个人化健康食谱设计－ 演化式计算之应用

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1、論文題目：個人化健康食譜設計－演化式計算之應用論文摘要：現代人的疾病往往脫離不了飲食、生活習慣、壓力、環境汙染…等等因素，而，吃，更是人類每天所必做的事情，但食材、菜色千變萬化，又有多少人真正關心每天所攝取的食物為何、養分為何、對身體有何益處？有ㄧ句西洋諺語說：「Youarewhatyoueat」,也就是「吃什麼，像什麼」(郭純育，2006)，長期處於壓力之下，或生活型態特殊的人，容易染上暴飲暴食或偏食等不良飲食習慣，如果長期沉溺而不自知，就容易導致異常體型；而身材走樣，也是身體發出的健康警訊。從決策的角度分析，Simon(

2、1960)所提及的決策三階段中，＂設計可行方案階段＂應該賦予新的定義。因為21世紀逐漸走向以消費者為中心思考的行銷策略，以Simon提及的設計決策角度而言，消費者才是決策者。消費者有權力自己設計商品的籌碼(Sheth,etal,2000)，但是消費者(或一般大眾)參與健康食譜設計的「設計活動」的決策工作，又因大眾對食材與健康相關因素的資訊不足，次及輔助決策與選擇工具的缺乏，這種消費者主導設計權的觀念，尚有很大發展空間。因此，本研究即以「營養均衡」為基礎，配合每個人不同的體型、生活型態，運用交談式言傳演算法(IGA)以及遺傳演

3、算法(GA)的搜尋能力，設計出符合個人喜好、又符合飲食標準的菜單，期望能為沒有時間好好料理三餐、關心自身飲食的現代人，提供一個簡便的設計工具，讓國人能在享受健康飲食的同時，也可以認識所攝取的食物。本研究實驗結果發現，(1)本研究創新將IGA應用於菜單設計上，主題不僅有趣且深具實用性，經過資料分析，證明此應用能獲得良好的效率以及效果。(2)在演化過程中增加使用者的參與程度，亦即結合使用者的建議、融入消費者的主觀設計，2007ING可以有效加快演化收斂代數，並且更能幫助使用者找到滿意解。(3)在傳統IGA使用者疲勞問題上，透過本

4、系統所給予的各項資訊：菜色圖片、食材功效、食譜作法、仿飲食金字塔直條比較圖、卡路里資訊，提供了與使用者之間多樣化的資訊呈現與互動，且經資料分析後證實都能增進使用者參與設計的興趣，也成功的轉移了使用者的疲勞感。論文題目：個人化健康食譜設計－演化式計算之應用壹、研究背景與動機現代人的疾病往往脫離不了飲食、生活習慣、壓力、環境汙染…等等因素，而民以食為天，吃，是維持人類正常生活，每天所必做的事情，但有多少人真正關心每天所攝取的食物為何、養分為何、對身體有何益處？21世紀逐漸走向以消費者為中心思考的行銷策略，消費者才是決策者。消費者

5、有權力自己設計商品的籌碼(Sheth,etal,2000)，但是消費者參與健康食譜設計的「設計活動」的決策工作，又因大眾對食材與健康相關因素的資訊不足，次及輔助決策與選擇工具的缺乏，這種消費者主導設計權的觀念，尚有很大發展空間。而交談式遺傳演算法(InteractiveGeneticAlgorithms,IGA)是一個適合應用於支援「目標函數待尋的複雜多準則決策等問題」的方法。亦即適合應用於決策者的目標函數待搜尋，以及解答問題愈為複雜的問題，而IGA可與決策者進行互動，並以決策者的評估當作遺傳演算法中的目標函數(fitnes

6、sfunction)，如此一來將把決策者偏好與感性融入演化中，而IGA的遺傳操作的理性屬性亦在演化之中。因此本研究試圖以「營養均衡」為基礎，配合每個人不同的體型、生活型態，運用交談式言傳演算法(IGA)以及遺傳演算法(GA)的搜尋能力，設計出符合個人喜好、又符合飲食標準的菜單，期望能為沒有時間好好料理三餐、關心自身飲食的現代人，提供一個簡便的設計工具，讓國人能在享受健康飲食的同時，也可以認識所攝取的食物。貳、研究目的在過去的食譜設計上，不外乎是由專業營養師調配、家庭主婦決定、再不然則是選擇由外食餐館老闆所設計的菜單，所能選擇

7、的菜色通常不會有太大的變化，而近幾年來新興的演化式計算---遺傳演算法(GA)，它具有強大的搜尋能力，能夠在複雜龐大的可行解中，試圖找到最佳的滿意解。而過去交談式遺傳演算法(IGA)常被運用在解決商品的設計上，商品設計常跟消費者的主觀意示脫離不了關係，相同原理，設計出符合個人體型及喜好的菜色也有異曲2007ING同工之妙，且目前尚未發現將IGA運用在食譜設計上，因此本研究嘗試將IGA邊尋邊找的特性，運用在個人化的食譜設計，期望能找出符合不同個人需求、喜好菜單。因此，本研究的研究目的如下：一、將交談式遺傳演算法運用於菜單的設計

8、，讓使用者在「食」的決策上可以自主。二、為改善交談式遺傳演算法中使用者疲勞的問題，期望增加使用者在評估過程中的參與程度，因此提供了多種資訊的呈現：菜色圖片、仿飲食金字塔標準比較圖、熱量資訊、食譜作法、食材功效，以圖改善演化績效與收斂速度。針對衛生署所訂定的飲食指南為標準，將不同體型納入考量