(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】2024-02-16
(45)【発行日】2024-02-27
(54)【発明の名称】人工知能を用いた適応型医用撮像装置の構成
(51)【国際特許分類】
G06N 3/086 20230101AFI20240219BHJP
【FI】
G06N3/086
(21)【出願番号】P 2021573339
(86)(22)【出願日】2020-06-18
(86)【国際出願番号】 US2020038399
(87)【国際公開番号】W WO2020263670
(87)【国際公開日】2020-12-30
【審査請求日】2022-01-21
(32)【優先日】2019-06-24
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【識別番号】319011672
【氏名又は名称】ジーイー・プレシジョン・ヘルスケア・エルエルシー
(74)【代理人】
【識別番号】100105588
【氏名又は名称】小倉 博
(74)【代理人】
【識別番号】100129779
【氏名又は名称】黒川 俊久
(74)【代理人】
【識別番号】100151286
【氏名又は名称】澤木 亮一
(72)【発明者】
【氏名】ヌシ,スリダール
(72)【発明者】
【氏名】ヴォレッティ,アヌラッグ
【審査官】児玉 崇晶
(56)【参考文献】
【文献】特開2013-008089(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
G06N 3/086
A61B 5/055
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
少なくとも1つのプロセッサ(104)による実行のための命令と、機械(110、112)の組成、性能、および健全性を指定する機械遺伝構造(720)と、を含むメモリ(102)と、
前記命令を実行するための少なくとも1つのプロセッサ(104)と、を含み、前記少なくとも1つのプロセッサ(104)は、前記命令を実行して、少なくとも、
前記機械(110、112)の動作条件に関する前記機械遺伝構造(720)を評価して、前記動作条件を満たすための前記機械遺伝構造(720)の不一致または改善の機会の少なくとも一方を特定し、
前記機械遺伝構造(720)の第1の配列から第2の配列への突然変異を決定して、前記動作条件を満たすための不一致または改善の機会の前記少なくとも一方に対処し、
前記機械遺伝構造(720)を前記第1の配列から前記第2の配列の前記突然変異に設定して、前記機械遺伝構造(720)に従って動作するように前記機械(110、112)を構成する、装置(100)。
【請求項2】
前記少なくとも1つのプロセッサ(104)は、
前記機械遺伝構造(720)を解析するための遺伝子解析器(210)と、
前記機械遺伝構造(720)を突然変異させるための遺伝子修正器(220)と、
前記機械遺伝構造(720)を送信する遺伝子通信器(230)と
を含む、請求項1に記載の装置(100)。
【請求項3】
前記動作条件は、a)前記機械(110、112)によって実行されるタスク、またはb)前記機械(110、112)を構成するためのパラメータ、のうちの少なくとも一方を含む、請求項1に記載の装置(100)。
【請求項4】
前記不一致は、前記機械(110、112)におけるエラーを示す、請求項1に記載の装置(100)。
【請求項5】
前記少なくとも1つのプロセッサ(104)は、第2の機械(112)に送信するために前記突然変異を格納する、請求項1に記載の装置(100)。
【請求項6】
前記少なくとも1つのプロセッサ(104)は、前記機械(110、112)の動作条件に関する前記機械遺伝構造(720)を評価して、前記機械遺伝構造(720)が前記動作条件を満たすための不一致または改善の機会のうちの少なくとも一方を、前記機械遺伝構造(720)と、a)格納された機械遺伝構造(720)のセット、またはb)前記機械(110、112)および複数の追加の機械(110、112)を含むフリートに関連する複数の機械遺伝構造(720)のうちの少なくとも一方とを比較することによって特定する、請求項1に記載の装置(100)。
【請求項7】
前記機械遺伝構造(720)は、前記機械(110、112)を構成するためにエッジデバイスを介してクラウドベースのシステムからの追加の機械遺伝構造(720)を活用する、前記機械(110、112)のハードウェア、ソフトウェア、および動作条件の関数として形成される、請求項1に記載の装置(100)。
【請求項8】
前記機械遺伝構造(720)は、データ構造であって、前記機械(110、112)の前記構成を変更し、前記動作条件に関する前記機械(110、112)の前記性能を指定し、前記動作条件に関して動作中の前記機械(110、112)の前記健全性のための境界を確立するためのデータ構造を含む、請求項1に記載の装置(100)。
【請求項9】
命令を含む非一時的コンピュータ可読記憶媒体であって、前記命令は、実行されると、機械(110、112)に対して少なくとも、
前記機械(110、112)の動作条件に関する機械遺伝構造(720)を評価させて、前記動作条件を満たすための前記機械遺伝構造(720)の不一致または改善の機会の少なくとも一方を特定させ、前記機械遺伝構造(720)は、前記機械(110、112)の組成、性能、および健全性を指定し、
前記機械遺伝構造(720)の第1の配列から第2の配列への突然変異を決定させて、前記動作条件を満たすための不一致または改善の機会の前記少なくとも一方に対処させ、
前記機械遺伝構造(720)を前記第1の配列から前記第2の配列の前記突然変異に設定させて、前記機械遺伝構造(720)に従って動作するように前記機械(110、112)を構成させる、
非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
【請求項10】
前記動作条件は、a)前記機械(110、112)によって実行されるタスク、またはb)前記機械(110、112)を構成するためのパラメータ、のうちの少なくとも一方を含む、請求項9に記載の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
【請求項11】
前記不一致は、前記機械(110、112)におけるエラーを示す、請求項9に記載の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
【請求項12】
前記命令は、実行されると、前記機械(110、112)に、第2の機械(112)に送信するために前記突然変異を格納させる、請求項9に記載の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
【請求項13】
前記命令は、実行されると、前記機械(110、112)に、前記機械(110、112)の動作条件に関する前記機械遺伝構造(720)を評価させて、前記機械遺伝構造(720)が前記動作条件を満たすための不一致または改善の機会のうちの少なくとも一方を、前記機械遺伝構造(720)と、a)格納された機械遺伝構造(720)のセット、またはb)前記機械(110、112)および複数の追加の機械(110、112)を含むフリートに関連する複数の機械遺伝構造(720)のうちの少なくとも一方とを比較することによって特定させる、請求項9に記載の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
【請求項14】
前記機械遺伝構造(720)は、前記機械(110、112)を構成するためにエッジデバイスを介してクラウドベースのシステムからの追加の機械遺伝構造(720)を活用する、前記機械(110、112)のハードウェア、ソフトウェア、および動作条件の関数として形成される、請求項9に記載の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
【請求項15】
動作条件を満たすための機械遺伝構造(720)の不一致または改善の機会の少なくとも一方を特定するために、少なくとも1つのプロセッサ(104)を使用して命令を実行することにより
、機械(110、112)の動作条件に関する前記機械遺伝構造(720)を評価するステップ(1220)であって、前記機械遺伝構造(720)は、前記機械(110、112)の組成、性能、および健全性を指定する、ステップ(1220)と、
前記動作条件を満たすための不一致または改善の機会の前記少なくとも一方に対処するために、前記少なくとも1つのプロセッサ(104)を使用して命令を実行することにより、前記機械遺伝構造(720)の第1の配列から第2の配列への突然変異を決定するステップ(1240)と、
前記機械遺伝構造(720)に従って動作するように前記機械(110、112)を構成するために、前記少なくとも1つのプロセッサ(104)を使用して命令を実行することにより、前記機械遺伝構造(720)を前記第1の配列から前記第2の配列の前記突然変異に設定するステップ(1270)と、
を含む方法(1200)。
【請求項16】
前記動作条件は、a)前記機械(110、112)によって実行されるタスク、またはb)前記機械(110、112)を構成するためのパラメータ、のうちの少なくとも一方を含む、請求項15に記載の方法(1200)。
【請求項17】
前記不一致は、前記機械(110、112)におけるエラーを示す、請求項15に記載の方法(1200)。
【請求項18】
第2の機械(112)に送信するために前記突然変異を格納するステップをさらに含む、請求項15に記載の方法(1200)。
【請求項19】
前記機械遺伝構造(720)が前記動作条件を満たすための不一致または改善の機会のうちの少なくとも一方を特定するために、前記機械(110、112)の動作条件に関する前記機械遺伝構造(720)を評価するステップ(1220)は、前記機械遺伝構造(720)を、a)格納された機械遺伝構造(720)のセット、またはb)前記機械(110、112)および複数の追加の機械(110、112)を含むフリートに関連する複数の機械遺伝構造(720)のうちの少なくとも一方と比較するステップをさらに含む、請求項15に記載の方法(1200)。
【請求項20】
前記機械遺伝構造(720)は、前記機械(110、112)を構成するためにエッジデバイスを介してクラウドベースのシステムからの追加の機械遺伝構造(720)を活用する、前記機械(110、112)のハードウェア、ソフトウェア、および動作条件の関数として形成される、請求項15に記載の方法(1200)。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、一般に医療システムに関し、より詳細には、人工知能を用いた適応型医療システム構成に関する。
【背景技術】
【0002】
大型機械(例えば、医療における撮像機械、エネルギーにおけるタービン、および輸送におけるエンジン)の製造業者は、現場で使用するためにそのような大型機械をユーザ/顧客に配備する。そのような機械の複雑さのために、いくつかの製造業者は、定期的な保守中に、かつ/または機械が故障および/もしくは停止しているときに機械を補修するために、技術者のチームと共に修理および/または維持サービスを提供する。ユーザが配備された機械に問題を有するとき、ユーザは、問題を記述(例えば、兆候を提供)して(例えば、通話、電子メールなどを介して)製造業者に連絡し、機械を修理するために技術者が送られる。さらに、製造業者および/または顧客は、機械が適切に動作していることを検証するために、設定された期間に保守コールをスケジュールすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】米国特許出願公開第2019/0138678号明細書
【発明の概要】
【0004】
特定の例は、少なくとも1つのプロセッサによる実行のための命令と、機械の組成、性能、および健全性を指定する機械遺伝構造と、を含むメモリと、少なくとも1つのプロセッサと、を含む装置を提供する。少なくとも1つのプロセッサは、命令を実行して、少なくとも、機械の動作条件に関する機械遺伝構造を評価して、動作条件を満たすための機械遺伝構造の不一致または改善の機会の少なくとも一方を特定し、機械遺伝構造の第1の配列から第2の配列への突然変異を決定して、動作条件を満たすための不一致または改善の機会の少なくとも一方に対処し、機械遺伝構造を第1の配列から第2の配列の突然変異に設定して、機械遺伝構造に従って動作するように機械を構成する。
【0005】
特定の例は、命令を含む非一時的コンピュータ可読記憶媒体を提供する。命令は、実行されると、機械に対して少なくとも、機械の動作条件に関する機械遺伝構造を評価させて、動作条件を満たすための機械遺伝構造の不一致または改善の機会の少なくとも一方を特定させ、機械遺伝構造は、機械の組成、性能、および健全性を指定し、機械遺伝構造の第1の配列から第2の配列への突然変異を決定させて、動作条件を満たすための不一致または改善の機会の少なくとも一方に対処させ、機械遺伝構造を第1の配列から第2の配列の突然変異に設定させて、機械遺伝構造に従って動作するように機械を構成させる。
【0006】
特定の例は、動作条件を満たすための機械遺伝構造の不一致または改善の機会の少なくとも一方を特定するために、少なくとも1つのプロセッサを使用して命令を実行することにより、機械の動作条件に関する機械遺伝構造を評価するステップを含む方法を提供し、機械遺伝構造は、機械の組成、性能、および健全性を指定する。例示的な方法は、動作条件を満たすための不一致または改善の機会の少なくとも一方に対処するために、少なくとも1つのプロセッサを使用して命令を実行することにより、機械遺伝構造の第1の配列から第2の配列への突然変異を決定するステップを含む。例示的な方法は、機械遺伝構造に従って動作するように機械を構成するために、少なくとも1つのプロセッサを使用して命令を実行することにより、機械遺伝構造を第1の配列から第2の配列の突然変異に設定するステップを含む。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【
図1】1つまたは複数の医療機械と通信する例示的な医療機械構成システムまたは装置を示す図である。
【
図2】
図1の例の機械構成プロセッサの例示的な実施態様を示す図である。
【
図3】撮像スキャナの画質を表す例示的な機械遺伝構造を示す図である。
【
図4】対応する機械の組成、性能、または健全性のうちの少なくとも1つを修正するための複数の突然変異を含む機械遺伝構造の例示的な図である。
【
図5】遺伝子マッピングに対する例示的な撮像システム機能を示す図である。
【
図6】撮像システム用の機械遺伝子配列を駆動するための例示的な遺伝的アルゴリズムの別の図である。
【
図7】動作条件、機械遺伝構造、および動作条件の遺伝構造に関連する適応度評価スコアを示す例示的な表を示す図である。
【
図8】複数の動作条件について特定の遺伝子をスコアリングすることによる性能スコアを提供する例示的な表を示す図である。
【
図9】機械の構成を調整するための例示的な突然変異または介入を示す図である。
【
図10】設計時、実行時、および停止時間中の遺伝構造の変化を示す図である。
【
図11】機械の遺伝構造が障害によって破壊される例を示す図である。
【
図12】
図1~
図2の例示的なシステムを使用して機械遺伝構造を評価および修正するために実行され得る機械可読命令を表すフローチャートである。
【
図13】
図1~
図2の例示的なシステムを使用して機械遺伝構造を評価および修正するために実行され得る機械可読命令を表すフローチャートである。
【
図14】
図1~
図10のシステムを実装するために
図12~
図13の命令を実行するように構成された例示的な処理プラットフォームのブロック図である。
【
図15】
図1の例示的なシステムによる機械遺伝構造を含む医療機械の一部分を形成することができる例示的な処理プラットフォームのブロック図である。
【0008】
図面は一定の縮尺ではない。一般に、図面および添付の書面による説明の全体を通して、同じまたは同様の部分を指すために同じ符号が使用される。
【0009】
本明細書に開示するシステムおよび方法の特徴および技術的態様は、同様の符号が同一または機能的に同様の要素を示す図面と併せて、以下に記載される以下の詳細な説明において明らかになるであろう。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下の詳細な説明において、本明細書の一部分を形成する添付の図面を参照するが、図面には、実施され得る具体的な例が例示として示されている。これらの例は、本主題の実施を当業者にとって可能にするように十分に詳細に説明されているが、他の例も利用可能であり、本開示の主題の範囲から逸脱することなく論理的、機械的、電気的および他の変更が可能であることを理解されたい。したがって、以下の詳細な説明は、例示的な実施態様を説明するために提示されており、本開示に記載される主題の範囲を限定するものと解釈されるべきではない。以下の説明の異なる態様からの特定の特徴を組み合わせて、以下で説明する主題のさらに新たな態様を形成することができる。
【0011】
本開示の様々な実施形態の要素を導入する場合に、「1つの(a)」、「1つの(an)」、「前記(the)」、および「前記(said)」という冠詞は、1つまたは複数の要素があることを意味することが意図される。「備える(comprising)」、「含む(including)」、および「有する(having)」という用語は、包括的であることを意図し、列挙された要素以外にもさらなる要素が存在してもよいことを意味する。
【0012】
本明細書において使用されるとき、「システム」、「ユニット」、「モジュール」、「エンジン」などの用語は、1つまたは複数の機能を実行するよう動作するハードウェアおよび/またはソフトウェアシステムを含んでもよい。例えば、モジュール、ユニット、またはシステムは、コンピュータメモリなどの、有形の非一時的コンピュータ可読記憶媒体に格納された命令に基づいて動作を実行するコンピュータプロセッサ、コントローラ、および/または他の論理ベースのデバイスを含んでもよい。あるいは、モジュール、ユニット、エンジン、またはシステムは、デバイスのハードワイヤードロジックに基づいて動作を実行するハードワイヤードデバイスを含んでもよい。添付の図面に示す様々なモジュール、ユニット、エンジン、および/またはシステムは、ソフトウェアまたはハードワイヤード命令に基づいて動作するハードウェア、動作を実行するようにハードウェアを導くソフトウェア、あるいはそれらの組み合わせを表すことができる。
【0013】
記述子「第1」、「第2」、「第3」などは、別々に参照され得る複数の要素または構成要素を識別するときに本明細書で使用される。特に指定されない限り、または使用の文脈に基づいて理解されない限り、そのような記述子は、優先順位、リスト内の物理的な順序もしくは配置、または時間的な順序のいかなる意味も帰属させることを意図するものではなく、開示された例を理解しやすくするために、複数の要素または構成要素を別々に参照するためのラベルとして使用されるにすぎない。いくつかの例では、記述子「第1」は、詳細な説明において要素を参照するために使用され得るが、同じ要素は、「第2」または「第3」などの異なる記述子を有する請求項において参照されてもよい。そのような場合、そのような記述子は、単に複数の要素または構成要素を参照しやすくするために使用されることを理解されたい。
【0014】
I.概要
限定はしないが、撮像システム、タービン、およびエンジンなどの機械のフリートが、広い地理的領域にわたってますます配備されている。医療分野では、磁気共鳴撮像法(MRI)、コンピュータ断層撮影法(CT)、核撮像法、および超音波などの診断法を含む撮像システムが、被験者の医用画像診断のために病院、診療所、および医療研究機関でますます配備されている。機関車または航空機に配備されたエンジンは、様々な環境条件下で動作する必要がある。発電システムでは、風力タービンまたは水力タービンが設置されて、天然資源からエネルギーを取り入れる。機械のフリートに属する機械を所有する施設では、最小の停止時間で機械の利用率を最大化することが望ましい。しかしながら、システムの障害および故障は、機械を含むワークフロープロセスを中断し、その利用率を低下させる。
【0015】
ほとんどの製造業者は、効果的な定期保守ルーチンを提供し、修理サービスに応答するか、または待機するように努力している。予防保守プログラムの改良された能力にもかかわらず、機械は、時々、順番通りでない診断および修理を必要とする問題を発生させる可能性がある。通常、そのような問題は、設置された機械を管理する施設の関係当局によって識別される。識別された問題は、限定はしないが、ウェブフォームを介したテキスト記述およびヘルプラインを介した音声通話などの1つまたは複数のフォーマットのサービス要求として提出される。本明細書で使用される「サービス要求」という用語は、撮像システムなどの機械に関連する課題、障害、または問題の記述を指す。課題、障害、または問題は、日常の保守チェック中に、または機械の使用中に、例えば、技術者またはユーザによって観察することができる。サービス要求は、ユーザインターフェースを介してユーザによって提供されるテキストまたはオーディオメッセージ内の記述とすることができ、データベースに自動的に格納することができる。
【0016】
従来、撮像システムなどの機械のフリートの中の機械の補修は、現場へのフィールドエンジニアによる部品交換または現地訪問を必要とする可能性がある。フィールドエンジニアによるそのような現地訪問は、通常、そのような訪問を手配する顧客およびシステム製造業者または修理施設の両方にとって費用および時間がかかる可能性がある。遠隔診断および修理は、システムの修理を促進し、そのような現地訪問の必要性を排除または最小化するために使用されることが多い。しかしながら、既存の遠隔診断および修理は、依然として、撮像システムの使用および修理施設との連絡を中断する必要性を伴う。また、遠隔診断を使用して障害を識別すると、サービス要求を提出し、サービス要求処理を開始し、現地訪問の要件を識別するために手動介入が必要とされる可能性がある。従来、専門家は、サービス要求に関連する膨大な量のデータを手動で走査し、サービス要求に基づいてサービスオプションに関する決定を行い、かつ/または推奨する必要がある。サービス要求の手動処理は非効率的であり、応答時間に悪影響を及ぼす。精度および応答時間を損なうことなくサービス要求を処理する間の手動オーバーヘッドを削減することが望ましい。
【0017】
本明細書に開示する例は、機械構成をゲノムとして定義し、そのゲノム(例えば、本明細書において「MuGene」と称する)を修正することにより機械の構成、修正、および動作を容易にすることによって、撮像システムなどの機械を特性評価し強化するシステムおよび方法を提供する。MuGeneは、機械の構成、状態/健全性などを表し、機械の構成、動作、フリート解析などのために読み取り、修正、処理、解析、および/または他の方法で使用することができる。
【0018】
特定の例では、機械のMuGeneは、機械の性能、その健全性、その寿命、その耐久性などが、クラウドベースのプラットフォームを介して提供される機械学習および/または自己学習アルゴリズムを使用して強化され、特定の資産のコンテキスト動作条件への介入を通じてその特定の資産の性能をコンテキスト化しながら、同じファミリのより多くの資産集団から学習することができる実行可能な構築物である。MRI/CTシステムなどの医療機器製造分野に関連して適用される場合、例示的なユースケースは、人間の遺伝子構成のように、準最適な条件における画質の改善など、出力の品質を駆動することができる特定のコードスニペットを介した介入を含む。他の例示的なユースケースは、事件ごとの試験数の増加、計画外の停止時間のゼロ化などを促進し、それによってスループットを改善し、最終的に資産の総所有コストを削減することを含む。同じ概念は、例えば、資産の性能が投資の権利を推進するために重要である産業ポートフォリオの多様なセットに適用することができる。
【0019】
特定の例では、モノのインターネット(IoT)などのデバイス相互通信および/または相互接続性は、撮像システムおよび/または他のデバイスとの、およびそれらの間の、人間とコンピュータの相互作用、人間と機械の相互作用、機械と機械の相互作用、機械とクラウドの相互作用などを含む相互作用の強化を可能にする。特定の例は、データを使用して人間の意思決定スキルを強化および自動化するだけでなく、機械がその動作環境のコンテキストリアリティに適応することを可能にするために、機械駆動知能とのそのような対話を強化する。
【0020】
特定の例は、機械遺伝子またはMuGeneを、材料組成(分子レベル)、製造プロセス、機械アセンブリ、構成、動作条件、ハードウェアおよびソフトウェアなどのナノレベル、マイクロレベルおよびマクロレベルのパラメータ、設定、記述子などの集合として規定する。類似の機械のファミリ内のすべての個々の機械は、コア組成、製造プロセス、および/または機械遺伝子の他の態様から生じる複雑で固有の違いのために独特である。所与の機械内で、機械遺伝子の概念は、例えば、さらに崩壊/分解することができない最終的な子構成要素を含む機械の個々の構成要素および下位構成要素に拡張することができる。
【0021】
個々の実体として機械を形成する遺伝子の集合はまた、その機械がどのように機能するか、使用および動作条件にどのように応答するか、問題を修復して回復する能力などに関してその機械を固有のものにする。同じ製品ファミリ内で1つの機械を他のすべての機械から区別するこの一意性は、機械遺伝子として表される。機械遺伝子を活用して、所与の動作基準に対して製品ファミリの他の機械よりも1つの機械を優れたものにするものを決定することができる。特定の例では、機械遺伝子の1つまたは複数の態様を、機械性能を改善するために突然変異および/または強化することができる。機械および材料設計が進化するにつれて、突然変異の態様は、例えば所与の機械が常にそのピーク性能にあるように、変化するコンテキストに応答して機械自体によって駆動され得る。
【0022】
特定の例は、機械またはシステムが、準最適なレベルであっても、動作ユースケースに対処するための別のシステムの能力で、1つのシステムの弱点を補償することを可能にする。例えば、機械遺伝子処理および構成に基づいて、低解像度のスキャン画像を低電力条件でコンピュータ断層撮影(CT)スキャナから取得することができ、および/またはより良好な画像再構成アルゴリズムを使用して、スキャン中の劣った画像データの取り込みを補償することができる。
【0023】
特定の例は、機械遺伝子の作成、操作、および管理を通じて、改善された撮像機械の構成、動作、性能などを推進する。特定の例では、機械遺伝子の組成が特定され、機械遺伝子はその生態系(例えば、機械のフリートおよびそれらの関連する機械遺伝子など)に関して解析される。1つまたは複数のモデルは、1つまたは複数の生態系、動作条件などに関する機械の遺伝的特性を捕捉するように構築される。実験計画法(DOE)およびシミュレーションを使用して、所与の生態系、動作条件などに対して最もよく機能する機械の遺伝的特性の組み合わせを特定する。フレームワークは、データを収集および解析して、生態系、動作条件などに関する機械の遺伝的特性を定義および改良するために規定される。機械の遺伝的特性は、生態系、動作条件などに応答するように機械構成要素(例えば、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェアなど)を構成するために、突然変異、強化、および/または他の方法で修正することができる。特定の例では、1つの機械構成要素は、機械遺伝子配列の突然変異の一部分として別の機械構成要素を補償することができる。
【0024】
より具体的には、機械の遺伝子組成は、機械およびその構成要素の特定の態様に影響を及ぼす1つまたは複数のナノ、マイクロ、および/またはマクロ因子を特定することによって特定することができる。例えば、機械の形態、機能、能力、および/または他の特性は、1つまたは複数の因子によって指定することができる。因子は、例えば、機械の形態、機能、能力、他の特性などに影響を及ぼすハードウェア、ソフトウェア、プロセス、製造、および材料の組み合わせを提供する。製造において、同じ組立ラインから出てくる2つの機械は、個々の材料がどのように構成され、鋳造され、処理され、接続され、組み立てられるかなどから生じる変動のために同じではない場合がある。機械間の変動を引き起こす因子をDOEなどのためにとられた他のデータ点と共に解析することによって、走査、検出、移動、振動、冷却などの機械の能力に影響を及ぼす因子の組み合わせは、機械遺伝子(MuGene)のコアを形成する。一定期間にわたる機械のフリートの連続解析は、各機械遺伝子の組成を改善するのに役立つ。
【0025】
次いで、機械遺伝子をその生態系に対して解析することができる。例えば、機械遺伝構造は、機械遺伝子のフリートと比較することができる。例えば、機械のフリートに関して高度な統計解析を実行して、所与の機械を生態系および機械を取り囲む動作条件に関する最も最適な機械構成にする因子の組み合わせを特定することができる。拘束されていない無作為化されたサンプルセットは、例えば、所与の結果を悪い、良い、または優れていると特定する機械遺伝子の組み合わせおよび組成を特定するために、様々な統計的技術を用いて解析することができる。
【0026】
特定の例では、モデルは、1つまたは複数の生態系、動作条件などに関する比較のために遺伝的特性を(例えば、継続的、定期的、オンデマンドなどで)取り込むように構築することができる。例えば、所与の生態系および動作条件について特定の遺伝子を他の構成よりも良好にするために、多変量遺伝子特性の相関および因果関係を特定することができる。
【0027】
DOEおよびシミュレーションを使用して、例えば、所与の生態系および/または動作条件に対して最もよく機能するように遺伝的特性の組み合わせを決定することができる。組み合わせは、例えば、所与の機械または構成要素の現在の遺伝子組成とは異なってもよい。生態系および/または動作条件の異なるシミュレーションに対して遺伝的特性の適切な組み合わせを決定する能力は、例えば、機械(例えば、撮像機械、診断装置など)のハードウェアおよび/またはソフトウェアの態様の設計公差および柔軟性を推進するのに役立つ。フレームワークは、例えば、1つまたは複数の生態系および/または動作条件に関する機械の遺伝的特性を規定および改良するために、機械からデータを収集および解析するために規定することができる。
【0028】
特定の例では、機械またはその構成要素(例えば、ソフトウェア、ファームウェア、および/またはハードウェア)に関連する遺伝的特性または特性の組み合わせを突然変異および/または強化することができる。そのような突然変異/強化は、最初は、例えば、適用可能な遺伝子特性が所与の生態系および/または環境条件に対してロックダウンおよび固化されるので、例えば、先見的、予防的、および/または予測的介入に徐々に拡張することができる反応的介入であり得る。
【0029】
継続的な学習および解析の一部分として、エンジニアリングおよび技術設計の代替案を統合して、1つの構成要素の能力を、所与の構成要素の障害を補償するために突然変異の一部として構築および/または追加された機械に既に含まれている他の構成要素で補償することができる。機械に組み込まれている、および/または(例えば、ソフトウェア更新、新しいハードウェア付属品などを介して)機械に追加することができる設計緩和策を理解する能力は、機械の別の構成要素が故障モードに入ると構成要素が過剰補償する可能性を高める。しかしながら、同じ機能はまた、例えば、機械全体および/または1つもしくは複数の機械構成要素について、機械が壊滅的な故障モードではなくフェイルセーフモードに入るのを助けることもできる。
【0030】
突然変異遺伝子は、これらの遺伝子における異常の影響を修正するために、そのような遺伝子が実行している条件を変更することによって、性能不足の特徴遺伝子または準最適な実行遺伝子を補償する遺伝子である。性能を向上させるMuGeneは、1つまたは複数の動作条件、使用変動などを考慮して性能を改善するために、所与のシステムおよびその機能に関連して遺伝子組成の異なるストランドを組み合わせる。
【0031】
特定の遺伝子は、データ解析、マシン/深層学習などを介して各機械製品ファミリで認識することができ、製品能力と相関させることができる。製品能力は、特定の動作を実行するために一緒になるこれらの遺伝子の集合として形成することができる。例えば、コンピュータ断層撮影(CT)スキャナが患者をスキャンする能力は、放射線量、高電圧、検出器の忠実度、再構成アルゴリズム、ガントリーの安定性、ノイズ回避などの様々な遺伝子的基礎に関連し得る。特定の例は、最初に、これらの遺伝子が変化する動作状況にどのように個々に適応するかを決定し、次いで、機械学習および集合的記憶を利用して予想される結果を導き出すために集合的に補償する。
【0032】
特定の例は、装置の機械ゲノムを形成する遺伝子に関連する特徴として、機械および/または機械の個々の構成要素を特定、特性評価、および/または分類する。異なる状態における機械の性能、機械の挙動などを駆動する特性は、遺伝子を使用して決定することができ、これは、例えば、改善された診断、トラブルシューティング、および規範的緩和/修復を駆動する。さらに、機械遺伝子は、機械が特定の故障モード/状態などに対してそれ自体を補償するのを自動的に助けるために、増分変化および付加を駆動するように突然変異することができる。
【0033】
機械のトラブルシューティングおよび調整のための従来の手法は、多くの場合、材料を無駄にし、部品の交換および設計変更によって複雑な緩和をもたらす。さらに、ほとんどの場合、そのような従来の手法は、問題に対する効果的な解決策ではない。さらに、従来の手法は、機械の状態を動作中または非動作中として2値的に見る。自己補償設計または緩和の欠如は、多くの場合、直接サービス介入で問題を解決し、問題のある構成要素を交換する唯一の選択肢につながる。
【0034】
従来の手法では成熟していることが多い別の課題は、より高い抽象化で障害シグネチャおよび構成要素能力をデータに関連付けることであり、これは、機械が実際にどのように製造されるか、どの材料が使用されるか、機械がどのように組み立てられるかなどを考慮していない。対照的に、特定の例は、機械遺伝子を規定するために、ナノ、マイクロ、およびマクロ特性を決定し、また機械を調整し機械およびその構成要素のより良い設計をもたらすために非常に正確で費用効果の高い介入を提供する。
【0035】
したがって、特定の例は、機械(例えば、撮像装置、医療装置、健康情報システムなど)および/またはコンピュータ、プロセッサ、ならびに/あるいはターゲット顧客インストールベースに基づいて特定の機械遺伝子および強化提供物を規定する機械を構成する他の装置を提供する。機械遺伝子は、例えば、非常に規範的な資産性能提供物を提供するために、資産性能管理(APM)と統合することができる。高度なシステムは、例えば、特定の遺伝子高度化アルゴリズムに設計および結び付けられ得る。特定の例では、自己学習、自己回復、および自己改善は、例えば、深層学習、他の機械学習、および/または他の機械認知を使用して処理された機械遺伝子を使用して、撮像スキャナおよび/または他の機械で提供することができる。
【0036】
機械遺伝子を使用して、機械およびその構成要素は、それら自体の特性および固有の能力と組み合わせて個別におよび組み合わせてモデル化および評価することができ、すべて遺伝的レベルで接続される。機械遺伝子は、例えば、機械の状態および性能の正確な記述および制御を可能にする。「MuGene」は、動作および使用のコンテキストに関連する、物理学および特定の機械の複雑な設計の深いモデリングおよび理解を提供する。MuGeneの知識を深層学習および/または他のマシンインテリジェンスアルゴリズムと統合することによって、機械構成および動作をモデル化、予測、構成、改善、修復することなどができる。
【0037】
図1は、1つまたは複数の機械110,112(例えば、撮像スキャナ、医療装置、医療情報システムなど)と通信する例示的な医療機械構成システムまたは装置100を示す。各機械110~112は、そのそれぞれの機械110~112の構成を規定する機械ゲノムまたはMuGene120~122を含む。1つまたは複数の機械遺伝子120~122は、それぞれの機械110,112の構造、構成、動作、状態などを規定する。例示的な機械構成装置100は、メモリ102と、機械構成プロセッサ104と、通信インターフェース106と、を含む。例示的な機械構成装置100は、通信インターフェース106(例えば、無線および/または有線インターフェースなど)を介して機械110~112と通信して、機械の遺伝コード120~122に関する情報を抽出し、コード120~122などを調整および/または構成する。
【0038】
図2は、
図1の例の機械構成プロセッサ104の例示的な実施態様を示す。
図2の例に示すように、機械構成プロセッサ104は、MuGene解析器210、MuGene修正器220、およびMuGene通信器230を含むように実装することができる。
【0039】
例示的なMuGene解析器210は、通信インターフェース106を介して機械110~112から受信したMuGene120~122情報を処理して、機械110~112の構成、状態、エラー、能力などを決定する。MuGene解析器210は、機械110~112が特定のタスクを処理することができるかどうか、所与のワークフロー/タスク/動作に対して適切に構成されているかどうか、故障なしで動作しているかどうかなどを判定することができる。
【0040】
特定の例では、MuGene120~122は、機械110~112の集団および個々の機械110~112に対するそのような機械110~112のフリートのビューに基づいて動作条件に適合するようにソフトウェアをコンテキスト化するソフトウェアコードなどの実行可能機能である。MuGene120~122は、機械110~112の遺伝子的メイクアップまたは構成を強化する自己学習アルゴリズムである。例えば、MuGene120~122は、クラウドからエッジまで母集団ビューを取得して、ソフトウェアおよび機械の動作設定をコンテキスト化し、機械の動作条件および特定の機械110~112が動作している目標に適合させる。
【0041】
したがって、MuGene120~122は、例えば、特定の機械110~112の特定のハードウェア、ファームウェア、およびソフトウェア構成要素、ならびに機械110~112のハードウェア、ファームウェア、およびソフトウェア要素が機械110~112およびその環境の内部および外部条件とどのように相互作用するかに焦点を合わせるために、グローバルフリートおよび環境ビューをとる。MuGene120~122は、例えば、結果Yについて、以下のように規定することができる。
結果(Y)=関数(ハードウェア、ソフトウェア、動作条件、パラメータ、環境、動作オン、その他)(式1)、
例えば、特定の資産、複数の資産のクラウドベースの環境、および個々の資産とクラウドとの間のエッジデバイス/接続を考慮に入れている。
【0042】
MuGene解析器210は、MuGene120~122の解析により、機械110~112の組成遺伝学(例えば、製造、組成/構成、公差に対する分散、ソフトウェアなど)、機械110~112の性能遺伝学(例えば、特定の動作条件下でのMuGene120~122の性能など)、および機械110~112の健康遺伝学(例えば、異なる出力の健全性、機械の健全性に対する境界またはしきい値または制限などを分類するための組成および性能)を決定することができる。機械110~112および/またはMuGene修正器220などによるMuGene120~122の全部または一部分の突然変異は、別の機械110~112からの最良の実施および/または設定、ワークフローまたはタスクに関連する観察/グラウンドトゥルース、ユーザ仕様、ヘルスケアプロトコルなどに基づいて、対応する機械110~112の組成、性能および/または健全性を調整する。MuGene通信器230は、機械110~112と通信して、そのMuGene120~122を抽出し、および/または例えば解析/処理後に機械のMuGene120~122を更新/置換MuGene120~122で更新/置換することができる。
【0043】
図3は、MRIスキャナの画質を表す例示的なMuGeneY300を示す。例示的なゲノムY300は、組成302に関連するセグメント、性能304に関連するセグメント、および健全性306に関連するセグメントを含む。
図3の例では、組成遺伝子配列302は、磁石308、勾配コイル310、高周波(RF)送信器/受信器312、およびコンピュータ314を含む。
図3の例に示すように、性能遺伝子配列304は、コントラスト識別316および信号対雑音比318を含む。
図3の例では、健全性遺伝子配列306は、反復時間320および反転時間322を含む。反復時間320は、例えば、コントラスト識別316および信号対雑音比318に関連付けられる。これらの要素は、
図3の例に示すように、さらに分割することができる。
【0044】
例えば、磁石ゲノム308は、磁石308の超伝導特性324の特性評価/記述を含むことができる。勾配コイルゲノム310は、例えば、コイルシェル326の記述を含むことができる。RF送信器/受信器ゲノム312は、例えば、含まれる発振器328の特性評価を含むことができる。コンピュータゲノム314は、例えば、コンピュータ314に関連する汎用処理装置(GPU)330の記述を含むことができる。
【0045】
図3の例に示すように、コントラスト識別ゲノム316は、
図3の例に示すように、RF送信器/受信器312にも接続された関連するパルス332の特性評価/記述を含むことができる。信号対雑音比ゲノム318は、水素密度334およびプロトン密度336によってさらに指定される。
【0046】
図3の例に示すように、反復時間ゲノム320は、コントラストフリップ角338および造影剤340の記述を含むことができる。反転時間ゲノム322は、例えば、パルスレート342を含むことができる。
【0047】
特定の例では、ランクベースの遺伝子的アルゴリズムを使用して、突然変異のための個々の機械ゲノム120~122を組み合わせて、機械の組成、性能、および健全性を改善することができる。例えば、ランクベースの遺伝子的アルゴリズムは、以下のように規定することができる。
i=1,...Nについて、φ(i)=κ・R(i) (式2)
ここで、iは個々の機械110~112および/またはそのMuGene120~122を指し、κは選択圧を表す定数であり、その値は1~2の間で固定される。より大きな選択圧値は、最も適合した個々の機械/機械特性に再結合の確率をより高くさせる。パラメータR(i)は、個々のiのランクを表す。
【0048】
式2のランクベースの遺伝的評価を使用して、遺伝構造の最良の組み合わせを各資産110~112に対して展開できるように、クラウドからエッジデバイスへ医療装置110~112(例えば、撮像システムなど)へクロスオーバーを調整することができる。突然変異は、1つの遺伝子が別の遺伝子の準最適な性能を補うことができるように、クラウドからエッジへ装置へ調整することができる。MuGene解析器210によって集中的に、および/または各機械110~112によって局所的に実行される式2のアルゴリズムは、例えば、アルゴリズムがクラウド、エッジ、および資産110~112間の調整によって自己学習するとき、改善の連続プロセスを提供することができる。
【0049】
図4は、対応する機械110~112の組成、性能、または健全性のうちの少なくとも1つを修正するための複数の突然変異を含む機械MuGene400の例示的な図を示す。遺伝子A~K401~411は、機械110~112の「標準的な」、通常の、または予め設定された構成を表す。
図4の例に示すように、特定のタスク、ワークフロー、動作条件、エラー/障害などに適合するように機械110~112の構成/動作を調整するために多くの突然変異が存在し得る。例えば、1つまたは複数の遺伝子401~411は、第1の突然変異412~420を有することができる。1つまたは複数の遺伝子402~411は、例えば、第2の突然変異421~427、第3の突然変異428~430、第4の突然変異431~432、第5の突然変異433~434、および/または第6の突然変異435~437を有することができる。
図4の例では、MuGene400は、例えば、関連する機械110~112、その組成、性能/動作、および健全性/状態の画像または表現を形成する、ABEABFACGACHACIADIADHADJADKなどのストリングまたは一連の要素に従って形成することができる。
【0050】
図5の例に示すように、撮像システム機能は、遺伝子マッピングとして表すことができる。したがって、機能の調整は、例えば、遺伝子突然変異(例えば、時間、強度、焦点、配置などを調整する)の形態をとることができる。機械110~112は、そのプログラムされたコードに従って動作するように遺伝子配列(MuGene120~122)に従って実行する。
図5は、MRI装置の画像生成機能510、電力管理機能520、および磁石冷却機能530のための遺伝子マッピングへの例示的な機能を示す。
図5の例に示すように、各機能510~530は、例えば、機械110~112によっておよび/または機械構成プロセッサ104によって集中的に動的に選択/構成することができる1つまたは複数の置換/突然変異/変形を含む。したがって、機械110~112および/または機械構成プロセッサ104は、システム構成のための遺伝子的突然変異を選択することによって、機械を特定のタスク、動作条件、および/または他の状況に適合させることができる。
【0051】
図6は、MRIシステムにおける画質のために機械遺伝子配列Yを駆動するための例示的な遺伝的アルゴリズムの別の図を提供する。
図6は、第1の動作条件に従って遺伝子配列構成/突然変異を評価するための遺伝子配列300および設計条件610をとるために
図3の例を展開する。例示的な配列620は、第1の動作条件についてクラウドベースの比較(例えば、機械構成プロセッサ104などによって)で編成された参加機械110~112の中で最良にランク付けされた実施者の遺伝子的ランキングを表す。例示的な配列630は、第1の動作条件についてクラウドベースの比較(例えば、機械構成プロセッサ104などによって)で編成された参加機械110~112の中で準最適な実施者の遺伝子的ランキングを表す。例示的な配列640は、クラウドベースの比較(例えば、機械構成プロセッサ104などによって)で編成された参加機械110~112間の最良にランク付けされた介入の遺伝子的ランキングを表す。
【0052】
図5の例のように、機能を遺伝子にマッピングすることに加えて、動作条件を遺伝子にマッピングすることもでき、マッピングされた動作条件に関する遺伝子性能を決定することができる。
図7は、動作条件710、機械遺伝構造720、および動作条件710についての遺伝構造720に関連する適応度評価スコア730を示す例示的な表700を示す。したがって、特定の遺伝子を所与の動作条件について(例えば、親および構成要素レベルなどで)スコアリングすることができる。
図8は、複数の動作条件830について特定の遺伝子820をスコアリングすることによる性能スコア810を提供する例示的な表800を示す。スコアリング810に基づいて、例えば、複数の動作条件830について特定の機械遺伝構造820の性能を評価して、各動作条件830についてクラス最高の遺伝構造ベースラインを導出することができる。特定の例では、コスト、複雑さ、時間、顧客の期待、努力解析に対する利益などの追加の因子が、遺伝子性能スコア820の決定において考慮される。あるいは、またはさらに、そのようなさらなる因子は、例えば、1つまたは複数の他の機械110~112の外部で遺伝子の突然変異の推奨を作動させるときに評価され得る。
【0053】
図9は、機械110~112の構成を調整するための例示的な突然変異または介入900を示す。
図9の例900に示すように、動作条件910は、現在使用されている低性能の遺伝構造920と共に指定される。適応度評価スコア930は、例えば、遺伝構造920と関連付けることができる。遺伝的介入940は、低性能の遺伝構造920を変異させるおよび/または別の方法で置き換えるために提供することができ、更新された適応度評価スコア950は、例えば、介入940と関連付けることができる。
【0054】
所与の親またはその下位構成要素に対する特定の機能、能力、および動作条件のマッピングと共に各資産の遺伝構造をモデル化することにより、データサイエンスおよび解析を通じて実際の結果に関して予想される結果を(連続的および/または定期的になど)監視、測定、および解析することができる。したがって、特定の資産を解析して、その現在の動作条件に対してどのように機能しているかを判定することができ、フリート解析に基づいて現在の動作条件に対処するために最適な遺伝構造を決定し推奨することができる。この知識は、例えば、介入が反応的、予測的、予見的、規範的、および特定の顧客の期待(例えば、性能、総所有コスト、総サービスコスト、患者の安全性など)に合わせてパーソナライズされ得るように、クラウドからエッジへと実際の機械110~112およびその下位構成要素に移動することができる。
【0055】
遺伝子補償は、例えば、サービス介入の一部分として、設計時、実行時、および/または停止時間中に起こり得る。補償介入が捕捉され運用されると、新しい遺伝構造は、新しい補償システムがその動作条件とどのように相互作用しているかと共に、全体的な親レベルならびに下位構成要素レベルで適応度スコアリングすることができる。高度なデータ科学および解析は、例えば、データ解析をエンジニアリング設計に組み込むことによって、新しい補償機会をもたらす。
【0056】
例えば、
図10は、設計時間1010、実行時間1020、および停止時間1030における遺伝構造の変化を示す。
図10の例では、設計時間1010において、機能Aは一連の遺伝子配列1012~1016によって規定される。第1の遺伝子配列1012は、機能Aを実行するための機械110~112の「理想的な」または望ましいまたは最良の実施形態の構成である。第2の遺伝子配列1014は、遺伝子Bが機能していないときに使用される代替的構成である。第3の遺伝子配列1016は、遺伝子Aが機能していないときに使用される代替的構成である。
【0057】
図10の例では、実行時間1020において、機能Aは別の一連の遺伝子配列1022、1024によって規定される。第1の遺伝子配列1022は公称条件について理想的である。第2の遺伝子配列1024は、より多くの機能Aを実行するために、および/またはより高い性能で機械110~112によって機能Aを実行するために使用される代替的構成である。例えば、機械110~112は、実行時間1020において第1の遺伝子配列1022ではなく第2の遺伝子配列1024を使用して、設計された負荷よりも多くの負荷をサポートし、より多くのスキャンを行うなどするように構成される。
【0058】
図10の例では、停止時間1030において、機能Aは、遺伝子Aおよび遺伝子Bから形成される遺伝子配列1032によって規定される。しかしながら、
図10の例では、遺伝子Bは、所与のしきい値を超えると壊れる。MuGene突然変異に既知の補償が存在しない場合、新しい設計を決定するために介入が実行され、新しい遺伝子構造を形成するための再モデル化が行われる。次いで、例えば、新しい遺伝子構造に関するスコアリングおよび適応度測定を行うことができる。
【0059】
図11は、機械110~112の遺伝構造がソフトウェアおよび/またはハードウェアの障害によって破壊される例1100を示す。例えば、機械110~112の資産は無傷であるように見えるが、特定の能力の破壊がある。他の作動構成要素および無傷な遺伝構造によりその能力の破壊を補償するために、機械110~112および/またはMuGene構成プロセッサ104は、
図11の例1100に示すような可能な補償構成の表または他のメモリを維持することができる。
図11の例では、画質能力1110は、能力/タスク1110に対する遺伝子1120の関連する適応度スコア1130を有する複数の機械遺伝子1120によって提供される。しかしながら、
図11の例では、MRシステムの画質をサポートする1つまたは複数の構成要素に破損が発生すると、画質が低下する可能性がある。画質の低下を補償するために、ノイズ、エラーのキュレート、欠損画素の補完などに対処するように設計された新しい再構成アルゴリズム1140を適用することができる。補償後に、適応度スコア1150は、低品質画像に対する再構成アルゴリズム1140の使用、および補償に関連する全体的な適応度スコア因子1160を反映する。
【0060】
したがって、MuGene解析器210は、1つまたは複数の機械110~112の動作条件、機械遺伝学、状態、および利用可能な代替物の解析を容易にすることができる。MuGene修正器220は、別の利用可能な遺伝子配列による機械のMuGene120~122の突然変異および/または置換を促進することができる。MuGene通信器230は、MuGene120~122および/または他の機械110~112の情報を受信することができ、例えば、MuGene120~122の更新および/または他の構成情報を機械110~112に提供することができる。
【0061】
図12は、1つまたは複数の動作条件に従って動作するように機械110~112を動的に構成するための例示的な方法1200の流れ図を示す。例示的な方法1200は、例えば、メモリに格納され、方法1200を実施するために少なくとも1つのプロセッサによって実行可能な実行可能プログラム命令から形成することができる。ブロック1210において、機械110~112について1つまたは複数の動作条件が決定される。例えば、1つまたは複数のナノ、マイクロ、および/またはマクロ因子が、機械110~112およびその構成要素の特定の態様に影響を及ぼす。例えば、機械の形態、機能、能力、および/または他の特性は、1つまたは複数の因子によって指定することができる。因子は、例えば、機械の形態、機能、能力、他の特性などに影響を及ぼすハードウェア、ソフトウェア、プロセス、製造、および材料の組み合わせを提供する。製造において、同じ組立ラインから出てくる2つの機械110~112は、個々の材料がどのように構成され、鋳造され、処理され、接続され、組み立てられるかなどから生じる変動のために同じではない場合がある。機械110~112間の変動を引き起こす因子をDOEなどのためにとられた他のデータ点と共に解析することによって、走査、検出、移動、振動、冷却などの機械110~112の能力に影響を及ぼす因子の組み合わせは、機械遺伝子(MuGene)120~122のコアを形成する。一定期間にわたる機械110~112のフリートの連続解析は、例えば、各機械遺伝子120~122の組成を改善するのに役立つ。
【0062】
ブロック1220において、機械110~112の遺伝子配列120~122が、動作条件に関して評価される。例えば、機械遺伝構造120~122は、機械遺伝子120~122のフリートと比較することができる。例えば、機械110~112のフリートに関する高度な統計解析を実行して、どの因子の組み合わせが、所与の機械110~112を生態系および機械110~112を取り囲む動作条件に関して最も最適な機械構成にするかを特定することができる。拘束されていない無作為化されたサンプルセットは、例えば、所与の結果を悪い、良い、または優れていると特定する機械遺伝子120~122の組み合わせおよび組成を特定するために、様々な統計的技術を用いて解析することができる。
【0063】
特定の例では、モデルは、1つまたは複数の生態系、動作条件などに関する比較のために遺伝的特性を(例えば、継続的、定期的、オンデマンドなどで)取り込むように構築することができる。例えば、所与の生態系および動作条件について特定の遺伝子を他の構成よりも良好にするために、多変量遺伝子特性の相関および因果関係を特定することができる。
【0064】
DOEおよびシミュレーションを使用して、例えば、所与の生態系および/または動作条件に対して最もよく機能するように遺伝的特性の組み合わせを決定することができる。組み合わせは、例えば、所与の機械または構成要素110~112の現在の遺伝子組成120~122と異なっていてもよい。生態系および/または動作条件の異なるシミュレーションに対して遺伝的特性120~122の適切な組み合わせを決定する能力は、例えば、機械110~112(例えば、撮像機械、診断装置など)のハードウェアおよび/またはソフトウェアの態様の設計公差および柔軟性を推進するのに役立つ。フレームワークは、例えば、1つまたは複数の生態系および/または動作条件に関する機械110~112の遺伝的特性120~122を定義および改良するために、機械110~112からデータを収集および解析するように規定することができる。
【0065】
ブロック1230において、評価は、MuGene120~122および機械110~112の動作条件に関するエラー、障害、および/または他の不一致が存在する/生じているかどうかを判定するために処理される。例えば、機械の遺伝子構成120~122と機械110~112の動作条件および/または他の手元のタスクとの間の不一致または切断は、動作条件に関する遺伝子配列120~122の評価から特定される。例えば、機械110~112は、機械の生態系、環境、タスクなどに関連する機械動作条件と比較して、機能を欠いている可能性、構成要素が誤動作している可能性、構成が正しくない可能性などがある。
【0066】
ブロック1240において、突然変異および/または置換遺伝子が、現在の遺伝子配列120~122と機械110~112の動作条件、タスクなどとの間のエラー、障害、および/または他の不一致を修正/補償するために決定される。例えば、機械110~112またはその構成要素(例えば、ソフトウェア、ファームウェア、および/またはハードウェア)に関連する遺伝的特性または特性120~122の組み合わせを、突然変異および/または強化することができる。そのような突然変異/強化は、最初は、例えば、適用可能な遺伝子特性120~122が、例えば所与の生態系および/または環境条件に対してロックダウンおよび固化されるので、(例えば、エラー、障害、他の不一致などに対する)先見的、予防的、および/または予測的介入に徐々に拡張することができる反応的介入であり得る。
【0067】
継続的な学習および解析の一部分として、エンジニアリングおよび技術設計の代替案を統合して、1つの構成要素の能力を、所与の構成要素の障害を補償するために突然変異の一部として構築および/または追加された機械に既に含まれている他の構成要素で補償することができる。機械110~112に組み込まれている、および/または(例えば、ソフトウェア更新、新しいハードウェア付属品付属品などを介して)機械110~112に追加することができる設計緩和策を理解する能力は、機械110~112の別の構成要素が故障モードに入ると構成要素が過剰補償する可能性を高める。しかしながら、同じ機能はまた、例えば、機械110~112全体および/または1つもしくは複数の機械構成要素について、機械110~112が壊滅的な故障モードではなくフェイルセーフモードに入るのを助けることもできる。
【0068】
突然変異遺伝子は、これらの遺伝子における異常の影響を修正するために、そのような遺伝子が実行している条件を変更することによって、性能不足の特徴遺伝子または準最適な実行遺伝子を補償する遺伝子である。性能を向上させる機械遺伝子(MuGene)配列120~122は、1つまたは複数の動作条件、使用変動、タスクなどを考慮して性能を改善するために、機械110~112およびその機能に関連する遺伝子組成の異なるストランドを組み合わせる。
【0069】
特定の遺伝子120~122は、データ解析、マシン/深層学習などを介して各機械110~112製品ファミリで認識することができ、製品能力と相関させることができる。製品能力は、特定の動作を実行するために一緒になるこれらの遺伝子120~122の集合として形成することができる。例えば、コンピュータ断層撮影(CT)スキャナが患者をスキャンする能力は、放射線量、高電圧、検出器の忠実度、再構成アルゴリズム、ガントリーの安定性、ノイズ回避などの様々な遺伝子的基礎に関連し得る。特定の例は、最初に、これらの遺伝子が変化する動作状況にどのように個々に適応するかを決定し、次いで、機械学習および集合的記憶を利用して予想される結果を導き出すために集合的に補償する。機械110~112の遺伝子配列120~122に対する突然変異および/または他の調整は、この解析に基づいて決定することができる。
【0070】
ブロック1250において、ブロック1220の評価が処理されて、MuGene120~122および機械110~112の動作条件において改善が起こり得るかどうかが判定される。例えば、機械110~112の遺伝的構成120~122は、機械の動作条件でタスクを実行し、および/または他の方法で動作するのに十分であり得るが、機械の健全性、性能などを改善するために、より良好な機械遺伝子配列120~122が存在し得る。ブロック1240のように、性能を向上させる機械遺伝子および/または遺伝子配列120~122は、機械110~112およびその機能に関連する遺伝子組成の異なるストランドを組み合わせて、1つまたは複数の動作条件、使用変動、タスクなどを所与として性能を改善する。例えば、1つもしくは複数の遺伝子を置換することができ、および/または遺伝子配列120~122全体を突然変異させて、機械110~112を動作のために構成するための改善された機械遺伝子配列120~122を提供することができる。
【0071】
改善がなされ得る場合、ブロック1260において、突然変異および/または置換遺伝子120~122が、機械110~112の構成、性能、および/または機械の健全性を改善するように決定される。例えば、遺伝子の突然変異/強化は、適用可能な遺伝子特性120~122が、例えば、所与の生態系および/または環境条件に対してロックダウンおよび固化されるので、先見的、予防的および/または予測的介入に徐々に拡張することができる。したがって、機械またはその構成要素(例えば、ソフトウェア、ファームウェア、および/またはハードウェア)110~112に関連する遺伝的特性または特性120~122の組み合わせは、機械110~112の構成、性能、健全性などを改善するために突然変異および/または強化することができる。
【0072】
ブロック1270において、もしあれば、ブロック1240および/またはブロック1260からの変更に従って、機械遺伝子配列120~122が設定される。例えば、MuGene120~122は、機械110~112および/または機械の動作を再構成するために、1つまたは複数の遺伝子において調整され、別の遺伝子配列で置き換えられ得る。次いで、機械110~112は、更新されたMuGene120~122に従って動作する。
【0073】
特定の例では、個別におよび/または機械のフリートなどとして得られた機械110~112および関連するMuGene120~122(例えば、撮像装置、撮像ワークステーション、健康情報システムなど)は、デジタルツインとしてモデル化され、および/または人工ニューラルネットワークおよび/または他のマシン/深層学習ネットワークモデルに従って処理されて、遺伝子の突然変異を決定し、エラー/障害/不一致などを識別および/または予測することができる。デジタルツイン、ニューラルネットワークモデルなどの1つまたは複数の人工知能モデルを使用すると、1つまたは複数の実際のシステムをモデル化し、監視し、シミュレートし、現場力の自動化管理のために準備することができる。
【0074】
デジタル表現、デジタルモデル、デジタル「ツイン」、またはデジタル「シャドー」は、物理システム、プロセスなどに関するデジタル情報構築物である。すなわち、デジタル情報は、物理デバイス/システム/人/プロセスの「ツイン」、および物理デバイス/システム/プロセスに関連し、かつ/または物理デバイス/システム/プロセス内に組み込まれた情報として実装することができる。デジタルツインは、物理システムのライフサイクルを通して物理システムとリンクされる。いくつかの例では、デジタルツインは、実空間内の物理オブジェクト、仮想空間内に存在するその物理オブジェクトのデジタルツイン、および物理オブジェクトをそのデジタルツインとリンクする情報を含む。デジタルツインは、実空間に対応する仮想空間内に存在し、実空間から仮想空間へのデータフロー用のリンク、ならびに仮想空間から実空間および仮想部分空間への情報フロー用のリンクを含む。例えば、機械110~112および関連するMuGene120~122は、デジタルツインを使用して様々な動作条件下でモデル化することができる。遺伝子置換、突然変異などは、例えば、デジタルツインモデリングおよび解析によって決定することができる。
【0075】
図13は、機械110~112の遺伝構造120~122を解析およびスコアリングするための例示的な方法1300の流れ図を示す。例示的な方法1300は、例えば、メモリに格納され、方法1300を実施するために少なくとも1つのプロセッサによって実行可能な実行可能プログラム命令から形成することができる。ブロック1310において、機械110~112の遺伝構造120~122が特定される。いくつかのパスまたは反復を実行して、機械遺伝構造120~122を特定することができる。例えば、第1のパスは、その製造、組成、耐性に対する分散、ソフトウェアなどの機械110~112の遺伝構造120~122の組成遺伝学を特定および収集することができる。第2のパスは、例えば、特定の動作条件下での遺伝子120~122の性能など、機械110~112の遺伝構造120~122の性能遺伝学を特定および収集することができる。第3のパスは、例えば、機械110~112に関連する異なる出力(例えば、X線撮像の取得、アブレーションの実行、生画像データの前処理など)の健全性を分類するための組成および性能などの機械110~112の遺伝構造120~122の健全性遺伝学を特定および収集することができる。
【0076】
ブロック1320において、ブロック1310の遺伝子的識別は、機械110~112の遺伝構造120~122が完全に特定されるまで継続する。例えば、遺伝構造120~122は、機械110~112が顧客要求ごとに提供するように設計されている特定の出力と整合しているかどうかを判定するために評価される。そうである場合には、ブロック1330において、所望の出力に対する機械110~112の遺伝構造120~122の適応度評価が評価される。例えば、ランクは、配列120~122の組成遺伝学(例えば、ハードウェア、ソフトウェア、および/またはファームウェア)および健全性遺伝学に基づいて各出力について決定され割り当てられる。
【0077】
ブロック1340において、例えば、組成を最適化しながら機械の健全性および性能を推進するために、機械の遺伝子配列120~122の組成遺伝学、性能遺伝学、および健全性遺伝学に基づいて異なる性能条件で最良の性能のシステム構成が選択される。ブロック1350において、最適な、改善された、または有益な性能のための遺伝コード120~122を形成するために、組成遺伝学、性能遺伝学、および健全性遺伝学に基づいて、最良の性能の遺伝構造が特定され、交差して積み重ねられる。
【0078】
ブロック1360において、遺伝コード120~122の突然変異能力が、ブロック1330の適応度評価、ブロック1340の選択基準、およびブロック1350の交差条件に基づいて導出されて、1つまたは複数の突然変異を決定する。例えば、1つの突然変異は、機械110~112、エッジデバイス、およびクラウドによって同時に最良の性能を生じさせる突然変異を含むことができる。別の突然変異は、1つの遺伝子が機械の構成内の別の遺伝子をどのように補償できるかを含むことができる。
【0079】
ブロック1370において、停止基準が評価される。停止基準は、各世代が、性能を改善するためおよび補償突然変異遺伝子を特定するための両方のために、集合スコアと組み合わされる額面価値で得られる多世代連続体を表す。停止基準が発生し、かつ/または他の様態で満たされるまで、機械110~112の遺伝構造120~122はブロック1330で再評価され、さらなる突然変異の可能性を特定する。しかしながら、停止基準が満たされると、ブロック1380において、機械110~112の遺伝構造120~122にスコアが割り当てられる。したがって、遺伝子配列120~122は、特定の動作条件、出力などに対する最良の適合性を示すそれらの関連スコアに基づいて、フリート内の同じ機械110~112および/または他の機械110~112による使用のためにスコアリングおよび保存することができる。特定の例では、遺伝構造120~122を最適化する性能を形成して、過酷な条件下(例えば、障害、エラー、準最適な性能など)で1つまたは複数の基準を補償することができ、その突然変異は、次世代の機械110~112、次の構成などのために正規遺伝子120~122に変換することができる。
【0080】
例示的なシステム100の例示的な実施態様が
図1~
図2に示されているが、
図1~
図2に示されている要素、プロセス、および/または装置のうちの1つまたは複数は、組み合わせ、分割、再配置、省略、排除、および/または他の方法で実装することができる。さらに、メモリ102、機械構成プロセッサ104、通信インターフェース106、および/または、より一般的には、
図1~
図2のシステム100は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、および/またはハードウェア、ソフトウェアおよび/またはファームウェアの任意の組み合わせによって実装することができる。したがって、例えば、メモリ102、機械構成プロセッサ104、通信インターフェース106のいずれか、および/またはより一般的には、
図1~
図2のシステム100は、1つまたは複数のアナログまたはデジタル回路、論理回路、プログラマブルプロセッサ、プログラマブルコントローラ、グラフィックス処理装置(GPU)、デジタル信号プロセッサ(DSP)、特定用途向け集積回路(ASIC)、プログラマブルロジックデバイス(PLD)および/またはフィールドプログラマブルロジックデバイス(FPLD)によって実装することができる。純粋にソフトウェアの実施態様をカバーするために本特許の装置またはシステムの請求項のいずれかを読むとき、メモリ102、機械構成プロセッサ104、および通信インターフェース106のうちの少なくとも1つは、ソフトウェアおよび/またはファームウェアを含むメモリ、デジタル多用途ディスク(DVD)、コンパクトディスク(CD)、ブルーレイディスクなどの非一時的なコンピュータ可読記憶装置または記憶ディスクを含むように本明細書によって明確に規定される。またさらに、
図1~
図2の典型的なシステム100は、
図1~2に示されるものに加えて、またはその代わりに、1つまたは複数の要素、プロセス、および/または装置を含むことができ、ならびに/あるいは図示されている要素、プロセス、および装置のいずれかまたはすべてを2つ以上含んでもよい。本明細書で使用され、その変形例を含む「通信する」という語句は、直接通信および/または1つもしくは複数の中間構成要素を介した間接通信を包含し、直接物理(例えば、有線)通信および/または継続的な通信を必要とせず、むしろ、周期的な間隔、スケジュールされた間隔、非周期的な間隔、および/または1回限りのイベントでの選択的な通信をさらに含む。
【0081】
図1~
図2の例示的なシステム100を実装するための例示的なハードウェア論理、機械可読命令、ハードウェア実装された状態機械、および/またはそれらの任意の組み合わせを表すフローチャートが、
図12~
図13に示されている。機械可読命令は、
図14に関連して下記に説明されるプロセッサプラットフォーム1400に示すプロセッサ1412などのコンピュータプロセッサによる実行用の実行可能プログラムまたは実行可能プログラムの一部であり得る。プログラムは、プロセッサ1412に関連するCD-ROM、フロッピーディスク、ハードドライブ、DVD、ブルーレイディスク、またはメモリなどの非一時的コンピュータ可読記憶媒体上に記憶されたソフトウェアにおいて具現化することができるが、プログラム全体および/またはその一部分は、代替として、プロセッサ1412以外のデバイスによって実行され、かつ/またはファームウェアもしくは専用ハードウェアにおいて具現化される可能性がある。さらに、例示的なプログラムは、
図12~
図13に示すフローチャートを参照して説明されるが、例示的なシステム100を実現する多数の他の方法を代わりに使用することができる。例えば、ブロックの実行順序を変更することができ、かつ/または記載されたブロックのいくつかを変更し、除去し、または組み合わせることができる。それに加えてまたはその代わりに、ブロックのいずれかまたはすべては、ソフトウェアまたはファームウェアを実行することなく、対応する動作を実行するように構成された1つまたは複数のハードウェア回路(例えば、ディスクリートおよび/または集積されたアナログ回路および/またはデジタル回路、FPGA、ASIC、比較器、演算増幅器(オペアンプ)、論理回路など)によって実装することができる。
【0082】
上述されたように、
図12~
図13の例示的なプロセスは、情報が任意の期間(例えば、長期間、恒久的、短時間、一時的にバッファリングする間、および/または情報をキャッシュする間)記憶されている、ハードディスクドライブ、フラッシュメモリ、読み取り専用メモリ、コンパクトディスク、デジタル多用途ディスク、キャッシュ、ランダムアクセスメモリ、ならびに/または任意の他の記憶装置もしくは記憶ディスクなどの、非一時的コンピュータおよび/または機械可読媒体に記憶された実行可能命令(例えば、コンピュータおよび/または機械可読命令)を使用して実装することができる。本明細書で使用される、非一時的コンピュータ可読媒体という用語は、任意のタイプのコンピュータ可読記憶装置および/または記憶ディスクを含み、伝搬する信号を除外し、伝送媒体を除外するように明示的に規定される。
【0083】
「含む(including)」および「備える(comprising)」(ならびにそのすべての形態および時制)は、本明細書ではオープンエンド用語であるように使用される。したがって、請求項が前文として、または任意の種類の請求項の列挙の範囲内で、任意の形態の「含む(include)」または「備える(comprise)」(例えば、comprises、includes、comprising、including、havingなど)を使用するときはいつでも、対応する請求項または列挙の範囲から外れることなく、さらなる要素、用語などが存在し得ることを理解されたい。本明細書で使用される、「少なくとも」という語句は、例えば、請求項の前文における遷移用語として使用されるとき、それは、「備える(comprising)」および「含む(including)」という用語がオープンエンドであるのと同様にオープンエンドである。「および/または」という用語は、例えば、A、B、および/またはCなどの形態で使用されるとき、(1)A単独、(2)B単独、(3)C単独、(4)AとB、(5)AとC、(6)BとC、および(7)AとBとCなどのA、B、Cの任意の組み合わせまたはサブセットを指す。本明細書において構造、構成要素、項目、物体、および/または物事を記載する文脈で使用されるとき、「AおよびBの少なくとも1つ」という語句は、(1)少なくとも1つのA、(2)少なくとも1つのB、ならびに(3)少なくとも1つのAおよび少なくとも1つのBのいずれかを含む実施態様を指すものである。同様に、本明細書において構造、構成要素、項目、物体、および/または物事を記載する文脈で使用されるとき、「AまたはBの少なくとも1つ」という語句は、(1)少なくとも1つのA、(2)少なくとも1つのB、ならびに(3)少なくとも1つのAおよび少なくとも1つのBのいずれかを含む実施態様を指すものである。本明細書においてプロセス、命令、行動、活動、および/またはステップの実行または遂行を記載する文脈で使用されるとき、「AおよびBの少なくとも1つ」という語句は、(1)少なくとも1つのA、(2)少なくとも1つのB、ならびに(3)少なくとも1つのAおよび少なくとも1つのBのいずれかを含む実施態様を指すものである。同様に、本明細書においてプロセス、命令、行動、活動、および/またはステップの性能または遂行を記載する文脈で使用されるとき、「AまたはBの少なくとも1つ」という語句は、(1)少なくとも1つのA、(2)少なくとも1つのB、ならびに(3)少なくとも1つのAおよび少なくとも1つのBのいずれかを含む実施態様を指すものである。
【0084】
図14は、
図12および/または
図13の命令を実行して、
図1~
図2の例示的な医療機械構成システム100を実装するように構成されたプロセッサプラットフォーム1400のブロック図である。プロセッサプラットフォーム1400は、例えば、サーバ、パーソナルコンピュータ、ワークステーション、自己学習機械(例えば、ニューラルネットワーク)、インターネットアプライアンス、および/または任意の他のタイプのコンピューティングデバイスであり得る。
【0085】
図示した例のプロセッサプラットフォーム1400は、プロセッサ1412を含む。図示した例のプロセッサ1412はハードウェアである。例えば、プロセッサ1412は、任意の所望のファミリまたは製造業者からの1つまたは複数の集積回路、論理回路、マイクロプロセッサ、GPU、DSP、またはコントローラによって実装することができる。ハードウェアプロセッサは、半導体ベースの(例えば、ケイ素ベースの)デバイスであり得る。この例では、プロセッサ1412は、
図1および/または
図2に示す例示的なシステム100およびその構成要素を実装する。
【0086】
図示した例のプロセッサ1412は、ローカルメモリ1413(例えば、キャッシュ)を含む。図示した例のプロセッサ1412は、バス1418を介して揮発性メモリ1414および不揮発性メモリ1416を含む主メモリと通信する。揮発性メモリ1414は、同期式ダイナミックランダムアクセスメモリ(SDRAM)、ダイナミックランダムアクセスメモリ(DRAM)、RAMBUS(登録商標)ダイナミックランダムアクセスメモリ(RDRAM(登録商標))、および/または任意の他のタイプのランダムアクセスメモリデバイスによって実装することができる。不揮発性メモリ1416は、フラッシュメモリおよび/または任意の他の所望のタイプのメモリデバイスによって実装することができる。主メモリ1414、1416へのアクセスは、メモリコントローラによって制御される。メモリ102は、メモリ1413、1414、1416のうちの1つまたは複数を使用して実装することができる。
【0087】
図示する例のプロセッサプラットフォーム1400はまた、インターフェース回路1420(例えば、通信インターフェース106)を含む。インターフェース回路1420は、イーサネットインターフェース、ユニバーサルシリアルバス(USB)、Bluetooth(登録商標)インターフェース、近距離通信(NFC)インターフェース、および/またはPCIエクスプレスインターフェースなどの、任意のタイプのインターフェース規格によって実装することができる。
【0088】
図示した例では、1つまたは複数の入力デバイス1422がインターフェース回路1420に接続される。入力デバイス1422は、ユーザがデータおよび/またはコマンドをプロセッサ1412に入力することを可能にする。入力デバイスは、例えば、オーディオセンサ、マイクロフォン、カメラ(静止画またはビデオ)、キーボード、ボタン、マウス、タッチスクリーン、トラックパッド、トラックボール、アイソポイント、および/または音声認識システムによって実装することができる。
【0089】
1つまたは複数の出力デバイス1424も、図示した例のインターフェース回路1420に接続される。出力デバイス1424は、例えば、ディスプレイ装置(例えば、発光ダイオード(LED)、有機発光ダイオード(OLED)、液晶ディスプレイ(LCD)、陰極線管ディスプレイ(CRT)、インプレース切替え(IPS)ディスプレイ、タッチスクリーンなど)、触覚出力デバイス、プリンタ、および/またはスピーカによって実装することができる。したがって、図示した例のインターフェース回路1420は、通常、グラフィックスドライバカード、グラフィックスドライバチップ、および/またはグラフィックスドライバプロセッサを含む。
【0090】
図示した例のインターフェース回路1420は、ネットワーク1426を介して外部機械(例えば、任意の種類のコンピューティングデバイス)とのデータの交換を容易にするために、送信器、受信器、トランシーバ、モデム、住居用ゲートウェイ、無線アクセスポイント、および/またはネットワークインターフェースなどの通信デバイスも含む。通信は、例えば、イーサネット接続、技術加入者回線(DSL)接続、電話回線接続、同軸ケーブルシステム、衛星システム、現場通信無線システム、携帯電話システムなどを介することができる。
【0091】
図示した例のプロセッサプラットフォーム1400は、ソフトウェアおよび/またはデータを記憶するための1つまたは複数の大容量記憶装置1428も含む。そのような大容量記憶装置1428の例には、フロッピーディスクドライブ、ハードドライブディスク、コンパクトディスクドライブ、ブルーレイディスクドライブ、独立ディスクの冗長アレイ(RAID)システム、およびデジタル多用途ディスク(DVD)ドライブが含まれる。
【0092】
図12および/または
図13の機械実行可能命令1432は、大容量記憶装置1428、揮発性メモリ1414、不揮発性メモリ1416、および/またはCDもしくはDVDなどの取り外し可能な非一時的コンピュータ可読記憶媒体に記憶することができる。
【0093】
図15は、
図1~
図2の例示的なMuGene120~122を実装するために、機械110~112の一部分として
図12および/または
図13の命令を実行するように構成されたプロセッサプラットフォーム1500のブロック図である。プロセッサプラットフォーム1500は、例えば、サーバ、パーソナルコンピュータ、ワークステーション、自己学習機械(例えば、ニューラルネットワーク)、インターネットアプライアンス、および/または任意の他のタイプのコンピューティングデバイスであり得る。
【0094】
図示した例のプロセッサプラットフォーム1500は、プロセッサ1512を含む。図示した例のプロセッサ1512はハードウェアである。例えば、プロセッサ1512は、任意の所望のファミリまたは製造業者からの1つまたは複数の集積回路、論理回路、マイクロプロセッサ、GPU、DSP、またはコントローラによって実装することができる。ハードウェアプロセッサは、半導体ベースの(例えば、ケイ素ベースの)デバイスであり得る。この例では、プロセッサ1512は、MuGene120~122を含む
図1および/または
図2に示すように、例示的な機械110~112およびその構成要素の一部分を形成することができる。
【0095】
図示した例のプロセッサ1512は、ローカルメモリ1513(例えば、キャッシュ)を含む。図示した例のプロセッサ1512は、バス1518を介して揮発性メモリ1514および不揮発性メモリ1516を含む主メモリと通信する。揮発性メモリ1514は、同期式ダイナミックランダムアクセスメモリ(SDRAM)、ダイナミックランダムアクセスメモリ(DRAM)、RAMBUS(登録商標)ダイナミックランダムアクセスメモリ(RDRAM(登録商標))、および/または任意の他のタイプのランダムアクセスメモリデバイスによって実装することができる。不揮発性メモリ1516は、フラッシュメモリおよび/または任意の他の所望のタイプのメモリデバイスによって実装することができる。主メモリ1514、1516へのアクセスは、メモリコントローラによって制御される。
【0096】
図示した例のプロセッサプラットフォーム1500は、インターフェース回路1520も含む。インターフェース回路1520は、イーサネットインターフェース、ユニバーサルシリアルバス(USB)、Bluetooth(登録商標)インターフェース、近距離通信(NFC)インターフェース、および/またはPCIエクスプレスインターフェースなどの、任意のタイプのインターフェース規格によって実装することができる。
【0097】
図示した例では、1つまたは複数の入力デバイス1522がインターフェース回路1520に接続される。入力デバイス1522は、ユーザがデータおよび/またはコマンドをプロセッサ1512に入力することを可能にする。入力デバイスは、例えば、オーディオセンサ、マイクロフォン、カメラ(静止画またはビデオ)、キーボード、ボタン、マウス、タッチスクリーン、トラックパッド、トラックボール、アイソポイント、および/または音声認識システムによって実装することができる。
【0098】
1つまたは複数の出力デバイス1524も、図示した例のインターフェース回路1520に接続される。出力デバイス1524は、例えば、ディスプレイ装置(例えば、発光ダイオード(LED)、有機発光ダイオード(OLED)、液晶ディスプレイ(LCD)、陰極線管ディスプレイ(CRT)、インプレース切替え(IPS)ディスプレイ、タッチスクリーンなど)、触覚出力デバイス、プリンタ、および/またはスピーカによって実装することができる。したがって、図示した例のインターフェース回路1520は、通常、グラフィックスドライバカード、グラフィックスドライバチップ、および/またはグラフィックスドライバプロセッサを含む。
【0099】
図示した例のインターフェース回路1520は、ネットワーク1526を介して外部機械(例えば、任意の種類のコンピューティングデバイス)とのデータの交換を容易にするために、送信器、受信器、トランシーバ、モデム、住居用ゲートウェイ、無線アクセスポイント、および/またはネットワークインターフェースなどの通信デバイスも含む。通信は、例えば、イーサネット接続、技術加入者回線(DSL)接続、電話回線接続、同軸ケーブルシステム、衛星システム、現場通信無線システム、携帯電話システムなどを介することができる。
【0100】
図示した例のプロセッサプラットフォーム1500は、ソフトウェアおよび/またはデータを記憶するための1つまたは複数の大容量記憶装置1528も含む。そのような大容量記憶装置1528の例には、フロッピーディスクドライブ、ハードドライブディスク、コンパクトディスクドライブ、ブルーレイディスクドライブ、独立ディスクの冗長アレイ(RAID)システム、およびデジタル多用途ディスク(DVD)ドライブが含まれる。
【0101】
図12および/または
図13の機械実行可能命令1532は、大容量記憶装置1528、揮発性メモリ1514、不揮発性メモリ1516、および/またはCDもしくはDVDなどの取り外し可能な非一時的コンピュータ可読記憶媒体に記憶することができる。
【0102】
前述のことから、新しい、技術的に高度な医療機械の構成、保守、監視、および修理を提供する例示的な方法、装置、および製品が開示されていることが理解されよう。開示された方法、装置、および製品は、突然変異、修正、格納、中継などが可能な遺伝子配列として機械構成および制御を表すことによって技術的改善を提供し、また、接続された医療システムの診断、修復、および他の構成のためにコンピューティングデバイスを遺伝子配列に変換することによってコンピューティングデバイスを使用する効率を改善する。したがって、開示された方法、装置、および製品は、コンピュータの機能における1つまたは複数の改善に関する。機械の遺伝子配列または構造は、機械間および/または機械とコーディネータシステムとの間で、手動の人間の介入なしに、予防的および反応的の両方の自動の動的調整/突然変異を駆動することができる。
【0103】
本明細書において、いくつかの例示的な方法、装置、および製品が開示されたが、本特許の対象範囲はそれらに限定されない。むしろ反対に、本特許は、本特許の特許請求の範囲の技術的範囲に正当に含まれるすべての方法、装置および製品を包含する。
【符号の説明】
【0104】
100 医療機械構成システム、装置
102 メモリ
104 機械構成プロセッサ
106 通信インターフェース
110~112 機械
120~122 機械遺伝子(MuGene)、遺伝子配列、機械ゲノム、遺伝子組成、遺伝的特性、機械遺伝構造、遺伝子構成、遺伝構造、遺伝コード
210 解析器
220 修正器
230 通信器
300 遺伝子配列
302 組成遺伝子配列
304 性能遺伝子配列
306 健全性遺伝子配列
308 磁石
310 勾配コイル
312 RF送信器/受信器
314 コンピュータ
316 コントラスト識別
318 信号対雑音比
320 反復時間
322 反転時間
324 超伝導特性
326 コイルシェル
328 発振器
332 パルス
334 水素密度
336 プロトン密度
338 コントラストフリップ角
340 造影剤
342 パルスレート
400 機械MuGene
401~411 遺伝子
412~420 第1の突然変異
421~427 第2の突然変異
428~430 第3の突然変異
431、432 第4の突然変異
433、434 第5の突然変異
435~437 第6の突然変異
510 画像生成機能
520 電力管理機能
530 磁石冷却機能
610 設計条件
620 配列
630 配列
640 配列
700 表
710 動作条件
720 機械遺伝構造
730 適応度評価スコア
800 表
810 性能スコア、スコアリング
820 機械遺伝構造
830 動作条件
900 介入
910 動作条件
920 遺伝構造
930 適応度評価スコア
940 遺伝的介入
950 適応度評価スコア
1010 設計時間
1012 第1の遺伝子配列
1014 第2の遺伝子配列
1016 第3の遺伝子配列
1020 実行時間
1022 第1の遺伝子配列
1024 第2の遺伝子配列
1030 停止時間
1032 遺伝子配列
1110 画質能力
1120 機械遺伝子
1130 適応度スコア
1140 再構成アルゴリズム
1150 適応度スコア
1160 全体的な適応度スコア係数
1200 方法
1210 ブロック
1220 ブロック
1230 ブロック
1240 ブロック
1250 ブロック
1260 ブロック
1270 ブロック
1300 方法
1310 ブロック
1320 ブロック
1330 ブロック
1340 ブロック
1350 ブロック
1360 ブロック
1370 ブロック
1380 ブロック
1400 プロセッサプラットフォーム
1412 プロセッサ
1413 ローカルメモリ
1414 揮発性メモリ
1416 不揮発性メモリ
1418 バス
1420 インターフェース回路
1422 入力デバイス
1424 出力デバイス
1426 ネットワーク
1428 大容量記憶装置
1432 機械実行可能命令
1500 プロセッサプラットフォーム
1512 プロセッサ
1513 ローカルメモリ
1514 揮発性メモリ
1516 不揮発性メモリ
1518 バス
1520 インターフェース回路
1522 入力デバイス
1524 出力デバイス
1526 ネットワーク
1528 大容量記憶装置
1532 機械実行可能命令