基于多目标线性规划的智能营养配餐系统研究

发布时间：2023-04-29 03:31

　　人们生活水平越来越好,相应的饮食习惯与饮食结构也发生了很大的变化。不科学的饮食习惯直接导致了我国慢性疾病的发病率大幅度提高。根据国家卫生服务调查结果,过去十年,中国慢性病发病率增加了两倍,预计未来还会增长。慢性疾病不仅是对人体健康的危害,对社会和经济也有很大的危害,因此饮食的营养与健康问题是我国经济发展之中百姓和政府都关心和关注的问题。在传统的营养配餐过程中,营养师根据居民的身体检查情况以及日常生活情况,分析得出居民每日正常生命活动消耗的热量值,以此为基础来对其进行营养配餐,但是营养师每天根据庞杂的食谱营养学数据进行居民营养配餐方案的计算,工作量十分巨大,不能保证居民快速得到营养配餐方案。因此,本文在传统营养配餐模型的基础上,结合多目标规划模型,设计出新的营养配餐模型。本文主要研究内容如下:(1)首先介绍了各个年龄段人群日均摄入量的计算方法,并且运用实例分析了现有的食物交换份算法在营养配餐当中的不足之处。(2)结合能量和各种营养素的特性设计出了多目标规划配餐模型。(3)基于多目标规划营养配餐模型对遗传算法的适应度函数、选择算子、交叉算子以及变异算子做出了改进,并利用matlab软件模拟...

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【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景与研究意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 国内外相关领域的研究和发展
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
    1.3 研究内容与研究方法
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 研究方法
第2章 相关理论基础
    2.1 营养配餐简介
        2.1.1 营养以及营养配餐的基本概念
        2.1.2 营养配餐的理论依据
        2.1.3 能量及其计算
    2.2 多目标优化算法的基本原理
        2.2.1 多目标优化的发展与应用
        2.2.2 多目标优化的模型
    2.3 遗传算法的原理及数学模型
        2.3.1 遗传算法的基本概念
        2.3.2 遗传算法的基本原理
        2.3.3 遗传算法的数学模型
        2.3.4 遗传算法中各算子的特点
    2.4 本章小结
第3章 基于多目标规划的营养配餐模型建立
    3.1 现有配餐方法问题分析
        3.1.1 食物交换份算法介绍
        3.1.2 食物标准交换份的建立
        3.1.3 食物标准交换份算例分析
        3.1.4 配餐结果分析
    3.2 多目标规划营养配餐模型
    3.3 本章小结
第4章 遗传算法的改进与模型求解
    4.1 多目标规划转为单目标规划问题
    4.2 遗传算法改进及其应用
        4.2.1 编码以及生成初始种群
        4.2.2 适应度函数设计及改进
        4.2.3 选择算子的改进
        4.2.4 交叉算子的改进
        4.2.5 变异算子的改进
    4.3 数值算例分析
        4.3.1 模型相关参数
        4.3.2 遗传算法求解
    4.4 配餐结果分析
    4.5 本章小结
第5章 智能营养配餐系统设计
    5.1 营养配餐系统应用前景分析
    5.2 系统总体结构与流程设计
        5.2.1 人机交互模块
        5.2.2 系统配餐模块
        5.2.3 数据库管理模块
    5.3 营养配餐系统的实现
    5.4 本章小结
结论
参考文献
附录1 食物成分表
附录2 中国居民膳食参考摄入量
附录3 食物营养评分表
附录4 部分关键程序
附录5 关于学校普及营养配餐的调查问卷
致谢



本文编号：3805080