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特許7316358生物物理学的モデル化および応答予測のためのシステム、方法、およびデバイス
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-07-19
(45)【発行日】2023-07-27
(54)【発明の名称】生物物理学的モデル化および応答予測のためのシステム、方法、およびデバイス
(51)【国際特許分類】
   G16H 50/00 20180101AFI20230720BHJP
【FI】
G16H50/00
【請求項の数】 6
(21)【出願番号】P 2021531360
(86)(22)【出願日】2019-11-27
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2022-01-28
(86)【国際出願番号】 US2019063788
(87)【国際公開番号】W WO2020113128
(87)【国際公開日】2020-06-04
【審査請求日】2021-08-03
(31)【優先権主張番号】62/773,117
(32)【優先日】2018-11-29
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】62/773,125
(32)【優先日】2018-11-29
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】62/773,134
(32)【優先日】2018-11-29
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【識別番号】521234766
【氏名又は名称】ジャニュアリー, インコーポレイテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100078282
【弁理士】
【氏名又は名称】山本 秀策
(74)【代理人】
【識別番号】100113413
【弁理士】
【氏名又は名称】森下 夏樹
(74)【代理人】
【識別番号】100181674
【弁理士】
【氏名又は名称】飯田 貴敏
(74)【代理人】
【識別番号】100181641
【弁理士】
【氏名又は名称】石川 大輔
(74)【代理人】
【識別番号】230113332
【弁護士】
【氏名又は名称】山本 健策
(72)【発明者】
【氏名】ダラル, パーリン バドリック
(72)【発明者】
【氏名】ラヒリ, サラー
(72)【発明者】
【氏名】トルバガン, ソルマズ シャリアト
(72)【発明者】
【氏名】アガルワル, サランシュ
(72)【発明者】
【氏名】ヤズダニ, メヘルダッド
【審査官】佐伯 憲太郎
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第2017/175608(WO,A1)
【文献】米国特許出願公開第2018/0330824(US,A1)
【文献】特開2018-124766(JP,A)
【文献】特開2018-067266(JP,A)
【文献】米国特許出願公開第2005/0137470(US,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
G16H 10/00-80/00
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
プロセッサを備えるコンピュータによって実行される方法であって、前記方法は、
前記プロセッサが、第1の生物物理学的センサから、対象の少なくとも1つの生物物理学的応答を表す基準値を経時的に受信することであって、時間は、第2の時間周期が後に続く、第1の時間周期を含む、ことと、
前記プロセッサが、第2の生物物理学的センサから第1のデータ値を受信することと、
前記プロセッサが、少なくとも前記基準値および前記第1のデータ値を含むデータに応答して、前記対象のシミュレートされた生物物理学的応答を出力するように第2の対象機械学習モデルを訓練することであって、前記訓練することは、前記第2の対象機械学習モデルのネットワークパラメータを導出することと、パラメータ推定器の動作によって、前記シミュレートされた生物物理学的応答および基準値に応答して、前記第2の対象機械学習モデルの前記ネットワークパラメータを更新することとを含む、ことと、
前記プロセッサが、前記第2の時間周期からの少なくとも第1のデータを使用する第1の対象機械学習モデルを用いて、前記少なくとも1つの生物物理学的応答に関する第1の予測値を推論することと、
前記プロセッサが、前記第1の時間周期からの少なくとも第1のデータを使用する前記第2の対象機械学習モデルを用いて、前記少なくとも1つの生物物理学的応答に関する第2の予測値を推論することと、
前記プロセッサが、前記第1および第2の予測値を前記基準値と比較し、前記第1の対象機械学習モデルおよび前記第2の対象機械学習モデルの正確度を判定することと
を含み、前記第1の生物物理学的センサは、持続的グルコースモニタを含み、
前記第2の生物物理学的センサは、心拍数モニタを含む、方法。
【請求項2】
前記プロセッサが、第2の予測値を推論することは、
前記プロセッサが、前記第1の時間周期の第1のデータ値から前記第2の時間周期に関する予測される第1のデータ値を推論することと、
前記プロセッサが、前記第2の時間周期に関する前記第1の予測されるデータ値を前記第2の対象機械学習モデルに適用することと
を含む、請求項1に記載の方法。
【請求項3】
前記プロセッサが、第2のデータ値を受信することをさらに含み、
前記プロセッサが、前記少なくとも1つの生物物理学的応答に関する第1の予測値を推論することはさらに、前記第2の時間周期からの第2のデータを使用することを含み、
前記プロセッサが、前記少なくとも1つの生物物理学的応答に関する第2の予測値を推論することはさらに、前記第1の時間周期からの第2のデータを使用することを含む、請求項1に記載の方法。
【請求項4】
少なくとも前記基準値および前記第1の時間周期からの第1のデータ値に応答して、前記プロセッサが、前記第2の対象機械学習モデルにおいてパラメータを調節することをさらに含む、請求項1に記載の方法。
【請求項5】
前記プロセッサが、前記少なくとも1つの生物物理学的応答に関する前記第1の予測値を第1の敵対的生成ネットワークに適用し、第1の調節された予測値を生成することと、
前記プロセッサが、前記少なくとも1つの生物物理学的応答に関する前記第2の予測値を第2の敵対的生成ネットワークに適用し、第2の調節された予測値を生成することと、
前記プロセッサが、前記第1および第2の調節された予測値を前記基準値と比較し、前記敵対的生成ネットワークの正確度を判定することと
をさらに含む、請求項1に記載の方法。
【請求項6】
前記プロセッサが、前記第1および第2の予測値を前記基準値と比較することに応答して、前記プロセッサが、少なくとも前記第1の対象機械学習モデルおよび第2の対象機械学習モデルを更新することをさらに含む、請求項1に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【0001】
(相互参照)
本願は、それぞれが、参照することによってその全体として本明細書に組み込まれる、2018年11月29日に出願された米国仮特許出願第62/773,117号、2018年11月29日に出願された米国仮特許出願第62/773,125号、および2018年11月29日に出願された米国仮特許出願第62/773,134号の優先権を主張する。
【0002】
(背景)
人体を含む、多くの生物系は、高度な複雑性を伴って機能することができる。さらに、単一の種が、全体的な一般的類似性を有し得る一方、個人の間に有意な変動性が存在し得る。その結果として、個人基準で種々の生物学的応答を予測することはもちろん、それを理解することは困難であり得る。
【0003】
個人基準でヒトの生物学的応答を理解することは、種々の健康および生活の質の利益を提供することができる。そのような理解は、個人がその健康を改良するためにより良好な選定を行うことを可能にすることができる。そのような選定が、集団によって行われるとき、社会の全体的健康が、利益を得ることができる。加えて、そのような理解は、個人の目標の追求において、その生活様式をより良好に改変する権限を個人に与えることができる。
【0004】
ますます関心が高まっている1つのヒトの生物学的応答は、栄養、特に、摂食に起因する血糖レベルである。経時的に許容レベルで血糖レベルを維持することができないことは、前糖尿病または2型糖尿病を含む、有害な結果をもたらし得る。しかしながら、個人は、血糖応答、食事、挙動、および多数の他の因子において変動し得る。故に、従来のモデル(例えば、線形血糖応答モデル)は、個人の個人化された血糖応答を理解するために不十分であり得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
(要約)
本開示は、対象アクションを記録するセンサおよび他のデータを入手し得、強化学習を利用して対象応答を予測し、次いで、対象の応答を修正し、目標を達成する、システムおよび方法を提供する。予測は、生物物理学的応答および/または挙動応答の予測であり得る。実施形態は、カスタム変分エンコーディングを利用して、対象アクションおよび応答をモデル化することができる。いくつかの実施形態では、本明細書に説明されるシステムは、報酬関数および対象の履歴アクションに基づいて、対象のための推奨を発生させることができる。
【課題を解決するための手段】
【0006】
一側面では、本開示は、強化学習アルゴリズムを訓練および使用し、報酬関数に対して対象のグルコースレベルを維持または調節もしくは最適化する際に対象を支援する推奨を発生させるためのコンピュータ実装方法を提供する。本方法は、収束条件が達成されるまで、反復して、(i)強化学習アルゴリズムを使用して推奨を発生させることであって、その推奨は、推奨される食事または身体活動を含む、ことと、(ii)生物物理学的反応モデルを使用して推奨を処理し、推奨に従うことへの対象の予測されるグルコース応答を発生させることと、(iii)報酬関数を予測されるグルコース応答に適用し、第1の報酬を発生させ、第1の報酬に基づいて強化学習アルゴリズムを更新することとを含むことができる。本方法はさらに、推奨を対象に提供することと、推奨に従うことへの対象のグルコース応答を測定することと、第2の報酬関数を測定されたグルコース応答に適用し、第2の報酬を発生させ、第2の報酬に基づいて強化学習アルゴリズムを更新することとを含むことができる。いくつかの実施形態では、本方法は、対象のグルコース応答を使用し、生物物理学的反応モデルを訓練することを含む。いくつかの実施形態では、本方法は、対象のグルコース応答を、生物物理学的反応モデルおよび第2の報酬関数に提供するための低次元潜在空間にエンコードすることを含む。いくつかの実施形態では、第1の報酬関数は、第2の報酬関数と同一である。いくつかの実施形態では、生物物理学的反応モデルは、複数の入力に応答して対象のシミュレートされた生物物理学的応答を発生させるように構成される、少なくとも1つの身体モデルを含む。いくつかの実施形態では、対象の予測されるグルコース応答を発生させることは、対象のグルコース応答を、将来のグルコース応答を推論するように訓練される予測器に適用することと、推奨を、対象が厳密に推奨に従うであろう程度を評価するように構成される順守モデルに適用することと、予測器および順守モデルの出力を身体モデルへの複数の入力として選択的に適用することとを含む。いくつかの実施形態では、予測されるグルコース応答を発生させることはさらに、シミュレートされた生物物理学的応答をオートエンコーダおよび敵対的生成ネットワークに適用し、予測されるグルコース応答を発生させることを含む。いくつかの実施形態では、収束条件は、少なくとも部分的に第1の報酬の規模に基づく。
【0007】
別の側面では、本開示は、複数の異なるデータソースのうちの1つからの履歴時系列データ上で、複数の異なるオートエンコーダ(AE)時間的畳み込みニューラルネットワーク(CNN)のそれぞれを訓練することであって、複数の異なるデータソースは、持続的グルコースモニタと、心拍数モニタと、食品データのソースとを備える、ことと、複数の異なるデータソースからの現在のデータに応答して、複数のAE時間的CNNを使用して複数のシード値を発生させることと、対応するAE時間的CNNからの複数のシード値のうちの1つを伴って複数の異なるCNNエンコーダのそれぞれを構成することと、対応するデータソースからの過去の履歴時系列データを時間的CNNエンコーダに適用し、エンコードされたデータ値を発生させることと、エンコードされたデータ値を、データソースのうちの1つに対応する予測されるデータ値を発生させるように構成される予想に適用することとを含み得る、方法を提供する。いくつかの実施形態では、複数のAE時間的CNNを訓練することは、第1の生物物理学的応答を読み取る第1のタイプのセンサからのデータを用いて、第1のAE時間的CNNを訓練することと、第2の生物物理学的応答を読み取る第2のタイプのセンサからのデータを用いて、第2のAE時間的CNNを訓練することと、エンコードされたデータ値を適用し、予測される第1の生物物理学的応答を発生させることとを含む。
【0008】
別の側面では、本開示は、第1の生物物理学的センサから、対象の少なくとも1つの生物物理学的応答を表す基準値を経時的に受信することであって、時間は、第2の時間周期が後に続く、第1の時間周期を含む、ことと、第2の生物物理学的センサから第1のデータ値を受信することと、第2の時間周期からの少なくとも第1のデータを使用する第1の対象モデルを用いて、少なくとも1つの生物物理学的応答に関する第1の予測値を推論することと、第1の時間周期からの少なくとも第1のデータを使用する第2の対象モデルを用いて、少なくとも1つの生物物理学的応答に関する第2の予測値を推論することと、第1および第2の予測値を基準値と比較し、対象モデルの正確度を判定することとを含み得る、方法を提供する。いくつかの実施形態では、第2の予測値を推論することは、第1の時間周期の第1のデータ値から第2の時間周期に関する予測される第1のデータ値を推論することと、第2の時間周期に関する第1の予測されるデータ値を第2の対象モデルに適用することとを含む。いくつかの実施形態では、本方法はさらに、第2のデータ値を受信することを含み、少なくとも1つの生物物理学的応答に関する第1の予測値を推論することはさらに、第2の時間周期からの第2のデータを使用することを含み、少なくとも1つの生物物理学的応答に関する第2の予測値を推論することはさらに、第1の時間周期からの第2のデータを使用することを含む。いくつかの実施形態では、本方法はさらに、少なくとも基準値および第1の時間周期からの第1のデータ値に応答して、第2の対象モデルにおいてパラメータを調節することを含む。いくつかの実施形態では、本方法はさらに、少なくとも1つの生物物理学的応答に関する第1の予測値を第1の敵対的生成ネットワークに適用し、第1の調節された予測値を発生させることと、少なくとも1つの生物物理学的応答に関する第2の予測値を第2の敵対的生成ネットワークに適用し、第2の調節された予測値を発生させることと、第1および第2の調節された予測値を基準値と比較し、敵対的生成ネットワークの正確度を判定することとを含む。いくつかの実施形態では、本方法はさらに、第1および第2の予測値を基準値と比較することに応答して、少なくとも第1および第2の身体モデルを更新することを含む。別の側面では、本開示は、第2の時間周期に先行する第1の時間周期に関する第1のデータ値から、第2の時間周期に関する予測される第1のデータ値を発生させるように構成される、第1のデータ予測モデルと、第1の時間周期に関する第2のデータ値から、第2の時間周期に関する予測される第2のデータ値を発生させるように構成される、第2のデータ予測モデルと、第2の時間周期からの第1および第2のデータ値から、第1の予測される生物物理学的応答を推論するように構成される、人工ニューラルネットワーク(ANN)を少なくとも部分的に備える、第1の対象モデルと、第2の時間周期に関する予測される第1および第2のデータ値から、第2の予測される生物物理学的応答を推論するように構成される、第1の身体モデルと同一の構造を有する第2の対象モデルと、第2の時間周期に関する基準生物物理学的応答を第1および第2の予測される生物物理学的応答と比較するように構成される、比較システムとを備え得る、システムを提供する。いくつかの実施形態では、第1および第2のデータ予測モデルは、長・短期記憶ネットワークを備える。いくつかの実施形態では、本システムはさらに、第1の時間周期に関する基準生物物理学的応答から、第2の時間周期に関する予測される基準生物物理学的応答を発生させるように構成される、第3のデータ予測モデルを備える。いくつかの実施形態では、本システムはさらに、基準生物物理学的応答ならびに第1の時間周期からの第1および第2のデータ値に応答して、少なくとも第2の対象モデルを更新するように構成される、パラメータ推定器を備える。いくつかの実施形態では、本システムはさらに、比較システムからの比較結果に応答して、第1のデータ予測モデル、第2のデータ予測モデル、第1の対象モデル、第2の対象モデルのうちのいずれかを選択的に調節するように構成される、フィードバック発生器を備える。
【0009】
別の側面では、本開示は、第1の時間間隔の間に、人工ニューラルネットワーク(ANN)を備える生物物理学的モデルを訓練し、少なくとも第1のセンサデータおよび第2のセンサデータから対象のシミュレートされた生物物理学的応答を発生させることであって、第1のセンサデータは、持続的グルコース監視データを備え、第2のセンサデータは、心拍数監視データを備え、その訓練は、生物物理学的モデルの個人化された時変パラメータを推定することを含む、ことと、第2の時間間隔の間に、訓練された生物物理学的モデルを使用して、リアルタイムで対象のシミュレートされた生物物理学的応答を発生させることであって、リアルタイムデータは、第2のセンサデータを含むが、第1のセンサデータを含まない、こととを含み得る、方法を提供する。いくつかの実施形態では、生物物理学的モデルを訓練することは、少なくとも第1のセンサデータを生物物理学的モデルに適用することと、対象の実際の第1の生物物理学的応答に対してシミュレートされた第1の生物物理学的応答を評価する、パラメータ推定器を使用して、生物物理学的モデルを更新することとを含む。いくつかの実施形態では、生物物理学的モデルを訓練することは、第1のセンサデータおよび第2のデータを第1の生物物理学的モデルに適用することを含み、第2のデータは、第1の生物物理学的応答と異なる。いくつかの実施形態では、第2のデータは、対象によって記録されるデータを備える。
【0010】
別の側面では、本開示は、少なくとも1つのタイプのセンサからのデータを訓練し、シミュレートされた第1のタイプの生物物理学的応答を出力することに応答して、ネットワークパラメータを導出するように構成される、人工ニューラルネットワーク(ANN)を備える第1の生物物理学的モデルと、シミュレートされた第1のタイプの生物物理学的応答および対象の実際の第1のタイプの生物物理学的応答に応答して、第1の生物物理学的モデルのパラメータを更新するように構成される、パラメータ推定器と、リアルタイムで少なくとも1つのタイプのセンサから受信されるセンサデータに応答して、対象に関してリアルタイムで予測される第1のタイプの生物物理学的応答を推論するように動作可能である、ネットワークパラメータを伴って構成される、ANNを備える第2の生物物理学的モデルとを備え得る、システムを提供する。いくつかの実施形態では、実際の第1のタイプの生物物理学的応答は、第1のタイプのセンサを用いて記録され、少なくとも1つのタイプのセンサは、第1のタイプのセンサと異なる。いくつかの実施形態では、少なくとも1つのタイプのセンサは、第1のタイプの生物物理学的応答と異なる第2のタイプの生物物理学的応答を記録する。いくつかの実施形態では、実際の第1のタイプの生物物理学的応答は、第1のタイプのセンサを用いて記録され、少なくとも1つのタイプのセンサは、第1のタイプのセンサと異なる。いくつかの実施形態では、第1の生物物理学的モデルは、少なくとも1つのタイプのセンサからのデータおよび第2のソースからのデータを用いた訓練に応答して、ネットワークパラメータを導出し、第2の生物物理学的モデルは、リアルタイムで少なくとも1つのタイプのセンサから受信されるセンサデータおよびリアルタイムで受信される第2のソースからのデータに応答して、予測される第1のタイプの生物物理学的応答を推論する。いくつかの実施形態では、第2のソースは、対象によって個人的に記録されるデータを備える。別の側面では、本開示は、アクションを実施する少なくとも1人の対象に関する異なるタイプのデータをそれぞれ記録する、複数の異なるソースから時系列データを受信することであって、異なるソースは、少なくとも1人の対象のグルコース応答を記録する、グルコースセンサを含む、ことと、少なくとも1つのエンコーディング人工ニューラルネットワーク(ANN)を用いて、時系列データに教師なし学習を実行し、相互からの所定の距離を有する、結果として生じる潜在空間内でエンコードされた値を生成することと、潜在空間に基づいて直交値を選択することと、エンコーディングANNへの対応するデコーディング構造を有するANNを用いて、直交値をデコードし、デコードされた値を発生させることと、デコードされた値を対象アクションにマッピングすることとを含み得る、方法を提供する。いくつかの実施形態では、教師なし学習を実行することは、時系列データをオートエンコードすることを含む。いくつかの実施形態では、時系列データをオートエンコードすることは、時間的畳み込みニューラルネットワーク(NN)変分オートエンコーダを用いてオートエンコードすることを含む。いくつかの実施形態では、本方法はさらに、特定の対象に関する関連性基準に基づいて、デコードされた値をフィルタ処理することを含む。いくつかの実施形態では、異なるソースはさらに、少なくとも1人の対象の第2のタイプの生物物理学的応答を記録する、第2のタイプのセンサを含む。いくつかの実施形態では、少なくとも1つの対象アクションは、対象の身体活動および対象による食品の摂取から選択される。いくつかの実施形態では、異なるソースのうちの少なくとも1つは、加速度計データ、対象のカレンダデータ、および対象の睡眠状態の群から選択される。
【0011】
別の側面では、本開示は、時系列データ値を、相互からの所定のメトリック距離を有する潜在空間内でエンコードされた値にエンコードするように構成される、エンコーダであって、時系列データは、少なくとも1人の対象の特徴を記録する複数の異なるデータソースからのものであり、少なくとも1つの時系列データは、少なくとも1人の対象の第1のタイプの生物物理学的応答に関するものである、エンコーダと、エンコードされた値から直交値を判定するように構成される、値セレクタモジュールと、エンコーダに対応するデコーディング構造を有し、直交値からデコードされた値を発生させるように構成される、デコーダと、デコードされた値を少なくとも1人の対象のアクションにマッピングするように構成される、アクションマッピングモジュールとを備え得る、システムを提供する。いくつかの実施形態では、オートエンコーダは、時間的畳み込みNN変分オートエンコーダを備える。いくつかの実施形態では、本システムはさらに、特定の対象に関する関連性基準に基づいて、デコードされた値のうちのいくつかを選択的に破棄するように構成される、フィルタリングモジュールを備える。いくつかの実施形態では、時系列データのうちの少なくとももう1つは、少なくとも1人の対象の第2のタイプの生物物理学的応答に関するものである。いくつかの実施形態では、データソースは、持続的グルコース計、心拍数モニタ、および少なくとも1人の対象によって記録される食品データを含む。
【0012】
別の側面では、本開示は、コンピューティングシステムのシステムメモリ内にデータオブジェクトを生成することと、データをデータオブジェクトにコピーすることと、デコレータ関数の実行によって、データオブジェクトを、エグレスメッセージング関数を有するデータ処理オブジェクトに変換することと、複数の異なる機械学習プロセスのうちの1つを用いて、データ処理オブジェクトのデータを処理することと、データの処理を完了することに応じて、処理結果を返し、エグレスメッセージング関数を実行することとを含み得る、方法を提供する。いくつかの実施形態では、複数の異なるプロセスは、非同期プロセスであり、本方法はさらに、エグレスメッセージング関数に関してメッセージを受信することに応じて、システムメモリ内に次のデータオブジェクトを生成することと、次のデータをデータオブジェクトにコピーすることと、デコレータ関数の実行によって、次のデータオブジェクトを、エグレスメッセージング関数を有する次のデータ処理オブジェクトに変換することと、機械学習プロセスのうちの1つを用いて、次のデータ処理オブジェクトのデータを処理することとを含む。いくつかの実施形態では、処理結果は、キーを値にマッピングする辞書オブジェクトを備える。いくつかの実施形態では、データは、人工ニューラルネットワーク(ANN)上の学習動作のためのANNへの入力データを備える。いくつかの実施形態では、データは、人工ニューラルネットワーク(ANN)上の推論動作のためのANNへの入力データを備える。
【0013】
別の側面では、本開示は、処理のためにデータを記憶するように構成される、データ記憶部と、システムメモリと、並行して複数の機械学習プロセスを実行するように構成される、多重処理モジュールと、多重処理モジュールによって実行可能であり、システムメモリ内にデータオブジェクトを生成し、データをデータ記憶部からのデータオブジェクトにコピーし、データオブジェクトを、エグレスメッセージング関数を有するデータ処理オブジェクトに変換し、機械学習プロセスのうちの1つをインスタンス化し、データ処理オブジェクトのデータを処理し、処理結果を返し、メッセージング関数を実行してメッセージを返すように構成される、命令を備える、データオブジェクト装飾関数とを備え得る、システムを提供する。いくつかの実施形態では、多重処理モジュールは、サーバ上に常駐する。いくつかの実施形態では、多重処理モジュールは、複数のサーバにわたって分散される。いくつかの実施形態では、機械学習プロセスは、人工ニューラルネットワーク(ANN)を含む。いくつかの実施形態では、ANNは、オートエンコーダ(AE)、敵対的生成ネットワーク(GAN)、長・短期記憶ネットワーク(LSTM)、畳み込みニューラルネットワーク(CNN)、および強化学習(RL)アルゴリズムから成る群から選択される。
【0014】
別の側面では、本開示は、少なくとも1つの機械学習アーキテクチャを伴う生物物理学的モデルを生成し、第1の生物物理学的応答を予測することであって、生物物理学的モデルは、少なくとも一次センサデータおよび二次センサデータを用いて訓練されており、一次センサデータは、第1の生物物理学的応答を捕捉し、二次センサデータは、第2の生物物理学的応答を捕捉する、ことと、一次センサデータではなく、少なくとも二次センサデータに応答して、生物物理学的モデルを用いて、対象の第1の生物物理学的応答を予測することと、予測される第1の生物物理学的応答が所定の限界外であるかどうかを判定することと、予測される第1の生物物理学的応答が、所定の限界外である場合、少なくとも1つの推奨を対象に伝送することであって、少なくとも1つの推奨は、所定の限界内であるように対象の実際の生物物理学的応答を調節するために選択される、こととを含み得る、方法を提供する。いくつかの実施形態では、本方法はさらに、対象の健康ステータスに従って、所定の限界を設定することを含む。いくつかの実施形態では、本方法はさらに、対象の健康目標に従って、所定の限界を設定することを含む。いくつかの実施形態では、第1の生物物理学的応答は、対象のグルコース応答を含む。いくつかの実施形態では、第2の生物物理学的応答は、対象の心拍数を含む。いくつかの実施形態では、生物物理学的モデルはまた、対象によって記録されるデータを用いて訓練される。いくつかの実施形態では、一次センサデータは、持続的グルコースモニタから発生され、二次センサデータは、心拍数モニタから発生され、対象によって記録されるデータは、対象によって摂食される食品である。
いくつかの実施形態では、少なくとも1つの推奨は、身体活動推奨および食品推奨から選択される。いくつかの実施形態では、生物物理学的モデルは、オートエンコーダとして構成される人工ニューラルネットワークを備える。いくつかの実施形態では、生物物理学的モデルは、少なくとも、推奨から第1の生物物理学的応答を予測するように構成される長・短期記憶(LSTM)として構成される、人工ニューラルネットワークを備える。いくつかの実施形態では、生物物理学的モデルは、対象の第1の生物物理学的応答を予測するように構成される、少なくとも1つの時間的畳み込みニューラルネットワークとして構成される、人工ニューラルネットワークを備える。いくつかの実施形態では、少なくとも1つの推奨は、異種センサデータをオートエンコードすることによって導出される正準アクションを含む、推奨セットから選択される。いくつかの実施形態では、本方法はさらに、予測される第1の生物物理学的応答が所定の限界外ではない場合、所定のメッセージを伝送することを含む。いくつかの実施形態では、所定のメッセージは、奨励メッセージおよび報酬の群から選択される。いくつかの実施形態では、本方法はさらに、対象デバイス上に少なくとも1つの推奨を表示することを含む。いくつかの実施形態では、本方法はさらに、対象デバイス上で実行可能なアプリケーションを用いて、少なくとも二次センサデータを捕捉することを含む。いくつかの実施形態では、本方法はさらに、アプリケーションを用いて、一次データを捕捉することを含む。
【0015】
別の側面では、本開示は、少なくとも1つの第1のパラメータを有するグルコース調整モデルを訓練し、少なくとも食品源データに応答してグルコースレベルを予測することと、対象についての情報に応答して、少なくとも1つの第1のパラメータをグルコース調整モデルにおいて少なくとも1つの個人化されたパラメータと代用し、個人化されたグルコース調整モデルを生成することと、対象からの食品源データを個人化されたグルコース調整モデルに適用し、対象のグルコースレベルを予測することとを含み得る、方法を提供する。いくつかの実施形態では、グルコース調整モデルは、少なくとも1つのニューラルネットワークを含む。いくつかの実施形態では、グルコース調整モデルは、長・短期記憶ニューラルネットワークおよびリカレントニューラルネットワークから成る群から選択される、少なくとも1つの統計モデルを含む。いくつかの実施形態では、グルコース調整モデルは、所定の集団のデータを用いて訓練される、少なくとも1つのニューラルネットワークを含む。いくつかの実施形態では、少なくとも1つの第1のパラメータは、インスリン抵抗パラメータを備える。いくつかの実施形態では、グルコース調整モデルは、グルコース調整の微分方程式モデルおよび結合方程式のセットを備えるグルコースモデルから成る群から選択される、少なくとも1つのグルコースモデルを含む。いくつかの実施形態では、グルコース調整の少なくとも1つの微分方程式モデルは、食品源関数を含む。いくつかの実施形態では、本方法はさらに、所定の食品への集団の血糖応答、および所定の食品に関するデータから計算される血糖応答から成る群から選択される、少なくとも訓練データを用いて、食品源関数を訓練することを含む。いくつかの実施形態では、本方法はさらに、グルコース計を用いて対象のグルコース応答を記録することによって、対象の個人化されたパラメータを発生させることを含む。いくつかの実施形態では、本方法はさらに、対象の特性データに基づいて、対象を人口統計同等群に分類することによって、対象の個人化されたパラメータを発生させることを含む。
【0016】
別の側面では、本開示は、少なくとも食品源データに応答して、グルコースレベルを予測するように動作可能である、少なくとも1つのモデルパラメータを備える、グルコース予測モデルを備える、コンピューティングシステムと、少なくとも1つの個人化されたパラメータを少なくとも1つのモデルパラメータとして受信するように構成される、モデルパラメータ入力と、少なくとも1つの個人化されたパラメータは、対象のデータに応答して発生される、モデルパラメータ入力と、食品源データを少なくとも1つの個人化されたパラメータを伴うグルコース予測モデルに適用し、対象のグルコースレベルを予測するように構成される、食品源データ入力とを備え得る、システムを提供する。いくつかの実施形態では、グルコース調整モデルは、ニューラルネットワークを備える。いくつかの実施形態では、グルコース調整モデルは、長・短期記憶ニューラルネットワークおよびリカレントニューラルネットワークから成る群から選択される、統計モデルを備える。いくつかの実施形態では、グルコース調整モデルは、所定の集団からのデータを用いて訓練される、少なくとも1つのニューラルネットワークを備える。いくつかの実施形態では、少なくとも1つのモデルパラメータは、インスリン抵抗パラメータを含む。いくつかの実施形態では、グルコース調整モデルは、グルコース調整の微分方程式モデルおよび結合方程式のセットを備えるグルコースモデルから成る群から選択される、グルコース調整の少なくとも1つのモデルに基づいて、教師あり訓練を用いて導出される。いくつかの実施形態では、グルコース調整の少なくとも1つの微分方程式モデルは、食品源関数を含む。いくつかの実施形態では、食品源関数は、所定の食品への集団の血糖応答、および所定の食品に関するデータから計算される血糖応答から成る群から選択される、訓練データを用いて訓練される、少なくとも1つのニューラルネットワークを備える。いくつかの実施形態では、本システムはさらに、食品源データを発生させるように構成される、電子デバイスを備える。いくつかの実施形態では、本システムはさらに、モデルパラメータ入力に結合され、個人化されたパラメータを記憶するように構成される、メモリを備える。
【0017】
別の側面では、本開示は、複数の属性上で、第1のニューラルネットワーク(NN)を訓練し、複数の属性の第2のサブセットから複数の属性の第1のサブセットを補定することと、第2のNNを訓練し、属性の第1のサブセットおよび属性の第2のサブセットから標的値を予測することと、対象から複数の入力属性のうちの入力属性のサブセットを受信することと、第1のNNを使用し、複数の入力属性の中の残りの入力属性を補定することと、第2のNNを用いて、入力属性の第1のサブセットおよび残りの入力属性を処理し、標的値を予測することとを含み得る、方法を提供する。いくつかの実施形態では、第1のNNは、オートエンコーダを備える。いくつかの実施形態では、第2のNNは、双方向リカレントNNを備える。いくつかの実施形態では、リカレントNNは、長・短期記憶NNである。いくつかの実施形態では、複数の属性の第2のサブセットおよび入力属性のサブセットは、食品に関する栄養データを備え、予測される標的値は、血糖値である。
【0018】
別の側面では、本開示は、対象から入力属性を受信するように構成される、対象データ入力と、関連付けられる標的値を有する属性のセットから属性を無作為に選択することによって、入力属性から関連属性を補定するように訓練され、入力属性を連続的に受信するように構成される、第1のニューラルネットワーク(NN)と、関連属性および入力属性から標的値を予測するように訓練され、第1のNNによって発生される入力属性および関連属性を受信するように構成される、第2のNNと、第1および第2のNNへの各入力属性の適用に応答して、第2のNNから予測される標的値を出力し、更新するように構成される、対象データ出力とを備え得る、システムを提供する。いくつかの実施形態では、本システムはさらに、第1および第2のNNを訓練するための訓練入力属性ならびに対応する訓練標的値を記憶するように構成される、データ記憶部を備える。いくつかの実施形態では、第1のNNは、オートエンコーダを備える。いくつかの実施形態では、第2のNNは、双方向リカレントNNを備える。いくつかの実施形態では、リカレントNNは、長・短期記憶NNである。
【0019】
別の側面では、本開示は、対象に関する生物物理学的読取値を発生させる少なくとも1つのセンサからセンサデータを受信することと、第1のニューラルネットワーク(NN)の動作によって、センサデータを埋め込み、埋め込まれた値を発生させることと、第2のNNの動作によって、埋め込まれた値に応答して、補定される埋め込まれた値を発生させることであって、補定される埋め込まれた値は、センサデータの1つ以上の領域に対応する補定値を含む、ことと、埋め込まれた補定値を正規化し、補定値を発生させることとを含み得る、方法を提供する。いくつかの実施形態では、領域は、使用可能であるデータを含まない。いくつかの実施形態では、センサデータを受信することは、第1のセンサおよび第1のセンサと異なる第2のセンサからデータを受信することを含み、センサデータを埋め込むことは、第1および第2のセンサからのデータを連結させることを含む。いくつかの実施形態では、第1のセンサは、グルコースモニタである。いくつかの実施形態では、第2のセンサは、心拍数モニタである。いくつかの実施形態では、第2のNNは、オートエンコーダを備える。
【0020】
別の側面では、本開示は、生物物理学的読取値が、無効である、または欠落していると判定される、欠落領域を有する、センサデータを発生させる、少なくとも1つの生物物理学的センサと、少なくとも1つのセンサからのデータ値を埋め込み、埋め込まれた値を発生させるように構成される、第1のニューラルネットワーク(NN)と、埋め込まれた値に応答して、補定される埋め込まれた値を発生させるように構成される、第2のNNであって、補定される埋め込まれた値は、センサデータの欠落領域に対応する補定値を含む、第2のNNと、埋め込まれた補定値を正規化し、補定値を発生させるように構成される、正規化システムとを備え得る、システムを提供する。いくつかの実施形態では、少なくとも1つのセンサは、第1のセンサと、第1のセンサと異なる第2のセンサとを含み、第1のNNは、同一の時間周期内に第1および第2のセンサからのセンサデータを単一の値に埋め込むように構成される。いくつかの実施形態では、第1のセンサは、グルコースセンサである。いくつかの実施形態では、第2のセンサは、心拍数モニタである。いくつかの実施形態では、第2のNNは、オートエンコーダを備える。
【0021】
別の側面では、本開示は、有効データセットおよびクエリデータセットを受信することであって、各データセットは、標識を伴うデータ値を含む、ことと、ニューラルネットワーク(NN)の動作によって、データセット値および標的標識が条件とされる確率的分類子を用いて、有効データセットおよびクエリデータセットを分類することと、1つのデータセットの全てのデータ値に関する分類結果に基づいて、品質スコアを発生させることとを含み得る、方法を提供する。いくつかの実施形態では、本方法はさらに、標識として対応するアクションを伴うバイオメトリックセンサ読取値を取り込むことを含む、クエリデータセットを発生させることを含む。いくつかの実施形態では、バイオメトリックセンサは、グルコース計を備える。いくつかの実施形態では、標識は、食品ログデータを備える。いくつかの実施形態では、データ値の分布は、形態p(X,Y,Z)を有し、Xは、入力分布であり、Yは、確率的分類子のカテゴリ標的であり、Zは、値が属するデータセットに従って変動する。いくつかの実施形態では、確率的分類子の分類は、h(x)=p(z=1|x,Y=1)の形態をとり、zは、xが有効標識を伴うデータセットからのものである場合、0に等しく、Zは、xがクエリデータセットからのものである場合、1に等しい。
【0022】
別の側面では、本開示は、標識を伴うデータ値を含む、データセットを記憶するように構成される、データ記憶システムであって、データセットは、少なくとも、有効データセットと、クエリデータセットとを含む、データ記憶システムと、データセット値および標的標識が条件とされる、有効データセットならびにクエリデータセットを分類するように構成される、確率的分類子として構成される、少なくとも1つのニューラルネットワークと、クエリまたは有効データセットの中の全てのデータ値に関する分類値を調査し、それに応答して品質値を発生させるように構成される、品質セクションとを含む、データ記憶システムと通信する電子システム電子システムとを備え得る、システムを提供する。いくつかの実施形態では、本システムはさらに、クエリデータセットに関するデータ値を発生させるように構成される、少なくとも1つのバイオメトリックセンサを備える。いくつかの実施形態では、バイオメトリックセンサは、グルコース計を備える。いくつかの実施形態では、有効およびクエリデータセットは、標識として食品ログを伴う血糖レベルを含む。いくつかの実施形態では、データ値の分布は、形態p(X,Y,Z)を有し、Xは、入力分布であり、Yは、確率的分類子のカテゴリ標的であり、Zは、値が属するデータセットに従って変動する。いくつかの実施形態では、確率的分類子の分類は、h(x)=p(X=1|x,Y=1)の形態をとり、Zは、xが有効データセットまたはクエリデータセットからのものであるかどうかに応じて、0または1に等しい。
【0023】
別の側面では、本開示は、データ記憶デバイス内に、生物物理学的センサ信号および生物物理学的センサ信号に対応する記録された挙動を記憶することであって、記憶されたデータは、訓練データを備える、ことと、訓練データ上でニューラルネットワークを訓練し、標的挙動をもたらすものとして生物物理学的センサ信号を分類することと、入力生物物理学的センサデータを受信することと、ニューラルネットワークを使用して、入力生物物理学的センサデータを処理し、入力生物物理学的センサデータに起因する標的挙動を分類することとを含み得る、方法を提供する。いくつかの実施形態では、生物物理学的センサ信号は、グルコースセンサ信号を含み、記録された挙動は、記録された食品データを含む。いくつかの実施形態では、生物物理学的センサ信号は、心拍数モニタ信号を含み、記録された挙動は、記録された食品データを含む。いくつかの実施形態では、標的挙動は、予測される食品消費である。いくつかの実施形態では、本方法は、対象のための少なくとも1つのセンサを用いて、入力生物物理学的センサ信号を入手することと、入力生物物理学的センサ信号をニューラルネットワークに伝送することと、標的挙動を対象のデバイスに伝送することとを含む。
【0024】
別の側面では、本開示は、訓練センサデータと、対応する挙動データとを備える、訓練データを記憶するように構成される、記憶システムと、対象センサデータを発生させ、伝送するように構成される、少なくとも1つの生物物理学的センサと、対象センサデータを受信するように構成され、対象センサデータを標的挙動に分類する分類子として訓練される、ニューラルネットワークを備える、少なくとも1つの電子システムを備える、挙動予測システムであって、分類子は、訓練データを用いて訓練される、挙動予測システムと備え得る、システムを提供する。いくつかの実施形態では、訓練データは、複数の異なる生物物理学的センサからの訓練センサデータを備え、少なくとも1つの生物物理学的センサは、複数の異なる生物物理学的センサを含む。いくつかの実施形態では、訓練センサデータは、グルコースレベルを含み、挙動データは、グルコースレベルに対応する記録された食品を含み、少なくとも1つの生物物理学的センサは、グルコース計を含み、標的挙動は、予測される食品摂取である。いくつかの実施形態では、訓練センサデータは、心拍数データを含み、挙動データは、心拍数データに対応する記録された食品を含み、少なくとも1つの生物物理学的センサは、心拍数モニタを含み、標的挙動は、予測される食品摂取である。いくつかの実施形態では、本システムは、挙動予測システムはさらに、標的挙動を伝送するように構成され、標的挙動を受信するように構成される、対象デバイスをさらに含む。
【0025】
別の側面では、本開示は、食品アイテムの説明に対応する文字列データを受信および記憶することと、文字列データを、文字列データから主格語および非主格語を判定するように構成される言語プロセッサに適用することと、主格語に応答して、主格語を伴うアイテムデータベースにクエリを行うことと、非主格語に応答して、非主格語を伴うアイテムデータベースにクエリを行うことと、クエリを行うことに応答して、クエリ結果のリストを発生させ、クエリ結果のリストは、食品アイテムのためのレシピを備える、こととを含み得る、方法を提供する。いくつかの実施形態では、本方法はさらに、言語プロセッサはさらに、明示的成分として主格語を判定するように構成され、明示的成分を用いたクエリへの応答をフィルタ処理し、クエリ結果のリストを発生させることとを含む。
【0026】
別の側面では、本開示は、食品アイテムの説明を備える、データベースを記憶するように構成される、記憶デバイスと、テキスト文字列を処理し、主格および非主格語を判定するように構成される、少なくとも1つのコンピューティングデバイスを備える、言語処理システムと、言語処理システムによって発生される主格語に応答して、第1のクエリをデータベースに適用するように、かつ非主格語に応答して、第2のクエリをデータベースに適用し、クエリに応答して、クエリ結果のリストを発生させるように構成される、少なくとも1つのコンピューティングデバイスを備える、クエリシステムであって、クエリ結果のリストは、食品アイテムのためのレシピを備える、クエリシステムとを備え得る、システムを提供する。いくつかの実施形態では、言語処理システムはさらに、明示的成分として主格語を判定するように構成され、クエリシステムはさらに、第1のまたは第2のクエリへの応答をフィルタ処理するように構成される。
【0027】
別の側面では、本開示は、アイテムの性質を備える、第1のデータを受信および記憶することと、アイテム内の普及度の順序でランク付けされるアイテムの構成要素を備える、第2のデータを受信および記憶することと、データベース内のランク付けされた構成要素のうちの少なくとも1つに関して性質を判定し、ルックアップデータを発生させることと、ルックアップデータに応答して、アイテム内の少なくとも1つの構成要素の少なくとも1つの量を判定することと、出力データとして、少なくとも1つの構成要素の少なくとも1つの量を記憶することとを含み得る、方法を提供する。いくつかの実施形態では、第1のデータを受信および記憶することは、食品アイテムに関する栄養情報を受信することを含み、第2のデータを受信および記憶することは、食品アイテムに関するランク付けされた成分データを受信することを含む。いくつかの実施形態では、第1および第2のデータを受信ならびに記憶することは、食品アイテムの食品ラベルの画像データを捕捉および処理することを含む。いくつかの実施形態では、第1のデータは、n個の性質を含み、第2のデータは、m個の構成要素を含み、構成要素毎に性質を判定することは、構成要素およびそれらの性質のn×m行列を生成ならびに記憶することを含み、アイテム内の各構成要素の量を判定することは、y=Axに対応する連立方程式を解法することを含み、yは、成分の量であり、xは、構成要素であり、Aは、行列である。いくつかの実施形態では、各構成要素の量を判定することは、行列Aを線形回帰分析のために構成されるニューラルネットワークに適用することを含む。
【0028】
別の側面では、本開示は、アイテムの性質を備える第1のデータおよびアイテム内の普及度の順序にランク付けされたアイテムの構成要素を備える第2のデータを受信するように結合され、構成要素毎に性質を表すデータ構造を生成するように構成される、処理デバイスを含む、データ前処理セクションと、データ構造を受信するように結合され、アイテム内の各構成要素の量を判定するように構成される、処理デバイスを含む、分析セクションとを備え得る、システムを提供する。いくつかの実施形態では、本システムはさらに、アイテムに関する第1および第2のデータを捕捉するように構成される、入力デバイスを備える。いくつかの実施形態では、入力デバイスは、アイテムに関するラベルの画像を捕捉するように構成される、画像捕捉デバイスを備える。いくつかの実施形態では、第1のデータは、食品アイテムの栄養情報を備え、第2のデータは、食品アイテム成分を備える。いくつかの実施形態では、第1のデータは、n個の性質を含み、第2のデータは、m個の構成要素を含み、データ構造は、構成要素およびそれらの性質のトポロジーマッピングを備え、分析セクションは、y=Axに対応する連立方程式を解法するように構成され、yは、成分の量であり、xは、構成要素であり、Aは、トポロジーマッピングである。いくつかの実施形態では、トポロジーマップは、行列であり、分析セクションは、線形回帰分析のために構成されるニューラルネットワークを備える。
【0029】
別の側面では、本開示は、アイテムの性質を備える、第1のデータを受信および記憶することと、アイテム内の普及度の順序でランク付けされるアイテムの構成要素を備える、第2のデータを受信および記憶することと、データベース内のランク付けされた構成要素のうちの少なくとも1つに関して性質を判定し、ルックアップデータを発生させることと、ルックアップデータに応答して、アイテム内の少なくとも1つの構成要素の少なくとも1つの量を判定することと、出力データとして、各構成要素の少なくとも1つの量を記憶することとを含み得る、方法を提供する。
【0030】
別の側面では、本開示は、アイテムの文字列説明と、アイテムの性質とを備える、訓練データを用いて、加重行列を有する単語埋め込みシステムを訓練し、アイテムの文字列説明を、アイテムの性質に従って加重される埋め込まれた空間の中に埋め込むことと、アイテムの入力文字列説明を訓練された単語埋め込みシステムに適用し、アイテムの性質に従って加重される出力単語埋め込みを推論することとを含み得る、方法を提供する。いくつかの実施形態では、単語埋め込みシステムを訓練することは、性質として栄養情報を伴う食品文字列説明を用いて訓練することを含む。いくつかの実施形態では、入力文字列を適用することは、食品アイテムの文字列説明を適用することを含む。
【0031】
別の側面では、本開示は、アイテムの文字列説明と、アイテムの性質とを含む、訓練データを記憶するように構成される、記憶システムと、訓練データを用いて訓練されるニューラルネットワークを使用して、文字列の単語を、文字列説明のうちの1つに対応するアイテムの性質から導出される加重を伴う埋め込まれた空間の中に埋め込む、単語埋め込みシステムと、入力文字列を受信し、それを単語埋め込みシステムに適用し、性質に従って加重される単語埋め込みを発生させるように構成される、入力とを備え得る、システムを提供する。いくつかの実施形態では、訓練データは、食品アイテムの単語の説明と、食品アイテムに関する栄養情報とを含む。いくつかの実施形態では、入力文字列は、食品アイテムの説明を含み、発生された単語埋め込みは、栄養情報に従って加重される。
【0032】
別の側面では、本開示は、アイテムの文字列説明と、アイテムの性質とを備える、訓練データを用いて、加重行列を有する単語埋め込みシステムを訓練し、単語の列のアイテムを、対応するアイテムの性質に従って加重される埋め込まれた空間の中に埋め込むことと、アイテムの入力文字列説明を訓練された単語埋め込みシステムに適用し、性質加重を伴う出力単語埋め込みを推論することとを含み得る、方法を提供する。
【0033】
別の側面では、本開示は、アイテムの文字列説明と、アイテムの性質とを含む、訓練データを記憶するように構成される、記憶システムと、文字列説明の単語を、文字列説明に対応するアイテムの性質から導出される加重を伴う埋め込まれた空間の中に埋め込むように、訓練データを用いて訓練される単語埋め込みシステムとして構成される、ニューラルネットワークと、入力文字列を受信し、それを訓練された単語埋め込みシステムに適用し、性質に従って加重される単語埋め込みを発生させるように構成される、入力とを備え得る、システムを提供する。
【0034】
別の側面では、本開示は、(a)複数の食品アイテムのテキストベースの説明、ならびに複数の食品アイテム毎に、(i)栄養データおよび血糖値、または(ii)栄養データもしくは血糖値を取得することと、(b)複数の食品アイテムのテキストベースの説明の埋め込みを発生させることと、(c)少なくとも埋め込みに基づいて、血糖値が取得されなかった複数の食品アイテムの中の食品アイテム毎の血糖値、および栄養データが取得されなかった複数の食品アイテムの中の食品アイテム毎の栄養データを推論することと、(d)複数の食品アイテムの栄養データおよび血糖値上で教師あり機械学習アルゴリズムを訓練し、所与の食品アイテムの栄養データから所与の食品アイテムの血糖値を予測することとを含み得る、方法を提供する。いくつかの実施形態では、本方法は、所与の食品アイテムの血糖値を教師あり機械学習アルゴリズムに提供し、所与の食品アイテムの血糖値を予測することを含む。いくつかの実施形態では、血糖値は、血糖指数または血糖負荷である。いくつかの実施形態では、(b)は、教師なし学習アルゴリズムを複数の食品アイテムのテキストベースの説明に適用することを含む。いくつかの実施形態では、教師なし学習アルゴリズムは、次元縮小アルゴリズムである。いくつかの実施形態では、教師なし学習アルゴリズムは、n-グラムまたはバッグオブワードモデルである。いくつかの実施形態では、教師あり機械学習アルゴリズムは、ディープニューラルネットワークである。
【0035】
別の側面では、本開示は、少なくとも第1のデータベースおよび第2のデータベースを記憶するように構成される、データ記憶システムであって、第1のデータベースは、対応する属性を伴う第1のアイテムの説明を含み、第2のデータベースは、対応する標的値を伴う第2のアイテムの説明を含み、第1のアイテムのうちの少なくともいくつかは、第2のアイテムと異なる、データ記憶システムと、第1および第2のデータベースをマージし、対応する属性ならびに標的値を伴うマージされたアイテム説明を含む、訓練データを発生させるように構成される、少なくとも第1のコンピューティングデバイスを備える、埋め込みシステムと、属性から標的値を推論するように、訓練データを用いて訓練される機械学習システムを備える、少なくとも第1の推論システムとを備え得る、システムを提供する。いくつかの実施形態では、アイテムの説明は、単語の説明を備える。いくつかの実施形態では、アイテムは、食品アイテムであり、属性は、食品アイテムの栄養データであり、標的値は、血糖応答値である。いくつかの実施形態では、血糖応答値は、血糖指数および血糖負荷の群から選択される。いくつかの実施形態では、本システムはさらに、少なくとも対象デバイスを用いて栄養データを入手するように構成される、データ捕捉セクションを備えることができ、少なくとも第1の推論システムは、少なくとも入手された栄養データから血糖指数値を推論するように構成される。いくつかの実施形態では、本システムはさらに、少なくとも、対象によって摂取されるものとして示される食品の血糖応答値に応答して、対象の血糖値を判定するように構成される、少なくとも第2の推論システムを備えることができる。いくつかの実施形態では、埋め込みシステムは、第1および第2のアイテムの説明を埋め込まれた空間の中に埋め込むように構成される、少なくとも1つのニューラルネットワークを備える。
【0036】
別の側面では、本開示は、アイテムに関する属性値を入手するように構成される、データ入手システムと、入手された属性値から標的値を推論するように構成される、少なくとも第1の推論システムであって、少なくとも第1のデータセットおよび第2のデータセットを埋め込むことによって発生される訓練データを用いて訓練される、少なくとも1つのニューラルネットワークであって、第1のデータセットは、対応する属性を伴うアイテムの説明を含み、第2のデータセットは、対応する標的値を伴うアイテムの説明を含む、ニューラルネットワークを含む、第1の推論システムとを備え得る、システムを提供する。いくつかの実施形態では、本システムはさらに、訓練データを用いて少なくとも1つのニューラルネットワークを訓練するように構成される、訓練エージェントを備える。いくつかの実施形態では、本システムはさらに、少なくとも推論された標的値から対象に関する応答を推論するように構成される、少なくとも第2の推論システムを備える。いくつかの実施形態では、標的値は、食品アイテムに関する血糖応答値であり、属性値は、食品アイテムの栄養値である。いくつかの実施形態では、少なくとも属性値は、ベクトル空間の中に埋め込まれるテキスト値である。いくつかの実施形態では、本システムはさらに、少なくとも推論された標的値に応答して、データを対象デバイス上で実行されるアプリケーションに伝送するように構成される、アプリケーションサーバを備える。
【0037】
別の側面では、本開示は、第1のモダリティの時系列訓練データおよび第2のモダリティの時系列訓練データを用いてニューラルネットワークを訓練し、第1のモダリティの時系列データから第2のモダリティの時系列データを発生させる第1のモデルを生成することと、第2のモダリティの発生された時系列、第3のモダリティの時系列訓練データ、および第4のモダリティの時系列データを用いて、第2のモデルを訓練し、第4のモダリティの時系列データを発生させることと、収束条件に到達されるまで、反復して、第1のモダリティの時系列データおよび第3のモダリティの時系列データ上で第2のモデルを試験することと、収束条件に到達することに応答して、第1のモダリティのデータを用いて第2のモデルを試験することによって、第2のモダリティデータを予測することとを含み得る、方法を提供する。いくつかの実施形態では、本方法は、第1のタイプのセンサを用いて、第1のモダリティの時系列訓練データを入手することと、第2のタイプのセンサを用いて、第2のモダリティの時系列訓練データを入手することとを含む。いくつかの実施形態では、第2のタイプのセンサは、グルコース計であり、第2のモダリティの時系列データは、経時的なグルコースレベルを含む。いくつかの実施形態では、ニューラルネットワークを訓練し、第1のモデルを生成することは、時系列訓練データのN個のセットを用いて訓練することを含み、第1のモダリティの推定される時系列訓練データおよび少なくとも第3のモダリティの時系列訓練データを用いて、第1のモデルを訓練することは、時系列データのM個のセットを用いて訓練することを含む。いくつかの実施形態では、本方法は、時系列データのN個のセットおよび時系列データのM個のセットを用いて、第1のモデルを試験し、試験のエラー値に応答して、第1のモデルを更新することを含み、訓練された第1のモデルは、最も小さいエラーを伴う第1のモデルである。いくつかの実施形態では、収束条件に到達することは、閾値を上回らないエラー値を計算することを含む。
【0038】
別の側面では、本開示は、訓練データのM個のセットを伴う第1のモダリティの時系列データから第2のモダリティの時系列データを発生させるように訓練される、第1のモデルを含む、初期モデルセクションと、第1のモデルから導出され、訓練データのN個のセットを伴う第4のモダリティの少なくとも時系列データから、少なくとも第3のモダリティの時系列データを発生させるように構成される、第2のモデルと、訓練データのMおよびN個のセットを用いて第2のモデルを試験し、試験エラー値に応答して第2のモデルを更新するように構成される、試験セクションとを含む、訓練セクションと、第1のモダリティの時系列データから第2のモダリティの時系列データを推論するように構成される、最低試験エラー値を伴う第2のモデルである、推論モデルとを備え得る、システムを提供する。いくつかの実施形態では、第1のモデル、第2のモデル、および推論モデルは、ニューラルネットワークを備える。いくつかの実施形態では、第1および第2のモダリティの時系列データは、生物物理学的センサデータである。いくつかの実施形態では、第1および第2のモダリティの少なくとも時系列データは、グルコース計に対応するグルコースレベルである。いくつかの実施形態では、第3および第4のモダリティは、グルコースレベルである。いくつかの実施形態では、訓練セクションは、第1のモデルの逆であり、第3および第4のモダリティの時系列データから第1のモダリティの推定される時系列データを発生させるように構成される、逆モデルと、第1のモダリティの推定される時系列データおよび第3のモダリティの時系列データから線形パラメータを発生させるように構成される、推定器セクションと、線形パラメータを使用して、第3のモダリティの時系列データから第1のモダリティのマッピングされた時系列データを発生させるように構成される、セクションとを備え、第2のモデルは、第1のモダリティのマッピングされた時系列データを用いて訓練される。
【0039】
別の側面では、本開示は、第1のモダリティの時系列訓練データおよび第2のモダリティの時系列訓練データを用いて、ニューラルネットワークを訓練し、第1のモダリティの時系列データから第2のモダリティの時系列データを発生させる第1のモデルを生成することと、収束条件に到達されるまで、第2のモデルを使用して、第3のモダリティおよび第4のモダリティからの時系列データの混合物から、第1のモダリティの推定される時系列データを発生させることであって、第2のモデルは、第1のモデルの逆モデルとして開始される、ことと、第1のモダリティの推定される時系列データおよび第3のモダリティの時系列データを使用して、第2のモデルを訓練し、線形フィッティングパラメータを推定することと、推定される線形フィッティングパラメータを使用して、第3のモダリティの時系列データから第1のモダリティの類似時系列データを発生させることと、第1のモダリティの類似時系列データを第3のモダリティの時系列データに直線的にマッピングすることと、第3のモダリティの時系列データおよび第4のモダリティの時系列データの第1のモダリティ混合物からの直線的にマッピングされた類似時系列データを使用して、第3のモデルを訓練し、第3のモダリティからの時系列データおよび第4のモダリティからの時系列データの混合物を発生させることであって、第3のモデルは、第2のモデルの逆である、ことと、第3のモデルの逆モデルであるように第2のモデルを修正することと、収束条件に到達されたかどうかを評価することとを含み得る、方法を提供する。いくつかの実施形態では、第3のモデルを訓練することは、第1のモデルとして第3のモデルを初期化することを含む。
【0040】
別の側面では、本開示は、ニューラルネットワークを訓練し、時系列データを較正するための方法を提供する。本方法は、生物物理学的応答に関する較正された時系列データおよび生物物理学的応答に関する対応する未加工時系列データを受信することと、生物物理学的応答に関する較正された時系列データおよび対応する未加工時系列データ上で、ニューラルネットワークを訓練し、較正された時系列データを発生させることであって、その訓練は、(i)所与の未加工時系列に関するニューラルネットワークの出力と(ii)対応する較正された時系列との間の差異に基づいて、ニューラルネットワークのパラメータを更新することを含む、ことと、生物物理学的センサによって発生される、未加工入力時系列データを受信することと、未加工入力時系列データをニューラルネットワークに適用することによって、較正された時系列データを発生させることとを含むことができる。いくつかの実施形態では、未加工入力時系列データは、グルコース計によって発生される。いくつかの実施形態では、ニューラルネットワークは、未加工入力時系列データに存在するドリフトを取り消すように訓練される。いくつかの実施形態では、未加工時系列データおよび未加工入力時系列データは、グルコース計によって発生される。いくつかの実施形態では、ニューラルネットワークを訓練することはさらに、ドメイン特有の特徴エンジニアリングを含む。いくつかの実施形態では、ニューラルネットワークを訓練することは、教師なし訓練を含む。
【0041】
別の側面では、本開示は、順序付けを有する複数のデータセットからデータ構造を構築することであって、データ構造は、順序付けに基づくインターバル木を含む、ことと、任意の構造がインターバル木に欠落したインターバルを有するかどうかを判定することと、データ構造が欠落したインターバルを有する場合、欠落したインターバルに関するデータ値を補定することによって、欠落したインターバルに関するデータを生成することと、クエリデータに応答して、少なくともインターバル木を検索することによって、データ構造にアクセスすることと、順序付けを反映する列を含む、アクセスされたデータ値から表形式データ構造を形成することとを含み得る、方法を提供する。いくつかの実施形態では、データセットは、時間で順序付けられるアクションを備える。いくつかの実施形態では、データ構造のうちのいずれかが欠落したインターバルを有するかどうかを判定することは、データ構造を、欠落したインターバルを有していない場合、第1のクラスに、欠落したインターバルを有する場合、第2のクラスに分類することを含む。いくつかの実施形態では、データ構造からのデータ値にアクセスすることは、クエリ動作のためのデータ構造を選択すること、順序付けによって決定付けられるデータ構造の領域にクエリを行うこと、クエリ結果を継合すること、および異なるデータ構造の重複領域をマージすることから成る群から選択される、動作を含む。いくつかの実施形態では、表形式データ構造を形成することは、アクセスされたデータ値からデータフレームを形成することを含む。いくつかの実施形態では、表形式データ構造を形成することは、アクセスされたデータ値からデータフレームを形成することを含む。いくつかの実施形態では、データセットは、順序付けを有する異なる対象事象を備え、表形式データ構造を形成することは、クエリが行われた時間周期にわたって異なる対象事象を含む、表形式データ構造を形成することを含む。いくつかの実施形態では、対象事象のうちの少なくとも1つは、対象の生物物理学的応答である。いくつかの実施形態では、生物物理学的応答は、対象のグルコースレベルである。
【0042】
別の側面では、本開示は、順序付けを伴うデータ値をそれぞれ有する、表形式データセットを記憶するように構成される、データ記憶部と、プロセッサによって実行されると、プロセッサに、順序付けに基づくインターバル木を含む、データ構造を生成することと、インターバル木のうちのいずれかが欠落したインターバルを含むかどうかを判定することと、インターバル木が欠落したインターバルを有する場合、欠落したインターバルに関するデータを補定することと、クエリデータに応答して、少なくともデータ構造のインターバル木を検索することによって、データ構造からのデータ値にアクセスすることと、順序付けを反映する列を含む、アクセスされたデータ値から表形式データ構造を形成することとを含む、動作を実施させる、機械実行可能命令を備える、メモリとを備え得る、システムを提供する。いくつかの実施形態では、データ記憶部は、対象アクションに対応する時間または日付列を有する、表形式データセットを記憶するように構成される。いくつかの実施形態では、処理セクションは、クエリ動作のためのデータ構造を選択すること、順序付けによって決定付けられるデータ構造の領域にクエリを行うこと、クエリ結果を継合すること、および構造の重複領域をマージすることから成る群から選択される、動作を実行するように構成される。いくつかの実施形態では、データ記憶部は、順序付けを有する異なる対象事象を備える、表形式データセットを記憶するように構成され、処理セクションは、クエリが行われた時間周期にわたって異なる対象事象を含む、表形式データ構造を形成するように構成される。いくつかの実施形態では、対象事象のうちの少なくとも1つは、対象の生物物理学的応答である。いくつかの実施形態では、生物物理学的応答は、対象のグルコースレベルである。
【0043】
本開示の別の側面は、1つ以上のコンピュータプロセッサによる実行に応じて、上記または本明細書の別の場所の方法のうちのいずれかを実装する、機械実行可能コードを備える、非一過性コンピュータ可読媒体を提供する。
【0044】
本開示の別の側面は、1つ以上のコンピュータプロセッサと、それに結合されるコンピュータメモリとを備える、システムを提供する。コンピュータメモリは、1つ以上のコンピュータプロセッサによる実行に応じて、上記または本明細書の別の場所の方法のうちのいずれかを実装する、機械実行可能コードを備える。
【0045】
本開示の付加的側面および利点が、本開示の例証的実施形態のみが、示され、説明される、以下の詳細な説明から当業者に容易に明白となるであろう。認識されるであろうように、本開示は、他の異なる実施形態が可能であり、そのいくつかの詳細は、全て本開示から逸脱することなく、種々の明白な点において修正が可能である。故に、図面および説明は、本質的に例証的と見なされ、制限的と見なされるものではない。
本願明細書は、例えば、以下の項目も提供する。
(項目1)
強化学習アルゴリズムを訓練および使用し、報酬関数に対して対象のグルコースレベルを維持または調節もしくは最適化する際に前記対象を支援する推奨を発生させるためのコンピュータ実装方法であって、
収束条件が達成されるまで、反復して、
前記強化学習アルゴリズムを使用して前記推奨を発生させることであって、その推奨は、推奨される食事または身体活動を含む、ことと、
生物物理学的反応モデルを使用して前記推奨を処理し、前記推奨に従うことへの前記対象の予測されるグルコース応答を発生させることと、
報酬関数を前記予測されるグルコース応答に適用し、第1の報酬を発生させ、前記第1の報酬に基づいて前記強化学習アルゴリズムを更新することと、
前記推奨を前記対象に提供することと、
前記推奨に従うことへの前記対象のグルコース応答を測定することと、
第2の報酬関数を前記測定されたグルコース応答に適用し、第2の報酬を発生させ、前記第2の報酬に基づいて前記強化学習アルゴリズムを更新することと
を含む、方法。
(項目2)
前記対象のグルコース応答を使用し、前記生物物理学的反応モデルを訓練することをさらに含む、項目1に記載の方法。
(項目3)
前記対象のグルコース応答を、前記生物物理学的反応モデルおよび前記第2の報酬関数に提供するための低次元潜在空間にエンコードすることをさらに含む、項目1に記載の方法。
(項目4)
前記第1の報酬関数は、前記第2の報酬関数と同一である、項目1に記載の方法。
(項目5)
前記生物物理学的反応モデルは、複数の入力に応答して前記対象のシミュレートされた生物物理学的応答を発生させるように構成される、少なくとも1つの身体モデルを含む、項目1に記載の方法。
(項目6)
前記対象の予測されるグルコース応答を発生させることは、
前記対象のグルコース応答を、将来のグルコース応答を推論するように訓練される予測器に適用することと、
前記推奨を、前記対象が厳密に前記推奨に従うであろう程度を評価するように構成される順守モデルに適用することと、
前記予測器および前記順守モデルの出力を前記身体モデルへの前記複数の入力として選択的に適用することと
を含む、項目5に記載の方法。
(項目7)
前記予測されるグルコース応答を発生させることはさらに、前記シミュレートされた生物物理学的応答をオートエンコーダおよび敵対的生成ネットワークに適用し、前記予測されるグルコース応答を発生させることを含む、項目6に記載の方法。
(項目8)
前記収束条件は、少なくとも部分的に前記第1の報酬の規模に基づく、項目1に記載の方法。
(項目9)
方法であって、
複数の異なるデータソースのうちの1つからの履歴時系列データ上で、複数の異なるオートエンコーダ(AE)時間的畳み込みニューラルネットワーク(CNN)のそれぞれを訓練することであって、前記複数の異なるデータソースは、持続的グルコースモニタと、心拍数モニタと、食品データのソースとを備える、ことと、
前記複数の異なるデータソースからの現在のデータに応答して、前記複数のAE時間的CNNを使用して複数のシード値を発生させることと、
対応するAE時間的CNNからの前記複数のシード値のうちの1つを伴って複数の異なるCNNエンコーダのそれぞれを構成することと、
前記対応するデータソースからの過去の履歴時系列データを前記時間的CNNエンコーダに適用し、エンコードされたデータ値を発生させることと、
前記エンコードされたデータ値を、前記データソースのうちの1つに対応する予測されるデータ値を発生させるように構成される予想に適用することと
を含む、方法。
(項目10)
前記複数のAE時間的CNNを訓練することは、
第1の生物物理学的応答を読み取る第1のタイプのセンサからのデータを用いて、第1のAE時間的CNNを訓練することと、
第2の生物物理学的応答を読み取る第2のタイプのセンサからのデータを用いて、第2のAE時間的CNNを訓練することと、
前記エンコードされたデータ値を適用し、予測される第1の生物物理学的応答を発生させることと
を含む、項目9に記載の方法。
(項目11)
方法であって、
第1の生物物理学的センサから、対象の少なくとも1つの生物物理学的応答を表す基準値を経時的に受信することであって、時間は、第2の時間周期が後に続く、第1の時間周期を含む、ことと、
第2の生物物理学的センサから第1のデータ値を受信することと、
前記第2の時間周期からの少なくとも第1のデータを使用する第1の対象モデルを用いて、前記少なくとも1つの生物物理学的応答に関する第1の予測値を推論することと、
前記第1の時間周期からの少なくとも第1のデータを使用する第2の対象モデルを用いて、前記少なくとも1つの生物物理学的応答に関する第2の予測値を推論することと、
前記第1および第2の予測値を前記基準値と比較し、前記対象モデルの正確度を判定することと
を含む、方法。
(項目12)
第2の予測値を推論することは、
前記第1の時間周期の第1のデータ値から前記第2の時間周期に関する予測される第1のデータ値を推論することと、
前記第2の時間周期に関する前記第1の予測されるデータ値を前記第2の対象モデルに適用することと
を含む、項目11に記載の方法。
(項目13)
第2のデータ値を受信することをさらに含み、
前記少なくとも1つの生物物理学的応答に関する第1の予測値を推論することはさらに、前記第2の時間周期からの第2のデータを使用することを含み、
前記少なくとも1つの生物物理学的応答に関する第2の予測値を推論することはさらに、前記第1の時間周期からの第2のデータを使用することを含む、項目11に記載の方法。
(項目14)
少なくとも前記基準値および前記第1の時間周期からの第1のデータ値に応答して、前記第2の対象モデルにおいてパラメータを調節することをさらに含む、項目11に記載の方法。
(項目15)
前記少なくとも1つの生物物理学的応答に関する前記第1の予測値を第1の敵対的生成ネットワークに適用し、第1の調節された予測値を発生させることと、
前記少なくとも1つの生物物理学的応答に関する前記第2の予測値を第2の敵対的生成ネットワークに適用し、第2の調節された予測値を発生させることと、
前記第1および第2の調節された予測値を前記基準値と比較し、前記敵対的生成ネットワークの正確度を判定することと
をさらに含む、項目11に記載の方法。
(項目16)
前記第1および第2の予測値を前記基準値と比較することに応答して、少なくとも前記第1および第2の身体モデルを更新することをさらに含む、項目11に記載の方法。
(項目17)
システムであって、
第2の時間周期に先行する第1の時間周期に関する第1のデータ値から、前記第2の時間周期に関する予測される第1のデータ値を発生させるように構成される、第1のデータ予測モデルと、
前記第1の時間周期に関する第2のデータ値から、前記第2の時間周期に関する予測される第2のデータ値を発生させるように構成される、第2のデータ予測モデルと、
前記第2の時間周期からの第1および第2のデータ値から、第1の予測される生物物理学的応答を推論するように構成される、人工ニューラルネットワーク(ANN)を少なくとも部分的に備える、第1の対象モデルと、
前記第2の時間周期に関する予測される第1および第2のデータ値から、第2の予測される生物物理学的応答を推論するように構成される、第1の身体モデルと同一の構造を有する第2の対象モデルと、
前記第2の時間周期に関する基準生物物理学的応答を前記第1および第2の予測される生物物理学的応答と比較するように構成される、比較システムと
を備える、システム。
(項目18)
前記第1および第2のデータ予測モデルは、長・短期記憶ネットワークを備える、項目17に記載のシステム。
(項目19)
前記第1の時間周期に関する前記基準生物物理学的応答から、前記第2の時間周期に関する予測される基準生物物理学的応答を発生させるように構成される、第3のデータ予測モデルをさらに含む、項目17に記載のシステム。
(項目20)
基準生物物理学的応答ならびに前記第1の時間周期からの前記第1および第2のデータ値に応答して、少なくとも前記第2の対象モデルを更新するように構成される、パラメータ推定器をさらに含む、項目17に記載のシステム。
(項目21)
前記比較システムからの比較結果に応答して、前記第1のデータ予測モデル、第2のデータ予測モデル、前記第1の対象モデル、前記第2の対象モデルのうちのいずれかを選択的に調節するように構成される、フィードバック発生器をさらに含む、項目17に記載のシステム。
(項目22)
方法であって、
第1の時間間隔の間に、人工ニューラルネットワーク(ANN)を備える生物物理学的モデルを訓練し、少なくとも第1のセンサデータおよび第2のセンサデータから対象のシミュレートされた生物物理学的応答を発生させることであって、前記第1のセンサデータは、持続的グルコース監視データを備え、前記第2のセンサデータは、心拍数監視データを備え、その訓練は、前記生物物理学的モデルの個人化された時変パラメータを推定することを含む、ことと、
第2の時間間隔の間に、前記訓練された生物物理学的モデルを使用して、リアルタイムで前記対象のシミュレートされた生物物理学的応答を発生させることであって、前記リアルタイムデータは、前記第2のセンサデータを含むが、前記第1のセンサデータを含まない、ことと
を含む、方法。
(項目23)
前記生物物理学的モデルを訓練することは、
少なくとも前記第1のセンサデータを前記生物物理学的モデルに適用することと、
対象の実際の第1の生物物理学的応答に対して前記シミュレートされた第1の生物物理学的応答を評価する、パラメータ推定器を使用して、前記生物物理学的モデルを更新することと
を含む、項目22に記載の方法。
(項目24)
前記生物物理学的モデルを訓練することは、前記第1のセンサデータおよび前記第2のデータを前記第1の生物物理学的モデルに適用することを含み、前記第2のデータは、前記第1の生物物理学的応答と異なる、項目22に記載の方法。
(項目25)
前記第2のデータは、前記対象によって記録されるデータを備える、項目24に記載の方法。
(項目26)
システムであって、
少なくとも1つのタイプのセンサからのデータを訓練し、シミュレートされた第1のタイプの生物物理学的応答を出力することに応答して、ネットワークパラメータを導出するように構成される、人工ニューラルネットワーク(ANN)を備える第1の生物物理学的モデルと、
前記シミュレートされた第1のタイプの生物物理学的応答および対象の実際の第1のタイプの生物物理学的応答に応答して、前記第1の生物物理学的モデルのパラメータを更新するように構成される、パラメータ推定器と、
リアルタイムで前記少なくとも1つのタイプのセンサから受信されるセンサデータに応答して、前記対象に関してリアルタイムで予測される第1のタイプの生物物理学的応答を推論するように動作可能である、前記ネットワークパラメータを伴って構成される、ANNを備える第2の生物物理学的モデルと
を備える、システム。
(項目27)
前記実際の第1のタイプの生物物理学的応答は、第1のタイプのセンサを用いて記録され、前記少なくとも1つのタイプのセンサは、前記第1のタイプのセンサと異なる、項目26に記載のシステム。
(項目28)
前記少なくとも1つのタイプのセンサは、前記第1のタイプの生物物理学的応答と異なる第2のタイプの生物物理学的応答を記録する、項目27に記載のシステム。
(項目29)
前記実際の第1のタイプの生物物理学的応答は、第1のタイプのセンサを用いて記録され、前記少なくとも1つのタイプのセンサは、前記第1のタイプのセンサと異なる、項目26に記載のシステム。
(項目30)
前記第1の生物物理学的モデルは、少なくとも1つのタイプのセンサからのデータおよび第2のソースからのデータを用いた訓練に応答して、前記ネットワークパラメータを導出し、
前記第2の生物物理学的モデルは、リアルタイムで前記少なくとも1つのタイプのセンサから受信されるセンサデータおよびリアルタイムで受信される前記第2のソースからのデータに応答して、予測される第1のタイプの生物物理学的応答を推論する、項目26に記載のシステム。
(項目31)
前記第2のソースは、前記対象によって個人的に記録されるデータを備える、項目30に記載のシステム。
(項目32)
方法であって、
アクションを実施する少なくとも1人の対象に関する異なるタイプのデータをそれぞれ記録する、複数の異なるソースから時系列データを受信することであって、前記異なるソースは、前記少なくとも1人の対象のグルコース応答を記録する、グルコースセンサを含む、ことと、
少なくとも1つのエンコーディング人工ニューラルネットワーク(ANN)を用いて、前記時系列データに教師なし学習を実行し、相互からの所定の距離を有する、結果として生じる潜在空間内でエンコードされた値を生成することと、
前記潜在空間に基づいて直交値を選択することと、
前記エンコーディングANNへの対応するデコーディング構造を有するANNを用いて、前記直交値をデコードし、デコードされた値を発生させることと、
前記デコードされた値を対象アクションにマッピングすることと
を含む、方法。
(項目33)
教師なし学習を実行することは、前記時系列データをオートエンコードすることを含む、項目32に記載の方法。
(項目34)
前記時系列データをオートエンコードすることは、時間的畳み込みニューラルネットワーク(NN)変分オートエンコーダを用いてオートエンコードすることを含む、項目33に記載の方法。
(項目35)
特定の対象に関する関連性基準に基づいて、前記デコードされた値をフィルタ処理することをさらに含む、項目32に記載の方法。
(項目36)
前記異なるソースはさらに、前記少なくとも1人の対象の第2のタイプの生物物理学的応答を記録する、第2のタイプのセンサを含む、項目32に記載の方法。
(項目37)
少なくとも1つの対象アクションは、前記対象の身体活動および前記対象による食品の摂取から選択される、項目32に記載の方法。
(項目38)
前記異なるソースのうちの少なくとも1つは、加速度計データ、前記対象のカレンダデータ、および前記対象の睡眠状態の群から選択される、項目32に記載の方法。
(項目39)
システムであって、
時系列データ値を、相互からの所定のメトリック距離を有する潜在空間内でエンコードされた値にエンコードするように構成される、エンコーダであって、前記時系列データは、少なくとも1人の対象の特徴を記録する複数の異なるデータソースからのものであり、少なくとも1つの時系列データは、前記少なくとも1人の対象の第1のタイプの生物物理学的応答に関するものである、エンコーダと、
前記エンコードされた値から直交値を判定するように構成される、値セレクタモジュールと、
前記エンコーダに対応するデコーディング構造を有し、前記直交値からデコードされた値を発生させるように構成される、デコーダと、
前記デコードされた値を前記少なくとも1人の対象のアクションにマッピングするように構成される、アクションマッピングモジュールと
を備える、システム。
(項目40)
前記オートエンコーダは、時間的畳み込みNN変分オートエンコーダを備える、項目39に記載のシステム。
(項目41)
特定の対象に関する関連性基準に基づいて、前記デコードされた値のうちのいくつかを選択的に破棄するように構成される、フィルタリングモジュールをさらに含む、項目39に記載のシステム。
(項目42)
前記時系列データのうちの少なくとももう1つは、前記少なくとも1人の対象の第2のタイプの生物物理学的応答に関するものである、項目39に記載のシステム。
(項目43)
前記データソースは、持続的グルコース計、心拍数モニタ、および前記少なくとも1人の対象によって記録される食品データを含む、項目39に記載のシステム。
(項目44)
方法であって、
コンピューティングシステムのシステムメモリ内にデータオブジェクトを生成することと、
データを前記データオブジェクトにコピーすることと、
デコレータ関数の実行によって、前記データオブジェクトを、エグレスメッセージング関数を有するデータ処理オブジェクトに変換することと、
複数の異なる機械学習プロセスのうちの1つを用いて、前記データ処理オブジェクトのデータを処理することと、
前記データの処理を完了することに応じて、処理結果を返し、前記エグレスメッセージング関数を実行することと
を含む、方法。
(項目45)
前記複数の異なるプロセスは、非同期プロセスであり、前記方法はさらに、前記エグレスメッセージング関数に関してメッセージを受信することに応じて、
前記システムメモリ内に次のデータオブジェクトを生成することと、
次のデータをデータオブジェクトにコピーすることと、
前記デコレータ関数の実行によって、前記次のデータオブジェクトを、前記エグレスメッセージング関数を有する次のデータ処理オブジェクトに変換することと、
前記機械学習プロセスのうちの1つを用いて、前記次のデータ処理オブジェクトのデータを処理することと
を含む、項目44に記載の方法。
(項目46)
前記処理結果は、キーを値にマッピングする辞書オブジェクトを備える、項目44に記載の方法。
(項目47)
前記データは、人工ニューラルネットワーク(ANN)上の学習動作のための前記ANNへの入力データを備える、項目44に記載の方法。
(項目48)
前記データは、人工ニューラルネットワーク(ANN)上の推論動作のための前記ANNへの入力データを備える、項目44に記載の方法。
(項目49)
システムであって、
処理のためにデータを記憶するように構成される、データ記憶部と、
システムメモリと、
並行して複数の機械学習プロセスを実行するように構成される、多重処理モジュールと、
前記多重処理モジュールによって実行可能な命令を備える、データオブジェクト装飾関数であって、前記命令は、
前記システムメモリ内にデータオブジェクトを生成することと、
データを前記データ記憶部からの前記データオブジェクトにコピーすることと、
前記データオブジェクトを、エグレスメッセージング関数を有するデータ処理オブジェクトに変換することと、
前記機械学習プロセスのうちの1つをインスタンス化し、前記データ処理オブジェクトのデータを処理し、処理結果を返し、前記メッセージング関数を実行してメッセージを返すことと
を行うように構成される、データオブジェクト装飾関数と
を備える、システム。
(項目50)
前記多重処理モジュールは、サーバ上に常駐する、項目49に記載のシステム。
(項目51)
前記多重処理モジュールは、複数のサーバにわたって分散される、項目49に記載のシステム。
(項目52)
前記機械学習プロセスは、人工ニューラルネットワーク(ANN)を含む、項目49に記載のシステム。
(項目53)
前記ANNは、オートエンコーダ(AE)、敵対的生成ネットワーク(GAN)、長・短期記憶ネットワーク(LSTM)、畳み込みニューラルネットワーク(CNN)、および強化学習(RL)アルゴリズムから成る群から選択される、項目49に記載のシステム。
(項目54)
方法であって、
少なくとも1つの機械学習アーキテクチャを伴う生物物理学的モデルを生成し、第1の生物物理学的応答を予測することであって、前記生物物理学的モデルは、少なくとも一次センサデータおよび二次センサデータを用いて訓練されており、前記一次センサデータは、第1の生物物理学的応答を捕捉し、前記二次センサデータは、第2の生物物理学的応答を捕捉する、ことと、
前記一次センサデータではなく、少なくとも前記二次センサデータに応答して、前記生物物理学的モデルを用いて、前記対象の第1の生物物理学的応答を予測することと、
前記予測される第1の生物物理学的応答が所定の限界外であるかどうかを判定することと、
前記予測される第1の生物物理学的応答が、所定の限界外である場合、少なくとも1つの推奨を前記対象に伝送することであって、前記少なくとも1つの推奨は、前記所定の限界内であるように前記対象の実際の生物物理学的応答を調節するために選択される、ことと
を含む、方法。
(項目55)
前記対象の健康ステータスに従って、前記所定の限界を設定することをさらに含む、項目54に記載の方法。
(項目56)
対象の健康目標に従って、前記所定の限界を設定することをさらに含む、項目54に記載の方法。
(項目57)
前記第1の生物物理学的応答は、前記対象のグルコース応答を含む、項目54に記載の方法。
(項目58)
前記第2の生物物理学的応答は、前記対象の心拍数を含む、項目54に記載の方法。
(項目59)
前記生物物理学的モデルはまた、前記対象によって記録されるデータを用いて訓練される、項目54に記載の方法。
(項目60)
前記一次センサデータは、持続的グルコースモニタから発生され、前記二次センサデータは、心拍数モニタから発生され、前記対象によって記録される前記データは、前記対象によって摂食される食品である、項目59に記載の方法。
(項目61)
前記少なくとも1つの推奨は、身体活動推奨および食品推奨から選択される、項目54に記載の方法。
(項目62)
前記生物物理学的モデルは、オートエンコーダとして構成される人工ニューラルネットワークを備える、項目54に記載の方法。
(項目63)
前記生物物理学的モデルは、少なくとも、推奨から第1の生物物理学的応答を予測するように構成される長・短期記憶(LSTM)として構成される、人工ニューラルネットワークを備える、項目54に記載の方法。
(項目64)
前記生物物理学的モデルは、前記対象の第1の生物物理学的応答を予測するように構成される、少なくとも1つの時間的畳み込みニューラルネットワークとして構成される、人工ニューラルネットワークを備える、項目54に記載の方法。
(項目65)
前記少なくとも1つの推奨は、異種センサデータをオートエンコードすることによって導出される正準アクションを含む、推奨セットから選択される、項目54に記載の方法。
(項目66)
前記予測される第1の生物物理学的応答が所定の限界外ではない場合、所定のメッセージを伝送することをさらに含む、項目54に記載の方法。
(項目67)
前記所定のメッセージは、奨励メッセージおよび報酬の群から選択される、項目66に記載の方法。
(項目68)
対象デバイス上に前記少なくとも1つの推奨を表示することをさらに含む、項目54に記載の方法。
(項目69)
対象デバイス上で実行可能なアプリケーションを用いて、少なくとも前記二次センサデータを捕捉することをさらに含む、項目68に記載の方法。
(項目70)
前記アプリケーションを用いて、前記一次データを捕捉することをさらに含む、項目69に記載の方法。
(項目71)
方法であって、
少なくとも1つの第1のパラメータを有するグルコース調整モデルを訓練し、少なくとも食品源データに応答してグルコースレベルを予測することと、
対象についての情報に応答して、前記少なくとも1つの第1のパラメータを前記グルコース調整モデルにおいて少なくとも1つの個人化されたパラメータと代用し、個人化されたグルコース調整モデルを生成することと、
前記対象からの食品源データを前記個人化されたグルコース調整モデルに適用し、前記対象のグルコースレベルを予測することと
を含む、方法。
(項目72)
前記グルコース調整モデルは、少なくとも1つのニューラルネットワークを含む、項目71に記載の方法。
(項目73)
前記グルコース調整モデルは、長・短期記憶ニューラルネットワークおよびリカレントニューラルネットワークから成る群から選択される、少なくとも1つの統計モデルを含む、項目72に記載の方法。
(項目74)
前記グルコース調整モデルは、所定の集団のデータを用いて訓練される、少なくとも1つのニューラルネットワークを含む、項目71に記載の方法。
(項目75)
前記少なくとも1つの第1のパラメータは、インスリン抵抗パラメータを備える、項目71に記載の方法。
(項目76)
前記グルコース調整モデルは、グルコース調整の微分方程式モデルおよび結合方程式のセットを備えるグルコースモデルから成る群から選択される、少なくとも1つのグルコースモデルを含む、項目71に記載の方法。
(項目77)
前記グルコース調整の少なくとも1つの微分方程式モデルは、食品源関数を含む、項目76に記載の方法。
(項目78)
所定の食品への集団の血糖応答、および所定の食品に関するデータから計算される血糖応答から成る群から選択される、少なくとも訓練データを用いて、前記食品源関数を訓練することをさらに含む、項目77に記載の方法。
(項目79)
グルコース計を用いて前記対象のグルコース応答を記録することによって、前記対象の個人化されたパラメータを発生させることをさらに含む、項目71に記載の方法。
(項目80)
前記対象の特性データに基づいて、前記対象を人口統計同等群に分類することによって、前記対象の個人化されたパラメータを発生させることをさらに含む、項目71に記載の方法。
(項目81)
システムであって、
少なくとも食品源データに応答して、グルコースレベルを予測するように動作可能である、少なくとも1つのモデルパラメータを備える、グルコース予測モデルを備える、コンピューティングシステムと、
少なくとも1つの個人化されたパラメータを前記少なくとも1つのモデルパラメータとして受信するように構成される、モデルパラメータ入力と、前記少なくとも1つの個人化されたパラメータは、対象のデータに応答して発生される、モデルパラメータ入力と、
食品源データを前記少なくとも1つの個人化されたパラメータを伴う前記グルコース予測モデルに適用し、前記対象のグルコースレベルを予測するように構成される、食品源データ入力と
を備える、システム。
(項目82)
前記グルコース調整モデルは、ニューラルネットワークを備える、項目81に記載のシステム。
(項目83)
前記グルコース調整モデルは、長・短期記憶ニューラルネットワークおよびリカレントニューラルネットワークから成る群から選択される、統計モデルを備える、項目82に記載のシステム。
(項目84)
前記グルコース調整モデルは、所定の集団からのデータを用いて訓練される、少なくとも1つのニューラルネットワークを備える、項目81に記載のシステム。
(項目85)
前記少なくとも1つのモデルパラメータは、インスリン抵抗パラメータを含む、項目81に記載のシステム。
(項目86)
前記グルコース調整モデルは、グルコース調整の微分方程式モデルおよび結合方程式のセットを備えるグルコースモデルから成る群から選択される、グルコース調整の少なくとも1つのモデルに基づいて、教師あり訓練を用いて導出される、項目81に記載のシステム。
(項目87)
前記グルコース調整の少なくとも1つの微分方程式モデルは、食品源関数を含む、項目86に記載のシステム。
(項目88)
前記食品源関数は、所定の食品への集団の血糖応答、および所定の食品に関するデータから計算される血糖応答から成る群から選択される、訓練データを用いて訓練される、少なくとも1つのニューラルネットワークを備える、項目87に記載のシステム。
(項目89)
前記食品源データを発生させるように構成される、電子デバイスをさらに含む、項目81に記載のシステム。
(項目90)
前記モデルパラメータ入力に結合され、前記個人化されたパラメータを記憶するように構成される、メモリをさらに含む、項目81に記載のシステム。
(項目91)
方法であって、
複数の属性上で、第1のニューラルネットワーク(NN)を訓練し、前記複数の属性の第2のサブセットから前記複数の属性の第1のサブセットを補定することと、
第2のNNを訓練し、前記属性の第1のサブセットおよび前記属性の第2のサブセットから標的値を予測することと、
対象から複数の入力属性のうちの入力属性のサブセットを受信することと、
前記第1のNNを使用し、前記複数の入力属性の中の残りの入力属性を補定することと、
前記第2のNNを用いて、前記入力属性の第1のサブセットおよび前記残りの入力属性を処理し、標的値を予測することと
を含む、方法。
(項目92)
前記第1のNNは、オートエンコーダを備える、項目91に記載の方法。
(項目93)
前記第2のNNは、双方向リカレントNNを備える、項目91に記載の方法。
(項目94)
前記リカレントNNは、長・短期記憶NNである、項目93に記載の方法。
(項目95)
前記複数の属性の第2のサブセットおよび前記入力属性のサブセットは、食品に関する栄養データを備え、
前記予測される標的値は、血糖値である、項目91に記載の方法。
(項目96)
システムであって、
対象から入力属性を受信するように構成される、対象データ入力と、
関連付けられる標的値を有する属性のセットから属性を無作為に選択することによって、入力属性から関連属性を補定するように訓練され、前記入力属性を連続的に受信するように構成される、第1のニューラルネットワーク(NN)と、
関連属性および前記入力属性から標的値を予測するように訓練され、前記第1のNNによって発生される前記入力属性および前記関連属性を受信するように構成される、第2のNNと、
前記第1および第2のNNへの各入力属性の適用に応答して、前記第2のNNから予測される標的値を出力し、更新するように構成される、対象データ出力と
を備える、システム。
(項目97)
前記第1および第2のNNを訓練するための訓練入力属性ならびに対応する訓練標的値を記憶するように構成される、データ記憶部をさらに含む、項目96に記載のシステム。
(項目98)
前記第1のNNは、オートエンコーダを備える、項目96に記載のシステム。
(項目99)
前記第2のNNは、双方向リカレントNNを備える、項目96に記載のシステム。
(項目100)
前記リカレントNNは、長・短期記憶NNである、項目99に記載のシステム。
(項目101)
方法であって、
対象に関する生物物理学的読取値を発生させる少なくとも1つのセンサからセンサデータを受信することと、
第1のニューラルネットワーク(NN)の動作によって、前記センサデータを埋め込み、埋め込まれた値を発生させることと、
第2のNNの動作によって、前記埋め込まれた値に応答して、補定される埋め込まれた値を発生させることであって、前記補定される埋め込まれた値は、前記センサデータの1つ以上の領域に対応する補定値を含む、ことと、
前記埋め込まれた補定値を正規化し、補定値を発生させることと
を含む、方法。
(項目102)
前記領域は、使用可能であるデータを含まない、項目101に記載の方法。
(項目103)
センサデータを受信することは、第1のセンサおよび前記第1のセンサと異なる第2のセンサからデータを受信することを含み、
前記センサデータを埋め込むことは、前記第1および第2のセンサからのデータを連結させることを含む、項目101に記載の方法。
(項目104)
前記第1のセンサは、グルコースモニタである、項目103に記載の方法。
(項目105)
前記第2のセンサは、心拍数モニタである、項目104に記載の方法。
(項目106)
前記第2のNNは、オートエンコーダを備える、項目101に記載の方法。
(項目107)
システムであって、
生物物理学的読取値が、無効である、または欠落していると判定される、欠落領域を有する、センサデータを発生させる、少なくとも1つの生物物理学的センサと、
前記少なくとも1つのセンサからのデータ値を埋め込み、埋め込まれた値を発生させるように構成される、第1のニューラルネットワーク(NN)と、
前記埋め込まれた値に応答して、補定される埋め込まれた値を発生させるように構成される、第2のNNであって、前記補定される埋め込まれた値は、前記センサデータの欠落領域に対応する補定値を含む、第2のNNと、
前記埋め込まれた補定値を正規化し、補定値を発生させるように構成される、正規化システムと
を備える、システム。
(項目108)
前記少なくとも1つのセンサは、第1のセンサと、前記第1のセンサと異なる第2のセンサとを含み、
前記第1のNNは、同一の時間周期内に前記第1および第2のセンサからのセンサデータを単一の値に埋め込むように構成される、項目107に記載のシステム。
(項目109)
前記第1のセンサは、グルコースセンサである、項目108に記載のシステム。
(項目110)
前記第2のセンサは、心拍数モニタである、項目109に記載のシステム。
(項目111)
前記第2のNNは、オートエンコーダを備える、項目107に記載のシステム。
(項目112)
方法であって、
有効データセットおよびクエリデータセットを受信することであって、各データセットは、標識を伴うデータ値を含む、ことと、
ニューラルネットワーク(NN)の動作によって、前記データセット値および標的標識が条件とされる確率的分類子を用いて、前記有効データセットおよびクエリデータセットを分類することと、
1つのデータセットの全てのデータ値に関する分類結果に基づいて、品質スコアを発生させることと
を含む、方法。
(項目113)
標識として対応するアクションを伴うバイオメトリックセンサ読取値を取り込むことを含む、前記クエリデータセットを発生させることをさらに含む、項目112に記載の方法。
(項目114)
前記バイオメトリックセンサは、グルコース計を備える、項目113に記載の方法。
(項目115)
前記標識は、食品ログデータを備える、項目113に記載の方法。
(項目116)
前記データ値の分布は、形態p(X,Y,Z)を有し、Xは、入力分布であり、Yは、前記確率的分類子のカテゴリ標的であり、Zは、前記値が属するデータセットに従って変動する、項目112に記載の方法。
(項目117)
前記確率的分類子の分類は、h(x)=p(z=1|x,Y=1)の形態をとり、zは、xが有効標識を伴う前記データセットからのものである場合、0に等しく、Zは、xが前記クエリデータセットからのものである場合、1に等しい、項目116に記載の方法。
(項目118)
システムであって、
標識を伴うデータ値を含む、データセットを記憶するように構成される、データ記憶システムであって、前記データセットは、少なくとも、有効データセットと、クエリデータセットとを含む、データ記憶システムと、
前記データ記憶システムと通信する電子システムであって、前記電子システムは、
前記データセット値および標的標識が条件とされる、前記有効データセットおよびクエリデータセットを分類するように構成される、確率的分類子として構成される、少なくとも1つのニューラルネットワークと、
前記クエリまたは有効データセットの中の全てのデータ値に関する分類値を調査し、それに応答して品質値を発生させるように構成される、品質セクションと
を含む、電子システムと
を備える、システム。
(項目119)
前記クエリデータセットに関するデータ値を発生させるように構成される、少なくとも1つのバイオメトリックセンサをさらに含む、項目118に記載のシステム。
(項目120)
前記バイオメトリックセンサは、グルコース計を備える、項目113に記載の方法。
(項目121)
前記有効およびクエリデータセットは、標識として食品ログを伴う血糖レベルを含む、項目118に記載のシステム。
(項目122)
前記データ値の分布は、形態p(X,Y,Z)を有し、Xは、入力分布であり、Yは、前記確率的分類子のカテゴリ標的であり、Zは、前記値が属するデータセットに従って変動する、項目118に記載のシステム。
(項目123)
前記確率的分類子の分類は、h(x)=p(X=1|x,Y=1)の形態をとり、Zは、xが前記有効データセットまたはクエリデータセットからのものであるかどうかに応じて、0または1に等しい、項目122に記載の方法。
(項目124)
方法であって、
データ記憶デバイス内に、生物物理学的センサ信号および前記生物物理学的センサ信号に対応する記録された挙動を記憶することであって、前記記憶されたデータは、訓練データを備える、ことと、
前記訓練データ上でニューラルネットワークを訓練し、標的挙動をもたらすものとして生物物理学的センサ信号を分類することと、
入力生物物理学的センサデータを受信することと、
前記ニューラルネットワークを使用して、前記入力生物物理学的センサデータを処理し、前記入力生物物理学的センサデータに起因する標的挙動を分類することと
を含む、方法。
(項目125)
前記生物物理学的センサ信号は、グルコースセンサ信号を含み、前記記録された挙動は、記録された食品データを含む、項目124に記載の方法。
(項目126)
前記生物物理学的センサ信号は、心拍数モニタ信号を含み、前記記録された挙動は、記録された食品データを含む、項目124に記載の方法。
(項目127)
前記標的挙動は、予測される食品消費である、項目124に記載の方法。
(項目128)
対象のための少なくとも1つのセンサを用いて、前記入力生物物理学的センサ信号を入手することと、
前記入力生物物理学的センサ信号を前記ニューラルネットワークに伝送することと、
前記標的挙動を前記対象のデバイスに伝送することと
をさらに含む、項目124に記載の方法。
(項目129)
システムであって、
訓練センサデータと、対応する挙動データとを備える、訓練データを記憶するように構成される、記憶システムと、
対象センサデータを発生させ、伝送するように構成される、少なくとも1つの生物物理学的センサと、
前記対象センサデータを受信するように構成され、前記対象センサデータを標的挙動に分類する分類子として訓練される、ニューラルネットワークを備える、少なくとも1つの電子システムを備える、挙動予測システムであって、前記分類子は、前記訓練データを用いて訓練される、挙動予測システムと
を備える、システム。
(項目130)
前記訓練データは、複数の異なる生物物理学的センサからの訓練センサデータを備え、
前記少なくとも1つの生物物理学的センサは、前記複数の異なる生物物理学的センサを含む、項目129に記載のシステム。
(項目131)
前記訓練センサデータは、グルコースレベルを含み、前記挙動データは、前記グルコースレベルに対応する記録された食品を含み、
前記少なくとも1つの生物物理学的センサは、グルコース計を含み、
前記標的挙動は、予測される食品摂取である、項目129に記載のシステム。
(項目132)
前記訓練センサデータは、心拍数データを含み、前記挙動データは、前記心拍数データに対応する記録された食品を含み、
前記少なくとも1つの生物物理学的センサは、心拍数モニタを含み、
前記標的挙動は、予測される食品摂取である、項目129に記載のシステム。
(項目133)
前記挙動予測システムはさらに、前記標的挙動を伝送するように構成され、
前記標的挙動を受信するように構成される、対象デバイスをさらに含む、項目129に記載のシステム。
(項目134)
方法であって、
食品アイテムの説明に対応する文字列データを受信および記憶することと、
前記文字列データを、前記文字列データから主格語および非主格語を判定するように構成される言語プロセッサに適用することと、
前記主格語に応答して、前記主格語を伴うアイテムデータベースにクエリを行うことと、
非主格語に応答して、前記非主格語を伴う前記アイテムデータベースにクエリを行うことと、
前記クエリを行うことに応答して、クエリ結果のリストを発生させ、前記クエリ結果のリストは、前記食品アイテムのためのレシピを備える、ことと
を含む、方法。
(項目135)
前記言語プロセッサがさらに、明示的成分として主格語を判定するように構成されることと、
前記明示的成分を用いた前記クエリへの前記応答をフィルタ処理し、前記クエリ結果のリストを発生させることと
をさらに含む、項目134に記載の方法。
(項目136)
システムであって、
食品アイテムの説明を備える、データベースを記憶するように構成される、記憶デバイスと、
テキスト文字列を処理し、主格および非主格語を判定するように構成される、少なくとも1つのコンピューティングデバイスを備える、言語処理システムと、
前記言語処理システムによって発生される前記主格語に応答して、第1のクエリを前記データベースに適用するように、かつ前記非主格語に応答して、第2のクエリを前記データベースに適用し、前記クエリに応答して、クエリ結果のリストを発生させるように構成される、少なくとも1つのコンピューティングデバイスを備える、クエリシステムであって、前記クエリ結果のリストは、前記食品アイテムのためのレシピを備える、クエリシステムと
を備える、システム。
(項目137)
前記言語処理システムはさらに、明示的成分として主格語を判定するように構成され、
前記クエリシステムはさらに、前記第1のまたは第2のクエリへの応答をフィルタ処理するように構成される、項目136に記載のシステム。
(項目138)
方法であって、
アイテムの性質を備える、第1のデータを受信および記憶することと、
前記アイテム内の普及度の順序でランク付けされる前記アイテムの構成要素を備える、第2のデータを受信および記憶することと、
データベース内の前記ランク付けされた構成要素のうちの少なくとも1つに関して前記性質を判定し、ルックアップデータを発生させることと、
前記ルックアップデータに応答して、前記アイテム内の前記少なくとも1つの構成要素の少なくとも1つの量を判定することと、
出力データとして、前記少なくとも1つの構成要素の少なくとも1つの量を記憶することと
を含む、方法。
(項目139)
第1のデータを受信および記憶することは、食品アイテムに関する栄養情報を受信することを含み、
第2のデータを受信および記憶することは、前記食品アイテムに関するランク付けされた成分データを受信することを含む、項目138に記載の方法。
(項目140)
第1および第2のデータを受信および記憶することは、前記食品アイテムの食品ラベルの画像データを捕捉および処理することを含む、項目138に記載の方法。
(項目141)
前記第1のデータは、n個の性質を含み、
第2のデータは、m個の構成要素を含み、
構成要素毎に前記性質を判定することは、構成要素およびそれらの性質のn×m行列を生成および記憶することを含み、
前記アイテム内の各構成要素の量を判定することは、y=Axに対応する連立方程式を解法することを含み、yは、成分の量であり、xは、構成要素であり、Aは、前記行列である、項目138に記載の方法。
(項目142)
各構成要素の量を判定することは、前記行列Aを線形回帰分析のために構成されるニューラルネットワークに適用することを含む、項目141に記載の方法。
(項目143)
システムであって、
アイテムの性質を備える第1のデータおよび前記アイテム内の普及度の順序にランク付けされた前記アイテムの構成要素を備える第2のデータを受信するように結合され、構成要素毎に性質を表すデータ構造を生成するように構成される、処理デバイスを含む、データ前処理セクションと、
前記データ構造を受信するように結合され、前記アイテム内の各構成要素の量を判定することを判定するように構成される、処理デバイスを含む、分析セクションと
を備える、システム。
(項目144)
前記アイテムに関する前記第1および第2のデータを捕捉するように構成される、入力デバイスをさらに含む、項目143に記載のシステム。
(項目145)
前記入力デバイスは、前記アイテムに関するラベルの画像を捕捉するように構成される、画像捕捉デバイスを備える、項目144に記載のシステム。
(項目146)
前記第1のデータは、食品アイテムの栄養情報を備え、前記第2のデータは、前記食品アイテムの成分を備える、項目143に記載のシステム。
(項目147)
前記第1のデータは、n個の性質を含み、
第2のデータは、m個の構成要素を含み、
前記データ構造は、構成要素およびそれらの性質のトポロジーマッピングを備え、
前記分析セクションは、y=Axに対応する連立方程式を解法するように構成され、yは、成分の量であり、xは、構成要素であり、Aは、前記トポロジーマッピングである、項目143に記載のシステム。
(項目148)
前記トポロジーマップは、行列であり、前記分析セクションは、線形回帰分析のために構成されるニューラルネットワークを備える、項目147に記載のシステム。
(項目149)
方法であって、
アイテムの性質を備える、第1のデータを受信および記憶することと、
前記アイテム内の普及度の順序でランク付けされる前記アイテムの構成要素を備える、第2のデータを受信および記憶することと、
データベース内の前記ランク付けされた構成要素のうちの少なくとも1つに関して前記性質を判定し、ルックアップデータを発生させることと、
前記ルックアップデータに応答して、前記アイテム内の前記少なくとも1つの構成要素の少なくとも1つの量を判定することと、
出力データとして、各構成要素の少なくとも1つの量を記憶することと
を含む、方法。
(項目150)
方法であって、
アイテムの文字列説明と、前記アイテムの性質とを備える、訓練データを用いて、加重行列を有する単語埋め込みシステムを訓練し、前記アイテムの文字列説明を、前記アイテムの性質に従って加重される埋め込まれた空間の中に埋め込むことと、
前記アイテムの入力文字列説明を前記訓練された単語埋め込みシステムに適用し、前記アイテムの性質に従って加重される出力単語埋め込みを推論することと
を含む、方法。
(項目151)
前記単語埋め込みシステムを訓練することは、前記性質として栄養情報を伴う食品文字列説明を用いて訓練することを含む、項目150に記載の方法。
(項目152)
前記入力文字列を適用することは、食品アイテムの文字列説明を適用することを含む、項目150に記載の方法。
(項目153)
システムであって、
アイテムの文字列説明と、前記アイテムの性質とを含む、訓練データを記憶するように構成される、記憶システムと、
訓練データを用いて訓練されるニューラルネットワークを使用して、前記文字列の単語を、前記文字列説明のうちの1つに対応するアイテムの性質から導出される加重を伴う埋め込まれた空間の中に埋め込む、単語埋め込みシステムと、
入力文字列を受信し、それを前記単語埋め込みシステムに適用し、前記性質に従って加重される単語埋め込みを発生させるように構成される、入力と
を備える、システム。
(項目154)
前記訓練データは、食品アイテムの単語の説明と、前記食品アイテムに関する栄養情報とを含む、項目153に記載のシステム。
(項目155)
入力文字列は、前記食品アイテムの説明を含み、前記発生された単語埋め込みは、前記栄養情報に従って加重される、項目154に記載の方法。
(項目156)
方法であって、
アイテムの文字列説明と、前記アイテムの性質とを備える、訓練データを用いて、加重行列を有する単語埋め込みシステムを訓練し、前記単語の列のアイテムを、前記対応するアイテムの性質に従って加重される埋め込まれた空間の中に埋め込むことと、
前記アイテムの入力文字列説明を前記訓練された単語埋め込みシステムに適用し、前記性質加重を伴う出力単語埋め込みを推論することと
を含む、方法。
(項目157)
システムであって、
アイテムの文字列説明と、前記アイテムの性質とを含む、訓練データを記憶するように構成される、記憶システムと、
前記文字列説明の単語を、前記文字列説明に対応する前記アイテムの性質から導出される加重を伴う埋め込まれた空間の中に埋め込むように、訓前記練データを用いて訓練される単語埋め込みシステムとして構成される、ニューラルネットワークと、
入力文字列を受信し、それを前記訓練された単語埋め込みシステムに適用し、前記性質に従って加重される単語埋め込みを発生させるように構成される、入力と
を備える、システム。
(項目158)
方法であって、
(a)複数の食品アイテムのテキストベースの説明、ならびに前記複数の食品アイテム毎に、(i)栄養データおよび血糖値、または(ii)栄養データもしくは血糖値を取得することと、
(b)前記複数の食品アイテムのテキストベースの説明の埋め込みを発生させることと、
(c)少なくとも前記埋め込みに基づいて、血糖値が取得されなかった前記複数の食品アイテムの中の食品アイテム毎の血糖値、および栄養データが取得されなかった前記複数の食品アイテムの中の食品アイテム毎の栄養データを推論することと、
(d)前記複数の食品アイテムの栄養データおよび血糖値上で教師あり機械学習アルゴリズムを訓練し、所与の食品アイテムの栄養データから前記所与の食品アイテムの血糖値を予測することと
を含む、方法。
(項目159)
前記所与の食品アイテムの血糖値を前記教師あり機械学習アルゴリズムに提供し、前記所与の食品アイテムの血糖値を予測することをさらに含む、項目158に記載の方法。
(項目160)
前記血糖値は、血糖指数または血糖負荷である、項目158に記載の方法。
(項目161)
(b)は、教師なし学習アルゴリズムを前記複数の食品アイテムのテキストベースの説明に適用することを含む、項目158に記載の方法。
(項目162)
前記教師なし学習アルゴリズムは、次元縮小アルゴリズムである、項目161に記載の方法。
(項目163)
前記教師なし学習アルゴリズムは、n-グラムまたはバッグオブワードモデルである、項目161に記載の方法。
(項目164)
前記教師あり機械学習アルゴリズムは、ディープニューラルネットワークである、項目158に記載の方法。
(項目165)
システムであって、
少なくとも第1のデータベースおよび第2のデータベースを記憶するように構成される、データ記憶システムであって、前記第1のデータベースは、対応する属性を伴う第1のアイテムの説明を含み、前記第2のデータベースは、対応する標的値を伴う第2のアイテムの説明を含み、前記第1のアイテムのうちの少なくともいくつかは、前記第2のアイテムと異なる、データ記憶システムと、
前記第1および第2のデータベースをマージし、対応する属性および標的値を伴うマージされたアイテム説明を含む、訓練データを発生させるように構成される、少なくとも第1のコンピューティングデバイスを備える、埋め込みシステムと、
属性から標的値を推論するように、前記訓練データを用いて訓練される機械学習システムを備える、少なくとも第1の推論システムと
を備える、システム。
(項目166)
前記アイテムの説明は、単語の説明を備える、項目165に記載のシステム。
(項目167)
前記アイテムは、食品アイテムであり、前記属性は、前記食品アイテムの栄養データであり、前記標的値は、血糖応答値である、項目165に記載のシステム。
(項目168)
前記血糖応答値は、血糖指数および血糖負荷の群から選択される、項目167に記載のシステム。
(項目169)
少なくとも対象デバイスを用いて栄養データを入手するように構成される、データ捕捉セクションをさらに備え、前記少なくとも第1の推論システムは、少なくとも前記入手された栄養データから血糖指数値を推論するように構成される、項目167に記載のシステム。
(項目170)
少なくとも、対象によって摂取されるものとして示される食品の血糖応答値に応答して、前記対象の血糖値を判定するように構成される、少なくとも第2の推論システムをさらに備える、項目167に記載のシステム。
(項目171)
前記埋め込みシステムは、第1および第2のアイテムの説明を埋め込まれた空間の中に埋め込むように構成される、少なくとも1つのニューラルネットワークを備える、項目165に記載のシステム。
(項目172)
システムであって、
アイテムに関する属性値を入手するように構成される、データ入手システムと、
前記入手された属性値から標的値を推論するように構成される、少なくとも第1の推論システムと
を備え、
前記第1の推論システムは、少なくとも第1のデータセットおよび第2のデータセットを埋め込むことによって発生される訓練データを用いて訓練される、少なくとも1つのニューラルネットワークを含み、前記第1のデータセットは、対応する属性を伴うアイテムの説明を含み、前記第2のデータセットは、対応する標的値を伴うアイテムの説明を含む、ニューラルネットワークを含む、システム。
(項目173)
前記訓練データを用いて前記少なくとも1つのニューラルネットワークを訓練するように構成される、訓練エージェントをさらに含む、項目172に記載のシステム。
(項目174)
少なくとも推論された標的値から対象に関する応答を推論するように構成される、少なくとも第2の推論システムをさらに含む、項目172に記載のシステム。
(項目175)
前記標的値は、食品アイテムに関する血糖応答値であり、前記属性値は、前記食品アイテムに関する栄養値である、項目172に記載のシステム。
(項目176)
少なくとも前記属性値は、ベクトル空間の中に埋め込まれるテキスト値である、項目172に記載のシステム。
(項目177)
少なくとも前記推論された標的値に応答して、データを対象デバイス上で実行されるアプリケーションに伝送するように構成される、アプリケーションサーバをさらに含む、項目172に記載のシステム。
(項目178)
方法であって、
第1のモダリティの時系列訓練データおよび第2のモダリティの時系列訓練データを用いてニューラルネットワークを訓練し、前記第1のモダリティの時系列データから前記第2のモダリティの時系列データを発生させる第1のモデルを生成することと、
前記第2のモダリティの発生された時系列、第3のモダリティの時系列訓練データ、および第4のモダリティの時系列データを用いて、第2のモデルを訓練し、前記第4のモダリティの時系列データを発生させることと、
収束条件に到達されるまで、反復して、前記第1のモダリティの時系列データおよび前記第3のモダリティの時系列データ上で前記第2のモデルを試験することと、
前記収束条件に到達することに応答して、前記第1のモダリティのデータを用いて前記第2のモデルを試験することによって、第2のモダリティデータを予測することと
を含む、方法。
(項目179)
第1のタイプのセンサを用いて、前記第1のモダリティの時系列訓練データを入手することと、
第2のタイプのセンサを用いて、前記第2のモダリティの時系列訓練データを入手することと
をさらに含む、項目178に記載の方法。
(項目180)
前記第2のタイプのセンサは、グルコース計であり、前記第2のモダリティの時系列データは、経時的なグルコースレベルを含む、項目179に記載の方法。
(項目181)
前記ニューラルネットワークを訓練し、前記第1のモデルを生成することは、時系列訓練データのN個のセットを用いて訓練することを含み、前記第1のモダリティの推定される時系列訓練データおよび少なくとも前記第3のモダリティの時系列訓練データを用いて、前記第1のモデルを訓練することは、時系列データのM個のセットを用いて訓練することを含む、項目178に記載の方法。
(項目182)
前記時系列データのN個のセットおよび前記時系列データのM個のセットを用いて、前記第1のモデルを試験し、前記試験のエラー値に応答して、前記第1のモデルを更新することをさらに含み、前記訓練された第1のモデルは、最も小さいエラーを伴う前記第1のモデルである、項目181に記載の方法。
(項目183)
収束条件に到達することは、閾値を上回らないエラー値を計算することを含む、項目178に記載の方法。
(項目184)
システムであって、
訓練データのM個のセットを伴う第1のモダリティの時系列データから第2のモダリティの時系列データを発生させるように訓練される、第1のモデルを含む、初期モデルセクションと、
訓練セクションであって、
前記第1のモデルから導出され、訓練データのN個のセットを伴う第4のモダリティの少なくとも時系列データから、少なくとも第3のモダリティの時系列データを発生させるように構成される、第2のモデルと、
前記訓練データのMおよびN個のセットを用いて前記第2のモデルを試験し、試験エラー値に応答して前記第2のモデルを更新するように構成される、試験セクションと
を含む、訓練セクションと、
前記第1のモダリティの時系列データから前記第2のモダリティの時系列データを推論するように構成される、最低試験エラー値を伴う前記第2のモデルである、推論モデルと
を備える、システム。
(項目185)
前記第1のモデル、前記第2のモデル、および前記推論モデルは、ニューラルネットワークを備える、項目184に記載のシステム。
(項目186)
前記第1および第2のモダリティの時系列データは、生物物理学的センサデータである、項目184に記載のシステム。
(項目187)
前記第1および第2のモダリティの少なくとも時系列データは、グルコース計に対応するグルコースレベルである、項目186に記載のシステム。
(項目188)
前記第3および第4のモダリティは、グルコースレベルである、項目187に記載のシステム。
(項目189)
前記訓練セクションは、
前記第1のモデルの逆であり、前記第3および第4のモダリティの時系列データから前記第1のモダリティの推定される時系列データを発生させるように構成される、逆モデルと、
前記第1のモダリティの推定される時系列データおよび前記第3のモダリティの時系列データから線形パラメータを発生させるように構成される、推定器セクションと、
前記線形パラメータを使用して、前記第3のモダリティの時系列データから前記第1のモダリティのマッピングされた時系列データを発生させるように構成される、セクションと
を備え、
前記第2のモデルは、前記第1のモダリティのマッピングされた時系列データを用いて訓練される、項目184に記載のシステム。
(項目190)
方法であって、
第1のモダリティの時系列訓練データおよび第2のモダリティの時系列訓練データを用いて、ニューラルネットワークを訓練し、前記第1のモダリティの時系列データから前記第2のモダリティの時系列データを発生させる第1のモデルを生成することと、
収束条件に到達されるまで、
第2のモデルを使用して、第3のモダリティおよび第4のモダリティからの時系列データの混合物から、前記第1のモダリティの推定される時系列データを発生させることであって、前記第2のモデルは、前記第1のモデルの逆モデルとして開始される、ことと、
前記第1のモダリティの推定される時系列データおよび前記第3のモダリティの時系列データを使用して、前記第2のモデルを訓練し、線形フィッティングパラメータを推定することと、
前記推定される線形フィッティングパラメータを使用して、前記第3のモダリティの時系列データから前記第1のモダリティの類似時系列データを発生させることと、
前記第1のモダリティの類似時系列データを前記第3のモダリティの時系列データに直線的にマッピングすることと、
前記第3のモダリティの時系列データおよび前記第4のモダリティの時系列データの第1のモダリティ混合物からの前記直線的にマッピングされた類似時系列データを使用して、第3のモデルを訓練し、前記第3のモダリティからの時系列データおよび前記第4のモダリティからの時系列データの混合物を発生させることであって、前記第3のモデルは、前記第2のモデルの逆である、ことと、
前記第3のモデルの逆モデルであるように前記第2のモデルを修正することと、
前記収束条件に到達されたかどうかを評価することと
を含む、方法。
(項目191)
前記第3のモデルを訓練することは、前記第1のモデルとして前記第3のモデルを初期化することを含む、項目190に記載の方法。
(項目192)
ニューラルネットワークを訓練し、時系列データを較正するための方法であって、
生物物理学的応答に関する較正された時系列データおよび前記生物物理学的応答に関する対応する未加工時系列データを受信することと、
前記生物物理学的応答に関する前記較正された時系列データおよび前記対応する未加工時系列データ上で、ニューラルネットワークを訓練し、較正された時系列データを発生させることであって、その訓練は、(i)所与の未加工時系列に関する前記ニューラルネットワークの出力と(ii)対応する較正された時系列との間の差異に基づいて、前記ニューラルネットワークのパラメータを更新することを含む、ことと、
生物物理学的センサによって発生される、未加工入力時系列データを受信することと、
前記未加工入力時系列データを前記ニューラルネットワークに適用することによって、較正された時系列データを発生させることと
を含む、方法。
(項目193)
前記未加工入力時系列データは、グルコース計によって発生される、項目192に記載の方法。
(項目194)
前記ニューラルネットワークは、前記未加工入力時系列データに存在するドリフトを取り消すように訓練される、項目192に記載の方法。
(項目195)
前記未加工時系列データおよび未加工入力時系列データは、グルコース計によって発生される、項目194に記載の方法。
(項目196)
前記ニューラルネットワークを訓練することはさらに、ドメイン特有の特徴エンジニアリングを含む、項目192に記載の方法。
(項目197)
前記ニューラルネットワークを訓練することは、教師なし訓練を含む、項目192に記載の方法。
(項目198)
方法であって、
順序付けを有する複数のデータセットからデータ構造を構築することであって、前記データ構造は、前記順序付けに基づくインターバル木を含む、ことと、
任意の構造が前記インターバル木に欠落したインターバルを有するかどうかを判定することと、
データ構造が欠落したインターバルを有する場合、前記欠落したインターバルに関するデータ値を補定することによって、前記欠落したインターバルに関するデータを生成することと、
クエリデータに応答して、少なくとも前記インターバル木を検索することによって、前記データ構造にアクセスすることと、
前記順序付けを反映する列を含む、前記アクセスされたデータ値から表形式データ構造を形成することと
を含む、方法。
(項目199)
前記データセットは、時間で順序付けられるアクションを備える、項目198に記載の方法。
(項目200)
前記データ構造のうちのいずれかが欠落したインターバルを有するかどうかを判定することは、データ構造を、欠落したインターバルを有していない場合、第1のクラスに、欠落したインターバルを有する場合、第2のクラスに分類することを含む、項目198に記載の方法。
(項目201)
前記データ構造からのデータ値にアクセスすることは、クエリ動作のためのデータ構造を選択すること、前記順序付けによって決定付けられるデータ構造の領域にクエリを行うこと、クエリ結果を継合すること、および異なるデータ構造の重複領域をマージすることから成る群から選択される、動作を含む、項目198に記載の方法。
(項目202)
前記表形式データ構造を形成することは、前記アクセスされたデータ値からデータフレームを形成することを含む、項目198に記載の方法。
(項目203)
前記表形式データ構造を形成することは、前記アクセスされたデータ値からデータフレームを形成することを含む、項目198に記載の方法。
(項目204)
前記データセットは、順序付けを有する異なる対象事象を備え、前記表形式データ構造を形成することは、クエリが行われた時間周期にわたって異なる対象事象を含む、表形式データ構造を形成することを含む、項目198に記載の方法。
(項目205)
前記対象事象のうちの少なくとも1つは、前記対象の生物物理学的応答である、項目204に記載の方法。
(項目206)
前記生物物理学的応答は、前記対象のグルコースレベルである、項目205に記載の方法。
(項目207)
システムであって、
順序付けを伴うデータ値をそれぞれ有する、表形式データセットを記憶するように構成される、データ記憶部と、
機械実行可能命令を備えるメモリであって、前記命令は、プロセッサによって実行されると、前記プロセッサに、
前記順序付けに基づくインターバル木を含む、データ構造を生成することと、
前記インターバル木のうちのいずれかが欠落したインターバルを含むかどうかを判定することと、
インターバル木が欠落したインターバルを有する場合、前記欠落したインターバルに関するデータを補定することと、
クエリデータに応答して、少なくとも前記データ構造のインターバル木を検索することによって、前記データ構造からのデータ値にアクセスすることと、
前記順序付けを反映する列を含む、前記アクセスされたデータ値から表形式データ構造を形成することと、
を含む動作を実施させる、メモリと
を備える、システム。
(項目208)
前記データ記憶部は、対象アクションに対応する時間または日付列を有する、表形式データセットを記憶するように構成される、項目207に記載のシステム。
(項目209)
前記処理セクションは、クエリ動作のためのデータ構造を選択すること、前記順序付けによって決定付けられるデータ構造の領域にクエリを行うこと、クエリ結果を継合すること、および構造の重複領域をマージすることから成る群から選択される、動作を実行するように構成される、項目207に記載のシステム。
(項目210)
前記データ記憶部は、順序付けを有する異なる対象事象を備える、表形式データセットを記憶するように構成され、前記処理セクションは、クエリが行われた時間周期にわたって異なる対象事象を含む、表形式データ構造を形成するように構成される、項目207に記載のシステム。
(項目211)
前記対象事象のうちの少なくとも1つは、前記対象の生物物理学的応答である、項目210に記載のシステム。
(項目212)
前記生物物理学的応答は、前記対象のグルコースレベルである、項目211に記載のシステム。
【0046】
(参照による組み込み)
本明細書に言及される全ての刊行物、特許、および特許出願は、各個々の刊行物、特許、または特許出願が具体的かつ個々に参照することによって組み込まれることが示される場合と同程度に、参照することによって本明細書に組み込まれる。参照することによって組み込まれる刊行物および特許または特許出願が、本明細書に含有される開示と矛盾する範囲について、本明細書は、任意のそのような矛盾する資料に対して優先および/または先行することを意図している。
【0047】
本発明の新規の特徴は、添付される請求項に具体的に記載される。本発明の特徴および利点のより深い理解が、本発明の原理が利用される例証的実施形態を記載する、以下の詳細な説明および付随の図面(また、本明細書では「図(FigureおよびFIG.)」)を参照することによって取得されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【0048】
図1図1は、ある実施形態による、システムのブロック図である。
【0049】
図2図2は、ある実施形態による、別のシステムのブロック図である。
【0050】
図3図3は、ある実施形態による、推奨システムのブロック図である。
【0051】
図4A図4Aは、別の実施形態による、推奨システムのブロック図である。
【0052】
図4B図4Bは、図4Aのもののように使用され得る、対象データ入力および出力のブロック図である。
【0053】
図4C図4Cは、ある実施形態による、生物物理学的反応モデルのブロック図である。
【0054】
図4D図4Dは、図4Aのようなシステムに含まれ得る、予測器のブロック図である。
【0055】
図4E図4Eは、実施形態に含まれ得る、オートエンコーダ(AE)および敵対的生成ネットワーク(GAN)のブロック図である。
【0056】
図5図5は、ある実施形態による、データ予測システムのブロック図である。
【0057】
図6図6は、ある実施形態による、生物物理学的予測システムのブロック図である。
【0058】
図7図7は、時系列データをエンコードし、対象の正準アクションを推論するためのシステムおよび方法のブロック図である。
【0059】
図8図8は、ある実施形態による、評価システムのブロック図である。
【0060】
図9図9は、別の実施形態による、評価システムのブロック図である。
【0061】
図10図10は、ある実施形態による、予測システムのブロック図である。
【0062】
図11図11は、ある実施形態による、グルコースレベル予測システムのブロック図である。
【0063】
図12A図12Aは、ある実施形態による、データオブジェクトを処理するための方法のフロー図である。
【0064】
図12B図12Bは、ある実施形態による、後処理メッセージングのためのデータオブジェクトを装飾するための方法を示すコードである。
【0065】
図12C図12Cおよび12Dは、ある実施形態による、データオブジェクトの処理を示す略図である。
図12D図12Cおよび12Dは、ある実施形態による、データオブジェクトの処理を示す略図である。
【0066】
図13図13は、ある実施形態による、方法のフロー図である。
【0067】
図14図14は、ある実施形態による、健康管理の方法のフロー図である。
【0068】
図15図15は、ある実施形態による、指導の方法のフロー図である。
【0069】
図16A図16A-16Cは、ある実施形態による、データ入手アプリケーションを示す略図である。
図16B図16A-16Cは、ある実施形態による、データ入手アプリケーションを示す略図である。
図16C図16A-16Cは、ある実施形態による、データ入手アプリケーションを示す略図である。
【0070】
図17A図17A-17Fは、ある実施形態による、推奨アプリケーションを示す略図である。
図17B図17A-17Fは、ある実施形態による、推奨アプリケーションを示す略図である。
図17C図17A-17Fは、ある実施形態による、推奨アプリケーションを示す略図である。
図17D図17A-17Fは、ある実施形態による、推奨アプリケーションを示す略図である。
図17E図17A-17Fは、ある実施形態による、推奨アプリケーションを示す略図である。
図17F図17A-17Fは、ある実施形態による、推奨アプリケーションを示す略図である。
【0071】
図18A図18Aは、ある実施形態による、個人化されたバイオメトリック応答を発生させるためのシステムおよび方法を示す、ブロック図である。
【0072】
図18B図18Bは、ある実施形態による、食品源に対応する個人化された血糖応答を発生させるためのシステムおよび方法を示す、ブロック図である。
【0073】
図19A図19Aは、ある実施形態による、標的値に関する属性に応答して、そのような標的値を自動的に予測するためのシステムおよび方法を示す、ブロック図である。
【0074】
図19B図19Bおよび19Cは、ある実施形態による、食品アイテムの栄養素がシステムに連続的に入力されるにつれて、血糖応答を自動的に予測するためのシステムおよび方法を示す、ブロック図である。
図19C図19Bおよび19Cは、ある実施形態による、食品アイテムの栄養素がシステムに連続的に入力されるにつれて、血糖応答を自動的に予測するためのシステムおよび方法を示す、ブロック図である。
【0075】
図20A図20Aは、ある実施形態による、センサデータセットの欠落した部分に関するデータ値を補定するためのシステムおよび方法を示す、ブロック図である。
【0076】
図20B図20Bは、ある実施形態による、複数のセンサを用いて生成されるモデルに基づいて、1つのセンサに関する値を補定するためのシステムおよび方法を示す、ブロック図である。
【0077】
図20C図20Cおよび20Dは、ある実施形態による、データ補定の一実施例を示す略図である。
図20D図20Cおよび20Dは、ある実施形態による、データ補定の一実施例を示す略図である。
【0078】
図21A図21Aは、ある実施形態による、データセット品質判定システムおよび方法の略図である。
【0079】
図21B図21Bは、記録された挙動データを用いて標識されるセンサデータを含む、データセットの品質を判定するためのシステムおよび方法を示す略図である。
【0080】
図22A図22Aは、ある実施形態による、センサ信号から対象挙動を判定するためのシステムおよび方法のブロック図である。
【0081】
図22B図22Bは、ある実施形態による、センサ信号に応答して食品摂取を判定するためのシステムおよび方法のブロック図である。
【0082】
図23A図23Aは、ある実施形態による、アイテムのテキスト説明からアイテムの式を判定するためのシステムのブロック図である。
【0083】
図23B図23Bは、ある実施形態による、食品アイテムの書面による説明から食品アイテムの組成を判定するためのシステムおよび方法のブロック図である。
【0084】
図24A図24Aは、ある実施形態による、アイテムのテキスト説明からアイテムの式を判定するためのシステムおよび方法のブロック図である。
【0085】
図24B図24Bは、ある実施形態による、ランク付けされた成分に基づいて、食品アイテム中の成分の量を判定するためのシステムおよび方法のブロック図である。
図24C図24Cは、図24Bのもののような実施形態において入手され得る、食品アイテムデータの一実施例を示す略図である。
【0086】
図25A図25Aおよび25Bは、ある実施形態による、食品文字列データを、栄養情報を用いて加重される空間の中に埋め込むためのシステムおよび方法のブロック図である。
図25B図25Aおよび25Bは、ある実施形態による、食品文字列データを、栄養情報を用いて加重される空間の中に埋め込むためのシステムおよび方法のブロック図である。
【0087】
図26図26は、ある実施形態による、ある実施形態による方法のフロー図である。
【0088】
図27図27は、ある実施形態による、別の実施形態による方法のフロー図である。
【0089】
図28図28は、ある実施形態による、標的をアイテムと、属性をアイテムと合致させるデータセットからの属性値から、標的値を予測するためのモデルを生成するためのシステムおよび方法を示す、ブロック図である。
【0090】
図29図29は、ある実施形態による、食品アイテムを栄養成分表と、食品アイテムを血糖値と合致させるデータセットからの栄養成分表から、標血糖値を予測するためのモデルを生成するためのシステムおよび方法を示す、ブロック図である。
【0091】
図30図30は、そのうちの1つ以上が、高度な正確度を有していない場合がある、時系列訓練データセットを使用して、時系列データを予測するためのモデルを生成するためのシステムおよび方法を示す、ブロック図である。
【0092】
図31図31は、異なるモダリティの時系列センサデータを使用して、時系列データを予測するためのモデルを生成するためのシステムおよび方法を示す、ブロック図である。
【0093】
図32図32は、時系列データを較正するためのモデルを生成するためのシステムおよび方法を示すブロック図である。
【0094】
図33A図33Aは、時系列グルコースデータを較正するためのドリフト解消モデルを生成するためのシステムおよび方法を示すブロック図である。
図33B図33Bおよび33Cは、未加工および較正された時系列データの略図である。
図33C図33Bおよび33Cは、未加工および較正された時系列データの略図である。
【0095】
図34図34および35は、実施形態による、表形式データセットからインターバル木状構造を生成し、データセットを横断して事象に関するデータを提示するためのシステムおよび方法を示す、ブロック図である。
図35図34および35は、実施形態による、表形式データセットからインターバル木状構造を生成し、データセットを横断して事象に関するデータを提示するためのシステムおよび方法を示す、ブロック図である。
【0096】
図36A図36A-36Eは、図34または35に示されるもののようなシステムのためのデータセットおよび出力を示す略図である。
図36B図36A-36Eは、図34または35に示されるもののようなシステムのためのデータセットおよび出力を示す略図である。
図36C図36A-36Eは、図34または35に示されるもののようなシステムのためのデータセットおよび出力を示す略図である。
図36D図36A-36Eは、図34または35に示されるもののようなシステムのためのデータセットおよび出力を示す略図である。
図36E図36A-36Eは、図34または35に示されるもののようなシステムのためのデータセットおよび出力を示す略図である。
【0097】
図37図37は、本明細書に提供される方法を実装するようにプログラムまたは別様に構成されるコンピュータシステムを示す。
【発明を実施するための形態】
【0098】
(詳細な説明)
本発明の種々の実施形態が、本明細書に示され、説明されているが、そのような実施形態は、実施例としてのみ提供されることが当業者に明白であろう。多数の変形例、変更、および代用が、本発明から逸脱することなく、当業者に想起され得る。本明細書に説明される本発明の実施形態の種々の代替が、採用され得ることを理解されたい。
【0099】
用語「少なくとも」、「~を上回る」、もしくは「~を上回るまたはそれと等しい」が、一連の2つ以上の数値の中の第1の数値に先行する度に、用語「少なくとも」、「~を上回る」、もしくは「~を上回るまたはそれと等しい」は、その一連の数値の中の数値のそれぞれに適用される。例えば、「1、2、もしくはまたは3を上回るまたはそれと等しい」は、「1を上回るまたはそれと等しい」、「2を上回るまたはそれと等しい」、もしくは「3を上回るまたはそれと等しい」と同等である。
【0100】
用語「以下」、「未満」、もしくは「未満またはそれと等しい」が、一連の2つ以上の数値の中の第1の数値に先行する度に、用語「以下」、「未満」、もしくは「未満またはそれと等しい」は、その一連の数値の中の数値のそれぞれに適用される。例えば、「2、3、もしくは1未満またはそれと等しい」は、「3未満またはそれと等しい」、「2未満またはそれと等しい」、もしくは「1未満またはそれと等しい」と同等である。
【0101】
本開示は、対象アクションを記録するセンサおよび他のデータを入手し、強化学習を利用して対象応答を予測し得る、システムおよび方法を提供する。予測は、生物物理学的応答および/または挙動応答の予測であり得る。実施形態は、カスタム変分エンコーディングを利用して、対象アクションおよび応答をモデル化することができる。いくつかの実施形態では、本明細書に説明されるシステムは、報酬関数および対象の履歴アクションに基づいて、対象のための推奨を発生させることができる。
【0102】
図1は、ある実施形態による、システム100を示す。システム100は、以下のうちのいずれかの1つ以上、すなわち、機械学習(ML)サーバ102、アプリケーションサーバ104、データ記憶部106、データソース108-0から108-2、および対象デバイス110を含むことができる。データソース108から0-108-2、MLおよびアプリケーションサーバ(102、104)、ならびに対象デバイス110は、通信ネットワーク112を通して相互と通信することができる。通信ネットワーク112は、有線または無線であり得る。例えば、通信ネットワーク112は、Bluetooth(登録商標)ネットワーク、Wi-Fiネットワーク、ローカルエリアネットワーク、広域ネットワーク、セルラーネットワーク、または同等物であり得る。ある場合には、通信ネットワーク112は、インターネットであり得る。
【0103】
MLサーバ102は、本明細書に説明される種々のMLシステムおよび機能を実装するための適切にプログラムされたハードウェアを含むことができる。ハードウェアは、いくつか例を挙げると、汎用プロセッサ、グラフィック処理ユニット(GPU)、特定用途向け回路(ASIC)、または機械学習アクセラレータであり得る。MLサーバ102は、本明細書に説明されるであろうように、種々のアーキテクチャの人工ニューラルネットワーク(ANN)を実装することができる。そのようなANNは、データソース116、118、および120から受信されるデータ、ならびにデータ記憶部122上に常駐する他のデータに、学習および推論動作を含む種々の機能を実施することができる。ANNは、オートエンコーダ(AE)、敵対的生成ネットワーク(GAN)、長・短期記憶ネットワーク(LSTM)、畳み込みニューラルネットワーク(CNN)、強化学習(RL)アルゴリズム、および本明細書に説明されるシステムならびに方法のために好適な任意の他の人工ニューラルネットワーク(ANN)または関連アーキテクチャであり得る。
【0104】
一般に、MLサーバ102上に実装されるMLアルゴリズムは、対象の生物物理学的応答(例えば、グルコース応答)を予測する、または対象の健康の側面(例えば、グルコースレベル)を改変もしくは維持するように構成される推奨(例えば、食事または身体活動推奨)を行うために、使用されることができる。MLアルゴリズムは、教師あり学習アルゴリズム、半教師あり学習アルゴリズム、教師なし学習アルゴリズム、強化学習アルゴリズム、または同等物であり得る。
【0105】
教師ありMLアルゴリズムは、標識訓練入力、すなわち、既知の出力を伴う訓練入力を使用して、訓練されることができる。訓練入力は、予測される出力を発生させるように、MLアルゴリズムの訓練されていないまたは部分的に訓練されたバージョンに提供されることができる。予測される出力は、既知の出力と比較されることができ、差異が存在する場合、MLアルゴリズムのパラメータは、更新されることができる。半教師ありMLアルゴリズムは、多数の非標識訓練入力および少数の標識訓練入力を使用して、訓練されることができる。教師なしMLアルゴリズム、例えば、クラスタリングまたは次元縮小アルゴリズムは、既存の標識を伴わないデータセットの中で以前は未知であったパターンを見出すことができる。
【0106】
強化学習アルゴリズムは、現在の知識の活用により、未知の領域の探査の平衡を保つことによって、問題への最適な解決策を求め得る。強化学習では、標識入出力対は、使用される必要がない。代わりに、エージェント(例えば、MLアルゴリズム)が、利用可能なアクションのセットからアクションを選定することができる。アクションは、新しい環境状態をもたらし得る。新しい環境状態は、それと関連付けられる報酬を有し得、報酬は、新しい状態が前の状態よりもよいか、または悪いかどうかに応じて、正もしくは負であり得る。エージェントの目標は、可能な限り多くの報酬を収集する、例えば、対象のグルコースレベルを最適化することであり得る。エージェントが選定し得る、利用可能なアクションのセットは、アクションの確率分布であり得る。確率分布は、エージェントが報酬を受信するにつれて調節され得る。すなわち、負の報酬をもたらすアクションが、確率分布からゆっくりと除外され得る一方、正の報酬をもたらすアクションは、確率分布において強調され得る。生物物理学的応答との関連で、状態は、対象のグルコースレベルであり得、報酬関数は、正常なグルコースレベルを維持または達成する、報酬推奨(例えば、医療、食事、または身体活動推奨)であり得る。
【0107】
本明細書で使用されるMLアルゴリズムは、ニューラルネットワークであってもよい。ニューラルネットワークは、動作の複数の層を採用し、1つ以上の出力、例えば、対象のグルコースレベルを予測することができる。ニューラルネットワークは、入力層と出力層との間に位置する、1つ以上の隠れ層を含むことができる。各層の出力は、別の層、例えば、次の隠れ層または出力層への入力として使用されることができる。ニューラルネットワークの各層は、層への入力に実施されるべき1つ以上の変換動作を規定することができる。そのような変換動作は、ニューロンと称され得る。特定のューロンの出力は、バイアスを用いて調節され、アクティブ化関数、例えば、正規化線形ユニット(ReLU)またはシグモイド関数によって乗算される、ニューロンへの入力の加重和であり得る。
【0108】
ニューラルネットワークを訓練することは、入力を訓練されていないニューラルネットワークに提供し、予測される出力を発生させることと、予測される出力を予期される出力と比較することと、予測される出力と予測される出力との間の差異を考慮するようにアルゴリズムの加重およびバイアスを更新することとを伴うことができる。具体的には、費用関数が、予測される出力と予測される出力との間の差異を計算するために使用されることができる。ネットワークの加重およびバイアスに関して費用関数の導関数を算出することによって、加重およびバイアスは、費用関数を最小限にするように複数のサイクルにわたって反復して調節されることができる。訓練は、予測される出力が、収束条件、例えば、費用関数によって判定されるような小規模の計算される費用を満たすときに、完了し得る。
【0109】
ニューラルネットワークの実施例は、CNN、リカレントニューラルネットワーク、(RNN)(例えば、LSTM)、およびその他を含む。CNNは、畳み込み層と呼ばれる、いくつかの層内のニューロンが、入力データセットの小さい部分のみからピクセルを受信する、ニューラルネットワークである。これらの小さい部分は、ニューロンの受容野と称され得る。そのような畳み込み層内の各ニューロンは、同一の加重を有することができる。このように、畳み込み層は、入力データセットの任意の部分において特徴を検出することができる。CNNはまた、フィードフォワードニューラルネットワーク内の従来的な層に類似する、畳み込み層および完全に接続された層内のニューロンクラスタの出力を組み合わせる、プーリング層を有してもよい。ある場合には、CNNは、画像またはビデオの任意の部分においてオブジェクトを検出するために使用されてもよい。
【0110】
RNNは、その一方で、時系列データ、例えば、持続的グルコース監視データにおける依存性をエンコードし得る、循環接続を伴うニューラルネットワークである。RNNは、一連の時系列入力を受信するように構成される、入力層を含むことができる。RNNはまた、状態を維持する、1つ以上の隠れリカレント層を含むこともできる。各時間ステップでは、各隠れリカレント層は、層に関して出力および次の状態を算出することができる。次の状態は、前の状態および現在の入力に依存し得る。状態は、時間ステップを横断して維持されることができ、入力シーケンスにおける依存性を捕捉することができる。そのようなRNNは、例えば、対象のグルコースレベルの時系列特徴をエンコードするために使用されることができる。
【0111】
RNNの一実施例は、LSTMユニットから作製され得る、LSTMである。LSTMユニットは、セル、入力ゲート、出力ゲート、および忘却ゲートから作製されることができる。セルは、入力シーケンス内の要素の間の依存性を追跡することに関与し得る。入力ゲートは、新しい値がセルに流入する程度を制御することができ、忘却ゲートは、値がセル内に留まる程度を制御することができ、出力ゲートは、セル内の値がLSTMユニットの出力アクティブ化を算出するために使用される程度を制御することができる。LSTMゲートのアクティブ化関数は、ロジスティック関数であり得る。
【0112】
ここで使用されるMLアルゴリズムは、代替として、または加えて、GANであってもよい。GANは、生成ネットワークと、弁別ネットワークとを含むことができる。生成ネットワークが、候補シミュレーションを発生させることができる一方、弁別ネットワークは、候補シミュレーションを評価することができる。弁別ネットワークの目標が、シミュレーションと真のデータ分布とを区別することであり得る一方、生成ネットワークの目標は、弁別ネットワークのエラー率を増加させることであり得る。逆伝搬が、生成ネットワークがより良好なシミュレーションを生成するように、両方のネットワークに適用されることができる一方、弁別ネットワークは、シミュレーションにフラグを付けることにより長けた状態になる。
【0113】
本明細書で使用されるMLアルゴリズムは、代替として、または加えて、AEであってもよい。AEは、入力の縮小次元表現を発生させるように構成されるエンコーダと、縮小次元表現からの入力を再構築するように構成されるデコーダとを有することができる。AEは、入力を出力と比較し、それに応じて、エンコーダおよびデコーダの加重を調節することによって、訓練されることができる。AEの主要な目的のうちの1つは、データから特徴を抽出することである。AEが、異常データ、例えば、訓練データと異なるデータを検出するために使用されることができる。
【0114】
いくつかの実施形態では、MLサーバ102は、データソース108-0から-2からの入力に応答して動作し、所望の報酬関数に基づいて、提案されるアクションを発生させ得る、強化学習(RL)エージェント114を含むことができる。そのような提案されるアクションは、MLまたはアプリケーションサーバ(102、104)の動作によってユーザデバイス110に提供されることができる。データソース(108-0から-2)によって記録されるような対象応答および挙動は、対象応答をモデル化ならびに予測するように、カスタム変分エンコーディング116を用いて潜在空間にエンコードされることができる。特定の実施形態では、MLサーバ102は、対象血糖レベルを予測するための個人化された血糖予測器118を含むことができ、RLエージェント114によって発生される推奨は、血糖レベルを所定のレベルで維持することに役立つためのアクションであり得る。
【0115】
他の実施形態では、MLサーバ102は、訓練データ発生システムと、特徴予測システムとを含むことができる。訓練データ発生システムは、MLプロセスを使用して、訓練データを発生させ、同様にMLプロセスを使用し得る特徴予測システムを訓練することができる。いくつかの実施形態では、訓練データ発生システムは、記述データを埋め込み、標的特徴がそのような記述データから推論されることを可能にすることができる。本開示では、用語「埋め込む」または「埋め込み」は、単語または語句、例えば、食品アイテムのテキストベースの説明が、実数のベクトルにマッピングされる、プロセスを指し得る。結果として生じるベクトル空間は、入力(すなわち、単語および語句)よりも低い次元を有し得る。したがって、埋め込みは、次元縮小技法と見なされ得る。特徴推論システムは、埋め込みから、標的特徴、例えば、食品アイテムの血糖指数を推論するように訓練されることができる。
【0116】
アプリケーションサーバ104は、対象デバイス110上で起動する、1つ以上のアプリケーションと相互作用することができる。いくつかの実施形態では、データソース(108-0から-2)からのデータが、対象デバイス110上の1つ以上のアプリケーションを介して入手され、アプリケーションサーバ104に提供されることができる。アプリケーションサーバ104は、任意の好適なセキュアなネットワークプロトコルに従って、対象デバイス110と通信することができる。アプリケーションサーバ104は、MLサーバ102と同一または異なる物理的サーバ上に常駐することができる。プリケーションサーバ104は、対象デバイス110からの対象データをMLサーバ102に中継することができる。
【0117】
データ記憶部106は、システム100のためのデータを記憶することができる。いくつかの実施形態では、データ記憶部106は、データソース(108-0から-2)から受信されるデータ(例えば、1人以上の対象からのデータ)、ならびに第三者によって入手される他のデータセットを記憶することができる。データ記憶部106はまた、MLサーバ102のための動作を構成するための構成データを含む、種々の他のタイプのデータを記憶することもできる。データ記憶部106は、1つ以上のネットワーク接続型記憶システムを含む、任意の好適な形態をとることができる。いくつかの実施形態では、データ記憶部106の全てまたは一部は、MLもしくはアプリケーションサーバ(102、104)のうちのいずれかと統合されることができる。
【0118】
いくつかの実施形態では、データソース(108-0から-2)のためのデータは、センサによって発生されることができる、または対象によって提供される記録されたデータであり得る。図1では、データソース108-0は、第1のタイプのセンサ120-0(例えば、心拍数モニタ)に対応することができ、データソース108-1は、第2のタイプのセンサ120-1(例えば、持続的グルコースモニタ)に対応することができ、データソース108-2は、対象によって提供される記録されたデータ122に対応することができる。記録されたデータ122は、テキストデータまたは画像データ(例えば、食品の栄養情報を説明もしくは定義する、テキストデータまたは画像データ)を含むことができる。
【0119】
第2のタイプのセンサ120-1および記録されたデータ122は、そのようなソースからのデータが他のデータを推論するために使用され得るという点で、「間接」データソースであり得る。例えば、第2のタイプのセンサ120-1からのデータおよび記録されたデータ122は、「直接」データソースと見なされ得る、第1のタイプのセンサ120-0からデータを推論するために使用されることができる。いくつかの実施形態では、記録されたデータ122は、第2のタイプのセンサ120-1が記録または検出する応答と異なる生物物理学的応答を推論するように処理されることができる。いくつかの実施形態では、直接および間接データは両方とも、生物物理学的モデルを訓練ならびに較正するために使用されることができるが、しかしながら、直接データは、そのような実施形態では推論動作で使用されなくてもよい。代わりに、間接データソースのみが、推論の間に使用されてもよい。いくつかの実施形態では、第1のタイプのセンサ120-0は、第2のタイプのセンサ120-1よりも採用することが困難であるセンサであり得る。センサは、データを記録し、ローカルネットワーク(例えば、Bluetooth(登録商標)ネットワーク)を経由してデータを対象デバイス110に伝送することができる。対象デバイス110は、次いで、データを1つ以上のサーバ(例えば、MLサーバ102もしくはアプリケーションサーバ104)に伝送することができる。加えて、または代替として、そのようなセンサはまた、対象デバイスを伴わずに(例えば、直接、もしくは1つ以上の中間デバイスを介して)そのようなデータを1つ以上のサーバ(102、104)に伝送することもできる。
【0120】
いくつかの実施形態では、第1のタイプのセンサ120-0は、対象のグルコースレベルを追跡し得る、持続的グルコースモニタ(CGM)であり得る。第2のタイプのセンサ120-1は、対象の心拍数を追跡し得る、心拍数モニタ(HRM)であり得る。記録されたデータ122は、対象栄養データであり得る。いくつかの実施形態では、対象デバイス110上で起動するアプリケーションが、記録されたデータ122を入手することができる。いくつかの実施形態では、アプリケーションは、画像を捕捉することができる。画像は、例えば、事前包装された食品アイテム上の栄養ラベルの画像、特定の食品、1つ以上の実際の食品アイテム(例えば、一切れの果物または完全な食事)、もしくは同等物に関する栄養情報をエンコードするバーコードの画像であり得る。MLサーバ102上のMLアルゴリズムは、画像から栄養値を推論し、そのような栄養値を使用して、対象のグルコース応答を推論することができる。画像は、コンピュータ可読テキストを発生させるように光学文字認識を受け得る、テキスト(例えば、ラベル122-1)の画像であり得、そのようなテキストは、推論エンジンに適用されることができる。
【0121】
図1は、特定の生物物理学的モデル化および予測のための特定のデータソースを示すが、実施形態は、任意の他の好適なセンサアプリケーション、特に、1つ以上の他の「容易な」センサおよび/または対象データロギングよりも実装することが困難、複雑、もしくは高価である、「困難な」センサ(例えば、直接センサ)を有する、それらのアプリケーションを含むことができる。困難なセンサからのデータは、入力としての容易なセンサおよび/または対象データロギングからのデータから対象応答を推論し得る、MLモデルを訓練するために使用されることができる。
【0122】
対象デバイス110は、限定ではないが、スマートフォン、パーソナルコンピュータ、ウェアラブルデバイス、またはタブレットコンピューティングデバイスを含む、任意の好適なデバイスであり得る。対象デバイス110は、アプリケーションサーバ104と通信し、データをMLサーバ102上に常駐する生物物理学的モデルに提供し、かつそこからデータを受信し得る、1つ以上のアプリケーションを含むことができる。いくつかの実施形態では、対象デバイス110は、データソース(108-0から-2)のうちのいずれかのための中間体であり得る。通信ネットワーク112は、例えば、ローカルエリアネットワーク、広域ネットワーク、またはインターネットを含む、任意の好適なネットワークであり得る。
【0123】
図2を参照すると、別の実施形態によるシステム200が、ブロック図に示される。システム200は、データソース入力208-0、208-1、208-2と、対象データ捕捉部分224と、記憶部分206と、データ前処理部分226と、MLサービス部分202と、アプリケーションサービス部分204とを含むことができる。データソース入力(208-0、208-1、208-2)は、対象のための生物物理学的モデルを生成するMLサービス部分202における学習動作のためのデータを提供することができる。データソース入力(208-0、208-1、208-2)のうちのいずれかまたは全ては、MLサービス部分204に常駐するモデルに実行される推論動作のためのデータを提供することができる。非常に特定の実施形態では、データソース入力(208-0、208-1、208-2)は、本明細書に説明されるセンサおよび/または対象データロギングもしくは均等物のうちのいずれかを含むことができる。
【0124】
データ記憶部分206は、対象データ記憶装置206-0ならびに非対象データ記憶装置206-1を含むことができる。対象データ記憶装置206-0は、MLモデルが生成された、または生成されている、特定の対象のためのデータであり得る。非対象データ記憶装置206-1は、モデルを訓練および生成すること等の他の目的のために使用され得る、他のソースから導出されるデータを含むことができる。そのようなデータは、限定ではないが、第三者研究への参加者等の非対象からのデータを含むことができる。
【0125】
データ前処理部分226は、データ記憶部分206からのデータを処理することができる。データ前処理部分226は、データをMLサービス部分202による処理のために特定のフォーマットにするようにプロセッサによって実行可能な命令を含むことができる。
【0126】
MLサービス部分202は、データソース入力208-0、208-1、208-2のうちのいずれかを用いて、教師ありおよび/または教師なし学習を通してMLモデルならびにアーキテクチャを生成するように構成される、コンピューティングシステムを含むことができる。加えて、MLサービス部分202は、データソース入力208-0、208-1、208-2のうちのいずれかに基づいて推論結果を発生させる、MLモデルおよび/またはアーキテクチャを含むことができる。MLサービス部分202は、本明細書に説明される種々のアーキテクチャのANN、ならびにネットワークにわたって分散されるANNを含む、単一コンピューティングデバイスを含むことができる。図1の場合のように、MLサービス部分202は、AEと、GANと、LSTMと、CNNと、RLアルゴリズムと、任意の他の好適なANNまたは他の統計学習エージェントと、関連アーキテクチャとを含むことができる。いくつかの実施形態では、MLサービス部分202は、強化学習エージェント214と、カスタム可変エンコーダ216と、データソース入力(208-0から-2)のうちのいずれかに基づいてユーザにカスタマイズされる反応218を予測するように構成される、1つ以上のネットワークとを含むことができる。
【0127】
アプリケーションサービス204は、MLサービス部分202に常駐するモデルまたは他のネットワークにアクセスし、対象デバイス210上に常駐する1つ以上の対象アプリケーション228のためのデータを提供することができる。アプリケーション228は、モデル/ネットワーク出力を利用し、情報を対象に提供することができる。いくつかの実施形態では、アプリケーションサービス部分228は、MLサービス部分202におけるモデル/ネットワークによって予測される対象応答に基づいて、対象のための推奨されるアクションを提供することができる。いくつかの実施形態では、アプリケーションサービス部分228は、対象の予測されるグルコースレベルおよび対象の記録された活動に基づいて、対象アクションを推奨することができる。推奨されるアクションは、食事関連、身体活動関連、または同等物であり得る。アプリケーションサービス部分204は、対象デバイス110上で起動するサービスアプリケーション228であり得るが、他の実施形態では、アプリケーションサービス204は、アプリケーションを実行し、データを他のサービス(例えば、Eメール、テキスト、ソーシャルネットワーク等)に提供する(例えば、プッシュする)ことができる。
【0128】
依然として、図2を参照すると、システム200によって実施される例示的動作が、ここで説明されるであろう。センサ208は、2つ以上の異なるタイプのデータを入手することができる。ある場合には、1つのタイプのデータは、入力特徴または属性であってもよく、別のタイプのデータは、標的出力(例えば、MLアルゴリズムによって予測されるべき出力)であってもよい。両方のタイプのデータが、テキストベースの説明と関連付けられてもよい。MLサービス部分202は、埋め込み関数を使用して、テキストベースの説明の埋め込みを発生させることができる。そのような埋め込みは、入力特徴または属性もしくは標的出力を推論するために使用されることができる。推論された値は、システム200を訓練し、入力特徴または属性から標的出力を予測するために使用されることができる。
【0129】
例えば、埋め込み関数は、食品アイテムの説明の埋め込みを発生させることができる。その後、そのような食品アイテムに関する埋め込みおよび対応する血糖値(標識としての役割を果たす)が、推論システム(例えば、ANN等の教師あり機械学習アルゴリズム)を訓練し、血糖値よりも容易に利用可能であり得る、食品アイテムの標準栄養データのみを使用して、血糖値を予測するために使用されることができる。
【0130】
実施形態は、対象応答をモデル化および予測するための多数のシステムならびに方法を含むことができるが、いくつかの実施形態は、対象の予測される反応に基づいて対象のための個人化された推奨を行うためのシステムおよび方法を含むことができる。
【0131】
図3は、ある実施形態による、推奨システム300のブロック図である。システム300は、対象330のための推奨を発生させることができる。システム300は、対象反応モデル318と、報酬関数332-0/1と、RLセクション314とを含むことができる。対象反応モデル318は、対象330のための個人化されたモデルであり得る。システム300は、高頻度ループ336と、低頻度ループ338とを含むことができる。
【0132】
高頻度ループ336は、RLセクション314と、対象反応モデル318と、報酬関数332-0とを含むことができる。RLセクション314は、MLモデルであり得る。例えば、RLセクション314は、ニューラルネットワークであり得る。RLセクション314は、最初にランダム加重またはパラメータを伴って構成されることができる。RLセクション314は、対象330のための推奨340-0を発生させるように構成されることができる。推奨340-0は、例えば、食事、身体活動、睡眠、水和、または応力解放推奨であり得る。推奨340-0および対象反応334に基づいて、対象反応モデル318は、予測される対象反応344を発生させることができる。予測される対象反応344は、推奨340-0への対象の予測される反応であり得る。報酬関数332-0は、予測される対象反応340-0を処理し、RLセクション314のための報酬を発生させることができる。報酬関数332-0は、予測される対象反応340-0が特定の着目健康測定値(例えば、対象のグルコースレベル)に有益である場合、正の報酬を、予測される対象反応が着目健康測定値に有害である場合、負の報酬を発生させることができる。RLセクション314の加重またはパラメータは、報酬を考慮するように調節されることができる。一般に、RLセクション314は、反復して、その加重またはパラメータを調節し、それが受信する報酬を最大限にしてもよい。そのようなアクションは、高頻度ループ336が、対象330に発行され得る特定の対象推奨340-1(例えば、最適な推奨)に到達するまで、継続することができる。対象推奨340-1は、種々の基準に従って発生されることができる。例えば、いくつかだけを挙げると、報酬関数値、反復の数、または経過した時間量である。
【0133】
低頻度ループ338は、推奨への対象の実際の応答を使用し、新しい推奨を発生させることができる。低頻度ループ338は、推奨340-1(所定の基準に従ってRLセクション314によって到達される)と、報酬関数332-1と、RLセクション314とを含むことができる。低頻度(例えば、最適な)推奨334-1への対象実際の応答334は、RLセクション314への入力を発生させるように、報酬関数332-1によって評価されることができる。RLセクション314は、報酬を最大限にし、推奨340-0(高頻度ループ336に含まれ得る)を発生させようとすることができる。
【0134】
本明細書に説明されるような推奨システムは、種々のアプリケーションで実装されることができるが、いくつかの実施形態は、対象の生物物理学的応答をモデル化し、改良された健康等の目標を達成するための推奨を提供することができる。そのような実施形態は、図4に示される。
【0135】
図4Aは、別の実施形態による、推奨システム400を示す。推奨システム400は、図3のシステム300の実装であり得る。推奨システム400は、生物物理学的応答に基づいて、対象のための健康関連推奨を提供することができる。生物物理学的応答は、本明細書に説明される任意の応答(例えば、グルコース応答、インスリン、加重)を含むことができる。いくつかの実施形態では、推奨は、生物物理学的センサ読取値および/または対象によって記録される他のデータに基づく、身体活動ならびに/もしくは栄養提案を含むことができる。特定の実施形態では、エンコードされた生物物理学的応答434は、潜在空間にエンコードされる心拍数モニタデータおよび記録された食品データを含むことができる。
【0136】
図4Aでは、対象センサおよび/またはデータロギング430は、エンコードされた対象応答434ならびに対象442のための履歴データをシステム400に提供することができる。応答して、システム400は、エンコードされた推奨440-1を提供することができる。
【0137】
システム400は、高頻度ループ436を有することができる。高頻度ループ436は、RLセクション414と、対象生物物理学的反応モデル418と、報酬関数432-0とを有することができる。RLセクション414は、推奨440-0を発生させることができる。推奨440-0は、特定の食品を摂食する、身体活動に参加する、または同等物の推奨であり得る。対象生物物理学的反応モード418は、推奨440-0、ならびに対象履歴データ442および対象のためのエンコードされた対象生物物理学的応答434を受信することができる。応答して、対象生物物理学的反応モード418は、予測される対象反応444を発生させることができる。予測される対象反応444は、報酬関数432-0によって評価されることができる。報酬関数432-0は、その評価を健康関連転帰に基づかせることができる。いくつかの実施形態では、健康関連転帰は、対象の血糖レベルの関数であり得る。報酬関数432-0出力の結果として生じる出力は、RLセクション414に提供されることができる。RLセクション414の加重は、報酬関数432-0の出力に基づいて調節されることができる。高頻度ループ436は、RLセクション414が現在の低頻度推奨438を対象に発行し得る、所定の点まで継続することができる。そのような所定の点は、いくつか例を挙げると、報酬関数のある定量値(例えば、収束、最適性)、または反復の数、もしくは時間ベースの周期性、またはそれらの組み合わせに基づくことができる。
【0138】
低頻度ループ438は、報酬関数432-1と、RLセクション414とを含むことができる。エンコードされた対象生物物理学的応答434は、報酬関数432-1に適用されることができる。報酬関数432-0の場合のように、報酬関数432-1は、健康関連転帰上の応答434を評価することができる。いくつかの実施形態では、報酬関数432-1は、報酬関数432-0と同一または類似の報酬状態を有することができる。報酬関数432-0の結果として生じる出力は、RLセクション414に提供されることができる。上記のように、RLセクション414は、高頻度ループ436からより頻繁な報酬関数評価を受信することができる。
【0139】
図4Bは、ある実施形態による、対象センサおよび/またはデータロギング430を示す略図であり、図4Aに示されるものの一実装であり得る。対象センサおよび他のデータ446が、本明細書に説明されるような任意の好適なソースおよび均等物から受信されることができる。そのようなデータ446は、エンコードされた形態を含む、処理された形態で受信されることができるが、しかしながら、図4Bでは、データ446は、エンコードされていない形態で受信される。
【0140】
対象センサおよび他のデータ430は、報酬関数および/または対象生物物理学的反応モデルによる使用のためにエンコードされた対象生物物理学的応答434を発生させるように、エンコーダ448によってエンコードされることができる。エンコードされたデータ430はまた、対象履歴データ442を入手するようにアクセスされ得る、データ履歴450に記憶またはさらにエンコードされることができる。示される実施形態では、RLセクションから受信され得る、低頻度のエンコードされた推奨440-1が、対象のために提示され得る、エンコードされていない推奨440-3を発生させるように、デコーダ452によってデコードされることができる。
【0141】
図4Cは、ある実施形態による、対象生物物理学的反応モデル418を示す。対象生物物理学的反応モデル418は、予測器454と、順守モデル456と、デコーダ458と、スイッチ関数460と、身体モデル462と、パラメータ推定器464と、AEおよびGAN466とを含むことができる。エンコードされた対象履歴データ442を使用して、予測器454は、(エンコードされた形態で)予測される対象反応468を発生させることができる。予測器454はまた、対象のアクションに関する潜在データ470を身体モデル462および順守モデル456に提供することもできる。
【0142】
高頻度推奨440-0に応答して、順守モデル456は、(例えば、対象が推奨される食品を摂食する、または推奨される身体活動に参加する場合)対象のアクションが推奨440-0に従う程度を示す、順守出力472を提供することができる。順守出力472は、エンコードされた形態であり得る。
【0143】
スイッチ関数460は、推奨が身体モデル462への入力としてシミュレートされるときに、予測される対象反応468または順守出力472を選択的に適用することができる。示される実施形態では、身体モデル462が、エンコードされていないデータに応答して動作することができるため、デコーダ458が、スイッチ関数460からの入力を潜在空間からエンコードされていない反応データ474に変換することができる。
【0144】
エンコードされていない反応データ474(予測される対象反応または順守モデル評価から導出され得る)は、シミュレートされた対象生物物理学的反応476を発生させるように、身体モデル462に適用されることができる。身体モデルは、具体的対象のための個人化された学習モデルであり得る。推論の間に、ユーザの入力(例えば、食品消費および心拍数)ならびにユーザの潜在状態が、ユーザの物理的可観測量(例えば、グルコース値)を予測するために使用されることができる。シミュレートされた対象生物物理学的反応476は、より向上した予測される対象生物物理学的反応444を生成するように、AEおよびGAN466に適用されることができる。AEおよびGAN466は、シミュレートされたグルコース曲線であり得る、身体モデル462の出力を受信し、シミュレートされたグルコース曲線を修正し、それが実際のグルコース値に類似することを確実にすることができる。換言すると、AEおよびGAN466は、シミュレートされた可観測量の上に深層学習を追加し、シミュレートされたおよび実際のグルコース値が区別可能ではないであろうことを保証することができる。
【0145】
依然として、図4Cを参照すると、予測される対象生物物理学的反応476が、上記に説明されるように発生される一方、身体モデル462は、エンコードされた対象生物物理学的応答434によって表される、対象の実際の生物物理学的応答に応答して更新されることができる。示される実施形態では、対象の生物物理学的応答434に応答して、モデルパラメータ推定器464は、身体モデル462内のパラメータを更新し、シミュレートされた対象生物物理学的反応476と実際の対象生物物理学的応答(例えば、434)との間の収束を求めることができる。例えば、身体モデルのパラメータは、教師あり学習プロセスを介して更新されてもよく、その間に、エンコードされた対象生物物理学的応答434は、訓練データ標識として使用される。
【0146】
図4Dは、図4Cのものを含む、実施形態に含まれ得る予測器454を示す。予測器454は、エンコーダ448と、デコーダ458とを含むことができる。いくつかの実施形態では、エンコーダ448は、オートエンコーダであり得る。特定の実施形態では、エンコーダ448は、本明細書に説明されるようなカスタム変分エンコーダまたは均等物であり得る。エンコーダ448は、履歴データを潜在空間478の中にマッピングすることによって、対象履歴データから対象反応を予測するように訓練されることができる。対象履歴データ442に応答して、エンコーダ448は、予測される対象反応を推論することができる。そのような反応は、予測される対象反応468を発生させるように、デコーダ458によってデコードされることができる。いくつかの実施形態では、エンコーダ448は、(1)デコーダ458によってデコードされたときに再構築損失を最小限にし、(2)潜在空間478内で所定の最小距離メトリックを留保するという前提条件を満たす、入力をマッピングするように訓練されることができる。
【0147】
図4Eは、図4Cのものを含む、実施形態に含まれ得るAEおよびGAN466を示す。AEおよびGAN466は、エンコーダ448と、発生器482と、弁別器484とを含むことができる。エンコーダ448は、シミュレートされた対象生物物理学的反応476を潜在空間480の中にマッピングすることができる。エンコーダ448からの出力は、発生器482に適用されることができる。発生器482は、弁別器484と組み合わせて、GANを形成することができる。発生器482は、予測される対象生物物理学的反応444を出力することができる。弁別器484は、実際の生物物理学的反応を用いて訓練され、予測される生物物理学的反応444が、実際の対象のものにより密接に従い得るように、フィードバックを発生器482に提供することができる。
【0148】
実施形態はまた、過去の異種データソースからデータ系列を予測するためのシステムおよび方法を含むこともできる。図5は、ある実施形態による、データ予測システムおよび方法500のブロック図である。データ予測システム500は、種々の異なるデータソース508-0から508-n(例えば、食品、心拍数、睡眠、カレンダ等)と、AE時間的畳み込みニューラルネットワーク(CNN)548-0から548-nと、対応する過去のデータソース508-0’から508-n’と、時間的CNNエンコーダ588-0から588-nと、連結/予想セクション590とを含むことができる。任意のCNNが、一実施例のみとしてLSTM等のRNNタイプネットワークによって置換されることができる。
【0149】
AE時間的CNN(548-0から548-n)はそれぞれ、異なるデータソース(508-0から508-n)からデータを受信し、それを用いて訓練されることができる。そのような訓練に応答して、AE時間的CNN(548-0から548-n)は、以前および初期の状態のセット(586-0から586-n)であるシード値を時間的CNNエンコーディング(588-0から588-n)に提供することができる。シード値(586-0から586-n)は、AE時間的CNN(548-0から548-n)と同一のエンコーディングアーキテクチャを有し得る、それらの対応する時間的CNNエンコーディング(588-0から588-n)を構成することができる。時間的CNNエンコーディング(588-0から588-n)は、次いで、シード値(586-0から596-n)を発生させるために使用される同一のタイプである、過去のデータソース値(508-0’から508-n’)を受信することができる。そのような過去のデータソース値(508-0’から508-n’)は、次いで、エンコードされた値592-0から592-nを発生させるようにエンコードされることができる。
【0150】
エンコードされた値592-0から592-nは、データ予想594として予測値を発生させ得る、連結/予想セクション590内のANNに適用されることができる。予想594は、データソース508-0から-nによって表される値のうちのいずれかまたは全てに関する予測を表すことができる。
【0151】
図6は、複数の異なる生物物理学的応答から1つのタイプの生物物理学的応答を予測するためのシステム600のブロック図を示す。システム600は、図5に示されるものの1つの特定の実装であり得る。示される特定の実施形態では、システム600は、CGM、HRM、および食品ロギングの異種データソースから将来のグルコースレベルを予測することができる。
【0152】
システム600は、CGMソース608-0、HRソース608-1、および食品ロギングソース608-2からデータを受信することができる。CGMソース608-0からのデータは、以前および初期の状態のセットであるシード値686-0を発生させ得る、AE時間的CNN648-0によって受信されることができる。HRソース608-1からのデータは、シード値686-1を発生させ得る、AE時間的CNN648-1によって受信されることができる。食品ロギングソース608-2からのデータは、シード値686-2を発生させ得る、AE時間的CNN648-2によって受信されることができる。
【0153】
時間的CNNエンコーディング688-0は、シード値686-0をシードされ、CGMソース608-0’から過去のデータをエンコードし、エンコードされたCGM値692-0を発生させることができる。同様に、時間的CNNエンコーディング688-1は、シード値686-1をシードされ、HRソース608-1’から過去のデータをエンコードし、エンコードされたHR値692-1を発生させることができ、時間的CNNエンコーディング688-2は、シード値686-2をシードされ、食品ロギング608-2’から過去のデータをエンコードし、エンコードされた食品ロギング値692-2を発生させることができる。
【0154】
エンコードされたCGM値692-0、エンコードされたHR値692-1、およびエンコードされた食品ロギング値692-2は、予測されるCGMデータ(CGM予想694)を発生させるように構成され得る、連結/予想セクション690に適用されることができる。連結/予想セクション690は、エンコードされたCGM、HR、および食品ロギング値(692-0から-2)からCGM値を予想するように構成および/または訓練される、任意の好適なアーキテクチャであり得る。例えば、連結/予想セクション690は、機械学習層と、出力層(例えば、ソフトマックス層)とを有することができる。
【0155】
実施形態は、センサデータに基づいて、推奨を発生させる、または応答を予想するためのシステムおよび方法を含むことができるが、他の実施形態は、ヒト挙動を離散アクションに分類し得る、システムおよび方法を含むことができる。そのような離散アクションは、推奨または他の動作に到達し、対象挙動を生じさせるために使用されることができる。
【0156】
図7は、ある実施形態による、対象の挙動(例えば、摂食、身体活動、睡眠等)を分類するためのシステム700のブロック図である。システム700は、エンコーダ748と、直交信号選択796と、デコーダ782と、マッピングセクション795と、随意に、個人化フィルタ793とを含むことができる。
【0157】
エンコーダ748は、708-0から708-nとして示される異なるデータソースから時系列データを受信することができる。データソース(708-0から-n)はそれぞれ、1人以上の対象からのデータを提供することができる。いくつかの実施形態によると、データソース(708-0から-n)は、1人または複数の対象の生理学的応答に関するデータを提供し得る、センサを含むことができる。データソース(708-0から-n)は、限定ではないが、グルコースモニタ(例えば、CGM)、HRモニタ、食品消費データ(例えば、食品ロギング)、睡眠状態、加速度計読取値、カレンダデータ、IR地理データ(例えば、GPS)を含むことができる。時系列データは、所望のエンコーディング結果のための任意の好適な時間枠でエンコードされることができるが、いくつかの実施形態では、時系列データは、約1時間以下、約30分以下、または約15分以下のインクリメントでエンコードされることができる。ある場合には、インクリメントは、1時間よりも長くあり得る。
【0158】
エンコーダ748は、結果として生じる潜在空間780内で所定のメトリック距離を維持するように訓練されることができる。これは、クラスタの間の分離を維持しながら、潜在空間内でクラスタ値を求め得る、距離メトリック799を実装することを含むことができる。いくつかの実施形態では、エンコーダ748は、時間的CNN変分AEであり得る。センサ(708-0から-n)の時系列データは、任意の好適な形態をとることができるが、いくつかの実施形態では、センサデータの連続的な15分セクションを含むことができる。
【0159】
直交ベクトル選択796は、特定のタイプのエンコーダ748に好適な直交ベクトルのセットを選択することができる。ベクトルは、結果として生じる潜在空間780に基づいて選択されることができる。
【0160】
デコーダ782は、デコーディングANNまたはエンコーダ748に対応する他のネットワークを含むことができる。デコーダ782は、直交信号選択796から入力を受信し、統計的に一般的な挙動のセットを表す出力を発生させることができる。随意に、そのような挙動は、個人化フィルタ797によってフィルタ処理されることができる。例えば、一般的挙動は、対象への関連性に基づいて選択または排除されることができる。
【0161】
マッピングセクション795は、センサ空間結果を対象の近似アクションにマッピングすることができる。そのようなアクションは、推奨、制御提案等で使用するための「正準」離散アクション793を提示することができる。
【0162】
実施形態は、対象モデルを用いて対象応答を予測するためのシステムおよび方法を含むことができるが、実施形態はまた、そのようなモデルを監視および診断するためのシステムならびに方法を含むこともできる。システムは、対象応答を推論する種々のモデルと通信することができる。そのようなモデルの結果は、基準値としての役割を果たす実際の対象応答と比較されることができる。
【0163】
図8は、ある実施形態による、評価システム800を示す。システム800は、自己無撞着モデルを実装し、種々の機械学習ブロックから成る複雑なモデルを評価および訓練することができる。複雑なモデルの正確度は、その中の機械学習ブロックのうちのそれぞれによる影響を受ける。これらのブロックのうちのそれぞれを評価するために、システム800は、出力を比較し、エラーの主要な原因を導入し、次いで、モデルの調節は、損失の多いものを更新することができる。システム800は、センサ818(データソースとしての役割を果たし得る)と、他のデータソース808-1および808-2と、データソースモデル(891-0/1/2)と、パラメータ推定器889と、対象モデル887-0/1と、比較セクション885と、評価セクション883とを含むことができる。データソースは、少なくとも1つの一次または直接データソース(センサ818)と、1つ以上の二次データソース(示される実施例では、808-1および808-2)とを含むことができる。一次データソース818は、二次データソース808-1/808-2から推論される値に関するデータを提供することができ、基準値としての役割を果たすことができる。データソース(818、808-1、808-2)は、現在のデータならびに過去のデータの両方を提供することができる。示される実施形態では、一次データソース818は、センサであり得る。いくつかの実施形態では、一次データソース818は、対象の生物物理学的測定を行うセンサであり得る。
【0164】
データソースモデル(891-0/1/2)は、過去のデータ値に基づいて将来のデータ値を予測し得る、任意の好適な予測統計学習エージェントを含むことができる。したがって、データソースモデル891-0、891-1、891-2は、それぞれ、それらの対応するデータソース818、808-1、808-2の過去のデータ値から推論されたデータ値を発生させる。
【0165】
パラメータ推定器889は、二次データソース808-1、808-2から過去のデータ値を受信し、対象モデル887-0および887-1と通信することができる。受信されたデータ値に基づいて、パラメータ推定器889は、対象モデル887-0および887-1のパラメータを更新することができる。すなわち、パラメータ推定器889は、対象モデル887-0、887-1を訓練するために使用されることができる。
【0166】
対象モデル887-0は、データソースモデル891-1/2からの予測されるデータ値(すなわち、予測される二次データ値)に基づいて、生物物理学的応答の予測値を推論することができる。対象モデル887-1は、データソース808-1、808-2からの実際のデータ値(すなわち、実際の二次データ値)に基づいて、予測値(例えば、グルコース応答等の生物物理学的応答)を推論することができる。対象モデル887-0/1によって予測される値は、一次データソース818によって測定される同一の特徴に関するものであり得ることを理解されたい。
【0167】
比較セクション885は、一次データソース818によって提供される基準値と比較を行うことができる。示される実施形態では、比較セクション885は、いくつかの比較動作885-0から-2を含むことができる。比較動作885-0は、(センサ818からの)基準値をデータソースモード881-0からの予測値と比較することができる。比較動作885-1は、基準値を第1の対象モデル887-0からの予測値と比較することができる。比較動作885-1は、基準値を第2の対象モデル887-1からの予測値と比較することができる。
【0168】
評価セクション883は、比較セクション885から種々の比較を受信し、応答して、モデル調節881を用いて、それに応じてモデルのうちのいずれかおよび/またはパラメータ推定器889を更新することができる。
【0169】
図9は、別の実施形態による、評価システム900を示す。システム900は、図8に示されるものの1つの特定の実装であり得る。システム900は、データソース908-0から908-2’と、データソースLSTM991-0/1/2と、パラメータ推定器989と、対象身体モデル987-0/1と、GAN979-0/1と、信号比較セクション985と、ブロック評価器983と、フィードバック発生器977とを含む。
【0170】
データソース(908-0から908-2’)は、3つの異なるタイプ、すなわち、タイプX、タイプY、およびタイプZの信号に関するデータを含むことができる。タイプXの信号は、システムによってシミュレートされるべき応答であり得る。タイプYおよびタイプZの信号は、予測されるタイプXの信号を推論するために使用されることができる。示される実施形態では、データソース(908-0から908-2’)は、異なる時間周期(T0、T1)および(0、T0)に関して信号を提供することができ、時間周期(T0、T1)は、時間周期(0、T0)に続き、いくつかの実施形態では、それに重複する。データソース908-0’は、時間周期T0、T1に関してタイプXの信号を提供する、第1のタイプのセンサであり得る。データソース908-0は、時間周期0、T0に関するタイプXの信号に関するセンサデータであり得る。データソース908-1’は、時間周期T0、T1に関してタイプYの信号を提供する、第2のタイプのセンサであり得る。データソース908-1は、時間周期0、T0に関するタイプYの信号に関するセンサデータであり得る。データソース908-2’は、時間周期T0、T1に関してタイプZの信号を提供する、対象によって記録されるデータであり得る。データソース908-2は、時間周期0、T0に関するタイプZの信号に関する記録されたデータであり得る。
【0171】
いくつかの実施形態では、データソース908-0/0’は、対象のCGMによって発生されるデータを提供することができ、データソース908-1/1’は、対象のHRMによって発生されるデータであり得、データソース908-2/2’は、対象からの記録された食品データであり得る。
【0172】
LSTM991-0/1/2は、前の時間周期0、T0からの実際の信号データから、時間周期T0、T1に関して、それぞれ、予測されるタイプX、タイプY、およびタイプZの信号を発生させることができる。
【0173】
対象身体モデル987-0/1は、タイプYおよびタイプZの信号から予測されるタイプXの信号を発生させる、対象生物物理学的応答のANNまたは他のMLモデルであり得る。第1の対象身体モデル987-0は、それぞれ、LSTM991-1および-2から提供される、予測されるタイプYの信号975-0ならびに予測されるタイプZの信号975-1から、時間周期(T0、T1)に関して予測されるタイプXの信号を発生させることができる。第1の対象身体モデル987-0のコピーであり得る、第2の対象身体モデル987-1は、時間周期(T0、T1)に関するタイプYおよびタイプZの信号から、時間(T0、T1)に関して予測されるタイプXの信号を発生させることができる。パラメータ推定器989は、時間周期(0、T0)に関するタイプX、Y、およびZ信号に基づいて、対象身体モデル987-0/1のパラメータを更新することができる。換言すると、対象身体モデル987-0が、予測されるタイプYおよびタイプZの信号に基づいて、タイプXの信号を予測することができる一方、対象モデル987-1は、実際のタイプYおよびタイプZの信号に基づいて、タイプXの信号を予測することができる。
【0174】
GAN979-0/1は、対象身体モデル987-0/1によって提供される予測されるタイプXの信号を取り込み、それらを調節し、より現実的な形態をとることができる。例えば、GAN(979-0/1)は、実際のタイプXの信号を用いて訓練された可能性がある。
【0175】
信号比較部分985は、データソース908-0’からの参照タイプXの信号973を、システム900’から提供される種々の出力と比較し、そのようなブロックの正確度を判定することができる。いくつかの実施例のみとして、比較部分985は、参照信号973を、LSTM991-0からの予測されるタイプXの信号971-0と比較し、LSTM991-0の正確度を判定することができる。参照信号973は、GAN979-0を伴わないが、パラメータ推定器989およびLSTM991-1/2とともに動作するときに、対象身体モデル987-0の正確度を判定するように、対象身体モデル987-0からの予測されるタイプXの信号971-1と比較されることができる。参照信号973は、GAN979-0を用いて対象身体モデル987-0の正確度を判定するように、GAN979-0からの予測されるタイプXの信号971-2と比較されることができる。参照信号973は、LSTM991-1/2またはGAN979-1を伴わずに対象身体モデル987-1の正確度を判定するように、対象身体モデル987-1からの予測されるタイプXの信号971-3と比較されることができる。参照信号973は、パラメータLSTM991-1/2を伴わないが、GAN979-1を用いて対象身体モデル987-1の正確度を判定するように、GAN979-1からの予測されるタイプXの信号971-4と比較されることができる。
【0176】
信号比較部分985は、システムの動作ブロックの中から種々の他の比較動作を実施することができる。例えば、信号比較部分は、データソース908-1’からの時間(T0、T1)に関するタイプYの信号を、LSTM991-2からの予測されるタイプYの信号出力と、および/またはデータソース908-2からの時間(T0、T1)に関するタイプZの信号を、LSTM991-1からの予測されるタイプZの信号出力と比較し得る。
【0177】
ブロック評価器983は、信号比較部分985によって提供される比較結果から、任意のシステムブロック(例えば、LSTM991-0/1/2、パラメータ推定器989、対象身体モデル987-0/1、またはGAN979-0/1)が所望の正確度レベルを下回って動作しているかどうかを判定することができる。ブロックが、所望の正確度レベルを下回って機能している場合、フィードバック発生器977は、ブロックに関してフィードバック信号981を発生させることができる。一実施例のみとして、ブロックに関するエラー測定値が、エラーを最小限にする目的でブロックモデルを通して逆伝搬されることができる。
【0178】
本明細書に説明されるような「信号」は、好適なフォーマット(例えば、ベクトル、行列、テンソル等)で測定値の時系列表現を表す、機械学習信号であり得ることを理解されたい。
【0179】
実施形態はまた、限定された時間にわたって生物物理学的応答を観測し、予測生理学的モデルを生成することによって、生物物理学的応答(すなわち、予測される可観測量)を予測するためのシステムおよび方法を含むこともできる。図10は、そのような実施形態による、システムおよび方法1000のブロック図である。
【0180】
システム/方法1000は、訓練部分1069と、予測部分1067とを含むものとして概念化されることができる。訓練部分1069は、生物物理学的モデル1065と、パラメータ推定器1089とを含むことができ、対象1030から訓練のためのデータを受信することができる。図10では、訓練のためのデータは、第1のデータソース1008-0と、第2のデータソース1008-1と、随意に、第3のデータソース1008-2とを含むことができる。第1のデータソース1008-0は、第1のタイプのセンサであり得、第2のデータソース1008-1は、第2のタイプのセンサであり得る。いくつかの実施形態によると、第2のタイプのセンサ1008-1よりも限定された様式で第1のタイプのセンサ1008-0を使用することが望ましい。多くの可能性として考えられる実施例のうちのいくつかのみとして、第1のタイプのセンサ1008-0は、第2のタイプのセンサ1008-1よりも高価である、採用することが困難である、またはアクセスすることが困難であり得る。例えば、第1のタイプのセンサ1008-0は、CRMであり得る。いくつかの実施形態では、第1のタイプのセンサ1008-0は、第2のタイプのセンサ1008-1よりも正確なデータを所望の予測される可観測量に関して提供することができる。
【0181】
生物物理学的モデル1065は、最初に未知であったパラメータとともに、ANNまたは任意の他の好適な統計学習エージェントを含むことができる。生物物理学的モデル1065は、ある時間周期にわたる訓練データとして、データソース1008-1(第2のセンサ)、随意に、第3のデータソース1008-2を受信することができる。そのようなデータに応答して、生物物理学的モデル1065は、シミュレートされた将来の可観測量1057を発生させることができる。パラメータ推定器1089は、シミュレートされた将来の可観測量1057、ならびに対象の現在の状態を反映し得る第1のデータソース1008-0(第1のタイプのセンサ)からのデータを受信することができる。そのような入力に基づいて、パラメータ推定器1089は、生物物理学的モデル1065を通して逆伝搬する1055ために使用され得る、エラー値を発生させることができる。そのような訓練を通して、パラメータ推定器1089および生物物理学的モデル1065は、対象1030に対して個人化されるシミュレートされた将来の可観測量1057を発生させるための時変パラメータ1063に到達することができる。
【0182】
予測部分1067は、訓練部分1069によって開発される個人化された時変パラメータ1063を使用する、対象のための生理学的モデル1018を含むことができる。いくつかの実施形態では、生理学的モデル1018は、生物物理学的モデル1065と同一の一般的構造を有する、ANNまたは任意の他の好適な統計学習エージェントを含むことができる。生理学的モデル1018は、第2のデータソース1008-1、随意に、第3のデータソース1008-2から、データを受信することができる。そのようなデータに応答して、生理学的モデル1018は、予測される可観測量1061を推論することができる。したがって、予測される可観測量1061は、第1のデータソース1008-0(例えば、使用することがより高価/困難な第1のタイプのセンサ)を使用することなく、発生されることができる。
【0183】
図11は、間接データソースのみを使用して、個人化されたモデルを使用する対象のグルコースレベルをリアルタイムで予測するためのシステムのブロック図である。「間接」データソースは、グルコースレベルを直接測定しないデータソースである。システム1100は、図10に示されるものの一実装であり得る。
【0184】
1100は、グルコース-インスリン規制モデル1165と、パラメータ推定器1189とを含むことができる。モデル1165は、最初に、未知のパラメータ(例えば、対象に特有ではないデフォルトパラメータまたは無作為化されたパラメータ)を含むことができる。モデル1165は、HRM1108-1からの訓練データおよび対象1108-2によって記録される食品データを受信し、シミュレートされたグルコースレベル1157を発生させることができる。パラメータ推定器1189は、対象1130のCGMセンサ1108-0からの現在のCGMデータ1159およびシミュレートされたグルコースレベル1157を利用し、モデル1165を通して逆伝搬し1155、モデル1165の時変パラメータを調節することができる。いったんモデル1165が、十分に正確なシミュレートされたグルコースレベル1157を発生させると、時変パラメータ1163(モデル1165が対象データを用いて訓練されるにつれて、対象1130に対して個人化されると見なされ得る)が、リアルタイム予測部分1167に提供されることができる。
【0185】
リアルタイム予測部分1167は、訓練部分1169によって開発される個人化された時変パラメータ1163を受信し得る、生理学的モデル1118を含むことができる。HRM1108-1および食品ロギング1108-2の間接データソースを使用して(すなわち、CGMセンサ1108-0からのグルコースレベルの直接測定値を使用することなく)、生理学的モデル1118は、予測されるグルコースレベル1161を発生させることができる。このように、グルコースレベルは、より安価でよりアクセス可能なセンサを用いて、対象に関して予測されることができる。
【0186】
実施形態は、対象挙動を予測および分類するためのMLアーキテクチャを利用する、種々のシステムならびに方法を含むことができるが、実施形態はまた、データをそのようなMLアーキテクチャに提供するための方法を含むこともできる。
【0187】
図12Aは、ある実施形態による、データオブジェクトを処理するための方法1201のフロー図である。方法1201は、1つ以上の場所で1つ以上の適切にプログラムされたコンピュータのシステムによって実施されることができる。本システムは、メモリ内に1つ以上のデータ処理オブジェクトを生成することができる(1201-0)。そのようなアクションは、不揮発性記憶ユニット上に記憶されたデータを転送すること、またはユーザから受信されるデータをMLコンピューティングシステムのシステムメモリ内に蓄積することを含むことができる。本システムは、データ処理オブジェクトを装飾し、それがMLプロセスによって処理された後にメッセージを発生させることができる(1201-2)。そのようなアクションは、データ処理オブジェクトを、メッセージング関数を含む、より複雑なオブジェクトに変換することを含むことができる。
【0188】
本システムは、MLプロセスが利用可能であるかどうかを判定することができる(1201-4)。プロセスが利用可能である場合(1201-4からの「はい」)、本システムは、装飾されたデータ処理オブジェクトを処理することができる(1201-6)。そのようなアクションは、訓練、推論、または他の動作のために、データをANNもしくは任意の他の好適な統計学習エージェントに適用することを含むことができる。本システムは、次いで、データ処理オブジェクトのための後処理メッセージが受信されたかどうかを判定することができる(1201-8)。いったん後処理メッセージが受信されると(1201-8からの「はい」)、本システムは、最後のデータ処理オブジェクトが処理されたかどうかを判定することができる(1201-10)。処理されるべきさらなるデータ処理オブジェクトが存在する場合(1201-10からの「いいえ」)、本システムは、次のデータ処理オブジェクトに進むことができ(1201-12)、1201-2に戻ることができる。
【0189】
図12Bは、一実施形態による、データオブジェクトを装飾するためのコード1253の一実施例である。そのようなコードは、コンピューティングシステムの1つ以上のプロセッサによって実行可能であり得る。コード1253は、データ処理オブジェクトを装飾し、いったんそれが処理されるとメッセージを発生させ得る、(1)(「run_service」)に示される関数1251を含むことができる。(2)では、関数は、処理されるべきデータを受信するためにメモリ内にオブジェクトを生成することができる。(3)では、メモリ内のデータオブジェクトは、処理されるべきデータを受信することができる。(4)では、プロセス標的が、所望のメッセージを発生させるように装飾されることができる。(5)では、複数の分岐プロセスのうちの1つのプロセスが、装飾されたオブジェクト上で動作するようにインスタンス化されることができる。(6)では、本プロセスが、開始されることができる。
【0190】
図12Bはまた、装飾されたデータ処理オブジェクトによって発生されるエグレスメッセージをカプセル化するための関数1249-0「service_encode」、ならびにメッセージエンコーディング関数1251-0を呼び出す、装飾関数「post_process_decorator」1249-1も示す。
【0191】
図12Cおよび12Dは、ある実施形態による、データ処理動作を示すシステム1200のブロック図である。図12Cを参照すると、システム1200は、システムメモリ1247と、機械学習サービス1241と、前および後処理関数1233とを含むことができる。データ処理オブジェクトは、システムメモリ1247内に生成されることができる。1245’として示されるデータ処理オブジェクトは、結果1235を発生させるように処理されている。1245として示されるデータ処理オブジェクトは、まだ処理されていない。
【0192】
データ処理オブジェクト内のデータが処理される前に、装飾関数の動作によって、データ処理オブジェクト1245が、メッセージング関数を含むオブジェクト1243に変換されることができる。オブジェクト1243は、MLサービス1241の利用可能なプロセス1239によって処理されることができる。いくつかの実施形態では、MLサービス1241のプロセスは、非同期プロセスであり得る。ビジープロセスが、1239’として示される。終了しつつある(すなわち、空くべき次のプロセスである)ビジープロセスが、1239”として示される。いったんデータ処理オブジェクトの処理が完了すると、結果(例えば、1235)が、システムメモリ1247に返されることができる。加えて、装飾の動作によって、エグレスメッセージが、発生されることができる1237。
【0193】
図12Dを参照すると、エグレスメッセージ1237の発生が、プロセスが利用可能である1239というインジケーションとして使用されることができる。次のデータ処理オブジェクトが、装飾され1243、利用可能なプロセス1239に提供されることができる。
【0194】
上記の実施形態は、種々の方法を説明するが、明示的および暗示的に付加的な方法の両方が、ここで、フロー図を参照して説明されるであろう。
【0195】
図13は、ある実施形態による、方法1301のフロー図である。方法1301は、1つ以上の場所で、1つ以上の適切にプログラムされたコンピュータのシステム、例えば、本開示に前述で説明されたシステムのうちの1つによって実施されることができる。動作時、本システムは、一次センサデータおよび二次データソースを用いて訓練することによって、機械学習を用いて対象のための生物物理学的モデルを生成することができる(1301-0)。本動作は、本明細書の実施形態のうちのいずれかまたは均等物による、モデルを生成することを含むことができる。いくつかの実施形態では、一次センサデータソースは、予測されるものと同一である対象応答に関するデータを提供することができる。二次データソースは、予測されるものと同一ではないデータを提供することができる。いくつかの実施形態では、一次センサデータは、二次データソースからのデータよりも入手することが困難であり得る。さらに、一次センサデータソースおよび二次データソースは、特定の対象からのものであり得る。したがって、生物物理学的モデルは、特定の対象に対して個人化されたモデルであり得る。
【0196】
本システムは、二次データソースから現在のデータを受信することができる(1301-2)。そのようなアクションは、対象からセンサデータを受信することを含むことができる。対象応答が、次いで、少なくとも現在の二次センサデータを伴う生物物理学的モデルを用いて予測されることができる(1301-4)。本システムは、予測される対象応答が1つ以上の所定の限界外であるかどうかを判定することができる(1301-6)。そのようなアクションは、予測される応答を、対象によって確立される限界または目標と比較することを含むことができる。そのような目標は、個人的目標、または健康の必要性によって決定付けられる目標であり得る。予測される応答が、限界外ではない(1301-6からの「いいえ」)場合、本システムは、1つのタイプの所定の出力を発生させることができる(1301-10)。示される特定の実施形態では、これは、対象が「軌道に乗っている」ことを示す、対象のためのメッセージを含むことができる。予測される応答が、限界外である(1301-6からの「はい」)場合、本システムは、別のタイプの所定の出力を発生させることができる(1301-8)。示される特定の実施形態では、これは、講じられるべき可能性として考えられるアクションを示す、対象のためのメッセージを含むことができる。アクション1301-08および/または1301-10からの出力は、第三者もしくは中間関係者(例えば、医療専門家)、ならびに対象に対するものであり得ることを理解されたい。
【0197】
いくつかの実施形態では、本システムは、対象のグルコースレベルを予測することができる。一次センサは、グルコースレベルを直接測定するセンサ(例えば、CGM)であり得る。二次センサは、直接予測されるべき応答ではなく、対象活動を追跡するセンサ(例えば、HRMおよび/または食品ロギング)であり得る。
【0198】
図14は、ある実施形態による、健康管理1401の方法のフロー図である。方法1401は、1つ以上の場所で、1つ以上の適切にプログラムされたコンピュータのシステム、例えば、本開示に前述で説明されたシステムのうちの1つによって実施されることができる。動作時、本システムは、直接データおよび間接データを用いて対象のための1つ以上のML生物物理学的モデルを生成することができる(1401-0)。いくつかの実施形態では、直接データソースは、方法1401で予測されるものと同一である、生物物理学的応答に関するデータを提供することができる。間接データソースは、予測されるべきものと同一ではないデータを提供することができる。いくつかの実施形態では、直接データソースおよび/または間接データソースからのデータの全てもしくは一部は、個人化された生物物理学的モデルを形成するように特定の対象からのものであり得る。
【0199】
本システムは、対象の健康に基づいて、生物物理学的応答への限界を設定することができる(1401-2)。そのような限界は、静的限界または動的限界であり得、変化率を含むことができる。本システムは、対象に関する現在の間接データを受信することができる(1401-4)。本システムは、動作1401-0において生成されるモデルを使用して、間接データから対象の1つ以上の将来の応答を推論することができる(1401-6)。本システムは、予測される応答が1つ以上の応答限界外であるかどうかを判定することができる(1401-8)。予測される応答が、限界外ではない(1401-8からの「いいえ」)場合、本システムは、1401-4に戻ることができる。
【0200】
予測される応答が、限界外である(1401-8からの「はい」)場合、予測される応答と限界との間の偏差が、判定されることができる(1401-10)。そのような定量化された偏差に基づいて、1つ以上の是正アクションが、判定されることができる(1401-12)。メッセージが、次いで、1つ以上の提案される是正アクションとともに、予期される偏差を対象に通知して、対象に送信されることができる(1401-14)。
【0201】
随意に、予測される応答が、限界外である(H70-8からの「はい」)場合、反復率(例えば、間接データが受信またはサンプリングされる率)が、増加されることができる(1401-16)、および/または第三者が、通知されることができる(1401-18)。
【0202】
図15は、ある実施形態による、対象1501を指導する方法のフロー図である。方法1501は、1つ以上の場所で、1つ以上の適切にプログラムされたコンピュータのシステム、例えば、本開示に前述で説明されたシステムのうちの1つによって実施されることができる。本システムは、第1のセンサデータおよび対象データを用いて、対象のための1つ以上のML生物物理学的モデルを生成することができる(1501-0)。そのようなアクションは、本明細書の実施形態のうちのいずれかまたは均等物による、モデルを生成することを含むことができる。いくつかの実施形態では、第1のセンサデータは、人体から直接、生物物理学的読取値を取り込む、センサからのデータであり得る。対象データは、対象によって提供されるデータであり得る。
【0203】
本システムは、対象から目標関連限界を受信する(1501-2)。そのようなアクションは、対象から健康、挙動、または他の目標を受信することと、そのような限界が予測される対象応答を用いて感知され得る方法を判定することとを含むことができる。対象のための可能性として考えられる報酬が、受信されることができる(1501-4)。そのようなアクションは、対象の個人的選好に基づいて、報酬を判定することを含むことができる。
【0204】
本システムはまた、対象目標に関連する対象のための可能性として考えられるアクションを受信/推論することもできる(1501-6)。そのようなアクションは、対象が好む活動を判定することを含むことができるが、そのようなアクションはまた、本明細書に説明されるように推論される「正準」アクションならびに均等物を使用すること、および/または選択のためにそれを提示することを含むこともできる。
【0205】
依然として、図15を参照すると、対象データが、受信されることができる(1501-8)。そのような受信されたデータを使用して、対象の将来の応答が、MLモデルから推論されることができる(1501-10)。本システムは、予測される対象応答が目標関連限界のうちの1つ以上の外であるかどうかを判定することができる(1501-12)。予測される応答が、限界外ではない(1501-12からの「いいえ」)場合、本システムは、報酬を対象に送信することができる(1501-20)。予測される応答が、限界外である(1501-12からの「はい」)場合、本システムは、目標を満たすためのアクションを奨励するメッセージを対象に送信することができる(1501-14)。加えて、目標を満たすように講じられ得る特定のアクションを提案するメッセージが、送信されることができる(1501-16)。そのような特定のアクションは、1501-6からのアクションを含むことができる。示される特定の実施形態では、本システムは、目標を満たすための報酬を提供する、または示すことができる(1501-18)。
【0206】
ここで図16A-16Cを参照すると、データ入手のための対象デバイスアプリケーションおよび方法が、一連の略図に示される。図16Aを参照すると、ユーザデバイス1610は、ユーザデバイス1610の1つ以上のプロセッサによる実行のために、不揮発性メモリ等のメモリ内に、その上に記憶されたアプリケーション1628を含むことができる。ユーザデバイス1610は、スマートフォンとして示されるが、ユーザデバイスは、本明細書に示されるもののうちのいずれかまたは均等物の形態をとることができる。
【0207】
図16Bを参照すると、アプリケーションが、アクティブであるとき、ユーザデバイスは、1つ以上のセンサデバイス1620-0、1620-1に接続する、もしくは接続されることができる。センサデバイス(1620-0、1620-1)は、対象の生物物理学的応答を感知することができる。示される特定の実施例では、センサデバイスは、HRMと、CGMとを含むことができる。しかしながら、代替実施形態は、所望のモデル化された応答のために好適なセンサを含むことができる。センサデバイス(1620-0、1620-1)からのデータが、直接、もしくは1つ以上の他のデバイスを介して、学習動作のためにMLサービス1602に提供されることができる。そのような学習動作は、本明細書に説明されるもののうちのいずれかまたは均等物を含むことができる。いくつかの実施形態では、HRMおよびCGMデータは、グルコースレベルを予測し得る、個人化されたグルコースレベル応答モデルを生成するように、MLサービスに提供されることができる。
【0208】
図16Cを参照すると、アクティブなアプリケーションはまた、対象が予測される生物物理学的応答に関連するデータを記録することを可能にすることもできる。そのような記録されたデータは、直接、もしくは1つ以上の他のデバイスを介して、学習動作のためにMLサービス1602に提供されることができる。いくつかの実施形態では、アプリケーションが、データ値を記録するための種々の方法を提供することができる。いくつかの実施形態では、アプリケーションは、食品データ(例えば、消費された食品)が、画像捕捉1622-0、音声入力1622-1によって、または手動で(例えば、テキストを入力する)1622-2、記録されることを可能にすることができる。しかしながら、そのようなデータ入力方法は、限定的と解釈されるべきではない。本明細書に記述されるように、そのようなMLモデルは、そのような記録されたデータから栄養情報を推論することができる。すなわち、そのようなデータはまた、学習動作のための栄養データを生じさせ得る、初期推論動作のために使用されることもできる。
【0209】
ここで図17A-17Fを参照すると、推奨を発生させるための対象デバイスアプリケーションが、一連の略図に示される。図17Aを参照すると、ユーザデバイス1710は、ユーザデバイス1710の1つ以上のプロセッサによる実行のために、不揮発性メモリ等のメモリ内に、その上に記憶されたアプリケーション1728を含むことができる。ユーザデバイス1710は、スマートフォンとして示されるが、ユーザデバイスは、本明細書に示されるもののうちのいずれかまたは均等物の形態をとることができる。アプリケーション1728は、図16A-16Cに示されるものと同一である、または異なり得る。
【0210】
図17Bを参照すると、アプリケーションが、アクティブであるとき、ユーザデバイスは、1つ以上のセンサデバイス1720-1に接続する、もしくは接続されることができる。センサデバイス1720-1は、対象の1つ以上の生物物理学的応答を感知することができる。いくつかの実施形態では、センサデバイス1720-1は、対象アクションを予測し、推奨を行うために利用される生物物理学的応答と生物物理学的応答を感知する、間接データソース内にあり得る。示される特定の実施例では、センサデバイス1720-1は、対象のグルコースレベルを予測するためのデータを提供し得る、HRMであり得る。センサデバイス1720-1からのデータが、直接、もしくは1つ以上の他のデバイスを介して、推論動作のためにMLサービス1702に提供されることができる。そのような推論動作は、本明細書に説明されるもののうちのいずれかまたは均等物を含むことができる。いくつかの実施形態では、HRMおよび他のデータは、対象のグルコースレベルを予測するように、MLサービスに提供されることができる。
【0211】
図17Cを参照すると、アクティブなアプリケーションはまた、対象が予測される生物物理学的応答に関連するデータを記録することを可能にすることもできる。データロギングは、図16Cに関して記述されるものと同一の様式(例えば、画像1722-0、音声1722-1、手動入力1722-2)で起こり得る。しかしながら、記録されたデータは、推論動作のためにMLサービス1702に提供されることができる。特定の実施形態では、記録された食品データおよびHRMデータが、対象グルコースレベルを予想するために使用されることができる。
【0212】
図17Dおよび17Eを参照すると、センサ1720-1からのデータおよび/または記録されたデータに応答して、アプリケーション1728は、MLサービス1702から推奨を受信することができる。推奨は、推論動作から、および/または対象によって提供される選好もしくは選択から導出されることができる。示される実施形態では、図17Dは、活動推奨1731-0を示す。図17Eは、栄養推奨1731-1を示す。
【0213】
図17Fを参照すると、対象の予測される生物物理学的応答が所望の限界内である場合において、アプリケーションは、報酬1729を提供することができる。いくつかの実施形態では、報酬が、アプリケーションサーバ1704によって提供されることができる。
【0214】
図18Aは、ある実施形態による、個人化された応答モデル生成システム1840のブロック図である。システム1840は、個人化されていないモデルセクション1840-0と、個人化されたデータセクション1840-1と、結果として生じる個人化されたモデル1854とを含むことができる。個人化されていないモデルセクション1840-0は、個人化されていないバイオメトリックデータ1846と、開始バイオメトリックモデル1848と、導関数1850と、個人化されていないバイオメトリックモデル1852とを含むことができる。個人化されていないバイオメトリックデータ1846は、1つ以上の物質が身体もしくは血流に進入する、またはそこから除去される率等の一般集団に関する経時的な生物物理学的応答に関するデータであり得る。開始バイオメトリックモデル1848は、生物物理学的応答を予測するためのモデルであり得、いくつかの実施形態では、微分方程式の形態であり得る。開始バイオメトリックモデル1848は、いくつかの関数を含むことができ、そのうちの少なくとも1つは、個人化されていないバイオメトリックデータ1846から導出され得る。いくつかの実施形態では、モデルを導出することは、機械学習動作(例えば、回帰)を使用し、個人化されていないデータを関数にフィッティングすることを伴うことができる。導関数を伴うバイオメトリックモデルが、生成されることができる。そのようなモデルが、個人化されていないバイオメトリックデータに基づく、1つ以上の関数を含むため、個人化されていないパラメータを含むことができる。
【0215】
個人化されたデータセクション1840-1は、対象バイオメトリックセンサデータ1842を含むことができる。個人化されたバイオメトリックパラメータが、個人化されたデータ1840-1から抽出されることができる。バイオメトリックセンサデータ1842は、個人化された応答が予測されるであろう、対象に関するセンサデータであり得る。抽出される個人化されたパラメータ1844は、モデル1852の個人化されていないパラメータと同一のパラメータを表すことができる。個人化されたパラメータ1844の抽出は、バイオメトリックセンサデータ1842を予期される応答にフィッティングしようとする、機械学習を用いて遂行されることができる。しかしながら、他の実施形態では、個人化されたパラメータ1844は、一実施例のみとして、臨床試験等の他の手段によって判定されることができる。
【0216】
1852の個人化されていないバイオメトリックパラメータは、導関数および個人化されたパラメータ1854を伴うバイオメトリックモデルを生成するように、1844の抽出される個人化されたパラメータと代用されることができる。
【0217】
図18Aはまた、バイオメトリック応答予測システム1860も示す。システム1860は、1854からのモデルを利用し、1840-1の対象に関する個人化されたバイオメトリック応答を提供することができる。導関数1856に関する個人データが、モデル1854に提供されることができ、モデルは、個人化されたバイオメトリック応答1858を発生させることができる。いくつかの実施形態では、システム1860は、入力データとして個人データ1856を用いて、推論動作を実行することができる。
【0218】
本明細書に説明されるようなシステムは、任意の好適な個人化された予測されるバイオメトリック応答を提供するために利用されることができるが、いくつかの実施形態では、モデルが、経時的なグルコース(血糖)応答を予測することができる。そのような実施形態は、図18Bに示される。
【0219】
図18Bは、ある実施形態による、血糖応答モデル生成システム1840’のブロック図を示す。システム1840’は、個人化されていないモデルセクション1840-0’と、個人化されたデータセクション1840-1’と、個人化された血糖予測モデル1854’とを含むことができる。個人化されていないモデルセクション1840-0’は、個人化されていない応答データ1846’と、グルコース調整モデル1848’と、食品導関数1850’と、個人化されていない血糖予測モデル1852’とを含むことができる。個人化されていないバイオメトリックデータ1846’は、一般集団からの食品データ1846-0’および/または他の血糖応答データ1846-1’への個人化されていない血糖応答であり得る。他の血糖応答データ1846-1’は、多くの可能性として考えられる実施例のうちの1つのみとして、食品に関して血糖指数データから統計的に計算されるデータであり得る。
【0220】
グルコース調整モデル1848’は、経時的にグルコース率をもたらす、微分方程式の形態であり得る。多くの可能性として考えられる実施例のうちの1つのみとして、グルコース調整モデル1848’は、グルコース産生部分と、グルコース更新部分とを含むことができる。食品源関数1850’は、個人化されていない応答データ1846’から導出されることができる。いくつかの実施形態では、食品源関数1850’は、消費された食品に応答して、グルコースの発生を表す関数であり得る。いくつかの実施形態では、そのような関数は、個人化されていないデータを関数にフィッティングする機械学習動作(例えば、回帰モデル)を使用して、導出されることができる。
【0221】
1つ以上のグルコース調整モデル1852’は、導関数を使用して生成されることができる。そのようなモデルは、食品源関数1850’、ならびに個人化されていない血糖応答パラメータを含むことができる。いくつかの実施形態では、そのようなパラメータは、人口統計同等データセットを用いてモデルを導出する(例えば、訓練する)ことによる、人口統計同等パラメータであり得る。しかしながら、他の実施形態では、人口統計同等パラメータは、教師なしまたは教師あり訓練から生じる、「隠れた」もしくは埋め込まれた群であり得る。特定の実施形態では、そのようなパラメータは、1つ以上のインスリン抵抗パラメータを含むことができる。
【0222】
個人化されたデータセクション1840-1’は、個人化されたグルコース応答データ1842’と、個人化された血糖応答パラメータ1844’の抽出とを含むことができる。個人化されたグルコース応答データ1842’は、個人食品刺激データ1842-0’と、対応する個人グルコースデータ1842-1’とを含むことができる。いくつかの実施形態では、個人食品刺激データ1842-0’が、対象によって摂食される食品を表すデータ(例えば、食品ロギング)であり得る一方、個人グルコースデータ1842-1’は、持続的グルコース監視(CGM)デバイスまたはある他のグルコース計等の感知システムによって読み取られるグルコースレベルであり得る。そのようなデータは、対象が摂食した食品への経時的な対象の個人血糖応答を表すことができる。抽出される個人化された血糖応答パラメータ1844’は、1852’の個人化されていない血糖応答パラメータに対応することができる。特定の実施形態では、そのようなパラメータは、1つ以上の個人インスリン抵抗パラメータを含むことができる。パラメータは、個人食品刺激データ22-0’および個人グルコースデータ1842-1’から導出されることができる。
【0223】
1852’の個人化されていない血糖応答パラメータは、個人化されたグルコース調整モデル1854’を生成するように、1844’の抽出される個人化された血糖応答パラメータと代用されることができる。いくつかの実施形態では、個人化されたグルコース調整モデル1854’は、以下の形態をとることができ、
dG/dt=Ffood(food,t…)+Fproduce(G(t)…)+Fuptake(G(t)…)
式中、dG/dtは、経時的な体内のグルコースレベル(例えば、血糖レベル)の変化率であり、Ffoodは、摂食された食品(食品)の特性および時間に依存し得る食品源関数であり、Fproduceは、身体のグルコース産生を表すことができ、Fuptakeは、身体のグルコース取り込みを表すことができる。関数のうちのいずれかは、本明細書に記述されるようなパラメータを含むことができる。例えば、インスリン抵抗パラメータが、関数Fuptakeに含まれることができる。
【0224】
図18Bは、結果として生じる血糖応答予測システム1860’を示す。システム1860’は、モデル1854’を利用し、個人化されたデータ1842’を提供した対象に関する個人化された血糖応答を提供することができる。食品源データ1856’は、モデル1854’に提供されることができ、モデルは、個人化された血糖応答1858’を発生させることができる。いくつかの実施形態では、システム1860’は、リアルタイムで入力データとして食品源データ1856’を用いて推論動作を実施することができる。
【0225】
このように、実施形態は、従来のアプローチよりも個人化され得る、予測されるグルコースレベルを発生させることができる。いくつかの従来のアプローチでは、対象データは、本明細書に説明されるように、機械学習ソリューションの様式でグルコース調整システムの複雑性を捕捉しない場合がある、線形モデルから推定されることができる。
【0226】
さらに、本明細書の実施形態は、個人に容易かつ即座に適用可能である、方法およびシステムを提示する。いったんグルコース調整モデルが個人化されていないデータから構築されると、対象に関する個人化されたパラメータが、その対象のグルコースレベルを予測するためのグルコース調整モデルに組み込まれることができる。これは、対象によって発生される訓練データ(例えば、食事日記、血糖レベル、活動)を使用し、その同一の対象のためのモデルを生成し得る、従来のアプローチと対照的である。次いで、同一のデータが、モデルへの推論動作のために要求される。これは、個人化されたパラメータを導出し、それらを既存のモデル(個人化されていないデータを用いて構築される)に組み込むことと著しく対照的である。
【0227】
本明細書で記述されるように、いくつかの実施形態では、対象に関する個人化されたパラメータは、人口統計同等パラメータであり得る。すなわち、対象の特徴は、対象を検査する必要なく、対象に関する個人化されたパラメータを導出するように、大規模データセットを用いて生成されるモデルに従って分類されることができる。多くの実施例のうちの1つのみとして、インスリン抵抗パラメータが、個人が血液検査または同等物を受ける必要なく、人口統計同等インスリンパラメータを発生させるように、種々の因子(例えば、年齢、性別、身体サイズ/タイプ、生活様式、場所、家系の位置付け、既知の親戚、好ましい食事、および多数のその他)のうちのいずれかに従って、個人を分類することによって、導出され得る。
【0228】
実施形態は、対象バイオメトリック応答をモデル化および予測するためのシステムならびに方法を含むことができるが、実施形態はまた、アイテムの全ての属性を必ずしも有することなく、アイテムの標的特徴を予測するためのシステムおよび方法を含むこともできる。
【0229】
図19Aは、ある実施形態による、アイテムの特徴を予測するためのシステムおよび方法のブロック図である。図19Aは、予測モデルを生成するための訓練セクション1970、および標的値を予測するための推論セクション1972を示す。訓練セクション1970は、訓練データ1922と、属性1962の無作為選択と、補定AE1964と、双方向リカレントニューラルネットワーク(RNN)および/またはLSTM1966(以降ではLSTM)とを含むことができる。訓練データ1922は、複数のデータアイテムのための属性のセットおよび対応する標的を含むことができる。すなわち、各データアイテムは、アイテムのための標的(特徴)を生じさせる、複数の属性から成ってもよい。標的は、訓練動作のための標識としての役割を果たすことができる。アイテムのための属性が、訓練データから無作為に選択されることができる。AE1964は、属性1922のサブセットから、または属性1922の破損したセットから、欠落した属性を補定するように訓練されることができる。訓練プロセスは、属性のサブセットまたは破損した属性を訓練されていないモデルに提供することと、そのような属性を隠れた表現にマッピングすることと、隠れた表現から完全または破損していない属性を再構築しようとすることとを伴うことができる。再構築は、実際の属性と比較されることができ、モデルのパラメータは、それに応じて更新されることができる。本プロセスは、収束まで、すなわち、再構築エラーが基準を満たすまで、繰り返されることができる。ある場合には、訓練属性が、無作為に選択されることができる(1962)。双方向LSTM1966は、選択される属性からアイテムのための標的を予測するように、現在選択されている属性とともに、AE1964からの補定される属性上で訓練されることができる。
【0230】
推論セクション1972は、訓練されたAE1964と、訓練された双方向LSTM1966とを含むことができる。対象は、補定AE1964および双方向LSTM1966へのアイテム1968の入力属性であり得る。各属性が入力されるにつれて、補定AE1964は、欠落した属性を補定することができる。各入力属性および補定される属性に応答して、双方向LSTM1966は、標的特徴1969を発生させることができる。このように、双方向LSTM1966は、属性の不完全なセットから標的を予測することができる。
【0231】
本明細書に説明されるようなシステムは、複数の属性を有する任意の好適なアイテムに関して標的特徴を予測するために利用されることができるが、いくつかの実施形態では、システムおよび方法は、食品アイテムに関する血糖値を予測することができる。そのような実施形態は、図C2AおよびC2Bに示される。
【0232】
図19Bは、血糖応答モデルを生成するための訓練セクション1970’を示す。訓練セクション1970’は、訓練栄養データ1922’と、無作為栄養素選択1962’と、雑音除去補定AE1964’と、双方向LSTM1966’とを含むことができる。訓練栄養データ1922’は、種々の食品アイテムに関する栄養素および対応する血糖値を含むことができる。血糖値は、人物のグルコース応答に関連する任意の好適な値(例えば、血糖)であり得、いくつかの実施形態では、血糖指数(GI)、血糖負荷(GL)、または両方を含むことができる。雑音除去および補定AE1964’は、無作為に選択された栄養素に基づいて、アイテムに関する栄養素値を補定するように訓練されることができる。双方向LSTM1966’は、血糖値を予測するように、雑音除去補定AE1964’からの補定される栄養素および現在選択されている栄養素を用いて訓練されることができる。
【0233】
図19Cを参照すると、血糖値予測方法およびシステム1972’は、図19Bにおいて上記に記述されるように訓練される、雑音除去補定AE1964’および双方向LSTM1966’を含むことができる。動作時、対象は、食品アイテム1968’の栄養素を雑音除去補定AE1964’および双方向LSTM1966’に入力することができる。各栄養素が入力されるにつれて、雑音除去補定AE1964’は、付加的栄養素を補定することができる。各入力された栄養素および補定された栄養素に応答して、双方向LSTM1966’は、予測される血糖値を発生させることができる。いくつかの実施形態では、血糖値(GI/GL)が、各栄養素が入力されるにつれてリアルタイムで対象に提供されることができる。
【0234】
実施形態は、属性を補定し、アイテムの標的特徴を予測し得るシステムを含むことができるが、実施形態はまた、複数のセンサを使用して、対象に関する欠落したセンサデータを補定するためのシステムおよび方法を含むこともできる。
【0235】
図20Aは、ある実施形態による、欠落したセンサデータを補定するためのシステムおよび方法2076のブロック図である。システム2076は、1つ以上のセンサ2078と、ML埋め込みシステム2080と、ML補定システム2082と、正規化システム2084とを含むことができる。センサ2078は、経時的に人物の生物物理学的応答を検出する、1つ以上のセンサを含むことができる。ある場合には、生物物理学的応答データは、欠落している、破損している、または別様に利用可能もしくは有効ではないと判定され得る。ML埋め込みシステム2080は、ANNを使用して、センサ2078からのデータを埋め込むことができる。本開示では、用語「埋め込む」または「埋め込み」は、データが実数のベクトルにマッピングされる、プロセスを指し得る。結果として生じるベクトル空間は、入力よりも低い次元を有し得る。したがって、埋め込みは、次元縮小技法と見なされ得る。複数のセンサ2078が存在するとき、異なるセンサ値が、埋め込み動作の間にともに群化される(例えば、連結される)ことができる。
【0236】
ML補定システム2082は、ML埋め込みシステム2080から埋め込まれた値を受信し、任意の欠落したセンサ読取値に関する値を補定することができる。いくつかの実施形態では、ML補定システム2082は、図19のAEに類似するAEを含むことができる。ML補定システム2082の出力は、正規化システム2084を用いて正規化されることができる。結果として生じる出力は、システム2076に提供されるセンサデータに存在しなかった値を含み得る、補定されたデータ2086であり得る。
【0237】
本明細書に説明されるようなシステムは、任意の好適なタイプのセンサデータに関するデータ値を補定するために利用されることができるが、いくつかの実施形態では、本システムおよび方法は、グルコースおよび/または心拍数監視に関するデータを補定することができる。
【0238】
図20Bは、ある実施形態による、欠落したセンサデータを補定するためのシステムおよび方法2076’のブロック図である。システム2076’は、複数の異なるセンサタイプ2016、2018からデータを受信することができる。一実施形態では、センサ2016は、CGMであり得、センサ2018は、HRMであり得る。ML埋め込みシステム2080’は、センサ2016/2018からのデータを連結し、ニューラルネットワークを使用して、それらを単一値に埋め込むことができる。いくつかの実施形態では、ML補定システム2082’は、スタック式雑音除去AEを含むことができる。正規化システム2084’は、ML補定システム2082’の出力を正規化し、補定されたデータ2086’を発生させることができる。
【0239】
図20Cは、システム2076’による処理に先立ったセンサデータ2018および2016を示す。示されるように、センサデータ2016は、欠落した部分417を有する。図20Dは、システム2076’の動作によって提供された、補定されたデータ419を含み得る、センサデータ2016’を示す。
【0240】
実施形態は、センサデータセットから欠落したデータ値を補定し得る、システムを含むことができるが、実施形態はまた、データセットの品質を判定するためのシステムおよび方法を含むこともできる。図21Aは、そのような実施形態による、方法およびシステム2188のブロック図である。
【0241】
システム2188は、データベースシステム2190と、電子データ処理システム2192とを含むことができる。データベースシステム2188は、1つ以上の良好データセット2194(p)と、クエリデータセット2193(q)とを含むことができる。良好データセット2194は、高品質データセットであり得る。クエリデータセット2193は、評価のためのデータセットであり得る。いくつかの実施形態では、データセット2193/2194は、標識データセットであり得る。
【0242】
電子データ処理システム2192は、品質スコア2198をもたらす、分類子セクション2196を含むことができる。分類子セクション2196は、分類子として構成されるニューラルネットワークを含むことができる。分類子は、データ値およびデータ値のための対応する標識の両方を条件とすることができる。分類子の分布は、p(X,Y,Z)であり得、Xは、入力特徴分布を表し得、Yは、カテゴリ標的であり得、Zは、データセットに従って変動し得る。いくつかの実施形態では、Zは、サンプル(x,y)がクエリデータセット(q)からのものである場合、Z=1であり、サンプルが有効データセット(p)からのものである場合、Z=0である、2値分散であり得る。したがって、2値の場合、分類子は、h(x)=p(z=1|x,Y=1)をもたらすように構築されることができる。これは、良好およびクエリデータセットからの分布が同一である(すなわち、p(X,Y|Z=0)=p(X,Y|Z=1))と仮定し得る、従来の分類子と対照的であり、h(x)’=p(y=1|x)に関して構築される。品質スコア2198は、分類子セクション2196によって判定される品質値であり得る。例えば、上記の2値の場合、クエリデータセット(q)または良好データセット(g)のいずれかの中の全てのxに関して、h(x)=0.5である場合、分布は、区別不可能と判定されることができ、したがって、クエリデータセット(q)は、高品質と見なされることができる。
【0243】
ソフトウェアエージェント2199は、次いで、発生された品質スコアに基づいて、クエリデータセット(q)を容認または拒否することができる。そのようなアクションはさらに、クエリデータセットを、訓練、推論、または他の動作で使用するためのデータベースにコピーすることを含むことができる。
【0244】
本明細書に説明されるようなシステムは、種々のタイプのデータセットの品質を判定するために利用されることができるが、いくつかの実施形態では、システムおよび方法は、生物物理学的センサデータを含むデータセットの品質を判定することができる。
【0245】
図21Bは、対応する食品ログ標識を伴うグルコースレベルデータの品質を判定するためのシステムおよび方法2188’のブロック図である。システム2188’は、データベースシステム2190’と、電子データ処理システム2192’とを含むことができる。データベースシステム2190’は、センサ2116からのデータ値および記録されたデータ2120を受信し、良好データセット2194’(p)と、クエリデータセット2193’(q)とを含むことができる。いくつかの実施形態では、データセット2194’/2193’は、食品ログデータに対応するCGMデータであり得る。
【0246】
電子データ処理システム2192’は、品質スコア2198’を発生させる線形分類子2196’を含むことができる。線形分類子2196’は、図21Aに説明されるものに類似する分類子として構成されるニューラルネットワークを含むことができる。品質スコア2198’は、データセットが線形分類子2196’に従って区別可能であった程度を示すことができる。品質スコア2198’は、データセットのタイプに従って変動し得、本明細書に説明されるものまたは均等物の形態をとることができる。エージェント2199’が、クエリデータセット2198’が容認または拒否されるかどうかを判定することができる。
【0247】
実施形態はさらに、センサ信号に基づいて対象の挙動を予測し得る、方法およびシステムを含むことができる。図22Aは、そのような実施形態による、方法およびシステム2201のブロック図である。
【0248】
方法/システム2201は、センサ2216と、対象ロギングデータ2220と、予測システム2205とを含むことができる。センサ2216は、対象2203の生物物理学的応答を記録する、1つ以上のセンサを含むことができる。対象ロギングデータ2220は、対象2203の挙動を記録することができる。
【0249】
システム2205は、分類子2207を訓練し、生物物理学的応答2216から挙動2213を予測することができる。訓練データは、結果として生じる前の挙動2220を用いて標識される、前の生物物理学的応答2216であり得る。
【0250】
本明細書に説明されるようなシステムは、センサデータに応答して種々の挙動のうちのいずれかを判定するために利用されることができるが、いくつかの実施形態では、システムおよび方法が、対象からのグルコースならびに心拍数データに応答して食品ロギングデータを予測することができる。
【0251】
図22Bは、対象2203’からセンサデータおよび食品ロギングデータ2220’を受信する、予測システム2205’を含み得る、システムおよび方法2201’のブロック図である。センサデータは、グルコース計2216’およびHRM2218からのものであり得る。
【0252】
予測システム2205’は、分類子2207’を訓練し、対応する食品摂取周期2209’に関するシグネチャグルコースおよび心拍数信号を導出することができる。予測器システム2207’は、同一の時間周期に関するグルコースセンサデータおよびHRMデータを受信し、応答して、時間周期に関連する摂取された食品2213’を予測することができる。
【0253】
実施形態はさらに、アイテムのテキスト説明からアイテムの組成を判定するための機械学習モデルを有する、システムおよび方法を含むことができる。図23Aは、そのような実施形態による、システム2315のブロック図である。
【0254】
システム2315は、データ入力セクション2317と、処理セクション719と、式データベース2321とを含むことができる。データ入力セクション2317は、オブジェクトに関するテキスト関連データを入手することができる。いくつかの実施形態では、データ入力セクション2317は、対象からの音声データ2323、画像データ2325、またはテキストデータ2327を含むことができる。いくつかの実施形態では、そのようなデータは、対象デバイス(例えば、スマートフォン)によって入手されることができる。
【0255】
処理セクション2319は、非テキストデータをテキストデータに変換することができる。そのような処理は、音声入力データからテキストデータを導出するための音声処理2329、または画像データからテキストデータを導出するための光学文字認識2331を含むことができる。そのような処理は、遠隔システムによって実施されることができるが、そのような処理の全てまたは一部はまた、対象デバイスによって実施されることもできる。
【0256】
処理セクション719はまた、機械学習自然言語処理(NL)解析器2333と、クエリエンジン2335とを含むことができる。NLP解析器2333は、入力テキストの構造を判定することができる。いくつかの実施形態では、NLP解析器2333は、テキストを解析し、その構成語を判定することができ、応答して、そのような単語を特定の順序またはフォーマットで配列することができる。クエリエンジン2335は、配列された単語を式データベース2321に提供し、テキストに対応するオブジェクトを判定することができる。いくつかの実施形態では、クエリエンジン2335は、可能性として考えられるオブジェクトのリスト2339(例えば、優先リスト)を発生させることができる。
【0257】
本明細書に説明されるようなシステムは、アイテムのテキスト説明に基づいてアイテムの組成を判定するために利用されることができるが、いくつかの実施形態では、食品の組成が、メニュー説明等の食品のテキスト説明から判定されることができる。図23Bは、そのような実施形態による、方法/システム2315’の実施例を示す。
【0258】
方法/システム2315’は、食品2327のテキスト文字列説明を受信することができる。いくつかの実施形態では、そのようなテキスト文字列は、メニューアイテム説明であり得る。機械学習NLPシステム2333’は、テキスト文字列を解析することができる。そのような解析は、主格語2343-0および非主格語2343-1を判定し、優先順位を付けることを含むことができる。そのような処理はまた、題名主格、成分主格、およびそのような単語に関する確実性を判定することを含むこともできる。そのような解析に基づいて、NLPシステム2333’は、主格語の存在および確実性を判定し、該当する場合、確実性を伴う題名主格2345-0および確実性を伴う明示的成分2345-1を含む、そのような単語に優先順位を付けることができる。
【0259】
クエリエンジン2335’は、解析されたテキストデータを使用して、レシピデータベース2321’への一連のクエリ動作を実行することができる。示される実施形態では、クエリ動作は、確実性を伴う題名主格2335-0から開始して、優先順位を付けられることができる。クエリ動作は、次いで、非主格優先語2335-1に基づく二次クエリを含むことができる。クエリ結果は、確実性を伴う明示的成分を使用してフィルタ処理されることができる。各クエリに応答して、対応するレシピのリスト2339’が、次第に精緻化されることができる。
【0260】
本システムは、リスト2339’からレシピ2347を選択することができる。いくつかの実施形態では、これは、リストから最良合致を有するレシピを選択することを含むことができる。しかしながら、他の実施形態では、そのようなアクションは、対象がリストからレシピを確認または選択することを含むことができる。選択されたレシピは、選択されたレシピに関する栄養情報(例えば、GI、GL)を発生させ得る、栄養推論システム2349に適用されることができる。
【0261】
実施形態はさらに、そのようなアイテムの特徴に基づいて、アイテム内の構成要素の割合を判定するためのシステムおよび方法を含むことができる。図24Aは、そのような実施形態による、方法およびシステム2451のブロック図である。
【0262】
方法/システム2451は、複数の構成要素から成るアイテムに関するデータを受信することができる。そのようなデータは、全体的アイテム2453およびランク付けされた構成要素データ2455に関する費用および/または報酬値を含むことができる。アイテムの構成要素毎にデータ2453/2455を与えられる、推論セクション2457内で、アイテムに関する種々の費用/報酬が、行列2457-0を生成するように参照されることができる。示される実施形態では、アイテムは、m個の構成要素を含むことができ、アイテムに関するn個の費用/報酬が存在し得、したがって、参照動作が、n×m行列Aを発生させることができる。発生された行列を使用して、方法/システム2451は、成分(例えば、x1>x2…>xm)の既知のランクによって課せられる制約を伴って、費用/報酬(例えば、y=Ax)毎に連立方程式2457-1を解法することができる。そのようなアクションは、任意の好適な技法に従って連立方程式を解法するコンピューティングマシンによって実行される、命令を含むことができる。いくつかの実施形態では、ニューラルネットワークは、機械学習を使用して方程式係数を導出するために使用されることができる。連立方程式を解法することは、アイテム2459内の各構成要素の量を生じさせることができる。
【0263】
本明細書に説明されるようなシステムおよび方法が、好適な費用/報酬データを与えられる、任意のアイテムのランク付けされた構成要素の量を判定するために利用されることができるが、いくつかの実施形態では、食品アイテムの組成は、そのような食品アイテムに関する栄養データおよび食品ラベルに存在するもの等の食品アイテム中の成分のリストに基づいて、判定されることができる。1つのそのようなシステムが、図24Bに示される。
【0264】
システム/方法2451’は、データ入手セクション2461と、処理セクション2457’とを含むことができる。データ入手セクション2461は、画像捕捉デバイス2461-0と、画像処理セクション2461-1とを含むことができる。画像捕捉デバイス2461-0は、食品アイテムラベルの画像を捕捉するために使用されることができる。画像処理セクション2461-1は、n個の食品アイテム栄養成分表(y1,y2…yn)2453’と、m個の食品アイテムのランク付けされた成分(x1,x2…xm)2455’とを含む、捕捉されたラベルから食品アイテムデータを導出することができる。
【0265】
推論セクション2457’は、成分毎に栄養素情報を参照し、全ての成分2457-0’に関してn×m行列Aを生成することができる。図24Aの場合のように、成分(例えば、y=Ax)毎の結果として生じる連立方程式が、制約として成分のランク(例えば、x1>x2…>xm)を伴って、解法されることができる。結果として生じる解法された方程式は、食品アイテム(すなわち、そのレシピ)中の各成分の量をもたらすことができる。導出されたレシピは、選択されたレシピに関する栄養情報(例えば、GI、GL)を発生させ得る、栄養推論システム2449に提供されることができる。
【0266】
図24Cは、実施形態による、処理され得る食品アイテムデータの実施例を示す。食品アイテム2463は、ランク付けされた成分リスト2455”ならびに栄養成分表2453”を含むことができる。しかしながら、成分リスト2455”内の各成分の量は、把握されていない。そのようなデータは、各成分の量を推論するように、方法/システム2451’によって捕捉および処理されることができる。
【0267】
実施形態はさらに、食品に関連する単語の列を処理するための栄養学的に感知性の単語の埋め込みを生成するためのシステムおよび方法を含むことができる。
【0268】
図25Aは、ある実施形態による、訓練動作2565のための方法およびシステムのブロック図である。図25Bは、ある実施形態による、推論動作2567のための方法およびシステムのブロック図である。図25Aを参照すると、訓練方法/システム2565は、食品データ入力2569と、単語埋め込みシステム2571と、結果として生じる栄養学的に感知性の食品の文字列埋め込み2573とを含むことができる。単語埋め込みシステム2571は、埋め込みセクション2571-0と、加重行列2571-1とを含むことができる。食品データ入力2569は、食品に関する単語の文字列および栄養成分表を含むことができる。
【0269】
埋め込みシステム2571内で、埋め込みセクション2571-0は、一実施例のみとして、word2vecを含む、任意の好適な技法に従って、食品の文字列値を埋め込むことができる。加重行列2571-1は、食品の文字列に対応する栄養成分表が、単語埋め込み空間内で加重されるように、訓練動作に含まれることができる。いったん訓練されると、埋め込みシステム2571は、栄養学的に感知性の食品の文字列埋め込み2573を提供することができる。
【0270】
図25Bを参照すると、推論動作では、クエリ食品文字列2577が、栄養学的に敏感である983、単語埋め込みを発生させるように、訓練された埋め込みシステム2571に適用されることができる。
【0271】
上記の実施形態は、明示的および暗示的の両方で種々の方法を説明するが、付加的方法が、フロー図を参照して、ここで説明されるであろう。
【0272】
図26は、ある実施形態による、データセット2685を完成させるための方法のフロー図である。本方法は、1つ以上の場所で1つ以上のコンピュータのシステムによって実施されることができる。本システムは、バイオメトリックまたは食品データセットを受信することができる(2685-0)。そのようなアクションは、限定ではないが、CGMデータセット、HRMデータセット、および/または食品ログを含む、本明細書に説明されるデータセットタイプのうちのいずれかを受信することを含むことができる。本システムは、そのようなデータセットを評価することができる(2685-2)。そのようなアクションは、データセットにギャップが存在する、またはデータセットが別様に低品質を呈するかどうかを判定することを含むことができる。いくつかの実施形態では、これは、本明細書に説明されるような品質判定方法または均等物を含むことができる。
【0273】
データセットが、完全ではないと判定される(2685-2からの「いいえ」)場合、値が、完全なデータセットを形成するように推論および/または補定されることができる2685-4。完全なデータセット(2685-2または2685-4からの「はい」)は、次いで、バイオメトリック応答を予測するために使用されることができる2685-6。いくつかの実施形態では、バイオメトリック応答は、本明細書に説明されるような個人化されたグルコース応答または均等物を含む、対象の血糖レベルを含むことができる。
【0274】
図27は、食品アイテム2787に関する栄養データを導出するための方法のフロー図である。本方法は、1つ以上の場所で1つ以上のコンピュータのシステムによって実施されることができる。本システムは、食品データを受信することができる(2787-0)。そのようなアクションは、本明細書に説明される実施形態のうちのいずれかまたは均等物による、対象が食品アイテムに関連するデータを入力または別様に入手することを含むことができる。本システムは、食品アイテムに関する栄養データがデータベースに存在する(または別様にすでに既知もしくは利用可能である)かどうかを判定することができる(2787-2)。栄養データが把握されていない(2787-2からの「いいえ」)場合、本システムは、食品データ2787-4を使用して、食品アイテムに関する栄養値を発生させる、または推論することができる。栄養データ(2787-2または2787-4からの「はい」)は、次いで、バイオメトリック応答を予測するために使用されることができる2787-6。いくつかの実施形態では、バイオメトリック応答は、本明細書に説明されるような個人化されたグルコース応答または均等物を含む、対象の血糖レベルを含むことができる。
【0275】
図28は、不一致データから標的値「Y」を予測するための推論システムに関して訓練データを生成するためのシステム、ならびに推論システム自体のブロック図である。不一致データは、アイテム(例えば、食品アイテム)の1つ以上の属性(例えば、テキストベースの説明)を定義する第1のデータと、そのようなアイテムまたは類似アイテムに関して予測されるべき標的値(例えば、血糖値)を定義する第2のデータとを含むことができる。いくつかの実施形態では、属性は、標的値よりも取得することが容易である。
【0276】
システム2800は、入力データセクション2806と、埋め込みセクション2818と、訓練データ2806-2と、学習エージェント(例えば、NN)2820Aとを含むことができる。入力データセクション2806は、属性「X」を伴うアイテムを含む、第1のデータセット2806-0と、標的「Y」を伴う同一のタイプのアイテムを含む、第2のデータセット2806-1とを含む、不一致データセットを含むことができる。本開示では、用語「不一致」は、特定のアイテムに関する属性Xが把握されているが、特定のアイテムに関する標的Yが把握されていないことを意味し得る。代替として、または加えて、用語「不一致」は、特定のアイテムに関する標的Yが把握されているが、特定のアイテムに関する属性Xが把握されていないことを意味し得る。ある場合には、XおよびYが両方とも、特定のアイテムに関して、または類似説明を伴うアイテムに関して把握され得る。データセット2806-0および2806-1のアイテムは、異なり得、異なる識別値を有することができる。いくつかの実施形態では、データセット2806-0/1は、テキスト値または数値としてエンコードされたテキスト値を含むことができる。
【0277】
埋め込みセクション2818は、識別値を埋め込むことによって、データセット2806-0および2806-1からのアイテムを合致させることができる。いくつかの実施形態では、そのようなアクションは、ニューラルネットワークを利用し、属性および標的に対応するであろう埋め込まれた値を発生させることを含むことができる。埋め込みセクション2818を用いて発生されるデータは、訓練データ2806-2として記憶されることができる。訓練データ2806-2は、ニューラルネットワーク2820A上で教師あり訓練を行い、属性値Xから標的値Yを予測するために、訓練エージェント2832によって使用されることができる。訓練されたニューラルネットワーク2820Bが、次いで、アイテムを識別する必要なく、むしろ、アイテムの属性を入力して、属性Xから標的Yを予測するために使用されることができる。
【0278】
いくつかの実施形態では、システム23300は、図29により詳細に示されるように、栄養素データから血糖値を予測することができる。
【0279】
システム2800は、入力データセクション2906と、埋め込みセクション2918と、訓練データ2906と、学習エージェント2932とを含むことができる。入力データセクション2906は、栄養情報を伴う食品アイテムの説明を備える、少なくとも1つのデータセット2906-0と、そのような食品アイテム、類似食品アイテム、または異なる食品アイテムに関する血糖データを備える、少なくとも別のデータセット2906-1とを含むことができる。血糖データは、血糖指数(GI)および/または血糖負荷(GL)を含むことができる。データセット2906-0および2906-1は、同一または異なる食品アイテムを含むことができる。
【0280】
埋め込みセクション2918は、栄養情報を伴う食品アイテムの単語の説明および血糖値を伴う食品アイテムの単語の説明を、高次元ベクトル空間内の実数のベクトルにマッピングすることができる。埋め込みセクション2918は、例えば、教師なし学習アルゴリズム(例えば、クラスタリングもしくは次元縮小アルゴリズム)またはニューラルネットワークモデルを使用することによって、そうすることができる。そのような教師なし学習アルゴリズムの実施例は、バッグオブワードモデルおよびn-グラムモデルである。そのようなニューラルネットワークの実施例は、ディープニューラルネットワーク、オートエンコーダ、または同等物である。
【0281】
2つのベクトルの間の距離は、2つのベクトルによって表される食品アイテムの説明の類似性を表し得る。そのような距離は、血糖値が別様に把握されていない食品アイテムの血糖値、または栄養情報が別様に把握されていない食品アイテムの栄養情報を推論するために使用されることができる。ある場合には、特定の食品アイテムに関する栄養情報および血糖値は両方とも、把握され得、推論される必要がない。本開示では埋め込みと称され得る、実数のベクトルは、教師あり学習エージェント2932によって訓練データ2906-2として使用されることができる。そのような埋め込みのための標識は、推論された、または既知の血糖値であり得る。学習エージェント2932は、ニューラルネットワーク2920Aを訓練し、栄養素データからGIまたはGL値を推論することができる。結果として生じる訓練されたニューラルネットワーク2920Bは、入力として栄養成分表を有し、血糖値を推論することができる。
【0282】
図30は、ある実施形態による、モデル生成システムおよび方法3000のブロック図である。システム/方法3000は、初期モデル生成セクション3036と、データ値を予測するためのモデル3042を生成し得る、モデル修正セクション3038とを含むことができる。システム/方法3000は、4つの異なる時系列データセット、すなわち、A、B、C、およびDに基づいて、モデルを生成することができる。データセットAおよびBは、訓練データセット3034-0に関連し得、データセットCおよびDは、訓練データセット3034-1に関連し得る。
いくつかの実施形態では、任意または全てのそのようなデータセットは、1つ以上の生物物理学的センサによって発生される時系列データであり得る。いくつかの実施形態では、データセットAおよびBのみのためのデータは、満足できる予測モデルを生成するために十分ではない場合がある。多くの可能性として考えられる実施例のうちの1つのみとして、データセットAおよびBのいずれか一方または両方は、データが不完全である、もしくは別様に誤っている、ギャップを有し得る。
【0283】
初期モデル生成セクション3036は、データセットAおよびBを伴う初期モデル(G0)を生成することができる。特に、訓練データのM個のセットを使用して、モデルが、値Aを与えられる値Bを予測するように訓練されることができる。いくつかの実施形態では、そのようなアクションは、ニューラルネットワークモデルの教師あり訓練を含むことができる。
【0284】
モデル修正セクション3038は、初期モデルを使用し、異なるデータセットを使用する別のモデルを生成することができる。示される実施形態では、これは、ベースラインとして初期モデルG0を使用することと、データセットCおよびDを用いてモデルG0を再訓練または訓練し続け、新しいモデル3038-0を生成することとを含むことができる。これは、CおよびDのN-1データセットを使用し、新しいモデル(G)を訓練し、値Cを与えられる値Dに到達または接近することを含むことができる。いくつかの実施形態では、そのようなアクションは、ニューラルネットワークモデルの教師あり訓練を含むことができる。モデル修正セクション3038はさらに、異なる訓練セット3038-1からの新しいモデルGデータ値を試験することができる。示される実施形態では、そのようなアクションは、AおよびCのN+Mデータセット上でモデルを試験することを含むことができる。そのような試験は、セクション3038-0および3038-1を用いて収束まで反復することを含むことができる。反復および収束を通して、最良モデル(例えば、最低エラーモデル)が、3042において到達されることができる。
【0285】
時系列入力データセットA’3006は、予測されるデータセットB(3044)に到達するように、最良モデル3042に適用されることができる。いくつかの実施形態では、入力データセットA’3006は、対象のセンサデータであり得、予測されるデータセットBは、対象に関する予測される生物物理学的応答であり得る。
【0286】
本明細書に説明されるようなシステムは、異なるデータセットタイプを使用するモデルを生成するために利用されることができるが、いくつかの実施形態では、モデルは、異なるモダリティタイプのセンサからの訓練データを使用して、1つのモダリティタイプのセンサに関して時系列データを予測することができる。そのような実施形態は、図31に示される。
【0287】
図31は、ある実施形態による、モデル生成システムおよび方法3100のブロック図を示す。システム/方法3100は、モダリティAの時系列センサデータからモダリティBの時系列センサデータを予測することができる。異なるモダリティの時系列センサデータは、異なるセンサタイプを用いて入手されるセンサデータおよび/または異なる手順を使用して入手されるセンサデータであり得る。
【0288】
方法/システム3100は、初期MLモデルセクション3136と、MLモデル修正セクション3138とを含むことができる。そのようなセクションは、異なるモダリティA、B、C、およびDの訓練時系列センサデータセットを使用し、モダリティAのセンサデータセットからモダリティBのセンサデータセットを予測するためのモデルを生成することができる。初期MLモデルセクション3136は、モダリティB3134-0およびモダリティA3134-1の訓練時系列センサデータを受信することができる。モデル(G0)は、モダリティAからモダリティBを予測するように、データのM個のセット上で訓練されることができる。いくつかの実施形態では、訓練データセットAおよびBは、所望の結果のための十分な正確度のモデルの生成を確実にするために十分ではない。結果として生じるモデル(G0)が、ベースラインモデル3136-1として使用されることができる。
【0289】
MLモデル修正セクション3138内で、逆モデル「/G」と称される、モデルG0の逆が、異なるモダリティデータからモダリティAに類似する時系列データ3138-0を推定するために、使用されることができる。示される実施形態では、モダリティCおよびDの時系列データの混合物3134-2が、逆モデル/G上で使用されることができる。逆モデル/Gを用いて発生される類似モダリティAデータ3138-1およびモダリティCの時系列データ3134-3を使用して、逆モデル/Gは、線形フィッティングパラメータ3138-2を推定し、モダリティCデータ3134-3から類似モダリティAデータを発生させるように、訓練されることができる。推定された線形フィットパラメータを使用して、モダリティCデータ3138-5にマッピングされる類似モダリティAデータが、発生されることができる。
【0290】
モデルG(その/Gが逆である)が、次いで、混合モダリティCおよびD3134-2の時系列ならびに類似モダリティAデータ3138-5を使用して、訓練されることができる。特に、モデルGは、3138-4からの類似モダリティAデータから、混合モダリティCおよびDの時系列を発生させるように訓練されることができる。
【0291】
エラーが、M+Nデータセット上のモデルGに関して計算されることができ、そのようなエラーに基づいて、モデルGが、更新されることができる3138-6。更新されたモデルに基づいて、方法/システムは、3138-0に戻り、改正された逆モデル/Gを発生させることができる。そのようなプロセスは、最小エラーのモデルが発生される3142まで、反復3146し続けることができる。
【0292】
モダリティAの時系列センサデータ3106が、モダリティBの時系列センサデータ3144を発生させるように、最小エラーモデルG3142に適用されることができる。
【0293】
いくつかの実施形態では、2つ以上の時系列センサデータは、グルコースレベルを発生させる、異なるタイプのグルコース計を含むことができる。
【0294】
実施形態は、時系列データをモデル化および予測するためのシステムならびに方法を含むことができるが、実施形態はまた、経時的にエラーを受け得る時系列データセットを補正するためのシステムおよび方法を含むこともできる。
【0295】
図32は、ある実施形態による、時系列データを補正するためのシステム3200のブロック図である。システム3200は、正しい(または補正された)時系列データ3248-0、および固有または導入されたエラーを有し得る、未加工時系列データ3248-1を訓練することによって、補正モデルを生成し得る、モデルセクション3252を含むことができる。
【0296】
モデルセクション3252は、較正モデル3252-1を訓練し、時系列センサ未加工データ3208-0から補正または較正された時系列データ3254を発生させることができる。モデルは、未加工(3248-1)および補正された(3248-0)時系列データの訓練セット上で訓練されることができる。未加工時系列データ3248-1の訓練セットは、入力として、訓練されていないまたは部分的に訓練された較正モデル3252-1に提供されることができ、補正された時系列データ3248-0の訓練セットは、標識としての役割を果たすことができる。訓練されていないまたは部分的に訓練された較正モデル3252-1によって生成される出力は、標識と比較されることができ、「エラー」または「損失」と称され得る、差異に基づいて、較正モデル3252-1のパラメータが、更新されることができる。本プロセスは、エラーまたは損失が一貫して小さくなるまで繰り返されることができる。ある場合には、較正モデル3252-1は、深層学習ニューラルネットワークであり得る。
【0297】
訓練された較正モデル3252-1は、次いで、時系列データを較正し、エラーを補償するように展開されることができる。特に、時系列センサ未加工データ3208-0が、較正された時系列データ3254を発生させるようにモデルに適用されることができる。いくつかの実施形態では、そのようなアクションは、ニューラルネットワークベースの較正モデル上の推論動作において入力データとして時系列センサ未加工データ3208-0を適用することを含むことができる。
【0298】
本明細書に説明されるようなシステムおよび方法は、時系列データの任意の好適なセットを補正するために利用されることができるが、いくつかの実施形態では、システムおよび方法は、グルコース計によって発生されるグルコースレベルデータのドリフトを補正することができる。そのような実施形態は、図8A-8Cに示される。
【0299】
図33Aは、ある実施形態による、未加工時系列グルコースデータを較正するためのシステム3300のブロック図である。システム3300は、補正された時系列グルコースデータ3348-0および未加工時系列グルコースデータ3348-1のセットを用いて訓練することによって、モデルを作成するためのモデルセクション3352を含むことができる。いくつかの実施形態では、未加工時系列グルコースデータ3348-1は、経時的にドリフトし得るグルコース計によって、発生されることができる。そのようなドリフトは、動的エラーをセンサ読取値に導入し得る、グルコース計におけるヒステリシス効果から生じ得る。補正された時系列グルコースデータは、正当性が立証されたデータであり得るため、正確であることが把握されている。
【0300】
モデルセクション3352は、補正された時系列グルコースデータ3348-0および未加工時系列グルコースデータ3348-1の訓練セットを用いて統計的MLモデルを訓練し、時変ドリフト解消パラメータ3352-0を推論することができる。随意に、モデルセクション3352は、ドメイン特有エンジニアリング3356を含むことができる。しかしながら、他の実施形態は、自動特徴抽出を含むことができる。3352-0において導出されるパラメータは、ドリフト解消モデル3352-1を生成するために使用されることができる。
【0301】
ドリフト解消モデル3352-1は、次いで、未加工時系列グルコースデータ3308-0から時系列グルコースデータ3354を較正するように展開されることができる。特定の実施形態では、未加工時系列グルコースデータ3308-0は、推論動作において入力データとしてドリフト解消モデル3352-1に適用されることができる。
【0302】
図33Bは、訓練されたドリフト解消モデル3352-1に適用され得る、未加工時系列グルコースデータ3308-0を示す。図33Cは、未加工時系列グルコースデータ3308-0上の訓練されたドリフト解消モデル3352-1の動作によって発生される、対応する較正された時系列グルコースデータ3354を示す。
【0303】
実施形態は、固有エラーを考慮するように時系列データを較正し得る、システムおよび方法を含むことができるが、実施形態はまた、データセットを編成し、懸念される事象に関してそのようなデータセットの識別/検索を可能にするためのシステムおよび方法を含むこともできる。
【0304】
図34は、ある実施形態による、データセットを編成するためのシステムおよび方法3400のブロック図である。システム3400は、動作セクション3458と、データセットソース3460とを含むことができ、複数のデータセットを横断して事象を抽出することができる。データセットソース3460は、順序付けられたインデックス化とともにいくつかのデータセットを記憶するように構成される、データ記憶システムを含むことができる。いくつかの実施形態では、データセットは、順序付けられたインデックスに従って生じる事象を表すことができる。いくつかの実施形態では、データセットは、表形式データセットであり得る。
【0305】
動作セクション3458は、データセットにアクセスし、インターバル木状構造およびメタデータを用いてデータ構造を構築することができる3458-0。いくつかの実施形態では、そのようなアクションは、木状構造を順序付けられたインデックス化に基づかせ、インデックス化された場所に対応するデータ値への高速アクセスおよびデータ値の評価を可能にすることを含むことができる。メタデータは、特定のデータセットに関する情報を提供する、および/または特定のデータセットを他のデータセットに関連させることができる。動作セクション3458はまた、データ構造に関して任意の欠落したインターバルを見出し、欠落したインターバルに関するデータを補定し3458-1、(順序付けに対して)完全に投入されたデータ構造を形成することができる。
【0306】
インターバル木状データ構造の形成により、動作セクション3458は、複数のデータ構造3458-2の合間に動作を実行することができる。いくつかの実施形態では、そのような動作は、限定ではないが、データ構造の間で選択すること、複数のデータ構造にわたって特定のインターバルを検索すること、データ構造の部分を組み合わせること、またはデータ構造の部分をマージすることを含むことができる。補定値(3458-1)または動作結果(3458-2)を有するデータ構造から、データ構造は、表形式データフォーマット3458-3に変換されることができる。そのような表形式データフォーマット3458-3は、インデックス化された順序におけるデータセット3462を横断する事象の表現であり得る。
【0307】
本明細書に説明されるようなシステムは、任意の好適なデータセットを編成するために利用されることができるが、いくつかの実施形態では、システムおよび方法は、時系列データを編成し、選択された時間間隔にわたる懸念される事象を表す、表形式データセットの発生を可能にすることができる。
【0308】
図35は、別の実施形態による、表形式形態でデータセットを表すためのシステムおよび方法3500のブロック図である。システム3500は、時間および/または日付列3560を伴う表形式データセットを記憶する、記憶システムにアクセスすることができる。いくつかの実施形態では、1つ以上のそのようなデータセットは、対象の生物物理学的センサ読取値であり得る。
【0309】
動作セクション3558は、データセット3560のデータ値を編成し、データセットのデータ値の高速検索およびアクセスを可能にすることができる。動作セクション3558は、時間列および所望のサンプルレートを使用して、インターバル木を含むデータ構造を生成することができる3558-0。いくつかの実施形態では、そのようなデータ構造は、データフレームとして含有されることができる。データカプセル化およびオリジナルデータセットからの継承が、(例えば、データセットのメタデータを伴って)維持されることができる。
【0310】
いったんデータ構造が生成されると、いずれのデータ構造も所望の範囲の時/日付点を含まない場合において、動作セクション3558が、そのような時点を自動的に生成することができる。いくつかの実施形態では、欠落した時点は、サンプリングレートに基づくことができるが、しかしながら、任意の他の好適な基準も、使用されることができる(例えば、全てのデータセットに同一または同等の時/日付点を有することを強制する)。2つのクラス要素、すなわち、時/日付点が欠落したそれらのデータ構造に関する無効、および全ての所望の時/日付点を有するそれらのデータ構造に関する有効が、生成されることができる。無効データ構造に関して、データ値が、欠落した時/日付点に関して補定されることができる3558-4。
【0311】
動作セクション3558は、限定ではないが、別のインターバルにクエリを行うこと、時間範囲にクエリを行うこと、合併のような動作、および重複インターバルをマージすることを含む、種々のアクセス可能要素関数3558-2のうちのいずれかを可能にすることができる。
【0312】
生成されたデータ構造から、動作セクション3558は、データフレームを生成することができる3558-3。データフレームから、データセットを横断する懸念される事象が、時間間隔列3562を伴う表形式フォーマットで表されることができる。
【0313】
図36A-36Eは、ある実施形態による、データ動作を示す。データ動作は、一例として提供され、限定的と解釈されるべきではないことを理解されたい。
【0314】
図36Aは、有効データ構造3664を示す。データ構造3664は、24サンプリング時間周期に対応するインターバル木を含むことができる。データ構造3664は、各時間周期に対応するデータ値データ1を有する、表形式データセットから生成されることができる。図36Bは、無効データ構造3666を示す。データ構造3666は、サンプリング時間周期に関する欠落したデータであり得る。データ構造3666は、全てではないがいくつかの時間周期に関するデータ値データ2を有する、表形式データセットから生成されることができる。結果として、欠落した時間周期(鎖線によって示される)が存在する。
【0315】
図36Cは、図36Bに示されるデータ構造3666から生成される、統合データ構造3666’を示す。欠落したデータ2インターバルが、生成されている。加えて、欠落したインターバルに関するデータ値が、補定されている。図36Dは、データ値データ3から成る別のデータセットに関して生成される、別の統合データ構造3668を示す。
【0316】
図36Eは、図36A、36C、および36Dのデータ構造から発生される、時間12~15に関して表形式フォーマットで表される、データセットを横断した表現を示す。
【0317】
(コンピュータシステム)
本開示は、本開示の方法を実装するようにプログラムされる、コンピュータシステムを提供する。図37は、本明細書に説明される機械学習モデルおよび方法を実装するようにプログラムまたは別様に構成される、コンピュータシステム3701を示す。コンピュータシステム3701は、ユーザの電子デバイスまたは電子デバイスに対して遠隔で位置するコンピュータシステムであり得る。電子デバイスは、モバイル電子デバイスであり得る。
【0318】
コンピュータシステム3701は、シングルコアまたはマルチコアプロセッサ、もしくは並列処理のための複数のプロセッサであり得る、中央処理ユニット(CPU、また、本明細書では、「プロセッサ」および「コンピュータプロセッサ」)3705を含む。コンピュータシステム3701はまた、メモリまたはメモリ場所3710(例えば、ランダムアクセスメモリ、読取専用メモリ、フラッシュメモリ)と、電子記憶ユニット3715(例えば、ハードディスク)と、1つ以上の他のシステムと通信するための通信インターフェース3720(例えば、ネットワークアダプタ)と、キャッシュ、他のメモリ、データ記憶装置、および/または電子ディスプレイアダプタ等の周辺デバイス3725とを含む。メモリ3710、記憶ユニット3715、インターフェース3720、および周辺デバイス3725は、マザーボード等の通信バス(実線)を通してCPU3705と通信する。記憶ユニット3715は、データを記憶するためのデータ記憶ユニット(またはデータリポジトリ)であり得る。コンピュータシステム3701は、通信インターフェース3720を用いてコンピュータネットワーク(「ネットワーク」)3730に動作的に結合されることができる。ネットワーク3730は、インターネット、イントラネットおよび/またはエクストラネット、もしくはインターネットと通信するイントラネットおよび/またはエクストラネットであり得る。ネットワーク3730は、ある場合には、電気通信および/またはデータネットワークである。ネットワーク3730は、クラウドコンピューティング等の分散コンピューティングを可能にし得る、1つ以上のコンピュータサーバを含むことができる。ネットワーク3730は、ある場合には、コンピュータシステム3701を用いて、コンピュータシステム3701に結合されるデバイスが、クライアントまたはサーバとして挙動することを可能にし得る、ピアツーピアネットワークを実装することができる。
【0319】
CPU3705は、プログラムまたはソフトウェアで具現化され得る、機械可読命令のシーケンスを実行することができる。命令は、メモリ3710等のメモリ場所内に記憶されてもよい。命令は、CPU3705にダイレクトされることができ、これは、続けて、本開示の方法を実装するようにCPU3705をプログラムまたは別様に構成することができる。CPU3705によって実施される動作の実施例は、フェッチ、デコード、実行、およびライトバックを含むことができる。
【0320】
CPU3705は、集積回路等の回路の一部であり得る。システム3701の1つ以上の他のコンポーネントが、回路内に含まれることができる。ある場合には、回路は、特定用途向け集積回路(ASIC)である。
【0321】
記憶ユニット3715は、ドライバ、ライブラリ、および保存されたプログラム等のファイルを記憶することができる。記憶ユニット3715は、ユーザデータ、例えば、ユーザ選好およびユーザプログラムを記憶することができる。コンピュータシステム3701は、ある場合には、イントラネットまたはインターネットを通してコンピュータシステム3701と通信する遠隔サーバ上に位置する等、コンピュータシステム3701の外部にある1つ以上の付加的データ記憶ユニットを含むことができる。
【0322】
コンピュータシステム3701は、ネットワーク3730を通して1つ以上の遠隔コンピュータシステムと通信することができる。例えば、コンピュータシステム3701は、ユーザの遠隔コンピュータシステム(例えば、本明細書に説明される推奨アプリケーションのうちの1つを起動するように構成されるモバイルデバイス)と通信することができる。遠隔コンピュータシステムの実施例は、パーソナルコンピュータ(例えば、ポータブルPC)、スレートまたはタブレットPC(例えば、Apple(登録商標) iPad(登録商標)、Samsung(登録商標) Galaxy Tab)、電話、スマートフォン(例えば、Apple(登録商標) iPhone(登録商標)、Android対応デバイス、Blackberry(登録商標))、もしくは携帯情報端末を含む。ユーザは、ネットワーク3730を介してコンピュータシステム3701にアクセスすることができる。
【0323】
本明細書に説明されるような方法は、例えば、メモリ3710または電子記憶ユニット3715上等、コンピュータシステム3701の電子記憶場所上に記憶される機械(例えば、コンピュータプロセッサ)実行可能コードを用いて実装されることができる。機械実行可能または機械可読コードは、ソフトウェアの形態において提供されることができる。使用の間、コードは、プロセッサ3705によって実行されることができる。ある場合には、コードは、記憶ユニット3715から読み出され、プロセッサ3705による迅速なアクセスのためにメモリ3710上に記憶されることができる。いくつかの状況では、電子記憶ユニット3715は、除外されることができ、機械実行可能命令は、メモリ3710上に記憶される。
【0324】
コードは、事前コンパイルされ、コードを実行するように適合されるプロセッサを有する機械との併用のために構成されることができる、またはランタイムの間にコンパイルされることができる。コードは、コードが事前コンパイルまたはアズコンパイルされた方式で実行されることを可能にするように選択され得る、プログラミング言語で供給されることができる。
【0325】
コンピュータシステム3701等の本明細書に提供されるシステムおよび方法の側面は、プログラミングにおいて具現化されることができる。本技術の種々の側面は、典型的には、あるタイプの機械可読媒体上で搬送される、またはそれにおいて具現化される機械(またはプロセッサ)実行可能コードならびに/もしくは関連付けられるデータの形態における「製品」または「製造品」と考えられ得る。機械実行可能コードは、メモリ(例えば、読取専用メモリ、ランダムアクセスメモリ、フラッシュメモリ)またはハードディスク等の電子記憶ユニット上に記憶されることができる。「記憶」タイプ媒体は、ソフトウェアプログラミングのために任意の時点で非一過性記憶を提供し得る、コンピュータ、プロセッサ、または同等物の有形メモリ、もしくは種々の半導体メモリ、テープドライブ、ディスクドライブ、および同等物等のその関連付けられるモジュールのうちのいずれかまたは全てを含むことができる。ソフトウェアの全てまたは一部は、随時、インターネットもしくは種々の他の電気通信ネットワークを通して通信されてもよい。そのような通信は、例えば、1つのコンピュータまたはプロセッサから別のものへの、例えば、管理サーバまたはホストコンピュータからアプリケーションサーバのコンピュータプラットフォームへのソフトウェアのロードを可能にし得る。したがって、ソフトウェア要素を搭載し得る別のタイプの媒体は、ローカルデバイスの間の物理的インターフェースを横断して、有線および光学固定ネットワークを通して、ならびに種々のエアリンクを経由して使用される等、光学、電気、および電磁波を含む。有線または無線リンク、光学リンク、もしくは同等物等のそのような波を搬送する物理的要素はまた、ソフトウェアを搭載する媒体と見なされてもよい。本明細書に使用されるように、非一過性有形「記憶」媒体に制限されない限り、コンピュータまたは機械「可読媒体」等の用語は、実行のためにプロセッサに命令を提供することに関与する任意の媒体を指す。
【0326】
したがって、コンピュータ実行可能コード等の機械可読媒体は、限定ではないが、有形記憶媒体、搬送波媒体、または物理的伝送媒体を含む、多くの形態をとってもよい。不揮発性記憶媒体は、例えば、図面に示されるデータベース等を実装するために使用され得る等、任意のコンピュータまたは同等物内の記憶デバイスのうちのいずれか等の光学もしくは磁気ディスクを含む。揮発性記憶媒体は、そのようなコンピュータプラットフォームの主要メモリ等のダイナミックメモリを含む。有形伝送媒体は、同軸ケーブル、すなわち、コンピュータシステム内のバスを備えるワイヤを含む、銅ワイヤおよび光ファイバを含む。搬送波伝送媒体は、電気または電磁信号、もしくは無線周波数(RF)および赤外線(IR)データ通信の間に発生されるもの等の音響または光波の形態をとってもよい。コンピュータ可読媒体の一般的な形態は、したがって、例えば、フロッピーディスク、フレキシブルディスク、ハードディスク、磁気テープ、任意の他の磁気媒体、CD-ROM、DVDまたはDVD-ROM、任意の他の光学媒体、パンチカード、紙テープ、孔のパターンを伴う任意の他の物理的記憶媒体、RAM、ROM、PROMおよびEPROM、FLASH(登録商標)-EPROM、任意の他のメモリチップまたはカートリッジ、データまたは命令を転送する搬送波、そのような搬送波を転送するケーブルまたはリンク、もしくはそれからコンピュータがプログラミングコードおよび/またはデータを読み取り得る任意の他の媒体を含む。コンピュータ可読媒体のこれらの形態のうちの多くは、1つ以上の命令の1つ以上のシーケンスを実行のためにプロセッサに搬送することに関与してもよい。
【0327】
コンピュータシステム3701は、例えば、対象が血糖レベルを改変または維持することを支援し得る、推奨(例えば、食事もしくは身体活動推奨)を対象に提供するためのユーザインターフェース(UI)3740を備える電子ディスプレイ3735を含む、またはそれと通信することができる。UIの実施例は、限定ではないが、グラフィカルユーザインターフェース(GUI)およびウェブベースのユーザインターフェースを含む。
【0328】
本開示の方法およびシステムは、1つ以上のアルゴリズムを用いて実装されることができる。アルゴリズムは、中央処理ユニット3705による実行に応じて、ソフトウェアを用いて実装されることができる。アルゴリズムは、例えば、本明細書に説明される機械学習アルゴリズムまたはモデルのうちのいずれかであり得る。
【0329】
本発明の好ましい実施形態が、本明細書に示され、説明されているが、そのような実施形態は、実施例としてのみ提供されることが当業者に明白であろう。本発明は、本明細書内に提供される具体的実施例によって限定されることを意図していない。本発明は、前述の本明細書を参照して説明されているが、本明細書の実施形態の説明および例証は、限定的意味で解釈されることを意味していない。多数の変形例、変更、および代用が、ここで、本発明から逸脱することなく、当業者に想起されるであろう。さらに、本発明の全ての側面は、種々の条件および変数に依存する、本明細書に記載される具体的描写、構成、または相対的割合に限定されないことを理解されたい。本明細書に説明される本発明の実施形態の種々の代替が、本発明を実践する際に採用され得ることを理解されたい。したがって、本発明はまた、任意のそのような代替、修正、変形例、または均等物を網羅することとすることが想定される。以下の請求項は、本発明の範囲を定義し、これらの請求項の範囲内の方法および構造ならびにその均等物が、それによって網羅されることを意図している。
図1
図2
図3
図4A
図4B
図4C
図4D
図4E
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12A
図12B
図12C
図12D
図13
図14
図15
図16A
図16B
図16C
図17A
図17B
図17C
図17D
図17E
図17F
図18A
図18B
図19A
図19B
図19C
図20A
図20B
図20C
図20D
図21A
図21B
図22A
図22B
図23A
図23B
図24A
図24B
図24C
図25A
図25B
図26
図27
図28
図29
図30
図31
図32
図33A
図33B
図33C
図34
図35
図36A
図36B
図36C
図36D
図36E
図37