Programare liniară pentru dietă și nutriție - CU Denver Optimization Student Wiki

Cuprins

  • 1 O America nesănătoasă: o mare nevoie de nutriție precisă
    • 1.1 Insuficiențele altor diete
    • 1.2 O revizuire a dietelor programului liniar
    • 1.3 Rezumatul tuturor dietelor actuale (LP și fără LP)
  • 2 Program liniar propus pentru dieta noastră funcțională: un program liniar multi-obiectiv
    • 2.1 Subiectul testului (client)
    • 2.2 Plan de mese cu 2 opțiuni și recomandări suplimentare:
  • 3 Program liniar multi-obiectiv pentru o dietă funcțională
    • 3.1 Dicționar de variabile
    • 3.2 Coduri de masă
    • 3.3 Funcția Obiectiv 1: Minimizarea costurilor
    • 3.4 Funcția obiectivului 2: Maximizarea profitului
    • 3.5 Funcția multi-obiectiv: Diferența dintre costurile de minimizare și maximizarea profitului
    • 3.6 Referințe

O America nesănătoasă: o mare nevoie de nutriție precisă

Având în vedere că aproape 3 din 4 americani sunt supraponderali, 1,3 din 3 americani sunt obezi, 1 din 5 bărbați (femei) 45 (55) ani și peste vor avea un fel de boală/disfuncție cardiacă și că Statele Unite ale Americii este una dintre cele mai medicamentoase țări din lume [1], există o nevoie foarte mare de o nutriție mai bună.

pentru

Insuficiențele altor diete

Având în vedere că există atât de multe diete în lume, dar se pare că există atât de multe controverse și riscuri cu multe dintre aceste diete, dacă nu cu toate. Multe dintre aceste diete pot determina persoana să piardă în greutate prea repede doar pentru a o recâștiga la fel de repede. Unele diete pot determina persoana să mănânce prea multe proteine, ceea ce poate provoca, de asemenea, niveluri crescute de uric și vă poate afecta negativ rinichii pe termen lung. Multe dintre aceste diete pot determina persoana să piardă în greutate, dar ajung să piardă greutatea greșită (de exemplu, dacă au pierdut 40 de kilograme, dar 37 de kilograme din această pierdere în greutate a reprezentat masa musculară și doar 3 kilograme de grăsime). Multe dintre aceste diete sunt, de asemenea, „unice pentru toate” și nu iau în considerare rata metabolică bazală unică (BMR), stilul de viață zilnic și cantitatea de activitate fizică/inactivitate. Există alte defecte în unele dintre aceste diete, cum ar fi dieta Weight Watchers, dacă ai mâncat orice vrei, dar doar mănânci porții mai mici. Poate că acest lucru nu este neapărat un lucru rău, cu toate acestea, această dietă nu ia în considerare dacă primiți în continuare toate vitaminele și mineralele esențiale, deoarece puteți mânca alimente cu aceeași cantitate de calorii, dar densitatea lor nutritivă lipsește.

O revizuire a dietelor programului liniar

Există doar mai multe articole și publicații cu Programe liniare care iau în considerare costul acestor diete. În 2002, Darmon și Ferguson au discutat la introducerea unei constrângeri de costuri în timpul selecției alimentelor că a redus proporția de energie aportată de fructe și legume, carne și produse lactate și a crescut proporția din cereale, dulciuri și grăsimi adăugate, un model similar cu cea observată în rândul grupurilor socio-economice scăzute [6]. Acest lucru a implicat faptul că alimentele cu densitate mai mică de nutrienți care au aceeași cantitate de calorii au fost asociate cu grupuri socio-economice mai mici și că, pentru ca dietele noastre să fie mai bune, economia noastră va trebui să fie mai bună.

În 2015, Drewnowski a constatat că multe diete care iau în considerare caloriile cu alimente dense în nutrienți pot fi mai scumpe în comparație cu alimentele bogate în calorii, dar care au o densitate mai mică de nutrienți. De asemenea, el a aflat că există încă alimente care nu sunt la fel de scumpe și au cantitatea calorică potrivită combinată cu densitatea ridicată a nutrienților și că este destul de fezabil să vină cu o dietă mai puțin costisitoare [7]. El a menționat, de asemenea, că multe dintre aceste diete pot fi, de asemenea, plăcute palatului cuiva, considerând totuși acceptarea „normelor sociale”.

Au existat multe alte publicații bune și relevante cu privire la programarea liniară și nutriție. Unii au considerat contaminanți mari în alimentele cu conținut ridicat de nutrienți [4] sau reducerea la minimum a costurilor pentru copiii malnutriți din Africa care utilizează alimente de tip terapeutic [5], în timp ce alții au considerat că alegerile alimentare pentru alimentele cu conținut ridicat de nutrienți, având în vedere cantitatea corectă de aport caloric, au fost corelate care au fost clasificați într-o clasă socioeconomică peste medie. Cu toate acestea, niciunul dintre aceste articole nu a luat în considerare activitățile zilnice ale persoanei (cheltuieli calorice), ocupația, stilul de viață și BMR combinate cu vârsta, sexul, înălțimea și tipul de construcție (mezomorf, endomorf și ectomorf).

Rezumatul tuturor dietelor actuale (LP și fără LP)

Aceste diete pot avea câteva puncte bune, dar lipsesc și nu iau în considerare mulți factori importanți (așa cum s-a menționat mai sus) care ne pot nega pozitiv sănătatea și bunăstarea. S-ar putea să fie un pas în plus față de regimul obișnuit al persoanei, dar sunt cel mai probabil să fie considerate cel mai mic dintre cele două rele, ceea ce nu este nici pe departe aproape de a fi OPTIMAL.

Program liniar propus pentru dieta noastră funcțională: un program liniar multi-obiectiv

Sperăm să proiectăm o dietă funcțională LP bazată pe vârsta, sexul, greutatea corporală, tipul de construcție, BMR, Stilul de viață și activitatea fizică/inactivitate, care va prescrie apoi cantitatea zilnică corectă de carbohidrați (50%), grăsimi) și proteine. (30%) minimizând costurile și maximizând profitul, având în vedere toate constrângerile corespunzătoare. Un program multi-obiectiv este un LP cu mai multe funcții obiective. Acest LP rezolvă modul de minimizare a costurilor (pe baza valorii în dolari a meselor) și maximizarea profitului (pe baza de grame de proteine), îndeplinind în același timp cerințele specifice atât pentru consumator, cât și pentru furnizor. Acest LP multi-obiectiv va fi în cele din urmă dezvoltat prin combinarea obiectivelor separate. Pentru a executa acest program, vom avea nevoie de un subiect de testare și un plan de masă.

Subiect de testare (client)

Vom lua în considerare un bărbat care are 45 de ani și este programator de computer (o meserie foarte sedentară). Se antrenează de trei ori pe săptămână cu intensitate moderată și se calculează că arde aproximativ 500 de calorii pe antrenament (350 de carbohidrați și 150 de calorii grase). Rata sa metabolică bazală este de 1765 (am folosit formula Harrison Benedict pentru bărbați pentru a echivala aceasta) calorii pe zi. În afară de a lucra de trei ori pe săptămână (aceasta este o cantitate suplimentară de 1500 de calorii într-o săptămână.) Și a fi programator de computer și a-și plimba câinele în fiecare zi, aproximativ 15-20 de minute pe zi, la aproximativ 3 mile pe oră (Aceasta este de aproximativ 100 de calorii pe zi, care este echivalat cu BMR-ul său, deoarece Formula Benedict poate supraestima BMR-ul caloric cu aproximativ 5-10%), restul stilului său de viață este sedentar. El are o înălțime de 6 picioare, o greutate de 175 lbs (mezomorf) și ar dori să-și mențină starea fizică actuală, dar este îngrijorat dacă dieta sa conține cantitatea corectă de nutrienți, combinată cu prescrierea corectă de carbohidrați, proteine ​​și grăsimi, mai ales că îmbătrânește. Având în vedere stilul său de viață, ar dori să mănânce la cel mai optim nivel pentru a asigura o sănătate bună și bunăstare cu un cost minim.

Plan de mese cu 2 opțiuni și recomandări suplimentare:

Masa 1: Preț: Paella de creveți 10,00 USD, 260 calorii, proteine: 20g, carbohidrați: 24g, grăsimi: 10g

Masa 2: Preț: Fidea picantă Dan 7,00 USD, 430 calorii, proteine: 9g, carbohidrați: 58g, grăsimi: 19g