[發(fā)明專利]一種沖牙器的姿態(tài)強(qiáng)度優(yōu)化方法及系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111666235.0
• 申請(qǐng)日: 2021-12-31
• 公開（公告）號(hào): CN114533320A
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李冬保
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江西瑞圣特科技有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): A61C17/02
• 分類號(hào): A61C17/02;G06N3/08;G06N3/04
• 代理公司: 廣州市越秀區(qū)哲力專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 44288
• 代理人: 王毅

1.一種沖牙器的姿態(tài)強(qiáng)度優(yōu)化方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟S1：對(duì)沖牙器的沖牙姿態(tài)以及對(duì)應(yīng)的沖牙強(qiáng)度值進(jìn)行收集整理；

步驟S2：求得與沖牙姿態(tài)相對(duì)應(yīng)的最優(yōu)沖牙強(qiáng)度值，并建立數(shù)據(jù)集；其中，沖牙姿態(tài)包括噴嘴在口腔內(nèi)的位置和處于這個(gè)位置時(shí)噴嘴的朝向；而沖牙強(qiáng)度值則是對(duì)應(yīng)于上述沖牙姿態(tài)的沖牙強(qiáng)度；

步驟S3：建立神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)沖牙姿態(tài)和最優(yōu)的沖牙強(qiáng)度值之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系；

步驟S4：讓神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行學(xué)習(xí)和進(jìn)化。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的沖牙器的姿態(tài)強(qiáng)度優(yōu)化方法，其特征在于，所述步驟S1包括以下子步驟：

步驟S1.1：收集整理使用沖牙器過(guò)程中不同的沖牙姿態(tài)及對(duì)應(yīng)沖牙強(qiáng)度值的詳細(xì)數(shù)據(jù)信息。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的沖牙器的姿態(tài)強(qiáng)度優(yōu)化方法，其特征在于，所述步驟S2包括有以下子步驟：

步驟S2.1：根據(jù)收集整理的沖牙姿態(tài)及對(duì)應(yīng)的沖牙強(qiáng)度值，針對(duì)性的建立關(guān)于沖牙強(qiáng)度值的優(yōu)化方程A→B；

步驟S2.2：針對(duì)上述的優(yōu)化方程，對(duì)沖牙強(qiáng)度值的上限B1和下限B2進(jìn)行范圍上的限定；

步驟S2.3：將對(duì)應(yīng)沖牙姿態(tài)的沖牙強(qiáng)度值進(jìn)行離散化操作，然后根據(jù)步驟S2.1建立的優(yōu)化方程及步驟S2.2中的范圍限定，對(duì)對(duì)應(yīng)沖牙姿態(tài)下的沖牙強(qiáng)度值進(jìn)行求解；

步驟S2.4：針對(duì)所有不同沖牙姿態(tài)下的沖牙強(qiáng)度值分別求出最優(yōu)解；根據(jù)得到的解，建立沖牙姿態(tài)和沖牙強(qiáng)度值的對(duì)應(yīng)關(guān)系，并建立初始數(shù)據(jù)集。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的沖牙器的姿態(tài)強(qiáng)度優(yōu)化方法，其特征在于，所述步驟S3包括以下子步驟：

步驟S3.1：將步驟S2.4中建立的初始數(shù)據(jù)集分為初始訓(xùn)練集和初始測(cè)試集，建立初始的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型來(lái)對(duì)映射關(guān)系進(jìn)行學(xué)習(xí)，初始神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在初始訓(xùn)練集進(jìn)行訓(xùn)練，通過(guò)初始測(cè)試集對(duì)初始神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行測(cè)試，判斷該初始神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是否有效；

步驟S3.2：建立神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)搜索空間；將神經(jīng)元隱藏層的數(shù)量、每個(gè)隱藏層內(nèi)隱藏有的神經(jīng)元數(shù)量及學(xué)習(xí)率作為構(gòu)建神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)過(guò)程中可以變化的參數(shù)；在初始神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的基礎(chǔ)上，構(gòu)建多個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，分別在初始訓(xùn)練集中進(jìn)行訓(xùn)練，然后在初始測(cè)試集中進(jìn)行測(cè)試；根據(jù)在測(cè)試集上的表現(xiàn)，選出多個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型和初始神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)表現(xiàn)最好的網(wǎng)絡(luò)模型，應(yīng)用于系統(tǒng)中用于完成最優(yōu)的沖牙強(qiáng)度值的選取。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的沖牙器的姿態(tài)強(qiáng)度優(yōu)化方法，其特征在于，所述步驟S4包括以下子步驟：

步驟S4.1：將沖牙器運(yùn)用到用戶的個(gè)人口腔護(hù)理環(huán)境中，并用當(dāng)前最優(yōu)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型來(lái)輸出每個(gè)沖牙姿態(tài)對(duì)應(yīng)的最優(yōu)的沖牙強(qiáng)度值；

步驟S4.2：在產(chǎn)品實(shí)驗(yàn)或用戶的實(shí)際沖牙過(guò)程當(dāng)中，記錄整個(gè)沖牙過(guò)程當(dāng)中的多個(gè)沖牙姿態(tài)以對(duì)應(yīng)于沖牙姿態(tài)的沖牙強(qiáng)度值；

步驟S4.3：記錄在實(shí)際使用過(guò)程當(dāng)中，用戶對(duì)于某個(gè)沖牙姿態(tài)的沖牙強(qiáng)度值的調(diào)整數(shù)據(jù)；

步驟S4.4：對(duì)比實(shí)驗(yàn)過(guò)程或用戶使用過(guò)程中由當(dāng)前神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸出的沖牙強(qiáng)度值與使用者通過(guò)實(shí)際使用感受調(diào)整得到的全局最優(yōu)沖牙強(qiáng)度值，如果二者偏差的絕對(duì)值大于設(shè)定的閾值，則對(duì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行重新訓(xùn)練；

步驟S4.5：將實(shí)驗(yàn)過(guò)程或用戶使用過(guò)程中記錄得到的沖牙姿態(tài)和對(duì)應(yīng)的沖牙強(qiáng)度值作為關(guān)系對(duì)加入到已經(jīng)有的數(shù)據(jù)集中，并且將數(shù)據(jù)集分成擴(kuò)增后訓(xùn)練集和擴(kuò)增后測(cè)試集，在已經(jīng)建立好的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)空間中進(jìn)行搜索，構(gòu)多個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，分別在擴(kuò)增后的訓(xùn)練集中進(jìn)行訓(xùn)練，然后在擴(kuò)增后的測(cè)試集中進(jìn)行測(cè)試，將多個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型中架構(gòu)表現(xiàn)最好的網(wǎng)絡(luò)模型作為當(dāng)前最優(yōu)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型應(yīng)用于沖牙器系統(tǒng)中，并且用于完成以后的產(chǎn)品實(shí)驗(yàn)工作或用戶的實(shí)際沖牙操作；

步驟S4.6：在以后的產(chǎn)品實(shí)驗(yàn)或?qū)嶋H的沖牙操作過(guò)程中，不斷的通過(guò)判斷差值是否大于閾值來(lái)判斷當(dāng)前神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是否是最優(yōu)的模型，從而對(duì)模型進(jìn)行持續(xù)優(yōu)化。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的沖牙器的姿態(tài)強(qiáng)度優(yōu)化方法，其特征在于，相鄰兩個(gè)所述沖牙姿態(tài)之間的位置間隔長(zhǎng)度為一個(gè)牙齒的寬度。