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數學模型告訴你怎麼減肥

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發表於 2012-5-24 19:24:00 |顯示全部樓層
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CLAUDIA DREIFUS

五月不減肥,六月徒傷悲七月徒傷悲八月徒傷悲。炎炎夏日即將到來,減肥奮鬥聲開始不絕於耳。在追逐美好身材的路上,人人不甘落後。在美國,國家衛生研究院(NIH)為解決肥胖問題絞盡了腦汁,現在連數學家都參與到了研究團隊中。

根據數學家的研究成果,把艱難的減肥過程蘊含在一個數學模型中,你相信嗎?

這個數學模型是由數學家Carson Chow推導出的,他是美國國家糖尿病和消化,腎臟疾病協會的研究員,主要研究的方向就是美國的肥胖問題。在研究過程中,他通過建立一系列的數學模型、簡化復雜的數學等式,最後得到這樣一個“減肥公式”,可以通過輸入人體的生理參數、預期減肥時間、每日卡路里的攝入和運動強度,來預測出下一階段的體重變化。關於這一研究成果,Chow在今年2月份的全球“數學與肥胖症研究的交叉學科會議(Illuminating the Obesity Epidemic With Mathematics)”上做了主題報告。

Chow的研究結果表明,減肥無捷徑,只要有耐心。控制飲食、增強運動是不二法寶,同時也需要將良好飲食習慣保持在三年以上,才能夠達到長期擁有優美身材的目標。

為何數學家會致力於肥胖症的研究呢?

Chow與該項目的結緣也十分巧合,他介紹說:“如果僅僅依靠做生理實驗來驗證的話,就需要花費很多年的時間來等待一個結果。而數學作為通用工具,只要有合理的數據,運用合理的分析方法,建立合理的數學模型,則能夠快速地給出答案。”

用數學的觀點來看減肥這回事,確實會獲得不一樣的結果。比如,傳統的觀點認為,每消耗3500卡路里就能減輕1磅的體重,Chow卻說這是錯誤的,他說:“我們發現,消耗量與體重變化不是一成不變的,而是會因身材不同而不同。其實,越胖的人反而越容易增加體重。如果胖人每天多攝入10卡路里,則會有雪上加霜的影響,而對於瘦人則可能影響並不顯著。”

進一步,時間因素也是影響減肥計劃的重要因素。三天打魚兩天曬網的減肥計劃不可能取得成效。對於新養成的飲食習慣和運動習慣,身體需要一個適應時間,來達到新的平衡。Chow介紹說:“根據我們的模型,生活習慣改變之後,身體從一個平衡到另外一個平衡,大概需要三年的時間。也就是說,如果你能夠堅持每天少攝入100卡路里,那麼三年後,大概能夠實實在在減輕10磅的體重。”

Chow的數學模型,人人都可參與檢測.png
Chow的數學模型,人人都可參與檢測


為了推廣自己的研究成果,Chow將結果做成了一個交互式JAVA程序放在了這裏(bwsimulator.niddk.nih.gov.),希望更多的人能夠去親測感受。用戶只需要輸入目前的生理參數、預期實現的體重目標和計劃時間,系統就能夠輸出預期時間內每日的體重數和脂肪率的變化圖。並且,該交互做得非常貼心,對於無法給出確切數字的描述,比如說運動量,程序可以根據用戶的自我評測做出判斷。

不過,對於該研究結果被大眾的接受程度,Chow並不樂觀。他坦言自己的擔憂說:“現代人太希望能夠借助於一夜見效的偏方來實現瘦身的目的。可是我的研究結果卻只能夠告訴他們,減肥需要時間和耐心,需要控制飲食、增強運動,除此以外別無二法。至少,數學是這樣告訴我的。我相信它。”

文章編譯自紐約時報網站:A Mathematical Challenge to Obesity

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