BPNNと非線形最小2乗法を用いた顎運動計測システム MBE2000-45 Measurement System of Jaw Movements by Using BPNN and Nonlinear Least-Squares Methods

顎運動は咬合機能について重要な情報を含んでいると言われ, 様々な方法により測定が試みられてきた.ここでは標点とする上下顎前歯部に小型磁石を取り付け周辺の磁界分布から磁石の位置と向きを求める計測システムを取り上げる。この問題は逆問題の一種であり, 高速かつ高精度に複数個の磁石の位置及び向きを求めるのは困難である。そこでBPNNによる推定結果を非線形最小2乗法の初期値に用いる計測システムを提案し, その有用性について計算機シミュレーションを用いて検討した。その結果, BPNNを用いた場合、位置および向きについてそれぞれ平均0.5%, 0.1%程度、非線形最小2乗法を用いた場合、適切な初期値を選べば10^<-6>%程度の精度の収束値に数回の繰り返し計算で収束させる事ができた。よって提案法は高精度かつ高速な顎運動計測システムとして実用可能であると考えられる。

It is an important inverse problem to measure the locations and orientations of the magnetic dipoles in the fields of denture diagnoses. We can estimate here the movements of jaws by measuring the properties of two magnetic dipoles attached on the upper and lower jaws separately. It is very difficult to design fast and accurate measurement system using traditional methods for solving this kind of inverse problem. We proposed here a method combined BPNN(back propagation neural networks) method with nonlinear least-squares method in order to get the more precise result