上記の形式のいずれかでの、入力パラメータ及び／又は設計パラメータの物品記述子の値であってもよい。

示された物品６０１は、通常、円筒形であり、デミスリム形式であり、すなわち、約２１ｍｍの外周を有する。示された物品６０１は、実際の物品、シミュレートされた物品、又は設計された物品であってもよく、複数の入力パラメータ及び設計パラメータの値を含んでいる対応する物品記述子を使用して表されてもよい。示された不燃性活性物質供給物品６０１の長さ及び外周又はそれらの特徴スケーリングは、対応する物品記述子に含まれている値であってもよい。前述のように、シガレット内の堅さ、密度、及び圧力降下などの、シガレットの他の特性を示す値が、対応する物品記述子に含まれてもよい。

示された物品６０１は、エアロゾル生成材料のロッド６０２を含んでいる。エアロゾル生成材料のロッド６０２は、所与のタバコ混合組成のタバコを含んでもよい。所与のタバコ混合組成を示す値が、対応する物品記述子に含まれてもよい。エアロゾル生成材料のロッド６０２の重量及び密度を示す値が、対応する物品記述子に含まれてもよい。

エアロゾル生成材料のロッドは、フィルター６０４をエアロゾル生成材料のロッド６０２に接続するように、フィルター６０４を覆い、包装材料６０３を部分的に覆うチップ材料６０５によって、フィルター６０４に長手方向に接続されて、包装材料６０３、この例では、シガレットペーパーに包まれている。チップ材料の長さを示す値が、対応する物品記述子に含まれてもよい。包装材料の多孔性を示す値が、対応する物品記述子に含まれてもよい。包装材料の燃焼添加物（クエン酸塩）の充填を示す値が、対応する物品記述子に含まれてもよい。

フィルター６０４は、プラグラップ６０８に包まれている連続的なセルロースアセテート繊維及び可塑剤を使用して形成されたフィルタープラグ６０６を含んでいる。フィルタープラグの長さを示す値が、対応する物品記述子に含まれてもよい。フィルタープラグは、吸収材料６０７を含んでいる。吸収材料６０７の特性を含む、フィルタープラグ６０４の特性は、フィルタープラグにわたる圧力降下に影響を与えることがある。フィルタープラグにわたる圧力降下を示す値が、対応する物品記述子に含まれてもよい。吸収材料６０７の特性を示す値が、対応する物品記述子に含まれてもよい。

物品６０１は、この例では、フィルタープラグ６０６内に換気をもたらす、チップ材料６０５及びプラグラップ６０８を通る換気口（図示されていない）を備えている。換気口は、換気速度を使用して表されてもよい。換気速度を示す値が、対応する物品記述子に含まれてもよい。

使用中に、物品は、エアロゾル生成材料のロッドを加熱するように構成されたデバイスに挿入されてもよい。

物品の消費者による使用中の物品の感覚属性が、評価されてもよい。これらの感覚属性の消費者の印象を示す値が、対応する物品記述子に含まれてもよい。

シミュレーション結果の評価
図７は、他の方法を使用して取得された感覚属性値との、実施形態例に従って導出された不燃性活性物質供給物品のエアロゾルの感覚属性の推定値の比較の図７００である。エアロゾルの感覚属性は、不燃性活性物質供給物品の既知の特性、例えば、物品のエアロゾル生成又はタバコ材料組成のパラメータ及び物理的特性を入力パラメータとして使用し、エアロゾルの感覚属性を設計パラメータとして使用することによって、説明されたシステム及び方法の実施形態例によって推定されてもよい。

図７００は、パネル比較グラフ７１０を含んでいる。

パネル比較グラフ７１０は、本明細書に記載された方法の実施形態によって推定されたエアロゾルの感覚属性の結果を、エアロゾルの感覚属性を評価する消費者のパネルによって提供された結果と比較している。グラフ７１０が示しているように、実施形態によって推定された結果は、消費者のパネルによって与えられた結果に近い。したがって、説明されたシステム及び方法は、設計プロセスの間に物品を評価するために引き受けられる、例えば調査又はフォーカスグループを使用する、消費者評価の数を減らすことができる。

化学感覚モデル比較グラフ７２０は、本明細書に記載された方法の実施形態によって推定されたエアロゾルの感覚属性の結果を、化学感覚モデルを使用して提供された結果と比較している。グラフ７２０が示しているように、実施形態によって推定された結果は、化学感覚モデルによって与えられた結果に近い。化学感覚モデルは、化学的フィンガープリントを使用して、煙の感覚属性を推定する。化学的フィンガープリントは、高密度の情報であり、著しい量の処理を必要とする。化学感覚モデルは、説明されたシステム及び方法より多い計算リソースを使用する。したがって、説明されたシステム及び方法は、物品のエアロゾルの感覚属性の正確な推定値を導出するために、例えば調査又はフォーカスグループを使用して、使用される計算リソースを減らすことができる。

さまざまな問題に対処し、技術を進展させるために、本開示の全体は、請求される（１つ又は複数の）発明が実践されて、物品の優れた設計及びシミュレーションを提供することができる、さまざまな実施形態を例として示す。本開示の利点及び特徴は、単に実施形態の代表サンプルのものであり、網羅的及び／又は排他的ではない。本開示の利点及び特徴は、単に、請求される特徴を理解するのを支援し、教示するために提示されている。本開示の利点、実施形態、実施例、機能、特徴、構造、及び／又は他の態様が、特許請求の範囲によって定義される本開示に対する制限とも、特許請求の範囲と同等のものに対する制限とも見なされず、本開示の範囲から逸脱することなく他の実施形態が利用されてもよく、変更が行われてもよいことが理解されるべきである。さまざまな実施形態が、開示された要素、構成要素、特徴、部分、ステップ、手段などのさまざまな組み合わせを適切に含むか、それらの組み合わせで構成されるか、又は基本的に構成されてもよい。加えて、本開示は、現在請求されていないが、将来請求されることがある他の発明を含む。

Claims (25)

1. 対象の不燃性活性物質供給物品を設計する方法であって、
   複数の入力パラメータの各値を受信するステップと、
   前記複数の入力パラメータの前記受信された値に基づいて前記不燃性活性物質供給物品の複数の設計パラメータの各値を計算するステップであって、前記複数の設計パラメータが、
   タバコ混合組成又はエアロゾル生成材料組成、
   タバコ又はエアロゾル生成材料の重量、
   ニコチン及び／又は他の活性物質の供給、
   エアロゾル構成物質の供給、
   感覚属性、
   前記不燃性活性物質供給物品に関連付けられた吸引の数、
   不燃性活性物質供給物品の寸法、
   エアロゾル生成材料のロッド及び／又はタバコの密度、
   フィルターの密度、
   エアロゾル生成材料のロッド及び／又はタバコの堅さ、
   フィルターの堅さ、
   開いた物品及び／又は閉じた物品の圧力降下、
   フィルターの圧力降下、
   シガレットペーパーの多孔性、
   換気レベル、
   加熱プロファイル、並びに
   香料の組成から選択された少なくとも２つのパラメータを含む、前記ステップと、
   前記計算された値を出力として用意するステップとを含む、方法。
2. 前記設計パラメータの前記値の計算の前記ステップが、対象の不燃性活性物質供給物品記述子を導出することを含み、前記対象の不燃性活性物質供給物品記述子が、前記対象の不燃性活性物質供給物品の前記設計パラメータの値及び前記入力パラメータの値を含む、請求項１に記載の方法。
3. 対象の不燃性活性物質供給物品記述子を導出することが、最大適合度を有する対象の不燃性活性物質供給物品記述子を導出することを対象にする最適化手順を実行することを含む、請求項２に記載の方法。
4. 所与の不燃性活性物質供給物品記述子の前記適合度が、前記入力パラメータの前記所与の不燃性活性物質供給物品記述子の前記値と、前記入力パラメータの前記受信された値に基づく対応する値との間の差に基づく、請求項３に記載の方法。
5. 所与の不燃性活性物質供給物品の前記適合度が、前記入力パラメータの前記所与の不燃性活性物質供給物品記述子の前記値と、前記入力パラメータの前記受信された値に基づく対応する値との間の二乗平均平方根偏差に反比例する、請求項４に記載の方法。
6. 前記最適化手順の前記実行が、ｎ≧２である１と（ｎ－１）の間のｋごとに、
   ｋ番目の世代の不燃性活性物質供給物品記述子を受信することと、
   前記ｋ番目の世代の不燃性活性物質供給物品記述子の各々の対応する適合度を導出することと、
   前記対応する適合度に基づいて前記ｋ番目の世代の不燃性活性物質供給物品記述子の１つ又は複数のサブセットを選択することと、
   前記ｋ番目の世代の不燃性活性物質供給物品記述子の前記１つ又は複数のサブセットに基づいて（ｋ＋１）番目の世代の不燃性活性物質供給物品記述子を導出することとを繰り返すステップを含み、
   前記対象の不燃性活性物質供給物品記述子が、最大の適合度を有している前記ｎ番目の世代の前記不燃性活性物質供給物品記述子である、請求項３～５のいずれか一項に記載の方法。
7. 前記（ｋ＋１）番目の世代の不燃性活性物質供給物品記述子を導出することが、１つ又は複数の子不燃性活性物質供給物品記述子を導出することを含み、前記１つ又は複数の子不燃性活性物質供給物品記述子の各々が、前記ｋ番目の世代の不燃性活性物質供給物品記述子の前記サブセットのうちの各２つ以上に基づく、請求項６に記載の方法。
8. 前記１つ又は複数の子不燃性活性物質供給物品記述子の各々が、前記ｋ番目の世代の不燃性活性物質供給物品記述子の前記サブセットのうちの前記各２つ以上の線形結合である、請求項７に記載の方法。
9. 前記（ｋ＋１）番目の世代の不燃性活性物質供給物品記述子を導出することが、前記１つ又は複数の子不燃性活性物質供給物品記述子のうちの少なくとも１つを突然変異させることを含む、請求項７又は８に記載の方法。
10. 前記最適化手順が確率的最適化手順である、請求項３～９のいずれか一項に記載の方法。
11. 前記確率的最適化手順が遺伝的アルゴリズムである、請求項１０に記載の方法。
12. 前記遺伝的アルゴリズムが実数値遺伝的アルゴリズムである、請求項１１に記載の方法。
13. 前記最適化手順が、粒子群最適化、蟻コロニー最適化、シミュレーテッドアニーリング、モンテカルロアルゴリズム、Ｒｕｎｇｅ－Ｋｕｔｔｅ法、遺伝的アルゴリズム、又はこれらの任意の組み合わせから選択された少なくとも１つを含む、請求項１０に記載の方法。
14. 前記複数の設計パラメータの前記値が、複数の格納された不燃性活性物質供給物品記述子に基づいて計算され、前記格納された不燃性活性物質供給物品記述子の各々が、対応する不燃性活性物質供給物品の前記複数の設計パラメータの値及び前記複数の入力パラメータの値を含む、請求項１～１３のいずれか一項に記載の方法。
15. 計量化学分析を使用して、前記複数の格納された不燃性活性物質供給物品記述子のうちの１つ又は複数を導出するステップをさらに含む、請求項１４に記載の方法。
16. 前記複数の入力パラメータが、
    タバコ混合組成又はエアロゾル生成材料組成、
    タバコ又はエアロゾル生成材料の重量、
    ニコチン及び／又は他の活性物質の供給、
    エアロゾル構成物質の供給、
    感覚属性、
    前記不燃性活性物質供給物品に関連付けられた吸引の数、
    不燃性活性物質供給物品の寸法、
    エアロゾル生成材料のロッド及び／又はタバコの密度、
    フィルターの密度、
    エアロゾル生成材料のロッド及び／又はタバコの堅さ、
    フィルターの堅さ、
    開いた物品及び／又は閉じた物品の圧力降下、
    フィルターの圧力降下、
    シガレットペーパーの多孔性、
    換気レベル、
    加熱プロファイル、並びに
    香料の組成から選択された少なくとも２つのパラメータを含む、請求項１～１５のいずれか一項に記載の方法。
17. 前記対象の不燃性活性物質供給物品がＴＨＰデバイス用の消耗品である、請求項１～１６のいずれか一項に記載の方法。
18. 前記対象の不燃性活性物質供給物品が経口タバコ製品である、請求項１～１７のいずれか一項に記載の方法。
19. 前記設計パラメータの前記計算された値に基づいて前記対象の不燃性活性物質供給物品を製造するステップをさらに含む、請求項１～１８のいずれか一項に記載の方法。
20. 命令を含んでいるコンピュータプログラムであって、前記命令が、前記プログラムがコンピュータによって実行されたときに、前記コンピュータに請求項１～１８のいずれか一項に記載の方法を実行させる、コンピュータプログラム。
21. 命令を含んでいるコンピュータ可読ストレージ媒体であって、前記命令が、コンピュータによって実行されたときに、前記コンピュータに請求項１～１８のいずれか一項に記載の方法を実行させる、コンピュータ可読ストレージ媒体。
22. プロセッサと、請求項２１に記載のコンピュータ可読ストレージ媒体とを備える、データ処理装置。
23. 請求項２２に記載のデータ処理装置と、
    請求項１９に記載の方法を実行するように構成された不燃性活性物質供給物品製造装置とを備える、システム。
24. 請求項１～１８のいずれか一項に記載の方法によって出力された前記設計パラメータの前記計算された値に従って製造された不燃性活性物質供給物品と、
    前記物品の少なくとも一部を加熱するための不燃性エアロゾル供給デバイスとを備える、システム。
25. 前記不燃性エアロゾル供給デバイスがタバコ加熱システムである、請求項２４に記載のシステム。

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