本發(fā)明的領(lǐng)域涉及一種用于創(chuàng)建定期更新的人類的思維(mind)狀態(tài)的表示、維護(hù)定期更新的人類的思維狀態(tài)的表示、更新定期更新的人類的思維狀態(tài)的表示、從定期更新的人類的思維狀態(tài)的表示生成預(yù)測(cè)以及以其他方式利用定期更新的人類的思維狀態(tài)的表示的方法和計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、數(shù)字孿生是對(duì)象或過(guò)程的虛擬表示，其用作實(shí)時(shí)數(shù)字對(duì)應(yīng)物，通過(guò)由來(lái)自對(duì)象的環(huán)境和對(duì)象本身的信息進(jìn)行更新來(lái)反映對(duì)象或過(guò)程的狀態(tài)?！皵?shù)字孿生”的概念起源于工程科學(xué)，它提供了利用數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)式醫(yī)療保健實(shí)踐，以及它們對(duì)治療和預(yù)防動(dòng)作的概念和倫理影響的框架。當(dāng)應(yīng)用于人類時(shí)，當(dāng)前的數(shù)字孿生概念構(gòu)建了個(gè)體的在計(jì)算機(jī)中的(in-silico)表示，其動(dòng)態(tài)地反映了人類的身體及其生理狀態(tài)。數(shù)字孿生的概念在醫(yī)療保健行業(yè)中逐漸興起(正如以下所概述的bruynseels?k、santoni?de?sio?f、van?den?hoven?j，digital?twins?in?health?care:ethical?implications?of?an?emerging?engineeringparadigm(醫(yī)療保健中的數(shù)字孿生：新興工程范式的倫理影響)，front?genet，2018年2月13日；9:31。doi：10.3389/fgene.2018.00031。pmid：29487613；pmcid：pmc5816748)。

2、美國(guó)專利申請(qǐng)第2020/203020號(hào)教導(dǎo)了一種使用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)開發(fā)人的至少部分解剖結(jié)構(gòu)的個(gè)性化數(shù)字模型(或數(shù)字孿生)的方法，所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)包括處理器裝置和受處理器裝置控制的通信模塊。該方法包括，利用所述處理器裝置，使用通信模塊接收與人的至少部分解剖結(jié)構(gòu)的實(shí)際身體狀況相關(guān)的輸入數(shù)據(jù)；搜索對(duì)所述至少部分解剖結(jié)構(gòu)的不同身體狀況進(jìn)行建模的數(shù)字模型數(shù)據(jù)庫(kù)，以及基于至少一些接收到的輸入數(shù)據(jù)來(lái)從所述數(shù)據(jù)庫(kù)中選擇與人的至少部分解剖結(jié)構(gòu)的實(shí)際身體狀況最緊密匹配的數(shù)字模型。通過(guò)基于接收到的輸入數(shù)據(jù)利用與所述選擇的數(shù)字模型相關(guān)聯(lián)的生理發(fā)育模型開發(fā)所選數(shù)字模型的所建模的身體狀況，來(lái)處理所選數(shù)字模型，使得所開發(fā)的所建模的身體狀況更緊密地類似根據(jù)所述輸入數(shù)據(jù)的所述實(shí)際身體狀況。

3、從美國(guó)專利申請(qǐng)第us2020/303047號(hào)已知一種基于與個(gè)體患者相關(guān)的健康信息使用個(gè)體患者的數(shù)字孿生進(jìn)行醫(yī)療保健數(shù)據(jù)管理的計(jì)算機(jī)化方法。該專利出版物教導(dǎo)了個(gè)體患者的數(shù)字孿生，其是個(gè)體患者的至少一種健康狀態(tài)的數(shù)字表示，并且使用醫(yī)療保健數(shù)據(jù)系統(tǒng)計(jì)算設(shè)備基于與患者群體相關(guān)的健康信息形成患者群體的數(shù)字孿生。本申請(qǐng)中描述的數(shù)字孿生可以幫助確定人類患者對(duì)藥劑的使用情況是否表明受控藥物的潛在濫用。此外，響應(yīng)于確定受控藥物的潛在濫用，該方法包括發(fā)送指示患者潛在濫用的通知。然而，該申請(qǐng)沒(méi)有考慮患者的精神狀態(tài)。

4、從pct申請(qǐng)第wo2019/012471號(hào)已知一種用于管理人體的壓力水平和精神健康的系統(tǒng)。本申請(qǐng)的系統(tǒng)具有一個(gè)或更多個(gè)身體傳感器和運(yùn)行人工智能系統(tǒng)的主處理單元。身體傳感器適于測(cè)量人體的生理參數(shù)、人體的身體運(yùn)動(dòng)或人體的熱量消耗或它們的組合中的至少一個(gè)，并定期或?qū)崟r(shí)地生成身體數(shù)據(jù)。主處理單元適于接收和處理身體數(shù)據(jù)，并適于確定人體的健康和壓力水平中的至少一個(gè)。主處理單元適于提供治療并以定量的方式提供有關(guān)心理治療(包括cbd、冥想和正念)的有效性的見解。

5、現(xiàn)有技術(shù)公開了用于描述人體的物理參數(shù)的數(shù)字孿生或模擬。能夠模擬并連續(xù)表示人類的思維以評(píng)估和預(yù)測(cè)人類的精神狀態(tài)將很有用的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明是一種用于模擬人類的思維狀態(tài)的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括存儲(chǔ)器，該存儲(chǔ)器包括多條指令、虛擬數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和精神數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。精神數(shù)據(jù)存儲(chǔ)存儲(chǔ)與該系統(tǒng)所表示的人類的思維狀態(tài)有關(guān)的用戶數(shù)據(jù)。至少一個(gè)處理器可以執(zhí)行多條指令中的指令以至少生成人類的思維的數(shù)字孿生。數(shù)字孿生包括基于精神數(shù)據(jù)的人類的思維的一個(gè)或更多個(gè)模型。思維的一個(gè)或更多個(gè)模型被存儲(chǔ)在虛擬數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中且在虛擬數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中被更新，并且使得能夠由至少一個(gè)處理器在虛擬數(shù)據(jù)存儲(chǔ)內(nèi)分析人類的思維。數(shù)字孿生包括精神數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與虛擬數(shù)據(jù)存儲(chǔ)之間的鏈接。

2、在另一方面，該系統(tǒng)包括接口，用于使思維狀態(tài)的表示可由系統(tǒng)外的用戶使用。這可以包括圖形用戶界面，用于基于來(lái)自數(shù)字孿生的輸出提供人類的精神數(shù)據(jù)的可視化和對(duì)其的訪問(wèn)。這還可以包括應(yīng)用程序接口，用于使此類數(shù)據(jù)可由其他軟件或平臺(tái)用途可用。該系統(tǒng)還可以包括用于觸發(fā)來(lái)自數(shù)字孿生的通知的一個(gè)或更多個(gè)通知設(shè)備和用于預(yù)測(cè)人類的精神狀態(tài)的預(yù)測(cè)設(shè)備。

3、還公開了一種用于模擬人類的思維的精神狀態(tài)的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的方法。該方法包括將一個(gè)或更多個(gè)模擬參數(shù)應(yīng)用于數(shù)字孿生，其中數(shù)字孿生包括人類的思維的一個(gè)或更多個(gè)思維模型。數(shù)字孿生使得能夠模擬人類的思維。一個(gè)或更多個(gè)模擬參數(shù)使數(shù)字孿生生成模擬人類的思維的行為的數(shù)字孿生輸出，例如，思維的一個(gè)或更多個(gè)后續(xù)狀態(tài)。將一個(gè)或更多個(gè)模擬參數(shù)應(yīng)用于數(shù)字孿生可以包括將一個(gè)或更多個(gè)模擬參數(shù)輸入到思維的一個(gè)或更多個(gè)模型中。模擬人類的思維的精神狀態(tài)可以包括計(jì)算人類的思維的精神狀態(tài)在狀態(tài)空間(或相空間)中的軌跡。人類的思維的精神狀態(tài)在狀態(tài)空間(或相空間)中的軌跡可取決于輸入到人類的思維的數(shù)字孿生中的模擬參數(shù)。該系統(tǒng)可以接收來(lái)自傳感器、用戶或外部數(shù)據(jù)源的信息并由來(lái)自傳感器、用戶或外部數(shù)據(jù)源的信息來(lái)更新該系統(tǒng)，這些信息會(huì)修改思維狀態(tài)，例如其他人的存在、位置或心率。

4、數(shù)字孿生輸出包括例如精神狀態(tài)的圖形描述、精神健康預(yù)測(cè)或與化身生成器的連接。

5、在另一方面，該方法使得能夠?qū)?shù)字孿生輸出與另一個(gè)人類的響應(yīng)或數(shù)字思維孿生的集合體進(jìn)行比較。

6、本發(fā)明的其他方面、特征和優(yōu)點(diǎn)從以下詳細(xì)描述中很容易看出，僅通過(guò)說(shuō)明優(yōu)選的實(shí)施例和實(shí)施方式即可。本發(fā)明還能夠?qū)崿F(xiàn)其他和不同的實(shí)施例，并且可以在各個(gè)明顯的方面修改其數(shù)個(gè)細(xì)節(jié)，所有這些都不會(huì)背離本發(fā)明的精神和范圍。因此，附圖和說(shuō)明應(yīng)被視為本質(zhì)上是說(shuō)明性的，而不是限制性的。本發(fā)明的其他目的和優(yōu)點(diǎn)將在以下描述中部分被闡述，部分將從該描述中顯而易見或可以通過(guò)實(shí)踐本發(fā)明來(lái)了解。

技術(shù)特征：

1.一種用于模擬人類的思維狀態(tài)的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)(10)，所述系統(tǒng)包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)(10)，還包括圖形用戶界面(60)，其用于基于來(lái)自所述數(shù)字孿生(40)的輸出提供所述人類精神數(shù)據(jù)的可視化以及對(duì)所述人類精神數(shù)據(jù)的訪問(wèn)。

3.根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)(10)，還包括一個(gè)或更多個(gè)通知設(shè)備(70)，其用于觸發(fā)來(lái)自所述數(shù)字孿生(40)的通知。

4.根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)(10)，還包括預(yù)測(cè)設(shè)備(80)，其用于預(yù)測(cè)所述人類的所述精神狀態(tài)。

5.根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)(10)，還包括用于生成化身的圖形引擎(62)，其中所述圖形引擎(62)連接到所述數(shù)字孿生(40)，以使得能夠生成表示所述人類的思維狀態(tài)的化身。

6.一種用于模擬人類的思維的精神狀態(tài)的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的方法，所述方法包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的方法，其中所述數(shù)字孿生輸出(45)包括精神健康預(yù)測(cè)。

8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的方法，還包括：將所述數(shù)字孿生輸出(45)與健康人類的響應(yīng)進(jìn)行比較(225)。

9.根據(jù)權(quán)利要求6至8中的任一項(xiàng)所述的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的方法，還包括：生成關(guān)于所述輸出(45)的通知。

10.根據(jù)權(quán)利要求6至9中的任一項(xiàng)所述的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的方法，還包括：基于所述數(shù)字孿生中的數(shù)據(jù)生成化身。

11.一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器(20)中且包括多條指令(23)，所述多條指令(23)使得處理器能夠執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求6至10中的任一項(xiàng)所述的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的方法。

12.一種用于訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)以創(chuàng)建數(shù)字孿生(40)的方法，包括：

技術(shù)總結(jié)
本文件教導(dǎo)了一種用于模擬人類思維的精神狀態(tài)的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括存儲(chǔ)器，該存儲(chǔ)器包含多條指令、虛擬數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和人類精神數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。精神數(shù)據(jù)存儲(chǔ)存儲(chǔ)與人類思維的精神狀態(tài)有關(guān)的精神數(shù)據(jù)。至少一個(gè)處理器可以執(zhí)行多條指令中的指令以至少生成人類思維的數(shù)字孿生。數(shù)字孿生包括基于人類精神數(shù)據(jù)的人類思維的一個(gè)或更多個(gè)模型。思維的一個(gè)或更多個(gè)模型被存儲(chǔ)在虛擬數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中，并使得能夠由至少一個(gè)處理器在虛擬數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中分析人類思維。數(shù)字孿生包括精神數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與虛擬數(shù)據(jù)存儲(chǔ)之間的鏈接。

技術(shù)研發(fā)人員：A·邁耶-林登伯格
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中央精神衛(wèi)生研究所
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/28