本發(fā)明涉及健康飲食管理技術領域，具體涉及一種健康減肥的智能營養(yǎng)配餐系統(tǒng)及飲食管理方法。

背景技術：

肥胖是現(xiàn)代人類社會的常見病，容易能引發(fā)人體的多種疾病。據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，全中囯超重率上漲到30％,也就是說每3個人中就有1人體重超標，成年人中有12％的人群屬于肥胖。因此，減肥已經(jīng)成了當今社會的全民話題。說起減肥，比起天天運動健身的辛苦，人們似乎更愿意選擇筒單的方法一節(jié)食。節(jié)食減肥雖然方法筒單，但卻一直保持著較高的失敗率。研究表明，過度節(jié)食會對我們身體造成多種傷害，其中厭食癥患者90％以上為女性，該群體中有10％～20％的人，由于營養(yǎng)不良引起的并發(fā)癥和精神抑郁導致自殺。

現(xiàn)代社會中的人大多面臨著生活壓力和激烈的社會競爭。不少人因為生活和工作的繁忙而忽視了“合理飲食”：不吃早餐、快速解決中餐、隨便對付晚餐”，經(jīng)常光顧外賣街邊小攤、為減肥而盲目節(jié)食等不良的飲食行為習慣頻頻出現(xiàn)，使得現(xiàn)代人的身體健康面臨著挑戰(zhàn)。

市場上的許多營養(yǎng)配餐軟件，其中大部分需要用戶從海量的食物集合中自主選定各用餐時段想要吃的食物，或者由系統(tǒng)通過分析用戶的膳食喜好，推薦食物組合。這種模式雖然可以在很大程度上滿足個人的膳食喜好，但由于過度注重用戶主觀的飲食意愿，而忽略了膳食種類的豐富與均衡性，采用復雜的營養(yǎng)學數(shù)據(jù)模型，給營養(yǎng)計算模型帶來了很多不確定性和局限性，很難保證配餐結果的質量。

技術實現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術的上述不足，本發(fā)明的目的在于提供一種健康減肥的智能營養(yǎng)配餐系統(tǒng)及飲食管理方法，本發(fā)明可以自動判別配餐結果的合理性，解決傳統(tǒng)營養(yǎng)膳食抽象化的問題，根據(jù)季節(jié)、年齡、性別及各項身體指標選擇主副食，具有測定營養(yǎng)成分、調節(jié)運動食譜和制定減肥計劃等多項功能。

本發(fā)明實現(xiàn)上述目的的技術方案為：提供一種健康減肥的智能配餐方法，該配餐方法包括：

步驟一：根據(jù)使用者年齡，將智能營養(yǎng)配餐系統(tǒng)分為不同年齡組，分別對不同年齡組進行能量攝入的標準值及營養(yǎng)物質標準值的計算；

步驟二：選擇飲食時段，并根據(jù)每個飲食時段計算每餐配餐能量；

步驟三：根據(jù)計算公式計算每餐的碳水化合物、蛋白質、及脂肪的標準重量范圍，其中，

對于早餐的各成分能量比例為：

碳水化合物(g)的范圍為每天配餐總能量×0.5÷4×0.3×0.95～每天配餐總能量×0.5÷4×0.3×1.05

蛋白質(g)的范圍為每天配餐總能量×0.5÷4×0.3×0.95～每天配餐總能量×0.5÷4×0.3×1.05

脂肪(g)的范圍為每天配餐總能量×0.5÷9×0.3×0.95～每天配餐總能量×0.5÷9×0.3×1.05

對于午餐的各成分能量比例為：

碳水化合物(g)的范圍為每天配餐總能量×0.3÷4×0.4×0.95～每天配餐總能量×0.3÷4×0.4×1.05

蛋白質(g)的范圍為每天配餐總能量×0.3÷4×0.4×0.95～每天配餐總能量×0.3÷4×0.4×1.05

脂肪(g)的范圍為每天配餐總能量×0.3÷9×0.4×0.95～每天配餐總能量×0.24÷9×0.4×1.05

對于晚餐的各成分能量比例為：

碳水化合物(g)的范圍為每天配餐總能量×0.2÷4×0.3×0.95～每天配餐總能量×0.2÷4×0.3×1.05

蛋白質(g)的范圍為每天配餐總能量×0.2÷4×0.3×0.95～每天配餐總能量×0.2÷4×0.3×1.05

脂肪(g)的范圍為每天配餐總能量×0.2÷9×0.3×0.95～每天配餐總能量×0.2÷9×0.3×1.05

步驟四，使用者輸入各餐的食物名稱，根據(jù)公式計算式出所需的各種食物量。

進一步地，所這步驟四中的所述公式為：

0≤xmin≤xi≤xmax(5)

其中，qmin為85％每天配餐總能量,qmax為115％每天配餐總能量，tmin,tmax為步驟三中所計算而得的各餐所需的碳水化合物的最小值及最大值，dmin,dmax為步驟三中所計算而得的各餐所需的蛋白質的最小值及最大值，zmin,zmax為步驟三中所計算而得的各餐所需的脂肪的最小值及最大值。

進一步地，在所述步驟一中，對于2-17歲組的智能營養(yǎng)配餐系統(tǒng)，其能量攝入的標準值及營養(yǎng)物質標準表查表測得；對于18-49歲組，根據(jù)輸入值，身高及調節(jié)系統(tǒng)，代入到能量計算公式計算出每天總能量的標準值：計算總能量＝(實際身高(cm)-105cm)×k，其中k為熱量修正系數(shù)；對于50歲以上組，為18-49歲的配餐能量乘以修正系數(shù)值。

進一步地，在所述步驟二中，早餐、午餐、晚餐能量比30％：40％：30％；加餐能量是從上一餐扣除5-10％。

本發(fā)明還提供一種健康減肥的智能配餐方法，該配餐方法包括：

步驟一：根據(jù)使用者年齡，將智能營養(yǎng)配餐系統(tǒng)分為不同年齡組，分別對不同年齡組進行能量攝入的標準值及營養(yǎng)物質標準值的計算；

步驟二：選擇飲食時段，并根據(jù)每個飲食時段計算每餐配餐能量；

步驟三：根據(jù)計算公式計算每餐的碳水化合物、蛋白質、及脂肪的標準重量范圍，其中，

對于早餐的各成分能量比例為：

碳水化合物(g)的范圍為每天配餐總能量×0.5÷4×0.3×0.95～每天配餐總能量×0.5÷4×0.3×1.05

蛋白質(g)的范圍為每天配餐總能量×0.5÷4×0.3×0.95～每天配餐總能量×0.5÷4×0.3×1.05

脂肪(g)的范圍為每天配餐總能量×0.5÷9×0.3×0.95～每天配餐總能量×0.5÷9×0.3×1.05

對于午餐的各成分能量比例為：

碳水化合物(g)的范圍為每天配餐總能量×0.3÷4×0.4×0.95～每天配餐總能量×0.3÷4×0.4×1.05

蛋白質(g)的范圍為每天配餐總能量×0.3÷4×0.4×0.95～每天配餐總能量×0.3÷4×0.4×1.05

脂肪(g)的范圍為每天配餐總能量×0.3÷9×0.4×0.95～每天配餐總能量×0.24÷9×0.4×1.05

對于晚餐的各成分能量比例為：

碳水化合物(g)的范圍為每天配餐總能量×0.2÷4×0.3×0.95～每天配餐總能量×0.2÷4×0.3×1.05

蛋白質(g)的范圍為每天配餐總能量×0.2÷4×0.3×0.95～每天配餐總能量×0.2÷4×0.3×1.05

脂肪(g)的范圍為每天配餐總能量×0.2÷9×0.3×0.95～每天配餐總能量×0.2÷9×0.3×1.05；

步驟四，使用者錄入各餐的食物名稱及食物總重量，調用服務器中營養(yǎng)評價庫，計算各餐碳水化合物、蛋白質、及脂肪的實際值，根據(jù)步驟三中所計算出的碳水化合物、蛋白質、及脂肪的標準重量范圍，計算與碳水化合物、蛋白質、及脂肪相關的誤差值，若該誤差值為可接受范圍，否則根據(jù)使用者輸入的食物名稱，根據(jù)對各餐食物所需量進行重新配平。

進一步地，所述配餐方法還包括：

步驟五，經(jīng)重新配平后，誤差為仍不可接受，請使用者重新錄入各餐的食物名稱，對輸入的食物名稱，并對重新錄入的食物進行重新配平，并使得碳水化合物、蛋白質、及脂肪相關的誤差值在可接受范圍。

進一步地，在所述步驟五中，根據(jù)配平結果，指出需要調整的食物品種，并根據(jù)營養(yǎng)評價庫給出建議食物。

進一步地，所述方法還包括，將配餐結果輸出給用戶，提升營養(yǎng)評價庫中各食物的優(yōu)先級，并修改使用者初始錄入的食物種類及數(shù)量值。

本發(fā)明還提供一種用于實現(xiàn)健康減肥的智能配餐方法的配餐系統(tǒng)，該智能營養(yǎng)配餐系統(tǒng)包括：人機交互模塊，數(shù)據(jù)處理模塊，資料信息模塊；人機交互模塊包括用戶管理模塊及選餐信息模塊，用于用戶的數(shù)據(jù)信息錄入數(shù)據(jù)處理模塊包括數(shù)據(jù)調用模塊及智能配餐模塊，用于為系統(tǒng)在計算過程中提供數(shù)據(jù)支持；資料信息模塊包括營養(yǎng)評價庫，資訊平臺及買賣交易。

進一步地，根據(jù)用戶的偏好及配餐狀態(tài)，對營養(yǎng)評價庫中的食物進行優(yōu)先級設置。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有以下的有益效果：

本發(fā)明的系統(tǒng)操作簡單，配餐算法科學準確，加入反饋機制設計，系統(tǒng)可以自動判別配餐結果的合理性，不但可以識別其中的不合理項，然后對食譜乃至回歸模型本身進行修正，還可以讓優(yōu)秀的配餐結果對該系統(tǒng)未來的工作起到積極的影響。

本系統(tǒng)對相關誤差進行觀察和分析，并借助根據(jù)營養(yǎng)評價庫中的信息，以及初始食物集合中用于設置各用餐時段選取食物的種類及各種類食物選取個數(shù)的參數(shù)參照當前配餐方案中的參數(shù)進行修改，以及進行多次配平，快速獲取最優(yōu)配餐結果。同時，提升配餐方案中的所有食物的優(yōu)先級，提示這些食物搭配起來更容易滿足各營養(yǎng)約束。

采用多元線性回歸模型及優(yōu)化求解算法，綜合多項數(shù)據(jù)調優(yōu)配平結果，結合營養(yǎng)學數(shù)據(jù)特點和營養(yǎng)配餐要求，使得食用食物對任一種營養(yǎng)素的攝入總量應等于其理論上對該營養(yǎng)素的每日需求總量。可根據(jù)季節(jié)、年齡、性別及各項身體指標幫助人們選擇喜愛的主副食，并具有測定營養(yǎng)成分、調節(jié)運動食譜和制定減肥計劃等多項功能。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明。

本發(fā)明中的智能營養(yǎng)配餐系統(tǒng)包括：

人機交互模塊：主要包括用戶管理模塊及選餐信息模塊。

用戶管理包括：用戶注冊、登錄、信息修改等功能。會員信息包括會員年齡、身高、體重、口味偏好等有關個性化配餐的各種指標。

選餐信息模塊：包括菜品種類選擇，菜品的制作方法，攝入量等。

數(shù)據(jù)處理模塊：主要包括數(shù)據(jù)調用模塊及智能配餐模塊。

數(shù)據(jù)調用模塊：可調用使用者的身體狀況信息，電子病歷信息，電子病歷信息醫(yī)囑信息、檢查報告等相關數(shù)據(jù)，將記錄項目名稱及記錄的關鍵內容結構化，膳食分析系統(tǒng)能更快捷、更準確地提取所需信息。

智能配餐模塊：可根據(jù)用戶交互選擇的各種配餐形式，提供不同的成品菜品推薦；可根據(jù)用戶輸入的菜品或食材及其重量，根據(jù)菜品或食材的內置數(shù)據(jù)庫對營養(yǎng)需求量進行評估，按照輸入的菜品或食材進行智能推薦。

資料信息模塊：主要包括營養(yǎng)評價庫，資訊平臺及買賣交易。

營養(yǎng)評價庫：食物庫中根據(jù)食物的類別進行分類，主要分類有:瓜類、魚類、酒類、堅果類、蝦蟹類、根莖類、菌藻類、鮮豆類、茄果類、谷物及制品、乳類及制品、蛋類及制品、干豆及制品、禽肉類及制品、畜肉類及制品、鮮果及干果類、嫰莖葉苔花類等。

資訊平臺：為用戶提供各種飲食營養(yǎng)健康資訊文章，為用戶做飲食菜單提供健康資訊。

買賣交易：用戶可對智能配餐和營養(yǎng)評估部分推薦的菜品進行選購，并進行付款等訂單操作；也可作為商家將產品擺放在平臺上進行交易。

實施例1：

首先，本系統(tǒng)需要針對使用者的各項基礎指標，包括年齡、身高、活動量進行分析。通過這一分析過程模擬營養(yǎng)師配餐對患者日均所需營養(yǎng)與熱量的計算，所得結果就是智能配餐中所需的重要指標。

根據(jù)使用者年齡，將智能營養(yǎng)配餐系統(tǒng)的分為2-17歲組，18-49歲組，及50歲以上組，進行能量攝入的標準值及營養(yǎng)物質標準值的計算。

對于2-17歲組的智能營養(yǎng)配餐系統(tǒng)，其能量攝入的標準值及營養(yǎng)物質標準表查表測得：

表1-12-17歲能量攝入標準表(能量值)

表1-22-17歲攝入營養(yǎng)物質標準表(重量值)

對于18-49歲組，根據(jù)輸入值，身高及調節(jié)系統(tǒng)，代入到能量計算公式計算出每天總能量的標準值：

計算總能量(kcal)＝(實際身高(cm)-105cm)×k

k為熱量修正系數(shù)，k取25kcal。

每天配餐總能量＝計算總能量-(25g×9kcal/g)

對于50歲以上組，根據(jù)使用者所處的年齡段匹配相應的公式，對每天總能量的標準值進行計算。

表1-3老年人能量攝入標準表(含50歲及以上)

步驟二，選擇飲食時段，將全天的飲時時間按照正常的生活作息規(guī)律分為六個時段，并計算每個時段的配餐能量。

六個配餐時段分別為

其中，每天攝入能量分配為：早餐、午餐、晚餐能量比30％：40％：30％；加餐：5-10％，其中加餐的能量是從上一餐扣除5-10％。具體為

早餐：早餐能量＝每天配餐總能量(kcal)×30％；

午餐：午餐能量＝每天配餐總能量(kcal)×40％；

晚餐能量＝每天配餐總能量(kcal)×30％，

早餐后加餐：加餐能量：5-10％(來自早餐減除相當?shù)哪芰?，

午餐后加餐：加餐能量：5-10％(來自午餐減除相當?shù)哪芰?，

晚餐后加餐：加餐能量：5-10％(來自晚餐減除相當?shù)哪芰?。

步驟三，計算每餐的碳水化合物、蛋白質、及脂肪的標準重量范圍。在每天攝入的熱量中，應該包括三部分:蛋白質、碳水化合物以及脂肪。蛋白質的主要來源是肉類、禽類、魚蝦、蛋類以及奶類；碳水化合物主要有大米、谷類、麥片、糙米、豆類、蔬菜、水果、小麥、紅薯等；脂肪主要來源于動、植物油、全脂牛奶、堅果等。降低碳水化合物的攝入，防止多余的糖類物質轉化成脂肪，促成生酮作用，幫助燃脂。增加蛋白質的攝入量，增加飽腹感，且機體消化蛋白質需要的能量高，幫助消耗能量。減少脂肪的攝入量，降低能量攝入。

對于早餐的各成分能量比例為：

碳水化合物(g)的范圍為每天配餐總能量×0.5÷4×0.3×0.95～每天配餐總能量×0.5÷4×0.3×1.05

蛋白質(g)的范圍為每天配餐總能量×0.5÷4×0.3×0.95～每天配餐總能量×0.5÷4×0.3×1.05

脂肪(g)的范圍為每天配餐總能量×0.5÷9×0.3×0.95～每天配餐總能量×0.5÷9×0.3×1.05

對于午餐的各成分能量比例為：

碳水化合物(g)的范圍為每天配餐總能量×0.3÷4×0.4×0.95～每天配餐總能量×0.3÷4×0.4×1.05

蛋白質(g)的范圍為每天配餐總能量×0.3÷4×0.4×0.95～每天配餐總能量×0.3÷4×0.4×1.05

脂肪(g)的范圍為每天配餐總能量×0.3÷9×0.4×0.95～每天配餐總能量×0.24÷9×0.4×1.05

對于晚餐的各成分能量比例為：

碳水化合物(g)的范圍為每天配餐總能量×0.2÷4×0.3×0.95～每天配餐總能量×0.2÷4×0.3×1.05

蛋白質(g)的范圍為每天配餐總能量×0.2÷4×0.3×0.95～每天配餐總能量×0.2÷4×0.3×1.05

脂肪(g)的范圍為每天配餐總能量×0.2÷9×0.3×0.95～每天配餐總能量×0.2÷9×0.3×1.05

步驟四，使用者輸入各餐的食物名稱，設每種食物分別需要攝入量為x1,

x2,...,xn；根據(jù)下式計算式出所需的各種食物量；

0≤xmin≤xi≤xmax(5)

對于式1，通常情況下熱量允許有±15％的誤差，即qmin＝85％q,qmax＝115％q，其中q為各餐所需總能量。

tmin,tmax為步驟三中所計算而得的各餐所需的碳水化合物的最小值及最大值，dmin,dmax為步驟三中所計算而得的各餐所需的蛋白質的最小值及最大值，zmin,zmax為步驟三中所計算而得的各餐所需的脂肪的最小值及最大值。

步驟五，輸出各餐的配餐方案，配餐方案包括各餐的食物種類及食物量。

實施例2：

該實施例與實施例1的步驟一至步驟三均相同，不同之處在于：

步驟四，錄入各餐的食物名稱及食物總重量，調用服務器中營養(yǎng)評價庫，計算各餐碳水化合物、蛋白質、及脂肪的實際值，根據(jù)步驟三中所計算出的碳水化合物、蛋白質、及脂肪的標準重量范圍，計算與碳水化合物、蛋白質、及脂肪相關的誤差值，若該誤差值為可接受范圍，進入步驟八；若該誤差為不可接受范圍，進入步驟六；

步驟六，根據(jù)使用者輸入的食物名稱，根據(jù)對各餐食物所需量進行重新配平，配平后，對于計算與碳水化合物、蛋白質、及脂肪相關的誤差值，若該誤差值為可接受范圍，進入步驟八；若該誤差為仍不可接受范圍，進入步驟七；

步驟七，根據(jù)配平結果，指出需要調整的食物品種，并根據(jù)營養(yǎng)評價庫給出建議食物；請使用者重新錄入各餐的食物名稱，對輸入的食物名稱，根據(jù)對各餐食物所需量進行重新配平，配平后，對于計算與碳水化合物、蛋白質、及脂肪相關的誤差值，若該誤差值為可接受范圍，進入步驟八；若該誤差為仍不可接受范圍，循環(huán)進行步驟七，直至誤差降低至可接受范圍之內。

步驟八，將配餐結果輸出給用戶，提升營養(yǎng)評價庫中各食物的優(yōu)先級，并修改使用者初始錄入的食物種類及數(shù)量值。

本發(fā)明的實施方式不限于此，按照本發(fā)明的上述內容，利用本領域的普通技術知識和慣用手段，在不脫離本發(fā)明上述基本技術思想前提下，本發(fā)明還可以做出其它多種形式的修改、替換或變更，均落在本發(fā)明權利保護范圍之內。

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