[發(fā)明專利]一種基于NSGA-II算法的運(yùn)動(dòng)處方參數(shù)管理方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010584799.9
• 申請(qǐng)日: 2020-06-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111859624A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-10-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王磊;練興楊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F30/20
• 分類號(hào): G06F30/20;G06F30/27;G06N3/12
• 代理公司: 西安弘理專利事務(wù)所 61214
• 代理人: 燕肇琪

1.一種基于NSGA-II算法的運(yùn)動(dòng)處方參數(shù)管理方法，其特征在于，具體步驟為：

步驟1，用戶開(kāi)始執(zhí)行某一運(yùn)動(dòng)處方時(shí)，確認(rèn)該用戶所執(zhí)行的運(yùn)動(dòng)處方中的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目，并初始化用戶的運(yùn)動(dòng)處方參數(shù)；

步驟2，從步驟1的初始化運(yùn)動(dòng)處方參數(shù)中，獲取運(yùn)動(dòng)處方參數(shù)，建立運(yùn)動(dòng)處方數(shù)據(jù)模型，利用此模型管理運(yùn)動(dòng)處方參數(shù)；

步驟3，接收用戶每次執(zhí)行運(yùn)動(dòng)處方時(shí)傳入的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，其運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)為運(yùn)動(dòng)者的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度，以心率為指標(biāo)，以及記錄每個(gè)運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度時(shí)的秒級(jí)時(shí)間戳；

步驟4，當(dāng)用戶執(zhí)行完一次運(yùn)動(dòng)處方后，對(duì)接收到的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，以獲取運(yùn)動(dòng)平均強(qiáng)度、最大強(qiáng)度，并計(jì)算出此次執(zhí)行運(yùn)動(dòng)處方的運(yùn)動(dòng)量和運(yùn)動(dòng)時(shí)長(zhǎng)；

步驟5，從步驟4處理完成的數(shù)據(jù)中，計(jì)算運(yùn)動(dòng)處方參數(shù)限定條件；

步驟6，在運(yùn)動(dòng)參數(shù)限定條件下，利用NSGA-II算法計(jì)算運(yùn)動(dòng)處方參數(shù)；

步驟7，修改運(yùn)動(dòng)處方參數(shù)模型中的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，生成新的運(yùn)動(dòng)處方；

步驟8，在每次運(yùn)動(dòng)處方執(zhí)行時(shí)，利用所述步驟3所采用的方法，收集新的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，返回步驟4～步驟7，生成新的運(yùn)動(dòng)處方。

2.如權(quán)利要求1所述的一種基于NSGA-II算法的運(yùn)動(dòng)處方參數(shù)管理方法，其特征在于，所述步驟1具體為：

初始化所有參數(shù)有用戶現(xiàn)階段執(zhí)行的運(yùn)動(dòng)處方項(xiàng)目Sport，運(yùn)動(dòng)處方類型Sport_type，運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目最低要求強(qiáng)度Q_min和運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目最高要求強(qiáng)度Q_max，運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目最小運(yùn)動(dòng)量W_min，運(yùn)動(dòng)處方時(shí)長(zhǎng)T，運(yùn)動(dòng)頻率F，運(yùn)動(dòng)處方最低頻率F_min，用戶最大運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度Qmax，用戶最大運(yùn)動(dòng)時(shí)長(zhǎng)Tmax；

其中運(yùn)動(dòng)處方類型Sport_type為有氧、力量、柔韌三者之一，運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度單位：bpm，指每分鐘心率，運(yùn)動(dòng)時(shí)長(zhǎng)以分鐘min為單位，運(yùn)動(dòng)頻率單位：次/周，用戶最大運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度Qmax為具體數(shù)值或?yàn)榭罩担脩糇畲筮\(yùn)動(dòng)時(shí)長(zhǎng)Tmax為具體數(shù)值或?yàn)榭罩担?/p>

初始化所有參數(shù)中，運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目Sport、運(yùn)動(dòng)類型Sport_type，運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目最低和最高要求強(qiáng)度Q_min、Q_max，最小運(yùn)動(dòng)量W_min，運(yùn)動(dòng)時(shí)長(zhǎng)T，運(yùn)動(dòng)頻率F為系統(tǒng)必要輸入，其他為可選輸入且默認(rèn)為空。

3.如權(quán)利要求1所述的一種基于NSGA-II算法的運(yùn)動(dòng)處方參數(shù)管理方法，所述步驟2采用的運(yùn)動(dòng)處方模型管理運(yùn)動(dòng)處方參數(shù)的具體步驟為：

步驟2.1，創(chuàng)建運(yùn)動(dòng)處方模型，運(yùn)動(dòng)處方模型是一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包含運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目Sport，運(yùn)動(dòng)處方類型Sport_type，運(yùn)動(dòng)處方強(qiáng)度Q，運(yùn)動(dòng)時(shí)長(zhǎng)T，運(yùn)動(dòng)頻率F；

步驟2.2，從初始化的用戶運(yùn)動(dòng)處方參數(shù)中，獲取用戶現(xiàn)階段執(zhí)行的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目Sport，運(yùn)動(dòng)處方類型Sport_type，運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目最低要求強(qiáng)度Q_min，運(yùn)動(dòng)處方時(shí)長(zhǎng)T，運(yùn)動(dòng)頻率F，分別賦值給運(yùn)動(dòng)處方模型中的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目，運(yùn)動(dòng)處方類型，運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度，運(yùn)動(dòng)時(shí)長(zhǎng)，運(yùn)動(dòng)頻率。

4.如權(quán)利要求1所述的一種基于NSGA-II算法的運(yùn)動(dòng)處方參數(shù)管理方法，其特征在于，所述步驟3具體步驟為：接收運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度數(shù)據(jù)為用戶運(yùn)動(dòng)時(shí)的實(shí)時(shí)心率q(bpm/min)，并保存接收到的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)。

5.如權(quán)利要求1所述的一種基于NSGA-II算法的運(yùn)動(dòng)處方參數(shù)管理方法，其特征在于，所述步驟4的具體步驟為：

步驟4.1，計(jì)算本次執(zhí)行運(yùn)動(dòng)處方的平均強(qiáng)度Qs_mean，并保存，其計(jì)算方法為：將所有運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度數(shù)據(jù)值相加再除以數(shù)據(jù)量；

步驟4.2，借助冒泡排序方法，遍歷一次運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，獲取最大值作為運(yùn)動(dòng)最大強(qiáng)度Qs_max，并保存；

步驟4.3，從步驟1初始化的運(yùn)動(dòng)處方參數(shù)中，判斷用戶運(yùn)動(dòng)最高強(qiáng)度限制值Qmax的值是否為空，若是，則賦值Qmax為Qs_max；

步驟4.4，計(jì)算本次運(yùn)動(dòng)量Ws，并保存，計(jì)算方法如下:

運(yùn)動(dòng)量等于對(duì)每運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)中的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度與采樣時(shí)間間隔的乘積求和，本發(fā)明以積分方式計(jì)算，即

步驟4.5，對(duì)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)中，最后一個(gè)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)的時(shí)間戳減去第一個(gè)數(shù)據(jù)的時(shí)間戳再除以60，獲得本次運(yùn)動(dòng)時(shí)長(zhǎng)Ts值，數(shù)值單位為分鐘(min)，并保存；

步驟4.6，從步驟1初始化的運(yùn)動(dòng)處方參數(shù)中，判斷用戶運(yùn)動(dòng)最大時(shí)長(zhǎng)限制值Tmax是否為空值，若是則賦值Tmax為Ts。