Математичне моделювання раціону підлітків – МАНЛаб


Математичне моделювання раціону підлітків

Автор Шаповалов Євгеній
Науковий співробітник НЦ «Мала академія наук України». Сфера наукових інтересів: екологія, біотехнологія, аналітична хімія, загальна хімія, органічна хімія, біохімія, харчова експертиза, фізіологія харчування. Переможець Всеукраїнського конкурсу студентських наукових робіт за напрямом «Хімічні технології» (2014 р.), ІІ місце у конкурсі найкращих дипломних робіт за напрямом «Біотехнологія» (2014 р). Автор посібників по використанню цифрових вимірників на уроках хімії та біології
Рівень складності Високий
Рівень небезпеки Безпечно
Доступність використовуваних матеріалів Можливо виконати в домашніх умовах
Орієнтовний час на виконання роботи До 1 тижня

Блок 1. Резюме

Мета роботи:

  1. Зрозуміти принципи моделювання харчування людини.
  2. Детальніше вивчити основні види нутрієнтів людини.
  3. Навчитися застосовувати математичне моделювання на практиці.
  4. Навчитися створювати динамічні математичні моделі.
  5. Покращити навички роботи в MS Excel.

Завдання роботи: 

  1. Оцінити наявні моделі розрахунку харчового раціону людини.
  2. Оцінити фактори харчування, що впливають на здоров’я підлітків.
  3. Провести аналіз принципів функціонування математичних моделей розрахунку харчового раціону.
  4. Розробити власний принцип математичного моделювання.
  5. Створити власну математичну модель харчування.

 

Блок 3. Обладнання

  1. Персональний комп’ютер.
  2. Пошукова система (google тощо).
  3. MS Excel.

Блок 4. Експериментальна процедура

  1. Визначте основні критерії, від яких залежить харчування людини, та опишіть їх у вигляді списку.
  2. Визначте основні категорії людей за типом харчування (спортсмен(-ка), учень(-ця), офісний робітник тощо).
  3. Оберіть будь-яку визначену вами категорію та визначте основні закономірності харчування її представників за вмістом нутрієнтів (білків, жирів, вуглеводів)
  4. Визначте основні категорії продуктів, що потрібні людям із зазначеним типом харчування, та знайдіть їхні характеристики за вмістом нутрієнтів. Наприклад, гречка: жири – 3,4 г; білки – 13 г; вуглеводи – 72 г.
  5. Визначте, скільки прийомів харчування необхідно зазначеному типу людей, та, відповідно, розподіліть вживання продуктів, визначених у п. 3, за цими прийомами їжі. Враховуйте, що на сніданок необхідно вживати максимальну кількість вуглеводів (практично всі добові “прості вуглеводи”), а на вечір – максимальну кількість білків та мінімальну кількість жирів і вуглеводів.
  6. Чітко визначте вхідні параметри, які потенційний подальший користувач може ввести самостійно, та вихідні параметри, які потенційний користувач отримує після математичної обробки (розподіл продуктів за кожним добовим прийомом їжі).

7. Розрахуйте математично зв’язок (формули) між масою тіла людини та кожним продуктом у кожному прийомі їжі.

Блок 5. Аналіз отриманих даних

  1. Перевірте адекватність моделі, порівнявши її результати з реально прорахованими значеннями.
  2. Зробіть висновки про відповідність вашого харчування необхідним вимогам.
  3. Змініть ваш раціон відповідно до отриманих нових знань.

Блок 6. Напрями розвитку

  1. Застосуйте статистичну обробку для оцінювання адекватності моделі.
  2. Повторіть моделювання для інших типів людей (за харчуванням).
  3. Проведіть статистичну роботу. Порівняйте раціони різних типів людей (за харчуванням).