Nghiên cứu logic mờ và đề xuất hệ trợ giúp tư vấn dinh dưỡng cho trẻ em

Nội dung nghiên cứu là phân tích chế độ dinh dưỡng của trẻ em qua nhiều hình thức khác nhau, từ đó đề xuất giải pháp ứng dụng logic mờ xây dựng một hệ thống trợ giúp tư vấn dinh dưỡng làm việc theo nguyên lý suy diễn không chắc chắn của hệ chuyên gia dựa trên luật.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu logic mờ và đề xuất hệ trợ giúp tư vấn dinh dưỡng cho trẻ em 266 KỶ YẾU HỘI THẢO KHOA HỌC QUỐC GIA CITA 2017 “CNTT VÀ ỨNG DỤNG TRONG CÁC LĨNH VỰC” Nghiên cứu logic mờ và đề xuất hệ trợ giúp tư vấn dinh dưỡng cho trẻ em Văn Đỗ Cẩm Vân, Trần Thị Kiều, Trần Thu Thủy Trường Cao đẳng Công nghệ Thông tin, Đại học Đà Nẵng vdcvan@cit.udn.vn.com Abstract. Ngày nay, dinh dưỡng của trẻ em đang được chú trọng, nhằm giải quyết những mối quan tâm, lo lắng của các bậc phụ huynh khi có con nhỏ. Ngoài ra, vấn đề tin học hóa từ chương trình dạy học tới dinh dưỡng của trẻ đang được khuyến khích mở rộng, do đó việc phát triển một hệ thống dinh dưỡng tự động là cần thiết và khả thi. Một xu thế được nhiều người quan tâm hiện nay là nghiên cứu, ứng dụng lôgic mờ (Fuzzy Logic) trên cơ sở lý thuyết tập mờ (Fuzzy Set) mở rộng của lý thuyết tập rõ cổ điển. Nội dung nghiên cứu là phân tích chế độ dinh dưỡng của trẻ em qua nhiều hình thức khác nhau, từ đó đề xuất giải pháp ứng dụng logic mờ xây dựng một hệ thống trợ giúp tư vấn dinh dưỡng làm việc theo nguyên lý suy diễn không chắc chắn của hệ chuyên gia dựa trên luật. Keywords: logic mờ, dinh dưỡng, biến mờ, tập mờ. 1 Đặt vấn đề Hiện nay, tại các trường mầm non, xây dựng khẩu phần ăn cho các bé chủ yếu được thực hiện bằng tay (thủ công), việc này thường mất thời gian và độ đa dạng của các bữa ăn là thấp hoặc không đảm bảo về chế độ dinh dưỡng. Trong khi đó vấn đề tin học hoá ở các trường mầm non đang được mở rộng và khuyến khích phát triển, từ chương trình dạy học cho tới dinh dưỡng của trẻ. Trong bài toán xác định khẩu phần ăn, các dữ liệu đầu vào của hệ thống là không chính xác hay không rõ ràng. Mỗi món ăn bao gồm nhiều thành phần như calo, đạm, chất béo… Mỗi khẩu phần lại có nhiều món ăn, do đó cũng có nhiều thành phần. Giá trị các thành phần này thường không chính xác do quá trình chế biến món ăn và chúng thường dao động trong một khoảng cho trước. Ngoài ra, các điều kiện về dinh dưỡng cũng như các điều kiện biên cũng không rõ ràng. Chẳng hạn chúng ta có thể chấp nhận một khẩu phần ăn nếu lượng đạm của nó nằm trong một khoảng cho phép (được xác định trước). Chính vì vậy, việc sử dụng logic mờ trong bài toán này là hoàn toàn tự nhiên. Nghiên cứu này đề xuất hệ trợ giúp tư vấn dinh dưỡng thông qua khẩu phần ăn cho trẻ em độ tuổi mầm non bằng logic mờ. Nội dung nghiên cứu tóm tắt như sau: sau phần đặt vấn đề là các bước phân tích hệ thống xác định khẩu phần ăn cho trẻ, đề xuất phương pháp giải quyết vấn đề sử dụng logic mờ, phần cuối là kết luận. 2 Phân tích hệ thống 2.1 Qui định chế độ dinh dưỡng trẻ em Dinh dưỡng hợp lí: là khẩu phần ăn hằng ngày phải đủ về số lượng và cân đối về chất lượng [6]. - Cân đối giữa các chất sinh năng lượng: đạm (protein), béo (lipit), đường (gluxit). Đỗ Cẩm Vân, Trần Thị Kiều, Trần Thu Thủy 267 - Cân đối giữa thức ăn có nguồn gốc động vật và thực vật. - Mỗi bữa ăn hằng ngày của trẻ cần đảm bảo đủ bốn nhóm thức ăn cơ bản: + Nhóm lương thực (cung cấp năng lượng chủ yếu): gạo, mì, ngô, khoai. + Nhóm thức ăn: - Động vật (cung cấp đạm động vật): thịt, cá, trứng, tôm, cua. - Thực vật (cung cấp đạm thực vật): đậu phụng, đậu tương. + Nhóm dầu ăn, mỡ (cung cấp chất béo là nguồn cung cấp năng lượng quan trọng). + Nhóm rau xanh, quả chín (cung cấp vitamin và khoáng chất). - Rau: lá, củ, quả. - Quả: chuối, cam, xoài, đu đủ … - Nhu cầu dinh dưỡng (nhu cầu năng lượng): - Đơn vị tính: + Kilocalo (Kcal); + Jun: 1Kcal = 4.184 Kjun - Thức ăn cung cấp năng lượng cho cơ thể dưới dạng protein, lipit, gluxit. + 1 gam protein cung cấp 4 Kcal; + 1 gam lipit cung cấp 9 Kcal; + 1 gam gluxit cung cấp 4 Kcal. - Tỉ lệ cân đối giữa các chất sinh năng lượng: + NL do Protein cung cấp: 12 - 15 %  Nguồn gốc động vật: 50%  Nguồn gốc thực vật: 50% + NL do Lipit cung cấp: 15 - 20 %  Nguồn gốc động vật: 50%  Nguồn gốc thực vật: 50% + NL do Gluxit cung cấp: 66 - 75 % - Trẻ em: + Nhóm nhà trẻ (từ 1 - 3 tuổi): 1300 Kcal /ngày. + Nhóm mẫu giáo (từ 4 - 6 tuổi): 1600 Kcal /ngày. 2.2 Nguyên tắc và các bước xây dựng thực đơn cho trẻ 2.2.1 Nguyên tắc - Đảm bảo cho khẩu phần đủ về năng lượng và các chất dinh dưỡng [3] 268 KỶ YẾU HỘI THẢO KHOA HỌC QUỐC GIA CITA 2017 “CNTT VÀ ỨNG DỤNG TRONG CÁC LĨNH VỰC” + Cả ngày:  Lứa tuổi nhà trẻ: 1.100 - 1.500 Kcal/ngày.  Lứa tuổi mẫu giáo: 1.500 - 1.700 Kcal/ngày. + Ở nhà trẻ - mẫu giáo:  Lứa tuổi nhà trẻ: 660 - 1.050 Kcal/ngày.  Lứa tuổi mẫu giáo: 750 - 1.020 Kcal/ngày. - Đảm bảo tỉ lệ cân đối giữa các chất sinh năng lượng. Cân đối tỉ lệ đạm động vật và thực vật, mỡ động vật và dầu thực vật, cân đối các loại vitamin và chất khoáng (canxi và phốtpho). - Đảm bảo khẩu phần của trẻ ở trường: + Lứa tuổi nhà trẻ: chiếm 60 - 70% khẩu phần cả ngày. + Lứa tuổi mẫu giáo: chiếm 50-60% khẩu phần cả ngày. + Trong đó tỉ lệ:  Bữa trưa = 30 - 35%  Bữa chiều = 25 - 30%  Bữa phụ = 1/2 bữa chính - Thực đơn được xây dựng theo từng ngày, tuần, tháng và theo mùa để dễ điều hòa thực phẩm. - Xây dựng thực đơn cho nhiều ngày cần thay đổi món ăn cho trẻ đỡ chán và đảm bảo đủ các chất dinh dưỡng. - Thay đổi thực đơn không chỉ đơn thuần thay đổi thực phẩm mà cần thay đổi dạng chế b ...