Здоровое питание в жизни человека имеет большое значение. Оно создает крепкий фундамент для жизнедеятельности, обеспечивая человеческий организм полезными веществами и микроэлементами, укрепляя иммунитет, нормализуя обмен веществ и кровообращение. В современном мире люди, поддерживающие здоровый образ жизни, часто задаются вопросом о материальных затратах на еду. Однако минимальные затраты при этом должны сочетаться с выполнением физиологических норм потребления пищи. Для установления баланса между этими показателями необходимо применять математические методы, в частности, методы решения задач математического программирования.
Предмет исследования – составление меню с помощью методов математического моделирования.
Цель работы – составить оптимальный рацион недельного питания с минимальными затратами.
Данная тема актуальна в связи с необходимостью оптимизации здорового питания в жизни людей и корреляции с финансовой составляющей вопроса ежедневного питания.
Научная новизна: разработана математическая модель рационального питания здорового человека, с учетом параметров рациона и режима питания.
Все люди имеют разные параметры и ведут различный образ жизни. В работе подобраны формулы, по которым любой человек сможет индивидуально рассчитать дневную или недельную норму ккал, составить свое собственное меню с минимальными затратами на пищу. Благодаря этому даже при минимальной заработной плате или стипендии можно соблюдать здоровый образ жизни. Таким образов, возникает задача - разработать диету с минимальной стоимостью, которая бы при этом обеспечивала оптимальную недельную потребность человека в пище (по ее калорийности).
Алгоритм решения:
1. Свести исходные данные в таблицу (прил. 2, табл. 1.2.1).
2. Составить для сформулированной задачи математическую модель.
Определить неизвестные: обозначим xi (i=1,…,m) – количество блюда Pi, вошедшего в диету (учитывая, что переменные целочисленные).
Записать целевую функцию:
Ввести ограничения:
- нижняя граница калорийности (норма)= 655 + (9,6 × 53)+(1,8 × 160) – (4,7 × 20) × 7=9504,6;
- верхняя граница калорийности (норма)=655 + (9,6 × 53)+(1,8 × 160) – (4,7 × 20) × 1,3 × 7=12355,98.
На основании данного метода, можно составить индивидуальный график ежедневного приема пищи с учетом введенных ограничений. Так в нашей работе были рассмотрены возможности создания математической модели оптимального меню для человека, с учетом его пола, возраста и физической нагрузки.
Пример вычисленного меню на два дня:
День недели |
Время |
Блюдо |
Ккал |
Цена |
Порция, г(мл) |
Понедельник |
Завтрак |
Овсяная каша на воде |
47,80 |
5,00 ₽ |
50 |
Кофе со сгущенным молоком и сахаром |
810,00 |
25,00 |
250 |
||
Обед |
Куриный суп с лапшой |
136,20 |
15,00 |
250 |
|
Плов со свининой |
159,24 |
38,00 |
60 |
||
Компот абрикосовый |
121,00 |
12,00 |
250 |
||
Перекус |
Молоко |
132,50 |
15,00 |
250 |
|
Ужин |
Салат из помидор, огурцов и перца |
22,30 |
36,00 |
100 |
|
Каждые 2 часа |
Вода |
0,00 |
2,00 |
250 |
|
Вторник |
Завтрак |
Гречка на воде |
55,65 |
5,00 |
50 |
Котлеты рыбные на пару |
52,08 |
20,00 |
50 |
||
Кофейный напиток |
842,50 |
25,00 |
250 |
||
Обед |
Манная каша на молоке |
111,55 |
3,00 ₽ |
50 |
|
Борщ овощной постный |
68,60 |
12,00 |
200 |
||
Компот абрикосовый |
121,00 |
12,00 |
250 |
||
Ужин |
Салат из свежей капусты с яблоками |
33,20 |
34,00 |
100 |
[Электронный ресурс]: Diets .Guru: URL: https://diets.guru/calories/chto-takoe-kalorii/ ( дата обращения: 14.01.2020).
[Электронный ресурс]: Diets .Guru: URL: https://diets.guru/pishhevye-veshhestva/belki-chto-eto-takoe/ ( дата обращения: 14.01.2020).
[Электронный ресурс]: Diets .Guru: URL: https://diets.guru/pishhevye-veshhestva/zhiry-chto-eto-takoe/ ( дата обращения: 14.01.2020).
[Электронный ресурс]: Diets .Guru: URL: https://diets.guru/pishhevye-veshhestva/uglevody-chto-eto-takoe/ ( дата обращения: 14.01.2020).
[Электронный ресурс]: Find Food: URL: http://findfood.ru/termin/menju ( дата обращения: 14.01.2020).
[Электронный ресурс]: Википедия: URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/Здоровый_образ_жизни ( дата обращения: 14.01.2020).
[Электронный ресурс]: Лайфхакер: URL: https://lifehacker.ru/basal-metabolic-rate/ ( дата обращения: 14.01.2020).