基于本体推理的运动处方生成方法

本发明属于计算机生成运动处方，具体涉及一种基于本体推理的运动处方生成方法。

背景技术：

1、随着物联网、云计算、人工智能等新兴信息技术的兴起，“智慧+”的概念也伴随出现，而且成为现代经济社会的焦点。运动干预健康的理念是被人们广泛认可的，当今社会，越来越多的人希望依靠运动改善身体体质，或达到减肥、塑形、增肌等目的。实现不同的运动目的需要采用不同的运动方案以及运动强度、运动频率、运动时长，且随着运动者体质的不断改善，为了保证运动处方的效力，运动强度、运动频率、运动时长等参数应随之调整。

2、目前针对运动处方个性化的制定多采用大数据分析等方法，但是也有很多不足之处，比如缺乏个性化服务，难以分辨个体之间身体状况的差异。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于本体推理的运动处方生成方法，解决了现有技术不能根据个体的身体状况进行个性化推荐运动处方的问题。

2、本发明所采用的技术方案是：基于本体推理的运动处方生成方法，包括以下步骤：

3、步骤1、构建运动处方库并转化成运动处方本体库，处方库中的属性关系对生成的运动处方提供一致性描述；

4、步骤2、基于步骤1构建的运动处方本体库，建立适合不同人群特征的运动处方jena推理规则库；

5、步骤3、建立运动本体模型，获取用户输入后建立用户本体；

6、步骤4、基于步骤2建立的规则库，根据步骤3建立的用户本体文件和jena推理机进行推理，生成运动处方的核心参数：运动项目、运动强度、运动时间、运动频率，从而得到运动处方。

7、本发明的特点还在于，

8、步骤1具体包括以下步骤：

9、步骤1.1、构建运动处方库，包括核心参数即运动项目、运动强度、运动时间和运动频率，以及非核心参数注意事项，同时包括核心与非核心参数之间的关系；

10、步骤1.2、采用jena本体格式语言，将构建出的运动处方库转化成应用于本体推理的运动处方本体库。

11、步骤2具体包括以下步骤：

12、步骤2.1、借助开源工具jena来实现本体规则文件的建立，建立的jena规则采用正向链的方式，由人属性作为主体项列表，运动处方属性作为头部项列表，主体项列表表示规则对应的前提或约束条件，头部项列表表示的是满足条件之后得到的推理结论，数学表达式为其中，pi表示第i个主体项，即第i个条件；and表示并列的意思；表示m个主体项的并列；表示n个头部项的并列；

13、步骤2.2、将人为制定运动处方的一般性规律转化为普适性本体推理规则，根据运动者的运动目的、体质、心肺功能、肌肉耐力、运动类型偏好，利用jena推理引擎通过自定义规则与本体属性的约束关系确定运动者的运动项目、运动强度、运动时间及运动频率。

14、步骤3具体包括以下步骤：

15、步骤3.1、根据构建本体七步法，结合体育领域运动处方的制定过程，将所涉及的领域分为人领域与运动处方领域；人领域知识细化为运动目的、体质、心肺功能、肌肉耐力、运动类型偏好，处方领域知识细化为运动项目、运动强度、运动时间、运动频率，然后依据顶层概念再次进行细化；最后对细化后的顶层概念进行实例填充，并定义各顶层概念、各实例之间的关系；

16、步骤3.2、获取用户输入，包括：

17、1)运动目的，运动目的的值为减脂瘦身、锻炼平衡、减压、缓解疼痛、增肌、塑形、增强力量、增强有氧能力、增强体质、增强耐力、强化心肺中的一种或多种；

18、2)用户体质，很差、较差、一般、较好、很好中的一种；

19、3)心肺功能，很差、较差、一般、较好、很好中的一种；

20、4)肌肉耐力，很差、较差、一般、较好、很好中的一种；

21、5)运动类型偏好，有氧、力量、柔韧中的一种；

22、步骤3.3、将用户的输入转化为运动者本体格式数据，并利用jena的modelfactory创建运动者本体sportermodel。

23、步骤4具体包括以下步骤：

24、步骤4.1、读取运动本体数据，并对运动者本体sportermodel中的实例及概念复用运动本体中的概念属性及约束关系，从而对运动者本体sportermodel进行数据扩充，得到带有扩展知识信息的运动者本体模型；

25、步骤4.2、依据运动者本体模型和步骤2建立的规则库，通过jena推理机推理得到运动项目、运动强度、运动时间、运动频率，从而生成一个完整的运动处方。

26、本发明的有益效果是：本发明的基于本体推理的运动处方生成方法，通过获取用户的个人身体条件信息，结合体育领域运动处方知识和本体推理知识建立jena规则，最后用jena推理机进行推理得出运动处方。由此可根据个体之间身体状况的差异针对性地进行个性化推荐运动处方。

技术特征：

1.基于本体推理的运动处方生成方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的基于本体推理的运动处方生成方法，其特征在于，所述步骤1具体包括以下步骤：

3.如权利要求1所述的基于本体推理的运动处方生成方法，其特征在于，所述步骤2具体包括以下步骤：

4.如权利要求1所述的基于本体推理的运动处方生成方法，其特征在于，所述步骤3具体包括以下步骤：

5.如权利要求1所述的基于本体推理的运动处方生成方法，其特征在于，所述步骤4具体包括以下步骤：

技术总结
本发明公开的基于本体推理的运动处方生成方法，包括构建运动处方库并转化成运动处方本体库，处方库中的属性关系对生成的运动处方提供一致性描述；建立适合不同人群特征的运动处方Jena推理规则库；建立运动本体模型，获取用户输入后建立用户本体；基于规则库，根据用户本体文件和Jena推理机进行推理，生成运动处方的核心参数：运动项目、运动强度、运动时间、运动频率，从而得到运动处方。本发明通过获取用户的个人身体条件信息，结合体育领域运动处方知识和本体推理知识建立Jena规则，最后用Jena推理机进行推理得出运动处方。由此可根据个体之间身体状况的差异针对性地进行个性化推荐运动处方。

技术研发人员：王磊,杜昌山,李薇,张欢欢,屈禹先
受保护的技术使用者：西安理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15