建设基于大数据的一个复杂系统的智能服务系统青年身体健康

文摘

社会经济的发展创造了一个更好的环境健康发展的年轻人,但沉重的学业和生活的压力导致许多学生忽视身体健康的科学管理。在这个阶段,人们需要一个科学身体健康服务体系,帮助学生了解自己的健康数据,提出有针对性的锻炼方法和健康知识,并积极鼓励和引导学生参与体育锻炼。本文的目的是培养学生的自我锻炼良好的意识和改善他们的体能和健康。为此,本文设计了一个智能医疗服务系统为年轻人。本文介绍了各种服务功能在健康管理服务系统和详细解释的条目,归纳,分析学生身体健康数据系统中。健康智能服务系统的本质是为学生提供有针对性的健康运动通过数据分析策略。本文研究了健康干预计划的健康智能服务系统。从实验数据,本文改进的粒子群算法提高系统的有效性在青少年健康数据挖掘从80.5%提高到92.19%,这无疑优化系统。它帮助很多。

1。介绍

近年来,在我国肥胖儿童的数量增加,青少年近视率也持续增加。身体健康指标如肺活量、速度、耐力、爆发力继续下降。青少年的身体健康越来越成为全社会关注的一个问题。以确保年轻人拥有一个健康的身体,他们必须建立科学健身的概念和有一定程度的了解人体的基本生理和运动方法。科学健身指导可以帮助年轻人提高体育锻炼的影响,有效地改善他们的身体健康。在这个计算机技术的迅速发展的时代,这是一个非常好的选择传播健康信息和健身指导服务通过网络,因为网络可以无限扩大存储信息的能力,提供更有针对性的健身指导青少年通过大数据智能计算。

在国外,许多学者进行了研究管理系统来改善健康的年轻人。Laurson旨在健身匈牙利青少年健康相关标准。他收集的数据从400年青少年使用跑步机进行有氧能力测试来确定峰值耗氧量和生物电阻抗评估数据。结合FitnessGram标准,分为年轻人健康的团体和组织需要改进的,和逻辑回归来估计代谢综合症的概率。从实验数据来看,他相信62.3%的400个研究对象在一个健康的健康状态。当然,考虑到只有400人的调查中,这在一定程度上影响了数据的说服力(1]。威尔克希望通过互联网建立有效的体育项目来支持和加强学校的体育项目。他结合FitnessGram,一个美国年轻人身体健康评估系统,提供独特的见解如何有效提供大规模的校本体育锻炼。但总的来说,当他制定的物理测试数据管理、评价体系的设计并不完美,仍有很多需要改进的地方(2]。

近年来,国家也已经开始进行网络技术的有机集成和青少年健康管理系统。王认为,我国青年的整体健康状况在下降的趋势在这一阶段,和科学的健康管理系统需要构建。在他的研究中,他阐述了信息管理系统开发计划的主要思想和主张,测试不是目的,并收集数据应该更好地判断学生的身体健康和提供进一步的运动建议。从实际的实验结果,系统的功能方面的信息反馈和监督并不完美(3]。

本文的研究主要从以下部分。首先,本文介绍了各种技术和方法在健康智能服务系统,包括大数据可视化技术、遗传算法和粒子群算法在数据挖掘算法中,最优序列图的方法,和多个青少年健康素养评价的方法。接下来,本文详细描述了实验的开发和数据库开发健康智能服务系统基于大数据。最后,本文进行了深入分析的复杂系统建设的青少年身体健康智能服务系统。研究着重于服务功能在健康管理服务系统,入口,分析,计算健康数据,健康干预基于健康智能服务系统。

2。健康智能服务系统的技术和方法

2.1。大数据可视化

年轻人传递的体能测验,因为这些测试可以反映测试对象的身体健康在很大程度上。大数据可视化技术帮助测试结果清晰地显示,允许年轻人直觉地意识到他们的身体健康问题和找到健身运动的方向(4]。大数据存储等技术的发展,互联网,物联网已经创造了更好的条件对青少年身体健康的处理数据。因为身体健康数据规模大数据的特点,多种数据类型,低价值的个人数据,和快速的数据更新,如果你想做一个准确的比较,青少年的身体健康,数据处理的精度和可靠性要求非常高(5]。

2.1.1。基于距离的视觉集群技术

可视化布局技术提出了以平行坐标可视化布局为原型,并根据指标健康数据可视化布局技术增强了可视化效果,使视觉分析更清晰和方便用户(6]。原来的平行坐标可视化布局不让用户快速了解整个分布的数据记录。在本节中介绍的基于距离的可视化聚类方法可以使数据类别的不同分布特征的数据记录清晰(7]。图1是基于距离的原理图视觉集群。

在图1,代表的数量属性轴,代表属性轴上的两条线之间的距离,并满足以下公式:

其中, 代表了两个折线段的坐标位置 - - - - - -属性轴。然后的平均距离公式和垂直坐标计算公式两个折线段满足以下:

在平行坐标可视化,每个数据记录相互连接形成一个折线段根据它的位置在每个属性。随着数据量的增加,并行协调线段的惊人的现象变得越来越明显(8]。集 的垂直坐标曲线的两端,和垂直坐标的二次插值点,然后吸引的强度因子在类和二次样条曲线公式满足以下:

2.1.2。基于隶属度的视觉聚合技术

散点图的最大优势其他可视化布局是,他们可以快速得到数据的分布信息,如主要分布范围的数据,数据的类型,各种数据的特点,和其他信息(9]。然而,用户只能通过点分散在粗糙的数据分布信息图,和观察散点分布的三维散点图还不清楚。基于隶属度视觉聚合技术可以让用户更好地更快地获取数据记录的分布特征,从而有效地提高可视化效果的散点图10]。

这种方法使用目标函数作为聚类指标,和目标函数如下:

与此同时,有约束目标函数: 在哪里n是散射点的数量,c是分类的数量,的隶属度j相对于th散点我th类别,米模糊加权系数,的中心坐标吗我th类别,是j分散的点坐标。然后两个点之间的距离满足以下公式:

可以看出,为了获得 ,必须首先计算会员的价值矩阵,和球的半径满足计算公式:

2.2。数据挖掘算法

健康智能服务系统的主要工作是收集各种物理信息青年团体的数据,判断学生的身体健康基于智能分析,并给出有针对性的锻炼的意见(11]。然而,人体的健康数据不仅是不同类型也非常快的更新。此外,还有很多数据参考价值较低,这让伟大的调整数据分析。面对这种情况,有必要找到有价值的信息中包含大量的数据通过数据挖掘技术来提高数据分析的效率和精度12]。遗传算法和粒子群优化(PSO)是两种常用的数据挖掘算法。

2.2.1。遗传算法

遗传算法的本质是模拟自然界中的遗传机制和生物进化的理论。它有一个很好的随机搜索最优解时性能(13]。遗传算法可以只要计算目标函数的信息数据,不会被空间连续性。此外,遗传算法也可以解决复杂的非线性和多维空间优化问题,所以它有一个非常广泛的应用在各个领域(14,15]。基于大数据的健康管理系统,这是一个很好的选择通过遗传算法来分析青少年的身体数据。一般来说,遗传算法初始种群可以正式描述如下:

遗传算法的基本操作步骤如下:澄清后的基本信息问题的目标函数和变量,变量可以编码,初始群体可以根据建立随机生成的编码方法。

个人健身价值概念用于评估和选择个体对各种遗传操作。一般来说,健身可以反映每个人的卓越。个人健身价值满足以下公式:

在执行遗传算法时,个人健身的价值将直接影响运营商选择在后续操作。结合个体适应度函数的值,可以计算出每个个体的选择概率满足以下公式:

一些优秀的个体是随机选择从最初的目标群体遗传操作来完成,形成一批新的下一代。基本的表达式如下:

2.2.2。粒子群算法

粒子群算法是一种群体智能算法。群体智能方法的灵感来自于自然界中各种生物群体的行为研究[16]。与个体生物个体相比,大量的生物群体聚集可以更清楚地反映物种的行为特征。粒子群算法的步骤主要包括初始化粒子,评估的健身价值粒子的适应度函数,更新粒子群,检查是否终止,最后输出最优解。

粒子群优化还以人群为基础的优化算法,如遗传算法。它最初是用于解决连续优化问题,并具体应用于函数优化和训练神经网络权值。基本粒子群算法满足以下公式:

其中,是负的惯性因素,是加速度系数,是采用的空间,粒子速度,是个体极值,是全球极端值。由于粒子群算法的参数设置对算法的性能有很大的影响,它主要适合连续空间的优化功能。当应用于优化健康数据,某些需要改进和调整粒子群算法(17]。

2.2.3。粒子群优化

在这个阶段,提高粒子群优化的搜索精度的方法包括耗散理论,量子更新、混乱的更新等。18,19]。其中,量子更新和混乱的更新有一个好的影响人口的多样性和耗散理论主要可以改善复杂模型的收敛速度和搜索能力,所以这些方法有利于算法改进。以下使用几个标准数学模型函数来测试一种改进的实数的粒子群算法和执行简单的分析性能。

搜索空间 ,全球最低 。

搜索空间 ,全球最低 。

搜索空间 ,全球最低 。

搜索空间 ,全球最低 。

为了提高之间的相关性的应用效果测试和体质测试,每个函数模型是随机运行10倍,运行结果的均值和方差计算。总的来说,量子理论可以有效地提高算法的搜索能力和搜索精度。对数据挖掘的影响健康和智能服务系统,是非常必要的改进粒子群算法(20.]。

2.3。序列图

最优序列图的原则方法比较和分析每个因素的重要性,通过矩阵的方法说明,目标和目的是为管理者提供一个基础,决策(21,22]。最优序列图的方法是基于数量n因素的比较,并编号n的因素。让n比较对象的数量,形成一个棋盘模式空间n比较的因素。当比较因素成对,用户需要比较的重要性或两者的优缺点和使用数字。简单地表达比较的结果。

当判断每个因素的优势或劣势或利用优越的重要性的顺序序列图方法,有必要检查结果的有效性,以确保受试者时客观比较的各种因素,不会出现因为顺序的问题似乎是判断偏差(23]。假设每个影响因素的得分,分别 ,然后的重量th影响因素满足以下公式:

2.4。青少年健康素养评价方法

本文的研究集中在青少年身体健康指导服务体系基于大数据。由于该系统的建设是基于青少年的健康需求,有必要全面理解青少年的健康标准和科学健身需求与系统开发之前。为此,本文参考了大量的文献,结合问卷调查和访谈收集一些年轻人的基本个人信息,他们了解健康知识,接受健康指导,健身需求。由于本文中使用满意度调查问卷是一个定性因素问卷,它需要通过可靠性系数的方法来准确反映分数在规模之间的一致性24]。符合下列计算公式:

此外,本文还使用SPSS统计软件和EXCEL输入和分析调查数据。对数据进行统计处理结果获得定量分析的基础。同时,根据报纸的采访,问卷调查和健康管理训练营,收集到的数据进行了分析和研究使用归纳和演绎等逻辑思维方法,分析和综合、类比,分类,和比较25]。

3所示。基于数据的大健康智能服务系统实验

3.1。实验背景

青少年健康管理系统的成功开发和推广在一些欧美国家不仅能有效地提高学生的身体健康也在预防疾病有很好的效果。从macroperspective,确保年轻人的身心健康也有积极的影响对促进社会和谐和经济稳定。总的来说,本文借鉴国外健康管理系统的优势,借鉴他们的发展进一步促进我国的身体健康智能管理系统。

3.2。实验系统设计

青少年健康测试和后续的数据处理和分析一系列乏味而细致的工作。数据的统计所有学生的体能测验后,数据分析的结果,和用户数据的管理是不允许犯错误。因此,本文需要开发一个系统,根据需求可以简化繁琐的工作。系统管理员可以使用该系统来方便地管理信息和数据。用户可以查询自己的信息和物理测试结果通过系统并取得相应的健身计划建议。图2是一个图功能模块的青少年身体健康智能服务系统。

根据系统模块功能图2,本文使用很多技术的发展青少年身体健康智能服务系统,包括Win8中的Tomcat9, MySQL,复述,MAVEN;开发工具包括Eclipse Oxygen.la。释放,Navicat Mysql和可视化操作工具。

本文将使用的系统划分为四个部分:数据管理员、普通管理员、老师、领导,和普通的学生。登录到系统之后,人们可以使用不同的身份有不同的权限和功能的系统。数据的模块权限管理员是学生的物理测试的数据输入到系统的数据库和管理和定期维护的数据。普通管理员可以全面管理系统。除了添加、删除和修改数据,它还可以管理所有用户帐户,如添加用户id和修改用户密码。老师和领导可以查询的模块权限的物理考试分数和各种卫生分数的学生在他们的学校。学生可以登录到系统,自己的ID和密码,询问他们的身体测试分数和各种健康的分数。

3.3。实验数据库设计

数据库是由许多数据表。完成数据库的过程中,需要编写代码来添加配置文件所需的反向工程的每一个数据表。更重要的数据表关系图中数据库表包括工作簿,学生,学生信息,身体质量指数,并记录文件信息。

本研究收集并分析青少年以各种方式的物理数据,最后得到完整的系统的数据需求。基于一系列的调查、收集和分析,本文证实了系统所需的各种信息数据,包括学生信息数据表、学生物理成绩列表,物理测试指标权重表不同的成绩,单指数得分表,奖金指数得分表,执行豁免申请表。

4所示。建设基于大数据的一个复杂系统的智能服务系统青年身体健康

4.1。健康智能服务系统系统分析模块

以下4.4.1。青少年的健康现状和管理服务体系的建设

在分析青少年的现状身体健康,它可以从很多方面考虑如体型、身体功能、和身体健康。近年来,基于调查数据的整体身体健康青少年在我国显示一个下降的趋势。图3显示统计数据的变化学生肥胖率在八从1985年到2019年全国学生体质健康调查。

从图可以看出3营养不良和低重量的比例在中国青少年仍然持续减少,在过去的30年,这对应于不断增加数量的超重和肥胖的学生。在过去的十年里,中国青少年的肥胖率已经几乎翻了一番。即使考虑到平均身高增长的因素,这些数据仍值得关注。

毫无疑问的积极影响体育锻炼对身体健康的年轻人。每周保持三到四次的锻炼很有帮助学生改善他们的身体健康,促进身体健康。图4是每周练习的数量的调查学生在大学。

从图可以看出4只有17.63%的学生做体育锻炼3 - 4次一个星期,和大多数学生只做简单的体育运动在体育课。因此,学生每周锻炼1 - 2次的比例高达48.5%。此外,甚至有接近30%的学生说他们基本上不参加体育锻炼。

学生健康管理的一个重要组成部分,体育部门负责帮助学生预防健康风险。在当前阶段,体育在学校经常忽略了课堂上的针对性和强度要求。在这种情况下,首要任务是继续创新方法来促进年轻人的健康和更好的提供系统的、科学的帮助和对年轻人的健康服务。

在这个阶段,学校的体检只是简单地记录学生的身体的各种指标,不能有效地帮助学生正确认识自己的健康状况和引起学生的注意加强身体健康。智能服务系统的青年身体健康大数据的基础上,根据学生健康的检测信息,信息数据将进一步总结、分析和评价,并有针对性的健康指导和干预提供帮助学生改善他们的健康。综合素质。

4.1.2。服务功能在健康管理服务体系

青年身体健康发展的智能服务系统,本文结合学校体育部门,物理测试中心、学校医院、精神卫生中心,食品和营养科学卫生资源共享平台,统一这些有利的资源平台,实现数据资源的共享。通过建立个人健康管理文件对年轻人来说,我们可以更好地管理和服务学生的健康。表1和图5显示的百分比数据类型的青少年心理咨询的问题。

从图可以看出5最常见的类型的问题在青少年的心理压力是抑郁和焦虑,个人成长问题(缺乏自信和信任等),并在学习压力。值得注意的是,虽然学习压力占68.1%的不良问题,只有23.7%的学生愿意去心理咨询。

确保身体健康的年轻人来说,是非常重要的,以确保他们有一个健康的心态。虽然社会竞争的压力越来越多,学习的压力,年轻人从小就忍受还在继续增加。过度的学习压力是非常不利于学生的身心健康。因此,本文中的健康情报服务体系发展与心理健康合作中心和心理咨询部分添加到平台。在网络环境中,年轻人可以匿名进行心理咨询,寻求帮助从专业心理学家减少心理疾病的概率。

健康智能服务系统,学校医院等各种服务的责任承担学生身体检查,身体健康评估、疾病治疗、医学监督和健康知识宣传。预防、诊断和治疗的学生身体疾病在学校医院不仅能减轻疾病带来的痛苦,而且可以减少学生的金融医疗支出。学校的医院可以帮助学生加强自我保健意识,提高他们的生活质量进行定期健康咨询、疾病调查,促进健康生活行为。

饮食营养科学院提供科学指导和科学饮食促进服务学生的健康。在这个平台,该系统将提供相应的科学配方基于学生的数据。例如,体重不足的学生可以添加更多的蛋白质和碳水化合物,和学生超重需要控制他们的饮食,减少热量摄入。总之,它是帮助学生通过科学饮食养成健康的饮食习惯。

4.2。数据分析模块的健康智能服务系统

4.2.1。准备身体健康数据的输入和处理

当进入青少年身体健康卫生情报服务系统中的数据,数据管理员可以选择根据实际情况适当的输入方法。最传统的方法是收集报纸的报道学生测试数据,所有数据,并输入到系统的数据库类。此外,现在有许多先进的检测仪器和系统,可以自动记录数据并生成excel表格。管理员只需要将Excel表格添加到卫生服务体系。

使用健康和智慧服务系统,学生可以查看各种指标在他们的体能测试,和老师可以进一步了解学生的身体健康组类。表2是一个单项分数表对女孩的身体质量指数(BMI)。图6身体质量指数的统计图表的女学生在一所中学。

与表相比,统计图表可以帮助教师和领导更直观地理解学生的整体健康数据。从图可以看出6女学生的整体身体质量指数的21类高中从一年级到三年级是在一个正常的状态,但他们一定会更轻和重的学生。大数据并不意味着通用参考数据信息。选择正确的数据比较指标可以帮助人们进一步明确学生的生理变化。表3和图7女孩的身体质量指数在7类学校的第二年。图7清楚地显示了更轻的学生人数,重,在每个类和肥胖。系统地总结和整理数据后,数据的有效计算和分析可以保证健康数据。

4.2.2。身体健康数据的智能计算与分析

为了消除干扰项大量身体健康数据和正确评价学生的健康状况,本文运用系统中智能数据挖掘算法。图8显示健康数据的精度变化特征分析之前和之后的改进粒子群算法。

从图可以看出8改进的粒子群算法增加了其在计算精度从80.56%降至92.19%,这是一个很好的改善。改进的粒子群算法的支持下,健康智能服务系统基于大数据可以更准确地确定学生的健康状况的学生身体健康数据和提供健康干预项目。

4.3。基于健康智能服务系统的卫生干预措施

健康智能服务系统,数据收集、归纳、总结和分析都支持功能,并最终实现科学健康教育干预。在智能医疗平台,人们不仅可以了解学生的身体健康通过视觉图形也收获相应的健康教育知识教学和科学锻炼健康建议专栏。表4显示了学生接受科学练习后各种指标的变化。

从表可以看出4这一健康调查汇总表中的所有维度的值小于0.05,这表明每个维度的指标是重要的差异后,学生听的卫生干预健康智能服务系统。比较健康量表各维度前后的实验中,不难看到,学生的健康身体的各个方面已经显著提高后科学的体育锻炼。七个维度的健康调查汇总表,每个维度的平均值比实验前实验后有所改善。特别是在社会功能维度,情感功能,和身体疼痛。整体健康维度而言,平均实验结束后也达到了86.31,这是一个非常高的分数,这表明健康管理有很大的帮助,学生的整体健康。图9展示了女学生的平均分数的变化后科学锻炼。

从图9,经过一段时间的练习通过科学干预程序推荐的系统,学生的物理测试中性能明显改善。根据综合评估的标准,所有的学生都可以超过及格线,大多数学生可以取得好成绩和上面。图10显示了学生满意度的调查数据与健康智能服务系统。

从图可以看出10,虽然传统的在线健身指导还包括文本、图片、视频、和其他方面的指导,它缺乏了解学生的身体条件,不能给予有针对性的指导。因此,学生感到满意。程度也相对一般。相比之下,青少年身体健康智能服务系统构建与大数据有更高的赞美学生。

大多数青年社团缺乏正确理解他们的物理环境变化。这时,科学需要身体健康指标为学生提供参考让学生更关心体育锻炼。在年轻人的成长过程中,身体和思想的不断成熟。卫生服务体系基于大数据致力于准确了解每个学生的健康状况,通过智能分析提供有针对性的健康指导方针。

5。结论

本文分析了系统分析模块的健康智能服务系统。在分析青少年的身体健康,它可以发现,青少年的整体身体健康在我的国家是在下降。因此,帮助学生形成正确的理解体育锻炼和选择合适的运动项目已经成为一个重要的任务的身体健康智能服务系统。本文构建系统时,与学校的体育教育部门密切合作,物理测试中心、学校医院、精神卫生中心,食品和营养科学院,和统一的数据资源平台建立个人健康的年轻人,管理文件提供科学管理和服务学生的身体和心理健康。

本文分析了数据分析模块的健康智能服务系统。基于大数据的智能平台,最基本的工作流程是为人们做出正确的决策提供强大的数据支持通过数据收集、输入、感应、计算和分析。在成长阶段,各种物理数据的年轻人在不断变化的过程中。为了准确地获取大量的有价值的部分身体健康数据,本文采用一种改进的粒子群算法进行数据挖掘。从实验结果,改进算法提高了数据分析的准确性从80.5到92.19。基于健康智能服务系统的数据分析结果,本文进行了健康教育干预和健康运动干预对年轻人来说。科学锻炼后,学生的各项物理指标和物理考试分数在一定程度上得到改善。总的来说,物理情报服务系统可以发挥很好的效果在促进学生的身心健康。

基于大数据,本文推出了研究青年身体健康智能服务系统建设。本文使用数据库分析和处理技术来收集大量年轻人的身体健康数据,结合智能算法来综合分析数据,提供科学的指导和建议对学生进行体育锻炼。从调查结果来看,系统在学生中取得了高水平的满意度,但总的来说,平台仍然有许多缺点。在未来的研究中,从大数据的角度来看,我们可以意识到青少年身体健康数据的综合管理,优化操作系统在工作过程中,并进一步提高数据挖掘算法的影响。

数据可用性

没有数据被用来支持本研究。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突。

确认

这项工作是支持的教学和研究项目的中国电子科技大学的基础研究基金中国:中央大学体育教育和健康促进(没有。ZYGX2018007FRJH),建立一个校园身体健康和个性化和定制系统创建一个新的模型的物理教育(2015号xjyyb080)。

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