[發明專利]一種實現特定營養目標的指定食材的配比方法

在審

• 申請號: 201710696326.6
• 申請日: 2017-08-15
• 公開（公告）號: CN107563114A
• 公開（公告）日: 2018-01-09
• 發明（設計）人: 亢霞;李騰飛;張慶;孟凡璠;董佳蘋;鐘昱;孫璐;劉丹妮
• 申請（專利權）人: 國家糧食局科學研究院
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 北京正理專利代理有限公司11257
• 代理人: 付生輝

技術領域

本發明涉及計算機技術領域。更具體地，涉及一種實現特定營養目標的指定食材的配比方法。

背景技術

飲食的合理與否很大程度上決定了人體的健康，而飲食的合理性決定于飲食的營養搭配是否全面而適當，因此以更健康方式搭配食材很有必要。現代食物研究積累了很多食材的營養成分具體含量數據，并且中國合法的食品包裝也都有營養成分表，依據我國居民膳食營養素推薦攝入量(RNI)和適宜攝入量(AI)可以更加合理地搭配食材。但是計算具體的食材配比，尤其是在指定了食材的情況下計算如何配比可實現特定的營養目標并不是一件簡單的工作。

因此，需要提供一種實現特定營養目標的指定食材的配比方法。

發明內容

本發明的目的在于提供一種實現特定營養目標的指定食材的配比方法，以根據指定的食材及其營養成分的含量數據，得到實現特定的營養物質含量目標的食材配比方案。

為達到上述目的，本發明采用下述技術方案：

一種實現特定營養目標的指定食材的配比方法，其特征在于，該方法包括如下步驟：

建立指定食材配比的數學模型；

獲取特定的營養目標、指定的食材和需要的指定食材的配比方案數量；

當需要的指定食材的配比方案數量為一個時，采用基本梯度上升算法求解所述數學模型后輸出結果；當需要的指定食材的配比方案數量為多個時，采用隨機梯度上升算法求解所述數學模型后輸出結果。

優選地，建立的指定食材配比的數學模型如下：

z＝w₁x₁+w₂x₂+…+w_Nx_N

其中，z為所有食材的營養成分總和，x_n為第n種食材的營養成分，w_n為代表第n種食材的配比的第n種食材的權重，n＝1,2…,N。

優選地，采用基本梯度上升算法求解數學模型后輸出結果包括如下子步驟：

設置w_n的初始值為

進行迭代運算，直到達到設定的迭代次數或滿足設定的收斂條件后輸出指定食材無法實現特定營養目標或一個指定食材的配比方案的結果；

其中，第i次迭代運算的公式為：

公式中，為第i次迭代運算得到的第n種食材的權重，α為迭代運算的固定步長，為第i次迭代運算時第n種食材的梯度。

優選地，所述迭代運算的固定步長α的值設為0.1，所述迭代次數設定為50000，所述收斂條件設定為當前迭代運算后得到的z與上一次迭代運算后得到的z之間的差值小于特定的營養目標的千萬分之一。

優選地，采用隨機梯度上升算法求解所述數學模型后輸出結果包括如下子步驟：

設置w_n的初始值為

進行迭代運算，直到達到設定的迭代次數或多次滿足設定的收斂條件后輸出指定食材無法實現特定營養目標或多個指定食材的配比方案的結果；

其中，一次迭代運算包括J次針對從特定營養目標中隨機選出的一種營養成分的子運算，各子運算針對的營養成分不同，J為特定的營養目標中營養成分的數量；

第i次迭代運算中的第j次子運算的公式為：

公式中，j＝1,2…,J，為第i次迭代運算中第j次子運算得到的第n種食材權重，α^i,j為第i次迭代運算中第j次子運算的步長，為第i次迭代運算中第j次子運算時第n種食材的梯度(估算該值時不實用整體營養目標，僅使用第i次迭代運算中第j次子運算選取的營養成分目標)。

優選地，所述迭代次數設定為5000，所述收斂條件設定為當前迭代運算后得到的z與上一次迭代運算后得到的z之間的差值小于特定的營養目標的千萬分之一。

本發明的有益效果如下：

本發明所述技術方案可根據指定的食材及其營養成分的含量數據，得到實現特定的營養物質含量目標的食材配比方案。

附圖說明

下面結合附圖對本發明的具體實施方式作進一步詳細的說明；

圖1示出實現特定營養目標的指定食材的配比方法的流程圖。

圖2示出指定食材的配比方案的示意圖。

具體實施方式