基于遗传算法的临床营养治疗食谱优化

摘 要：提出一种基于MATLAB遗传算法的线性整数规划算法,求解临床营养上的治疗食谱优化问题,建立满足营养素要求的约束方程和最小化花费等式的整数线性规划数学模型,利用matlab中的遗传算法与直接搜索工具箱GADS求解,很好地解决临床的治疗食谱优化问题.

关 键 词 ：遗传算法；线性整数规划；临床营养 治疗食谱

中图分类号：TP183 文献标识码：A DoI: 10.3969/j.issn.1003-6970.2012.03.016

Optimum Study on Clinical Nutrition Recipe for Curing Based on Geic Algorithm

HUANG Zhao-ming1, CHENG Yi2, ZHANG Yong-sheng1

(1.GuangXi Medical University 1st affiliated Hospital, Nanning 530022,China, 2.Guilin University of Electronic Technology, Guilin 541004,China)

【abstract】a linear integer programming Algorithm is designed based on Geic algorithm in MATLAB, to sovle optimumming problem in recipe for cure, creating subject equitation and linear integer programming model, optimumming recipe for curing is solved by using geic Algorithm and Direct Search of MATLAB .

【Key words】Geic algorithm , linear integer programming, Clinical Nutrition ,treatment of recipes

0 引 言

临床营养指为治疗或缓解疾病,增强治疗的临床效果,而根据营养学原理采取的膳食营养措施.又称治疗营养.“人是铁,饭是钢”这句话说出了营养对于人的重要性.如果是对于临床上的各种病人来说,合理和必要的营养是身体恢复健康的必要条件.据权威临床资料表明：40%以上的病人都存在着营养不良!如果是糖尿病、心脏血管等疾病,合理的营养对于控制病情发展、保证治疗效果则显得尤为关键,如果没有合理营养的保证,不管用什么药都根本无法保证这些疾病的治疗!而且这种观点已为越来越多的人所接受.现在随着经济和社会的发展,使得病人在治疗疾病的同时,获得必要的营养支持、配合治疗已成为可能.临床营养在治疗疾病的过程中起着重要作用,患者营养状况的好坏直接影响着创伤的愈合与疾病的恢复,营养状况良好可延缓某些疾病的发生和发展,营养也可作为某些疾病的一种治疗手段.临床营养通过治疗膳食来实施.治疗膳食主要是由临床营养医生来实施.临床营养医生针对特定病种和不同病情而编制的各种食谱,使病人对各种营养素的摄取量保持在治疗要求的范围.达到一种营养上的平衡,从而可以协调人体机能的发挥,促进人体更快康复.如果把做成营养配餐系统,并且要求在满足营养要求的情况下花钱最少,可以考虑引进遗传算法,文献[1]研究在食谱中使用遗传算法进行求解,但在实际情况中,往往要求在食谱中求出的解是整数,如1个鸡蛋、50克米饭等,因此这可以归结为线性整数规划问题.

1 基于遗传算法的线性整数规划算法

1.1 线性整数规划问题描述

线性规划是指利用有限的资源,去追求最大的利润或最小的成本,所以实际生活中许

多问题总是可以归结为线性规划问题.用数学语言来说,线性规划问题就是在线性约束下,

求线性函数的极大或极小的问题.如果要求其解全为整数,就是线性整数规划,线性整数规划是介于计算机算法和最优化方法中的问题[2],在实际工程中有着广泛的应用.