基于受限玻尔兹曼机的个体运动健康测评方法研究

发布时间：2020-05-06 22:24

【摘要】：健康是人类赖以生存和发展的基础,随着社会的不断进步和科学的不断发展,人们的生活水平得到了极大的提高,但是各种疾病和亚健康也随之而来。为了提高生活的质量,享受更加舒适的生活,人们越来越注重身体健康,并且开始追求科学的健身运动,也逐渐意识到适度的健身运动对于健康的重要性。受限玻尔兹曼机是一种生成式随机神经网络,这种神经网络由可见单元和隐藏单元组成,通过权值表达单元之间的相关性。其特点是层内无连接,层间全连接。受限玻尔兹曼机中有Gibbs采样,梯度下降法,对比散度等多种算法。受限玻尔兹曼机在近些年得到了广泛的关注,作为实际应用,其算法在很多方面都显示出了其优越的学习性能,在神经网络的学习中占据了重要的地位。本文首先介绍了运动健康的课题背景,分析了受限玻尔兹曼机在运动健康领域中的适用性和研究意义,阐述了现代都市生活对科学有效的健身运动方式的要求。然后对受限玻尔兹曼机做了一个简介,包含一些基本模型介绍和传统的学习算法介绍,并对训练参数的设置做了详尽的说明。最后,本文在总结前人工作的基础上,研究了基于受限玻尔兹曼机的个体运动健康测评方法,主要工作如下:(1)针对传统受限玻尔兹曼机的缺陷和不足,本文通过对连接权重,可见单元偏置和隐层单元偏置分别增加一项冲量项对传统的受限玻尔兹曼机进行改进,并建立一个基于受限玻尔兹曼机的运动强度测评方法模型,将人体常见的生理指标,如心率,乳酸和相对摄氧量等作为输入,测量个体的运动强度,通过传统的和改进的受限玻尔兹曼机在运动强度测评上的比较和分析,得出相应的结论,给出合理的建议,以保证个体健身运动的安全。(2)在改进的受限玻尔兹曼机基础上,将若干个受限玻尔兹曼机堆叠起来形成深度置信网络,提出一个基于受限玻尔兹曼机的最佳运动量预测方法,通过对个体运动前后体质的分析,预测其最佳运动量,提高个体健身运动的效率。最后,本文将对上述测评方法进行大量的实验,通过实验结果数据证明上述两种测评方法的有效性,也将验证本文运动健康测评方法的可靠性和通用性。总之,本文的研究目的就是运用受限玻尔兹曼机的学习算法提出有效的健康测评方法和模型,实时监测其运动状态,给出合理的建议,长期有效地保障个体健身运动的安全性和高效性,使人们能有目的,有计划地进行健身运动,以满足现代健康生活的需求。
【图文】：

机的模型及应用殊拓扑结构的神经网络。经过多年的试验和科学研究处理和协同过滤等方面得到了广泛的应用。而由受限络模型更是在机器学习中解决了很多复杂的问题。的基本模型型是一种特殊的玻尔兹曼机模型，一个受限玻尔兹曼见层v(visible)和隐层h(hidden)，数据由可见层输入，之间的特点是层内无连接，层间全连接，可以看出 R之间的连接权重一般用W 来表示，由下图 2.1 所示。者隐层的神经元之间均不会出现自连接的情况，层间隐层的神经元相互之间都有连接，因此玻尔兹曼机具间的状态时，各隐藏层神经元的激活条件独立；反之时，各可见层神经元的激活条件也独立[20-22]。

图 3.1 RBM 分类结构Fig. 3.1 RBM classification s分类结构图可以看到，Softmax 神经元是一理指标用 K× M的矩阵V 来表示。上图中的设我们已知可见层中可见单元的状态，那1exp(1(1|)1 = + ==MijjbPhv在已知隐藏单元状态下，可见单元的概率 = ==++==KlFjiFjkijkikiawawPvh1 111exp(exp((1|)中的kijw 表示第 k 行第i 列的元素与第 j 个元素的偏置。BM 按照对比散度算法对各个参数的更新
【学位授予单位】：西华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TP18;R319

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 林文_";胡婧;;血乳酸在运动训练中的应用案例分析[J];中国体育教练员;2015年02期

2 陈学伟;张娜;徐传香;安改红;佘晓俊;崔博;马强;;最大摄氧量间接测量法-踏阶运动心率的变化特征[J];解放军预防医学杂志;2015年01期

3 倪灵子;于可红;;美国、日本学生体质测试的演进与发展[J];浙江体育科学;2015年01期

4 于红妍;;中国学生体质测试的演进历程及阶段特征[J];北京体育大学学报;2014年10期

5 田祯祥;;不同强度运动对体育学院非体育生血乳酸浓度的影响[J];当代体育科技;2014年27期

6 蒲西安;;国内外国民体质监测研究现状[J];浙江体育科学;2014年05期

7 吕毓虎;蒲西安;程林;;不同运动强度对人体血乳酸的影响[J];四川体育科学;2014年04期

8 孙凯;;主观体力感觉在体育科研中应用现状与展望[J];金田;2014年06期

9 于红妍;李婷;;我国学生体质健康监测效果模糊综合评价模型[J];中国学校体育(高等教育);2014年01期

10 陆作生;杨倩;陈金婵;;21世纪日本增强中小学生体质的体育策略及其启示[J];体育学刊;2013年06期

相关博士学位论文 前4条

1 高刚;新时期优化青少年学生体质健康评价指标研究[D];华东师范大学;2014年

2 陈宇;基于深度置信网络的中文信息抽取方法[D];哈尔滨工业大学;2014年

3 余岚;大学生个性化体质健康促进研究[D];北京体育大学;2013年

4 罗恒;基于协同过滤视角的受限玻尔兹曼机研究[D];上海交通大学;2011年

相关硕士学位论文 前8条

1 王永杰;人工神经网络算法在GDP和CPI中的预测应用[D];中北大学;2017年

2 刘少洁;中日大学生体质健康及生活习惯的比较研究[D];华东师范大学;2016年

3 曾丽霞;基于情境感知的智能穿戴设备交互设计研究[D];江南大学;2016年

4 张艳霞;基于受限玻尔兹曼机的深度学习模型及其应用[D];电子科技大学;2016年

5 丰晓霞;基于深度学习的图像识别算法研究[D];太原理工大学;2015年

6 仝少敏;基于受限玻尔兹曼机的面部运动识别方法研究[D];哈尔滨工业大学;2014年

7 徐玮聪;高校大学生身体成分不同测量方法的比较研究[D];首都体育学院;2014年

8 姜良玲;不同强度放松跑对最大乳酸耐受训练后血乳酸恢复的影响研究[D];武汉体育学院;2014年

，

本文编号：2651952