1 膳食規劃專家系統 第 12 章

2 參與成員 食品營養師 烹飪專家 餐飲業者 採購專家 知識工程師

3 Block of Rules 首先提出 block of rules and transfer rules Explanation of Forward inference

4 使用者輸入 有關資料 計算各成員基 本營養需求 調整營養需求 喜好及限制 配三餐 詢問使用者理由 及要更改甚麼 整體流程 告訴使用者 矛盾部分 W 使用者 是否滿意目前 結果？ 輸出結果 是否 與原始資料 矛盾？ YES NO W YES

5 B1 B2 B3 B6 B7 a 配早餐 各區塊組關係圖

6 B8 B9 B10 B11 B12 b 檢查指定菜名、菜材 … 等 各區塊組關係圖 a B13 B14 B15 計算各口味的分配比例

7 B17 B18 B19 B20 B21 c 各區塊組關係圖 b B22 配有加強營 養需求之成 員 配完 所有菜 ? 步驟 ? B23 B24 B25 B30 B24 B29 B16 Yes 配不均或 剩餘 均平衡 配營養 均已符合 有未平衡 B23 B16 配不夠 no

8 c B26 B27 B28 B29 B30 B22 配完 所有菜 ? 步驟？ 各區塊組關係圖 B23 no yes B24 推理結束 無指定材料、存貨 未找到 有存貨、指定材料 配不均或配剩餘

9 區 塊 組區 塊 組規 則 數規 則 數區 塊 組區 塊 組規 則 數規 則 數 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8 B9 B10 B11 B12 B13 B14 B15 B B17 B18 B19 B20 B21 B22 B23 B24 B25 B26 B27 B28 B29 B 計 28 個區塊組， 309 條規則

10 實例說明 M1 ： 男 60 歲，不喜牛肉、喜中口味、不喜辣味、不喜炸、低能量消耗。 M2 ： 男 35 ，肝病、喜甜之口味、喜煮之煮法、中能量消耗。 M3 ： 女 30 歲，哺乳、喜酸之口味、喜炒之煮法、中能量消耗。 M4 ： 男 18 歲，高能量消耗。 M5 ： 男 6 歲，喜鹹、不喜辣、低能量消耗。 － 存貨：雞蛋 － 指定菜類：豆蛋類 － 開銷：高

11 步驟１：計算各成員的基本能量、蛋白質及脂肪需求量。 根據能量表及各成員之年紀、性別、能量消耗程度求得基本能 量要求，再依蛋白質、脂肪的分配比例，求得對應的需求量。 步驟 2 ：調整各成員的要求條件。 根據成員有否疾病、哺乳、懷孕或特殊年紀等調整成員的限制、 喜好、加強營養等條件。 如 M3 ：哺乳，故需加強鈣、磷、鐵、維生素 A,D 及蛋白質等營養。

12 Facts transformation M1 ：能量要求 2100 卡, 蛋白質 68.3 克 M2 ：脂 肪 56 克, 蛋白質 00 卡, 脂肪 84.5 克 M3 ：能量要求 2100 卡, 蛋白質 68.3 克, 脂 肪 56 克 M4 ：能量要求 2900 卡, 蛋白質 94.3 克, 脂 肪 77.3 克 M5 ：能量要求 1550 卡, 蛋白質 50.3 克, 脂 肪 41.3 克 M3 因為有哺乳，能量、蛋白質、脂肪需求量都要增加 ; 在下一步驟中，將會 再做調整。

13 M1M2M3M4M5 加強營 養 蛋白質 鈣、磷、鐵、 維生素 A,D 蛋白質 鈣、磷、鐵 維生素 D 動物性蛋白質、 鈣、磷、鐵、 維生素 D 口味限 制 鹹、甜、 辣鹹、辣辣 質地限 制 煮法限 制 炸炸 材料限 制 牛肉、肥肉、 蝦、蚌、肝、 墨魚、雞蛋 肥肉、花生 口味中甜酸鹹 質地中、軟 煮法煮炒

14 原始的規則 R1 若 (1) 人數＞０ 則 (1) 取出家中的第一個成員檢查 (2) 設定成員尚未做疾病、懷孕之檢查 R2 若 (1) 成員尚未檢查疾病 (2) 成員有疾病 R3 若 (1) 成員尚未檢查疾病 (2) 成員沒有疾病 則 (1) 設定成員已檢查完疾病

15 Rule refinement R4 若 (1) 成員已檢查完疾病 (2) 成員已檢查完懷孕 則 (1) 取下一成員檢查 (2) 設定成員尚未檢查疾病、懷孕 R5 若 (1) 成員尚未檢查懷孕 (2) 成員懷孕 R6 則 (1) 調整成員因懷孕而需改變的資料 則 (1) 設定成員已檢查懷孕 R7 若 (1) 已沒有成員可檢查 則 (1) 轉移至配早餐

16 例如專家修改規則 R5 、 R6 及加入新規則 R8 如下： R5 若 (1) 成員未檢查懷孕 (2) 成員是女性 ( 加入一條件 )(3) 成員懷孕 則 (1) 調整成員因懷孕而需改變之資料 (2) 設定成員已檢查懷孕 R6 若 (1) 成員未檢查懷孕 (2) 成員是女性（加入一條件）未懷孕 則 (1) 設定成員已檢查懷孕 R8 若 (1) 成員未檢查懷孕 (2) 成員是男性 則 (1) 設定成員已檢查懷孕

17 表 2 原則規則經知識管理系統整理後之結果 規則型態 規則名 條件部分 動作部分 影響之規則 0 R1 A=A1 C←C1 (R2,R4,R5) 0 R5 C=C1,E=E1 D←D1,E←E2 (R2,R5,R6) 0 R3 B=C1,F=F2 D←D2,F←F1 (R2,R3,R4,R6) 0 R2 C=C1,D=D1,F=F3 B←B1,E←E3,F←F2 (R2,R3,R4,R5,R6) S R6 D=D2,F Switch B8 S R4 C=C1,F=F1 Switch B7

18 表 3 表 2 規則執行的情形，假設最初工作記憶區分為 (A1, －, －, －,E1,F3) 影響之轉 步驟 檢查的規則 成立否 工作記憶區的變化 移性規則 指標 候選集合 １ R1 Yes (A1, －,C1, －,E1,F3) B4 B1 － ２ R4 No (A1, －,C1, －,E1,F3) － R1 － ３ R5 Yes (A1, －,C1,D1,E2,F3) R6 R5 R5 ４ R6 No (A1, －,C1,D1,E2,F3) － R5 R5 ５ R5 No (A1, －,C1,D1,E2,F3) － R5 － ６ R3 No (A1, －,C1,D1,E2,F3) － R5 － ７ R2 Yes (A1,B1,C1,D1,E3,F2) R6,R4 R2 R5,R3,R2 ８ R6 No (A1,B1,C1,D1,E3,F2) R4 R2 R5,R3,R2 ９ R4 No (A1,B1,C1,D1,E3,F2) － R2 R5,R3,R2 １０ R5 No (A1,B1,C1,D1,E3,F2) － R2 R3,R2 １１ R3 Yes (A1,B1,C1,D2,E3,F1) R6,R4 R2 R3,R2 １２ R6 No (A1,B1,C1,D2,E3,F1) R4 R2 R3,R2 １３ R3 Yes (A1,B1,C1,D2,E3,F1) － R2 R3,R2 １４ 已轉移至 47 執行。

19 表 7 修改後之規則以同樣的例子執行之順序 工作記憶區與規則有關部分之 影響之轉 變 化 移性規則 １ R1 成員＝夫 R7 R1 － (R7) 未檢查疾病、懷孕 ２ R8 成員＝夫，懷孕已檢查 － R8 － 未檢查疾病 (R4,R3) ３ R2 成員＝夫 － R2 (R4) 疾病、懷孕均已檢查 ４ R4 成員＝婦 R7 R2 (R8,R3,R2) 未檢查疾病、懷孕 (R7,R8) ５ R5 成員＝婦，懷孕已檢查 － R2 (R4,R2) 未檢查疾病 (R4,R2,R6) ６ R3 成員＝婦 － R5 (R4) 懷孕、疾病均已檢查 ７ R4 成員＝－－ R7 R2 (R8,R3,R2, 未檢查懷孕、疾病 R6,R5) ８ R7 轉移至配早餐 指標 候選集合步驟 啟動的規則

20 還有 指定菜名 符合 供應月份 ？ 還有 存貨或指定 材料？ 還有 指定菜類 ？ 已有 要求此類之菜 名材料？ 設定菜類的需 求值增加 1 將此菜名去 掉，向使用 者說明 符合 供應月份 ？ 系統 有提供？ 找出對應的菜 類，並設定菜 類需求值加 1 將此材料 去掉，向 使用者說明 系統 有提供？ 找出對應的菜 類，並設定菜 類需求值加 1 yes no yes no yes no yes 至調整菜類分配 no

21 Conclusion Build up a menu planning expert system less than two years Include self-developed knowledge acquisition, knowledge representation, and inference engine Propose block of rules concept Shallow knowledge about this domain is popular and enough for normal requirement