3.2 (Автоматизированная система управления санаторным комплексом. Подсистема Диетпитание)

95

3.2. Информационное представление алгоритма

работы врача-диетолога методом БАС

Врач-диетолог, проанализировав имеющиеся в ассортименте продукты, составляет из них блюда, входящие в ту или иную диету. Для приготовления какого-либо блюда, используется определенный набор продуктов {П}. Набор {П} является набором атрибутов блюда Б_i:

Б_i = {П_1, П₂, ... ,П_m}.

Для предоставления маршрутов выбора блюд можно использовать метод блочно-альтернативных сетей (БАС).

Вид элементарного блока такой сети для выбора альтернативных блюд Б_i представлен на рис. 3.2.1.

Рис. 3.2.1. Элементарный блок альтернатив

Блочно-альтернативной сети

Обозначения на рис. 3.2.1:

Q_i^r – имя блока;

Q_i^r* – замыкание альтернатив;

Переменная r обозначает прием пищи (завтрак, обед, полдник и ужин) и может принимать значения: r = {З, О, П, У};

Переменная i определяет категорию блюд (закуски, первые, вторые, третьи блюда и десерт), i = 1, 2,…,5.

Показатель Q_i^r* может принимать одно из множества значений {Б_ji^r}, совокупность которых представляет альтернативные вершины блока БАС. Также в ЭБА имеются Т – транзитная вершина, и R – рекурсивная вершина.

3.2.1. Выбор блюд для приема пищи методом БАС

Для всех приемов пищи существуют следующие категории блюд:

Q₁ ^r – закуски (салаты и др.);

Q₂ ^r – первое блюдо (супы);

Q₃ ^r – второе блюдо (мясное или рыбное блюдо с гарниром);

Q₄ ^r – третье блюдо (напитки);

Q₅ ^r – десерт (сладости или хлебобулочные изделия).

Следовательно, один прием пищи в общем случае может содержать все эти категории блюд:

Q^r = {Q₁^r , Q₂^r , Q₃^r , Q₄^r, Q₅^r}

или

Q^r = {Q_i^r},

где i = 1, 2,…, 5.

Для каждой из категорий существует свой набор блюд:

Q₁^r = (Б₁₁^r , Б₁₂^r ,…, Б_1j^r ,…, Б_1m^r );

Q₂^r = (Б₂₁^r ,…, Б_2j^r ,…, Б_2l^r );

Q₃^r = (Б₃₁^r ,…, Б_3j^r ,…, Б_3k^r );

Q₄^r = (Б₄₁^r ,…, Б_4j^r ,…, Б_4h^r );

Q₅^r = (Б₅₁^r ,…, Б_5j^r ,…, Б_5g^r ).

При этом одно и то же блюдо может принадлежать к разным категориям.

На основе этих данных можно сформировать блочно-альтернативную сеть для завтрака (см. рис. 3.2.2.). Набор категорий блюд завтрака включает:

Q^З = (Q₁³ , Q₄³, Q₅^З).

Рис. 3.2.2. БАС завтрака

Сочетание различных блюд {Б_ij^З} образует маршрут М_e^З на сети завтрака. Маршрут выбирается целенаправленно, в соответствии с определенной диетой, т. е. с учетом блюд, разрешенных для данной диеты Д_k.

На сети получаем множество маршрутов М_k^З = {M_ke^З}, где

k - номер диеты,

k = 1,…, D, где D – количество диет;

е = 1,…, L^З, где L^З – количество маршрутов по данным D диетам для завтрака;

М_ke^З = (Б_1j^З, Б_4j^З, Б_5j^З),

где индекс j – номер блюда в списке блюд определенной категории.

В общем случае маршрут выбора блюд на весь день для пациента с определенной диетой Д_k можно записать в виде:

М_kе = { М_ke^З, М_ke^О, М_ke^П, М_ke^У},

где k – номер диеты,

e – номер маршрута.

Таким образом, для каждой из диет имеем определенное число маршрутов выбора блюд. Тогда диету как совокупность маршрутов выбора блюд можно записать в виде:

Д_k = {М_k1,…, М_ke,…, М_kL}.

Следовательно, для завтрака определенная диета Д_k будет иметь вид: Д_k^З = {М_k1^З,…, М_ke^З,…, М_kL^З}, k = 1, 2, …, D.

Каждый из маршрутов М_ke³ характеризуется калорийностью, содержанием белков, жиров, углеводов, а также витаминов и минеральных веществ:

М_ke³ = М_ke³ (К_ke³ , БЛ_ke³ , Ж_ke³ ,У_ke³ , В_ke³ , МВ_ke³ ),

k=1,…, D,

е =1,…, L.

Аналогичным образом может быть представлена БАС для обеда Q^О (см. рис.3.2.3.)

Q^О = {Q_i^О}, i =1,…, 5;

Q_i^О = (Б_i1^О ,Б_i2^О ,…Б_ij^О ,…Б_iN^О ).

Маршруты на БАС для обеда определяются путем выбора по одной альтернативной вершине для каждой категории блюд с учетом диеты:

Д_к^О = (М_k1^О , М_k2^О ,…, M_kS ^О )

М_k^О = {M_k1^О }, k =1,…, N;

M_ks^О = (Б_1j^О ,Б_2j^О ,Б_3j^О ,Б_4j^О )

М_ks^О = М_ks^О (К_ks^О , БЛ_ks^О , Ж_ks^О ,У_ks^О ,В_ks^О ,МВ_ks^О );

k =1,…, N; s =1,…, S.

Рис. 3.2.3. Блочно-альтернативная сеть обеда

Блочно-альтернативная сеть полдника (см. рис.2.3.4.) состоит из двух элементарных блоков:

Q^П ={Q₁^П, Q₄^П}.

Рис. 3.2.4. Блочно-альтернативная сеть полдника

Q_i^П = (Б_i1^П ,Б_i2^П ,…, Б_iN^П);

М_k^П = {М_kp^П} , k = 1,…, D, p = 1,…,P;

М_kp^П = (Б_1j^П ,Б_2j^П );

Д_к^П = (М_k1^П ,М_k2^П ,…М_kp^П );

М_kp^П = М_kp^П (К_kp^П , БЛ_kp^П, Ж_kp^П , У_kp^П , В_kp^П , МВ_kp^П ).

Аналогично, можно представить БАС ужина (см. рис. 3.2.5).

Q^У = {Q₁^У, Q₃^У , Q₄^У , Q₅^У};

Q_i^У = (Б_i1^У ,Б_i2^У ,…, Б_iN^У);

М_k^у = {М_ky^у} , k = 1,…, D, y = 1,…,Y;

М_kp^у = (Б_1j^у , Б_2j^у );

Д_к^у = (М_k1^у ,М_k2^у ,…, М_ky^у );

М_ky^у = М_kp^у (К_ky^у , БЛ_ky^у, Ж_ky^у , У_ky^у , В_ky^у , МВ_ky^у ).

Рис. 3.2.5. Блочно-альтернативная сеть ужина

3.2.2. Выбор блюд на день методом БАС

Последовательно соединив все БАС завтрака, обеда, полдника и ужина, получим полную БАС одного дня; она представлена на рис. 3.2.6.

Рис.3.2.6. Полная БАС блюд на один день

Как уже говорилось выше, определенная диета представляет собой множество всех маршрутов выбора блюд:

Д_k = {M_kе},

где k – номер диеты, k = 1,…, D;

e – номер маршрута, e = 1,…, L.

А каждый маршрут включает в себя множество маршрутов выбора блюд каждого приема пищи:

М_kе = { М_ke^З, М_ke^О, М_ke^П, М_ke^У}.

Множество всех маршрутов на БАС представлено на рис. 3.2.7.

С учетом того, что врачу-диетологу необходимо составлять рационы питания пациентов каждый день, то алгоритм навигации на БАС маршрутов выбора блюд должен быть замкнутым. Замкнутая БАС маршрутов выбора блюд представлена на рис. 3.2.8.

Рассмотрим пример формирования маршрута выбора блюд для полдника. Так как маршрут выбора блюд находится для каждого пациента санаторного комплекса, то будем учитывать заболевания и состояние конкретного человека.

Пациент – женщина, возраст – 48 лет. Врач диагностического отделения лечебного комплекса санатория поставил диагноз: бронхит острый. Результаты обследования пациента врачом-диетологом: вес превышает норму; сильный грудной кашель вследствие бронхита; другие показатели в норме.

Врач-диетолог, проанализировав состояние пациентки, назначил ей диету №1, соответствующую диагнозам: «Бронхит» и избыточный вес.

Как говорилось выше, полдник включает в себя две категории блюд: закуска и напиток.

Итак, альтернативами закусок для диеты №1 будут:

Б₁₁^П – фрукты свежие;

Б₁₂^П – йогурт фруктовый;

Б₁₃^П – свежая малина;

Б₁₄^П – сухофрукты.

Альтернативы напитков:

Б₄₁^П – чай черный;

Б₄₂^П – кофе заварной;

Б₄₃^П – сок яблочный;

Б₄₄^П – кефир.

Составим таблицу содержания этими блюдами белков, жиров, углеводов, витаминов, минеральных веществ и их калорийность (Таблица 3.2.1).

Таблица 3.2.1

Атрибуты блюд

Проанализировав заболевание и другие параметры состояния пациента и сопоставив их с перечисленным выше списком блюд диеты №1, врач-диетолог выбрал в качестве оптимального следующее питание пациентке на полдник: свежая малина и черный чай, так как горячее питье с малиной оказывает положительное воздействие на больных бронхитом в острой форме и не содержит жиров, которые нежелательны для пациентки.

Таким образом, для этой пациентки врачом-диетологом был выбран маршрут: М₁^П = { Б₁₃^П, Б₄₁^П}.

Выбор маршрута на БАС представлен на рис. 3.2.9.

Рис. 3.2.9. Маршрут выбора блюд для полдника на БАС

Соединяя аналогичным образом, БАС всех приемов пищи последовательно между собой, можно получить маршрут выбора блюд для каждого пациента на каждый день его пребывания в санаторном комплексе.

3.3. Выводы

В результате рассмотрения последовательных и параллельных алгоритмов решения задач моделирования на БАС и разработки алгоритмов навигации на БАС в рамках дипломного проекта можно сделать вывод об эффек­тивном применении БАС для задач анализа, выбора, упорядочива­ния и оптимизации. Поэтому блочную альтернативную сеть можно рассматривать как метод организации представления информации в базах данных, что и будет сделано в следующей главе.