JP2021086556A - Information processing device, information processing method, and computer program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、対象者の腸内環境を改善するための情報処理装置、情報処理方法、及びコンピュータプログラムに関する。 The present invention relates to an information processing device, an information processing method, and a computer program for improving the intestinal environment of a subject.
腸内には様々な種類の細菌が存在し、これらは各々の生命活動による代謝物の産生や宿主であるヒトの細胞との相互作用を通して消化器、循環器、免疫、脳など、人体の健康に大きく影響を及ぼすことが知られている。腸内に生息する細菌の群集は腸内細菌叢と呼ばれ腸内環境を構成する主要因の一つであるが、これを変化させることで健康状態の改善や疾患の予防が期待されることから、種々の医薬品、食品組成物及びサプリメントが開発されている。
特許文献1には、植物由来のグルコラファニン(GR)及び/又はスルフォラファン(SFN)を有効成分として含有する、腸内細菌叢改善用の食品組成物が開示されている。
There are various types of bacteria in the intestine, and these are the health of the human body such as digestive organs, circulatory organs, immunity, and brain through the production of metabolites by each vital activity and the interaction with the host human cells. It is known to have a great effect on. Bacterial communities that live in the intestine are called the intestinal flora and are one of the main factors that make up the intestinal environment. By changing this, it is expected to improve the health condition and prevent diseases. , Various pharmaceuticals, food compositions and supplements have been developed.
各人の健康状態を保つのに最適な腸内環境は、各人が有する遺伝情報に加えて、後天的体質、年齢、生活習慣、嗜好によって異なるため、各人に最適な腸内環境を決定することは困難であり、一般的な腸内環境の改善情報は必ずしも通用しない。特許文献1の食品組成物は、各消費者に対応して調整されたものではなく、各消費者の腸内細菌叢を改善するものではない。
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、対象者に対し各別に腸内の細菌の構成を改善することができる、情報処理装置、情報処理方法、及びコンピュータプログラムを提供することを目的とする。
The optimal intestinal environment for maintaining each person's health depends on the acquired constitution, age, lifestyle, and preferences, in addition to the genetic information possessed by each person, so the optimal intestinal environment for each person is determined. It is difficult to do, and general intestinal environment improvement information is not always valid. The food composition of
The present invention has been made in view of such circumstances, and it is intended to provide an information processing device, an information processing method, and a computer program capable of improving the composition of bacteria in the intestine for each subject. The purpose.
本発明の一態様に係る情報処理装置は、対象者の腸内細菌情報を含む第1情報を取得する取得部と、前記第1情報、腸内細菌に係る第2情報、及び、腸内細菌の栄養、食品の成分、又はサプリメントに係る第3情報に基づいて、前記対象者に推奨される腸内細菌の調整情報を特定する特定部と、特定した前記調整情報を出力する出力部とを備える。 The information processing apparatus according to one aspect of the present invention includes an acquisition unit that acquires first information including intestinal bacterial information of a subject, the first information, second information related to intestinal bacteria, and intestinal bacteria. Based on the third information related to the nutrition, food components, or supplements of the above, a specific part for specifying the adjustment information of the intestinal bacteria recommended for the subject and an output part for outputting the specified adjustment information. Be prepared.
本発明の一態様に係る情報処理方法は、対象者の腸内細菌情報を含む第1情報を取得し、前記第1情報、腸内細菌に係る第2情報、及び、腸内細菌の栄養、食品の成分、又はサプリメントに係る第3情報に基づいて、前記対象者に推奨される腸内細菌の調整情報を特定し、特定した前記調整情報を出力する。 The information processing method according to one aspect of the present invention acquires the first information including the intestinal bacterium information of the subject, the first information, the second information concerning the intestinal bacterium, and the nutrition of the intestinal bacterium. Based on the third information relating to the ingredients of the food or the supplement, the adjustment information of the intestinal bacteria recommended for the subject is specified, and the specified adjustment information is output.
本発明の一態様に係るコンピュータプログラムは、対象者の腸内細菌情報を含む第1情報を取得し、前記第1情報、腸内細菌に係る第2情報、及び、腸内細菌の栄養、食品の成分、又はサプリメントに係る第3情報に基づいて、前記対象者に推奨される腸内細菌の調整情報を特定し、特定した前記調整情報を出力する処理をコンピュータに実行させる。 The computer program according to one aspect of the present invention acquires the first information including the intestinal bacterium information of the subject, the first information, the second information concerning the intestinal bacterium, and the nutrition and food of the intestinal bacterium. Based on the component of the above or the third information relating to the supplement, the adjustment information of the intestinal bacteria recommended for the subject is specified, and the computer is made to execute the process of outputting the specified adjustment information.
本発明によれば、対象者に対し各別に腸内の細菌の種類、量(比率)、組み合わせ等の構成を改善することができる According to the present invention, it is possible to improve the composition of the type, amount (ratio), combination, etc. of bacteria in the intestine for each subject.
(実施形態の概要)
実施形態に係る情報処理装置は、対象者の腸内細菌情報を含む第1情報を取得する取得部と、前記第1情報、腸内細菌に係る第2情報、及び、腸内細菌の栄養、食品の成分、又はサプリメントに係る第3情報に基づいて、前記対象者に推奨される腸内細菌の調整情報を特定する特定部と、特定した前記調整情報を出力する出力部とを備える。
上記構成によれば、対象者に対し各別に腸内細菌の種類、量(比率)、及び組み合わせ等の構成を調整するための調整情報を特定することができ、対象者の腸内環境が良好に改善される。
(Outline of Embodiment)
The information processing apparatus according to the embodiment includes an acquisition unit that acquires first information including intestinal bacterial information of the subject, the first information, second information related to intestinal bacteria, and nutrition of intestinal bacteria. It includes a specific unit that specifies the adjustment information of the intestinal bacteria recommended for the subject based on the third information related to the food ingredient or the supplement, and an output unit that outputs the specified adjustment information.
According to the above configuration, adjustment information for adjusting the composition such as the type, amount (ratio), and combination of intestinal bacteria can be specified for each subject, and the intestinal environment of the subject is good. It will be improved.
本明細書における腸内細菌は、腸内に生息する細菌の他に、一般的には細菌には分類されない真核生物及び古細菌も含む。 Intestinal bacteria in the present specification include eukaryotes and archaea, which are not generally classified as bacteria, in addition to bacteria living in the intestine.
前記第1情報は、前記対象者の腸内細菌情報以外の生体情報、前記対象者の生活情報、及び前記対象者の嗜好情報からなる群の少なくとも一つをさらに含むのが好ましい。
生体情報としては、便性状、ゲノム情報、腸内細菌メタゲノム、抗体反応、胆汁酸、コレステロール等の代謝物、有機酸等の代謝物、pH、電気伝導度等が挙げられる。上述した生体情報は、例えば対象者の便や尿等の排泄物を分析することによって取得することができる。また、上記生体情報は例えば、カプセル内視鏡等を利用して取得することもできる。対象者のゲノム情報は、便や尿等の排泄物から取得する以外に、口腔内の細胞を採取し分析することによっても取得することができる。これらの生体情報を把握することによって、腸内細菌の種類や量、各種腸内細菌の比率等、対象者の腸内環境を把握することができる。
嗜好情報としては、対象者の肉・魚の好み、野菜の好き嫌い等が挙げられる。嗜好情報を取得することによって、より対象者に受け入れられやすい調整情報を特定することが可能となる。
生活情報としては、性別、年齢、身長、体重、平熱、食習慣、飲酒、喫煙習慣、血液分析、血圧、既往歴、投薬歴、サプリメント服用歴、家族構成、家族既往歴、好きなメニュー、味付け等が挙げられる。
The first information preferably further includes at least one of a group consisting of biological information other than the intestinal bacterial information of the subject, living information of the subject, and preference information of the subject.
Examples of biological information include stool properties, genomic information, gut microbiota, antibody reactions, metabolites such as bile acids and cholesterol, metabolites such as organic acids, pH, and electrical conductivity. The above-mentioned biological information can be obtained, for example, by analyzing excrement such as feces and urine of the subject. Further, the biometric information can also be acquired by using, for example, a capsule endoscope or the like. The genomic information of the subject can be obtained not only from excrement such as feces and urine, but also by collecting and analyzing cells in the oral cavity. By grasping these biological information, it is possible to grasp the intestinal environment of the subject such as the type and amount of intestinal bacteria and the ratio of various intestinal bacteria.
The preference information includes the taste of meat / fish of the subject, the likes and dislikes of vegetables, and the like. By acquiring the preference information, it becomes possible to specify the adjustment information that is more easily accepted by the target person.
Life information includes gender, age, height, weight, normal fever, eating habits, drinking, smoking habits, blood analysis, blood pressure, medical history, medication history, supplement taking history, family structure, family history, favorite menu, seasoning. And so on.
前記第2情報とは、腸内細菌のヒトの健康への寄与度に関する情報、又は健常人若しくは病人の腸内細菌情報を含むのが好ましい。前記健康への寄与度に係る情報としては、例えば後述する菌の分類とスコアの情報が挙げられる。健常人若しくは病人の腸内細菌情報としては、年齢別、性別の腸内細菌叢情報等が挙げられる。腸内細菌情報は、健常人及び病人の両方の情報を含むのが好ましい。 The second information preferably includes information on the degree of contribution of the intestinal bacteria to human health, or information on the intestinal bacteria of a healthy person or a sick person. Examples of the information related to the degree of contribution to health include information on the classification and score of bacteria, which will be described later. Examples of the intestinal bacterial information of a healthy person or a sick person include information on the intestinal bacterial flora by age and gender. Gut microbiota information preferably includes information on both healthy and sick individuals.
前記第3情報は、腸内細菌の栄養要求性、糖資化性、時間栄養学情報、腸内細菌の構成の調整に係る情報、食品の栄養成分情報、及びサプリメントの成分情報からなる群の少なくとも一つを含むのが好ましい。 The third information is a group consisting of nutritional requirement, saccharification, temporal nutritional information of intestinal bacteria, information on adjustment of composition of intestinal bacteria, nutritional component information of foods, and component information of supplements. It is preferable to include at least one.
細菌が生育する際に、どのような栄養成分を必要とするかを栄養要求性という。ある細菌の量を増やしたい場合に、その細菌がビオチン要求性を有するとき、対象者はビオチンを多く含む食品を食す必要がある。
細菌が生育する際にどの糖類を必要とするかを糖資化性という。例えばB.ruminantiumはマンニトールを炭素源として生育できるが、マンニトールはセロリに多く含まれる。対象者のB.ruminantiumの量が多く、腸の不調がB.ruminantiumに起因する場合、対象者はセロリを避ける必要がある。
What kind of nutritional component is required for the growth of bacteria is called auxotrophy. If you want to increase the amount of a bacterium, and the bacterium has a biotin requirement, the subject needs to eat a food high in biotin.
Which sugar is required for the growth of bacteria is called saccharification. For example, B. ruminantium can grow using mannitol as a carbon source, but mannitol is abundant in celery. If the subject has a large amount of B. ruminantium and the bowel upset is due to B. ruminantium, the subject should avoid celery.
腸内細菌の構成の調整に係る情報としては、腸内環境の改善に関する情報であれば特に限定されないが、例えば、特定の食品やサプリメントの摂取と特定の腸内細菌の増減に関する学術論文情報、特定の腸内細菌や食品を含む培養液にて所定の腸内細菌が増えるといった培養実験データ、腸内のpHと腸内細菌の増殖力との関係情報、体温と腸内細菌の増殖力との関係情報が挙げられる。また、腸内環境は、腸内細菌同士の共生関係によって構築されており、ある腸内細菌量を変化させることで共生関係にある他の腸内細菌量を間接的に調整することができる。そのため、調整に係る情報としては、上述した腸内細菌の共生関係情報も含まれる。なお、前記共生関係とは、例えばある腸内細菌が排出した代謝物が別の腸内細菌の栄養源になるという関係性のことである。
また、抗生物質は腸内細菌の増殖抑制や死滅効果を持つ成分であり、腸内細菌叢のバランスを崩すことが知られている。そのため、抗生物質による腸内細菌の増殖抑制や死滅効果に関する情報や、抗生物質により乱れた腸内細菌叢に対する治療前後の変化データも上記調整に係る情報としては重要である。
The information related to the adjustment of the composition of intestinal bacteria is not particularly limited as long as it is information on improvement of the intestinal environment, but for example, academic paper information on ingestion of specific foods and supplements and increase / decrease of specific intestinal bacteria, Culture experiment data that a predetermined intestinal bacterium increases in a culture solution containing a specific intestinal bacterium or food, information on the relationship between intestinal pH and the proliferative power of the intestinal bacterium, body temperature and the proliferative power of the intestinal bacterium Related information can be mentioned. In addition, the intestinal environment is constructed by a symbiotic relationship between intestinal bacteria, and the amount of other intestinal bacteria in a symbiotic relationship can be indirectly adjusted by changing the amount of a certain intestinal bacterium. Therefore, the information related to the adjustment includes the above-mentioned information on the symbiotic relationship of the intestinal bacteria. The symbiotic relationship is, for example, a relationship in which a metabolite excreted by one intestinal bacterium serves as a nutrient source for another intestinal bacterium.
In addition, antibiotics are components that suppress the growth of intestinal bacteria and have a killing effect, and are known to upset the balance of the intestinal bacterial flora. Therefore, information on the growth suppression and killing effects of intestinal bacteria by antibiotics and change data on the intestinal bacterial flora disturbed by antibiotics before and after treatment are also important as information related to the above adjustment.
前記調整情報は、前記対象者が摂取若しくは忌避すべき栄養成分の情報、前記対象者が摂取若しくは忌避すべき食品の情報、及び摂取若しくは忌避すべきサプリメントの情報からなる群の少なくとも一つを含むのが好ましい。
上記構成によれば、腸内細菌の種類、量(比率)、及び組み合わせを良好に、効率良く改善できる。
The adjustment information includes at least one of a group consisting of information on nutritional components to be ingested or avoided by the subject, information on foods to be ingested or avoided by the subject, and information on supplements to be ingested or avoided. Is preferable.
According to the above configuration, the type, amount (ratio), and combination of intestinal bacteria can be improved satisfactorily and efficiently.
食品としては植物由来食品が好ましく、植物由来食品の中では、野菜がより好ましい。
野菜は、特定の細菌を増殖又は減少させる効果を持つ成分である、食物繊維、ビタミン、糖、ミネラル、アルカロイド,テルペノイド,ペプチド等の二次代謝産物を含む。
Plant-derived foods are preferable as foods, and vegetables are more preferable among plant-derived foods.
Vegetables contain secondary metabolites such as dietary fiber, vitamins, sugars, minerals, alkaloids, terpenoids, and peptides, which are components that have the effect of growing or reducing certain bacteria.
上述の情報処理装置において、前記第2情報及び前記第3情報に基づき、第1情報に対応して、調整情報を記憶したデータベースを備え、前記取得部が取得した前記第1情報に応じて、前記データベースから調整情報を特定してもよい。
上記構成によれば、データベースから容易に、良好に調整情報を特定できる。
In the above-mentioned information processing apparatus, based on the second information and the third information, a database for storing adjustment information is provided corresponding to the first information, and according to the first information acquired by the acquisition unit. Adjustment information may be specified from the database.
According to the above configuration, adjustment information can be easily and satisfactorily specified from the database.
上述の情報処理装置において、前記第2情報及び前記第3情報に基づき、第1情報に対応して、調整情報を記憶したデータベースを備え、前記特定部は、前記データベースのデータを教師データとし、第1情報を入力した場合に、調整情報を出力する学習モデルに、取得した前記対象者の前記第1情報を入力して調整情報を特定してもよい。
上記構成によれば、学習モデルを用いて、容易に、良好に調整情報を特定できる。
The above-mentioned information processing apparatus includes a database that stores adjustment information in response to the first information based on the second information and the third information, and the specific unit uses the data of the database as teacher data. When the first information is input, the adjusted information may be specified by inputting the acquired first information of the target person into the learning model that outputs the adjustment information.
According to the above configuration, the adjustment information can be easily and satisfactorily specified by using the learning model.
上述の情報処理装置において、前記特定部は、前記第1情報及び前記第2情報に基づいて、前記対象者に適した腸内細菌の構成を特定し、特定した前記腸内細菌の構成、及び前記第3情報に基づいて、前記調整情報を特定してもよい。
上記構成によれば、対象者の腸内細菌情報等に基づいて対象者に適した腸内細菌の構成を特定した後、該構成を得るための食品又はサプリメント等を良好に特定することができる。
In the above-mentioned information processing apparatus, the specific unit identifies the composition of the intestinal bacterium suitable for the subject based on the first information and the second information, and the identified composition of the intestinal bacterium and the identified composition of the intestinal bacterium. The adjustment information may be specified based on the third information.
According to the above configuration, after identifying the composition of intestinal bacteria suitable for the subject based on the information on the intestinal bacteria of the subject, it is possible to satisfactorily identify the food or supplement for obtaining the composition. ..
上述の情報処理装置において、前記第2情報に基づき、第1情報に対応して、対象者に適した腸内細菌の構成を記憶した第1データベース、及び、前記第3情報に基づき、腸内細菌の構成に対応して調整情報を記憶した第2データベースを備え、前記特定部は、前記第1データベースのデータを教師データとし、第1情報を入力した場合に、対象者に適した腸内細菌の構成を出力する第1学習モデルに、取得した前記対象者の前記第1情報を入力して腸内細菌の構成を特定し、前記第2データベースのデータを教師データとし、腸内細菌の構成を入力した場合に、調整情報を出力する第2学習モデルに、特定した前記腸内細菌の構成を入力して調整情報を特定してもよい。
上記構成によれば、学習モデルを用いて、容易に、良好に調整情報を特定できる。
In the above-mentioned information processing apparatus, based on the second information, the first database that stores the composition of intestinal bacteria suitable for the subject corresponding to the first information, and the intestine based on the third information. A second database that stores adjustment information corresponding to the composition of bacteria is provided, and the specific unit uses the data of the first database as teacher data, and when the first information is input, the intestine suitable for the subject. The composition of the intestinal bacterium is specified by inputting the acquired first information of the subject into the first learning model that outputs the composition of the bacterium, and the data of the second database is used as the teacher data of the intestinal bacterium. When the configuration is input, the configuration of the specified intestinal bacterium may be input to the second learning model that outputs the adjustment information to specify the adjustment information.
According to the above configuration, the adjustment information can be easily and satisfactorily specified by using the learning model.
実施形態に係る情報処理装置は、対象者の腸内細菌情報を含む第1情報を取得する取得部と、第1情報、及び、対象者に推奨される腸内細菌の調整情報に基づいて、調整情報の評価を、関数を用いて表す深層強化学習モデルを生成する生成部と、取得した前記対象者の前記第1情報を前記深層強化学習モデルに入力し、調整情報を特定する特定部と、特定した前記調整情報を出力する出力部とを備える。
上記構成によれば、学習モデルを用いて、容易に、良好に調整情報を特定し、出力することができる。
The information processing apparatus according to the embodiment is based on the acquisition unit that acquires the first information including the intestinal bacteria information of the subject, the first information, and the adjustment information of the intestinal bacteria recommended for the subject. A generation unit that generates a deep reinforcement learning model that expresses the evaluation of adjustment information using a function, and a specific unit that inputs the acquired first information of the target person into the deep reinforcement learning model and specifies adjustment information. It is provided with an output unit that outputs the specified adjustment information.
According to the above configuration, the adjustment information can be easily and satisfactorily specified and output by using the learning model.
上述の情報処理装置において、腸内細菌に係る第2情報、及び、腸内細菌の栄養、食品の成分、又はサプリメントに係る第3情報に基づいて、調整情報を設定する設定部を備えてもよい。
上記構成によれば、調整情報を良好に設定できる。
The above-mentioned information processing device may include a setting unit for setting adjustment information based on the second information related to the intestinal bacteria and the third information related to the nutrition of the intestinal bacteria, food components, or supplements. Good.
According to the above configuration, the adjustment information can be set satisfactorily.
上述の情報処理装置において、前記生成部は、特定した前記調整情報に係る調整をした後の前記対象者の第1情報における前記対象者に有益な腸内細菌の比率が摂取前の第1情報と比較して増加した場合、その比率に応じてプラスの報酬を特定し、前記比率が摂取前の第1情報と比較して減少した場合、その比率に応じてマイナスの報酬を特定する報酬特定部と、特定した報酬に基づいて前記関数を更新する更新部とを備えてもよい。
上記構成によれば、調整情報の評価の精度が向上する。
In the above-mentioned information processing apparatus, the generation unit determines the ratio of intestinal bacteria beneficial to the subject in the first information of the subject after the adjustment related to the specified adjustment information is the first information before ingestion. If it increases compared to, a positive reward is specified according to the ratio, and if the ratio decreases compared to the first information before ingestion, a negative reward is specified according to the ratio. A unit and an update unit that updates the function based on the specified reward may be provided.
According to the above configuration, the accuracy of evaluation of adjustment information is improved.
上述の情報処理装置はさらに、前記食品の調理方法を特定する調理特定部を備えてもよい。前記調理特定部は、前記調整情報が前記食品の情報である場合に、前記食品の調理方法を特定する。また、前記出力部は、特定した調理方法を出力してもよい。
上記構成によれば、対象者は、適した腸内細菌の構成を得るために必要とする栄養成分を料理という形態で容易に摂取できる。
The information processing device described above may further include a cooking specific unit that specifies a cooking method for the food. When the adjustment information is the information of the food, the cooking specifying unit specifies the cooking method of the food. In addition, the output unit may output the specified cooking method.
According to the above composition, the subject can easily ingest the nutritional components necessary for obtaining a suitable composition of intestinal bacteria in the form of cooking.
上述の情報処理装置はさらに、前記食品に係るメニューを特定するメニュー特定部を備え、前記出力部は、特定した前記メニューを出力してもよい。
前記メニュー特定部は、前記調整情報が前記食品の情報であった場合に、前記食品に係るメニューを特定し、前記出力部は、特定した前記メニューを出力する。
上記構成によれば、対象者は、適した腸内細菌の構成を得るために必要とする栄養成分を容易に摂取できる。
The information processing device described above may further include a menu specifying unit for specifying a menu related to the food, and the output unit may output the specified menu.
When the adjustment information is the information of the food, the menu specifying unit specifies the menu related to the food, and the output unit outputs the specified menu.
According to the above configuration, the subject can easily ingest the nutritional components required to obtain a suitable intestinal bacterial composition.
上述の情報処理装置はさらに、前記食品とともに用いる加工食品を特定する加工食品特定部を備え、前記出力部は、特定した前記加工食品を出力してもよい。
前記加工食品特定部は、前記調整情報が前記食品の情報であった場合に、前記食品とともに用いる加工食品を特定し、前記出力部は、特定した前記加工食品を出力する。
上記構成によれば、対象者は、適した腸内細菌の構成を得るために必要とする栄養成分を摂取し易くなる。
The information processing device described above may further include a processed food specifying unit that specifies the processed food to be used together with the food, and the output unit may output the specified processed food.
The processed food identification unit specifies the processed food to be used together with the food when the adjustment information is the information of the food, and the output unit outputs the specified processed food.
According to the above composition, the subject can easily ingest the nutritional components necessary for obtaining a suitable composition of intestinal bacteria.
上述の情報処理装置において、前記出力部は、前記食品又は前記サプリメントを摂取するタイミングを出力してもよい。
上記構成によれば、時間栄養学情報等に基づいて、栄養成分が吸収されやすい時間帯に食品又はサプリメントを食すことができる。
In the above-mentioned information processing device, the output unit may output the timing of ingesting the food or the supplement.
According to the above configuration, foods or supplements can be eaten at a time when nutritional components are easily absorbed, based on time nutrition information and the like.
実施形態に係る情報処理方法は、対象者の腸内細菌情報を含む第1情報を取得し、前記第1情報、腸内細菌に係る第2情報、及び、腸内細菌の栄養、食品の成分、又はサプリメントに係る第3情報に基づいて、前記対象者に推奨される腸内細菌の調整情報を特定し、特定した前記調整情報を出力する。
上記構成によれば、対象者に対し各別に腸内の細菌の種類、量(比率)、及び組み合わせを調整するための調整情報を取得することができ、腸内環境が良好に改善される。
The information processing method according to the embodiment acquires the first information including the intestinal bacterium information of the subject, the first information, the second information concerning the intestinal bacterium, the nutrition of the intestinal bacterium, and the components of the food. Or, based on the third information relating to the supplement, the adjustment information of the intestinal bacteria recommended for the subject is specified, and the specified adjustment information is output.
According to the above configuration, it is possible to obtain adjustment information for adjusting the type, amount (ratio), and combination of bacteria in the intestine for each subject, and the intestinal environment is satisfactorily improved.
実施形態に係るコンピュータプログラムは、対象者の腸内細菌情報を含む第1情報を取得し、前記第1情報、腸内細菌に係る第2情報、及び、腸内細菌の栄養、食品の成分、又はサプリメントに係る第3情報に基づいて、前記対象者に推奨される腸内細菌の調整情報を特定し、特定した前記調整情報を出力する処理をコンピュータに実行させる。
上記構成によれば、対象者に対し各別に腸内細菌の種類、量(比率)、及び組み合わせを調整するための調整情報を取得することができ、腸内環境が良好に改善される。
The computer program according to the embodiment acquires the first information including the intestinal bacterium information of the subject, and the first information, the second information concerning the intestinal bacterium, the nutrition of the intestinal bacterium, and the ingredients of the food. Alternatively, the computer is made to execute a process of identifying the adjustment information of the intestinal bacteria recommended for the subject based on the third information related to the supplement and outputting the specified adjustment information.
According to the above configuration, it is possible to obtain adjustment information for adjusting the type, amount (ratio), and combination of intestinal bacteria for each subject, and the intestinal environment is satisfactorily improved.
以下、本発明をその実施形態を示す図面に基づいて詳述する。
(実施形態1)
図1は実施形態1に係る情報処理システム10の構成の一例を示す模式図である。以下、食品の一例として野菜を挙げる。情報処理システム10においては、情報処理装置1、使用者(対象者)の端末2、分析者の端末3、及び野菜・サプリメント販売機4がインターネット等のネットワークNを介して接続されている。野菜・サプリメント販売機4はサラダ等を内部で製造し、販売するものであってもよい。野菜・サプリメント販売機4は、提案する野菜又はサプリメントを表示する表示パネル45と、野菜又はサプリメントを取り出す取出口47とを有する。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings showing the embodiments thereof.
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of the configuration of the
図2は、情報処理装置1の構成の一例を示すブロック図である。情報処理装置1は、装置全体を制御する制御部11、主記憶部12、通信部13、及び補助記憶部14を備える。情報処理装置1は、1又は複数のサーバで構成することができる。
制御部11は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)及びRAM(Random Access Memory)等で構成することができる。制御部11はGPU(Graphics Processing Unit)を含んで構成してもよい。また、量子コンピュータを用いてもよい。
制御部11は、機能部として、第1取得部111、調整特定部112、調理特定部113、メニュー特定部114、加工食品特定部115、及び出力部116を有する。制御部11の各機能部はプログラムモジュールであり、情報処理プログラム(以下、プログラムという)140を実行することにより、以下の通り機能する。
第1取得部111は、対象者の腸内細菌に係る第1情報を取得する。
調整特定部112は、第1情報に応じて、後述する調整DB154を読み出し、調整を特定する。
調理特定部113は、特定した調整に基づいて、調理方法を特定する。
メニュー特定部114は、特定した調整に基づいて、メニューを特定する。
加工食品特定部115は、特定した調整に基づいて食品と併用すべき加工食品を特定する。
出力部116は、特定した調整、レシピ、メニュー、加工食品、及びサプリメントを通信部13により端末2等に出力する。
FIG. 2 is a block diagram showing an example of the configuration of the
The
The
The
The
The
The
The processed
The
主記憶部12は、SRAM(Static Random Access Memory)、DRAM(Dynamic Random Access Memory)、フラッシュメモリ等の一時記憶領域であり、制御部11が演算処理を実行するために必要なデータを一時的に記憶する。
The
通信部13は、ネットワークNを介して、端末2、端末3、及び野菜・サプリメント販売機4との間で通信を行う機能を有し、所要の情報の送受信を行うことができる。具体的には、通信部13は、端末2及び/又は端末3が送信した第1情報を受信する。通信部13は、提案する調整、食品、サプリメント、メニュー、及び加工食品等を端末2及び/又は端末3へ送信する。
The
補助記憶部14は大容量メモリ、ハードディスク等であり、制御部11が処理を実行するために必要なプログラム、後述する情報処理を行うプログラム140と、対象者情報DB141、スコアDB142、スコア付情報DB143、腸内細菌叢DB144、栄養要求性DB145、糖資化性DB146、時間栄養学情報DB147、調整に係る情報DB148、栄養成分情報DB149、レシピDB150、メニューDB151、加工食品DB152、サプリメントDB153、調整DB154、及びレシピ履歴DB155を記憶している。制御部11は、対象者の第1情報を端末2及び端末3から取得し、対象者情報DB141に記憶する。
The
制御部11は、スコア、スコア付情報、及び腸内細菌叢の第2情報、栄養要求性、糖資化性、時間栄養学情報、腸内細菌の構成の調整に係る情報、栄養成分情報、及びサプリメントの成分情報の第3情報、レシピ、メニュー、加工食品、サプリメントに係る情報をネットワークNを介して取得し、スコアDB142、スコア付情報DB143、腸内細菌叢DB144、栄養要求性DB145、糖資化性DB146、時間栄養学情報DB147、調整に係る情報DB148、栄養成分情報DB149、レシピDB150、メニューDB151、加工食品DB152、サプリメントDB153に記憶する。各DBのデータは適宜のタイミングで更新される。
制御部11は、前記第2情報及び前記第3情報に基づき、上述の第1情報に対応して調整を設定し、調整DB154に記憶する。詳細は後述する。制御部11は、調整DB154を読み出し、対象者の第1情報と一致率が高い、列項目の内容を有するNo.の調整を特定する。
The
The
補助記憶部14に記憶されるプログラム140は、プログラム140を読み取り可能に記録した記録媒体160により提供されてもよい。記録媒体160は、例えば、USBメモリ、SDカード、マイクロSDカード、コンパクトフラッシュ(登録商標)等の可搬型のメモリである。記録媒体160に記録されるプログラム140は、図に示していない読取装置を用いて記録媒体160から読み取られ、補助記憶部14にインストールされる。また、補助記憶部14に記憶されるプログラム140は、通信部13を介した通信により提供されてもよい。
The
図3は対象者情報DB141のレコードレイアウトの一例を示す説明図である。
対象者情報DB141は、No.列、健康時の腸内細菌情報(腸内細菌叢情報)列、(現在の)腸内細菌情報(腸内細菌叢情報)列、生体情報列、嗜好列、生活情報列、遺伝的情報列、及び地理的情報列の第1情報列と、理想の腸内細菌情報列と、調整情報列と、調整後の腸内細菌情報(腸内細菌叢情報)列と記憶している。No.列は、対象者を識別するためのNo.を記憶している。生体情報としては、便性状、ゲノム、腸内細菌メタゲノム、抗体反応、胆汁酸、コレステロール等の代謝物1、有機酸等の代謝物2、pH、電気伝導度を記憶している。嗜好列は、対象者の脂っぽいものが好き、セロリが苦手等の嗜好を記憶している。生活情報列は、性別、年齢、身長、体重、平熱列、食習慣列、飲酒、喫煙習慣列、血液分析、血圧列、既往歴、投薬歴、サプリメント服用歴列、家族構成、家族既往歴列、好きなメニュー、味付け列を記憶している。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of the record layout of the target
The target
対象者に理想的な腸内細菌モデル(理想の腸内細菌叢情報)の特定は対象者の生活情報、生体情報に左右されるため、対象者毎に特定する必要があるが、例えば、対象者がより健康なとき(例えば若いとき)の腸内細菌情報を、対象者に理想的な腸内細菌モデルとすることができる。腸内細菌叢情報は、便から腸内細菌の核酸を抽出して16S rRNA配列解析を行うことにより得られる。これにより腸内細菌の種類、量及び多様性の情報を取得できる。理想の腸内細菌情報列は、後述のようにして特定した後、記憶する。
現在の腸内細菌情報列は、現在の腸内細菌叢情報を記憶している。
調整情報列は、後述のようにして調整DB154を用いて特定した調整情報を記憶する。
調整後の腸内細菌情報列は、調整後の腸内細菌叢情報を取得した場合に記憶する。
便は排便時に自ら採取してもよいし、例えば大腸内視鏡検査の際の腸洗浄時に採取してもよい。更にはカプセル内視鏡を用いた検査時に小腸、大腸等の腸内各所で試料採取を行ってもよい。
Since the identification of the ideal intestinal bacterial model (ideal intestinal bacterial flora information) for the subject depends on the subject's living information and biological information, it is necessary to identify it for each subject. Gut microbiota information when a person is healthier (eg, younger) can be an ideal gut microbiota model for the subject. Gut microbiota information can be obtained by extracting gut microbiota nucleic acids from stool and performing 16S rRNA sequence analysis. This makes it possible to obtain information on the type, amount and diversity of intestinal bacteria. The ideal gut microbiota information sequence is identified and stored as described below.
The current gut microbiota information sequence stores current gut microbiota information.
The adjustment information string stores the adjustment information specified by using the
The adjusted gut microbiota information sequence is stored when the adjusted gut microbiota information is acquired.
The stool may be collected by itself at the time of defecation, or may be collected at the time of intestinal lavage at the time of colonoscopy, for example. Further, a sample may be collected at various places in the intestine such as the small intestine and the large intestine at the time of examination using a capsule endoscope.
腸内細菌情報として、例えば、対象者の便から採取した腸内細菌を実験室内で培養することにより、腸内細菌の種類及び量に加えて、有機酸等の代謝物2の情報も入手することができる。
特定の腸内細菌や食品を加えて培養を行うことにより、対象者に付与すべき腸内細菌や食品に係る情報を取得し、調整に係る情報を取得することができる。調整に係る情報を取得した場合、調整に係る情報DB148に記憶する。
As intestinal bacterium information, for example, by culturing intestinal bacteria collected from the feces of a subject in a laboratory, information on
By culturing with the addition of specific intestinal bacteria and food, it is possible to acquire information on the intestinal bacteria and food to be given to the subject, and to acquire information on adjustment. When the information related to the adjustment is acquired, it is stored in the
下記の表1に、生体情報の便性状列、ゲノム情報列、腸内細菌メタゲノム情報列、抗体反応列、代謝物1列、代謝物2列、pH列、電気伝導度列に記憶されている便性状、ゲノム、腸内細菌メタゲノム、抗体反応、代謝物1、代謝物2、pH、電気伝導度の測定方法と目的とを示す。
In Table 1 below, it is stored in the stool property sequence of biological information, the genome information sequence, the gut microbiota metagenomic information sequence, the antibody reaction sequence, the
対象者のゲノム情報は、例えば口腔内から対象者の細胞を取得し、遺伝子解析を行って取得する。対象者のメタゲノム情報は便から腸内細菌の核酸を抽出してDNA配列解析を行うことにより得られる The subject's genomic information is obtained by, for example, acquiring the subject's cells from the oral cavity and performing genetic analysis. The subject's metagenomic information can be obtained by extracting the nucleic acid of Gut microbiota from stool and performing DNA sequence analysis.
表1の項目は第1情報であるとともに、腸内細菌及び量を調整する方法である、後述する実効ファクターにも関連する。例えばpHを調整して腸内細菌叢を改善できる。
表1では腸内細菌と記載しているが、解析対象は細菌に分類されない真核生物や古細菌であってもよい。腸内に存在する真核生物の例としてはカンジダ(Candida)属酵母等が挙げられる。
The items in Table 1 are not only the first information, but also related to the effective factors described later, which are methods for adjusting the intestinal bacteria and the amount. For example, the pH can be adjusted to improve the intestinal flora.
Although it is described as intestinal bacteria in Table 1, the analysis target may be eukaryotes or archaea that are not classified as bacteria. Examples of eukaryotes present in the intestine include yeasts of the genus Candida.
腸内環境の解析には検査以前の摂取物も影響すると考えられる。例えば、バチルス(Bacillus)属に分類される納豆菌を含む納豆を摂取している場合には、採取サンプル中のbacillus属の核酸の比率が高まることから、腸内環境解析の精度を低下させる要因として問題視されている。
腸内細菌叢解析の精度を高める方法として、排泄物の採取以前の食事の記録及び摂取物に含まれる核酸の解析を行い、便中の腸内細菌叢解析結果の補正を行うことが考えられる。例えば病院であれば給食の一部を残しておくことが考えられる。具体的には、食事をまとめてミキサー等で混合した後に、その一部を上述の腸内細菌叢解析のための培養と同様の方法により培養して解析する方法が挙げられる。
また、摂取物の解析に基づく補正は腸内細菌叢解析に基づくものに限定されず、測定項目に挙げた抗体検査等の他の検査項目によっても実施可能である。
Pre-test intake may also affect the analysis of the intestinal environment. For example, when ingesting natto containing natto bacteria classified into the genus Bacillus, the proportion of nucleic acids of the genus Bacillus in the collected sample increases, which reduces the accuracy of intestinal environment analysis. It is regarded as a problem.
As a method for improving the accuracy of intestinal flora analysis, it is conceivable to record meals before collecting excrement and analyze nucleic acids contained in ingestion to correct the results of intestinal flora analysis in feces. .. For example, in a hospital, it is conceivable to leave a part of the school lunch. Specifically, there is a method in which meals are mixed together with a mixer or the like, and then a part thereof is cultured and analyzed by the same method as the above-mentioned culture for intestinal bacterial flora analysis.
Further, the correction based on the analysis of the ingestion is not limited to the one based on the gut microbiota analysis, and can be carried out by other test items such as the antibody test listed in the measurement items.
生活情報列の性別、年齢、身長、体重、平熱列は対象者の性別、年齢、身長、体重、平熱を記憶している。食習慣列は対象者の、朝食を抜く等の食習慣を記憶している。飲酒、喫煙習慣列は、対象者の飲酒、喫煙習慣の有無、程度(飲酒頻度や飲酒量)等を記憶している。血液分析、血圧列は、対象者の肝機能、腎機能、尿酸、脂質、糖代謝、血球、及び感染症等に対応する血液検査結果、並びに血圧を記憶している。既往歴、投薬歴、サプリメント服用歴列は、対象者の既往歴、投薬歴、サプリメント服用歴を記憶している。家族構成、家族既往歴列は対象者の家族構成、家族既往歴を記憶している。好きなメニュー、味付け列は対象者の好きなメニューや味付けを記憶している。好きなメニューや味付けは、ユーザ(対象者)に受け入れられやすいメニュー提案をするために必要な情報である。例えば香辛料が苦手な人に夏野菜カレーの提案、生野菜が嫌いな人に生野菜スムージーの提案といったユーザと調整方法とのミスマッチをなくすことができる。遺伝的情報は、人種等の遺伝的情報を記憶し、地理的情報は居住地域等の地理的情報を記憶している。 The gender, age, height, weight, and normal heat column of the living information column memorize the subject's gender, age, height, weight, and normal fever. The eating habits column remembers the eating habits of the subject, such as skipping breakfast. The drinking and smoking habits column memorizes the subject's drinking, the presence or absence of smoking habits, and the degree (drinking frequency and amount of drinking). The blood analysis and blood pressure columns store the blood test results corresponding to the subject's liver function, renal function, uric acid, lipid, glucose metabolism, blood cells, infectious diseases, and blood pressure, as well as blood pressure. The medical history, medication history, and supplement taking history record the subject's medical history, medication history, and supplement taking history. The family structure and family history column memorize the family structure and family history of the subject. Favorite menus and seasoning columns remember the target person's favorite menus and seasonings. Favorite menus and seasonings are information necessary for making menu proposals that are easily accepted by users (target people). For example, it is possible to eliminate the mismatch between the user and the adjustment method, such as suggesting summer vegetable curry for people who are not good at spices and suggesting raw vegetable smoothies for people who dislike raw vegetables. The genetic information stores genetic information such as race, and the geographical information stores geographical information such as residential area.
対象者情報DBのNo.1の行の健康時の腸内細菌情報には、後述するスコア付情報のA菌に属する腸内細菌a1 を20%、B菌に属する腸内細菌b2 を30%、C菌に属する腸内細菌c5 を40%、D菌に属する腸内細菌d6 を10%、E菌に属する腸内細菌e2 を0%含むことが記憶されている。腸内細菌情報、理想の腸内細菌情報、調整後の腸内細菌情報においても、同様に、各腸内細菌と比率とが記憶されている。
Target person information DB No. The healthy intestinal bacterium information in
下記の表2に、スコアDB142に記憶された腸内細菌(菌と記す)とスコアの対応表の一例を示す。
Table 2 below shows an example of a correspondence table between the intestinal bacteria (denoted as bacteria) stored in the
表2における分類は、A、B、C、D、Eの順に、健康向上の観点で好ましい菌とされる。 The classifications in Table 2 are, in the order of A, B, C, D, and E, which are preferable bacteria from the viewpoint of improving health.
下記の表3−1、3−2、3−3に、スコア付情報DB143に記憶されたスコア付情報の一例を示す。表2の対応表の分類A、B、C、D、Eに相当する菌の一覧を示す。
Tables 3-1, 3-2, and 3-3 below show an example of scored information stored in the scored
表3−1、3−2、3−3は一例であり、腸内環境を改善するために必要な腸内細菌の種類や量や菌の良し悪しの判断はこの例に限定されるものではない。表3−1、3−2、3−3中に例示したように、対象者の情報に応じて適切な腸内細菌の種類及び量は決定される。
例えば、Aの腸内細菌であっても、その比率が10%超になった場合は、Cの腸内細菌に分類される場合があるなど、腸内細菌の種類及び量(比率)によりスコアが決定される。
Tables 3-1, 3-2, and 3-3 are examples, and the type and amount of intestinal bacteria necessary to improve the intestinal environment and the judgment of good or bad bacteria are not limited to this example. Absent. As illustrated in Tables 3-1 and 3-2, 3-3, the appropriate type and amount of intestinal bacteria are determined according to the subject's information.
For example, even if it is an intestinal bacterium of A, if the ratio exceeds 10%, it may be classified as an intestinal bacterium of C, and the score is based on the type and amount (ratio) of the intestinal bacterium. Is determined.
図4は、腸内細菌叢DB144のレコードレイアウトの一例を示す説明図である。
腸内細菌叢DB144は、No.列と、年齢列と、腸内細菌叢列とを記憶している。No.列は、腸内細菌叢を識別するためのNo.を記憶している。年齢列は年齢を記憶している。腸内細菌叢列は年齢別及び男女別に健常人及び病人の腸内細菌叢データを記憶している。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of the record layout of the intestinal
The intestinal
図5は、栄養要求性DB145のレコードレイアウトの一例を示す説明図である。
栄養要求性DB145は、No.列と、腸内細菌列と、栄養成分列とを記憶している。No.列は、各栄養要求性を識別するためのNo.を記憶している。腸内細菌列は腸内細菌名を記憶している。栄養成分列は、腸内細菌が要求する栄養成分を記憶している。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example of the record layout of the
The
表4に、糖資化性DB146に記憶された糖資化性の一例を示す。
表4において、縦方向の項目は腸内細菌(菌と記す)の種類、横方向の項目は糖の種類である。表4中、「+」は同属同種の菌が概ね糖を資化することができ、「−」は概ね資化することができず、「W」は概ね資化できるが生育が遅く、「±」は資化できない又は非常に生育が遅く、「V」はどちらともいえないことを示す。
Table 4 shows an example of the saccharification property stored in the saccharification property DB146.
In Table 4, the items in the vertical direction are the types of intestinal bacteria (denoted as bacteria), and the items in the horizontal direction are the types of sugar. In Table 4, "+" means that bacteria of the same genus and the same species can generally assimilate sugar, "-" can generally assimilate sugar, and "W" can generally assimilate but grow slowly. "±" indicates that it cannot be assimilated or grows very slowly, and "V" indicates that neither can be said.
図6は、時間栄養学情報DB147のレコードレイアウトの一例を示す説明図である。
時間栄養学情報DB147は、No.列と、栄養成分列と、食品列と、時間帯列とを記憶している。No.列は、各栄養学情報を識別するためのNo.を記憶している。栄養成分列は栄養成分を記憶している。食品列は、栄養成分を多く含む食品を記憶している。時間帯列は、食品を摂取すべき時間帯を記憶している。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing an example of the record layout of the time
The time
調整に係る情報DB148は、上述したように、特定の食品やサプリメントの摂取と特定の腸内細菌の増減に関する学術論文情報、特定の腸内細菌や食品を含む培養液にて所定の腸内細菌が増えるといった培養実験データ(研究データ)、及び抗生物質により乱れた腸内細菌叢に対する治療前後の変化データ、腸内細菌同士の共生関係等、腸内のpHと腸内細菌の増殖力との関係情報、体温と腸内細菌の増殖力との関係情報、抗生物質による腸内細菌の増殖抑制や死滅効果に関する情報を記憶している。腸内細菌のバランスは腸内細菌同士の共生関係によって保たれている。この共生関係は例えば、ある腸内細菌が排出した代謝物が別の腸内細菌の栄養源になるというメカニズムによって構築されている。ある腸内細菌の量を変化させることで共生関係を持つ他の腸内細菌の量を間接的に調整することができる。
As described above, the
下記の表5に、栄養成分情報DB149に記憶された栄養成分情報の一例を示す。
Table 5 below shows an example of the nutritional component information stored in the nutritional
栄養成分情報DB149は、例えば、食品列、エネルギー列、たんぱく質列、脂質列、ナトリウム列、カリウム列、カルシウム列、ビタミンK列、ビタミンB1列、水溶性食物繊維列、不溶性食物繊維列、食物繊維総量列を記憶している。食品列は、例えば、玄米、グリンピース、にんじん等の食品名を記憶している。エネルギー列は、食品の合計エネルギーを記憶している。たんぱく質列、脂質列、ナトリウム列、カリウム列、カルシウム列、ビタミンK列、ビタミンB1列、水溶性食物繊維列、不溶性食物繊維列、食物繊維総量列は、食品に含まれるたんぱく質量、脂質量、ナトリウム量、カリウム量、カルシウム量、ビタミンK量、ビタミンB1量、水溶性食物繊維量、不溶性食物繊維量、食物繊維総量を記憶している。 The nutritional component information DB149 contains, for example, a food column, an energy column, a protein column, a lipid column, a sodium column, a potassium column, a calcium column, a vitamin K column, a vitamin B1 column, a water-soluble dietary fiber column, an insoluble dietary fiber column, and a dietary fiber. Remembers the total quantity column. The food column stores food names such as brown rice, green peas, and carrots. The energy column stores the total energy of the food. The protein column, lipid column, sodium column, potassium column, calcium column, vitamin K column, vitamin B1 column, water-soluble dietary fiber column, insoluble dietary fiber column, and total dietary fiber amount column are the amount of protein and lipid contained in food. It stores the amount of sodium, potassium, calcium, vitamin K, vitamin B1, water-soluble dietary fiber, insoluble dietary fiber, and total dietary fiber.
腸内環境下で生成する食物繊維の分解物(例えばオリゴ糖)の種類は腸内細菌の種類によって異なるため、例えばa菌がにんじんを分解した場合、どのような(オリゴ)糖が生成されるかは実験により取得する必要がある。具体的にはアミラーゼ処理(唾液分解の代替)に続き酸処理(胃酸分解の代替)を行った野菜の成分を培地に加えて一定時間培養し、培養前後の培地成分の差分をLC−MS/MSによって分析することにより、分解物を特定する。この食物繊維の分解物の列を栄養成分情報DB149に加えてもよい。
Since the type of dietary fiber decomposition product (for example, oligosaccharide) produced in the intestinal environment differs depending on the type of intestinal bacterium, for example, when bacterium a decomposes carrot, what kind of (oligosaccharide) sugar is produced. It is necessary to obtain it by experiment. Specifically, the components of vegetables that have undergone acid treatment (alternative to gastric acid decomposition) following amylase treatment (alternative to saliva decomposition) are added to the medium and cultured for a certain period of time, and the difference between the medium components before and after culture is LC-MS /. Decomposes are identified by analysis by MS. This row of dietary fiber degradation products may be added to the
図7は、レシピDB150のレコードレイアウトの一例を示す説明図である。
レシピDB150は、No.列と、料理名列と、出典列と、アレンジ列とを記憶している。No.列は、各レシピを識別するためのNo.を記憶している。料理名列は料理名を記憶している。出典列は、レシピの出典のURL、書籍名等を記憶している。アレンジ列は、レシピのアレンジ部分を記憶している。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing an example of the record layout of the
図8は、メニューDB151のレコードレイアウトの一例を示す説明図である。
メニューDB151は、No.列と、メニュー列と、店名列とを記憶している。No.列は、各メニューを識別するためのNo.を記憶している。メニュー列は料理名を記憶している。店名列は、該メニューを有する飲食店の店名を記憶している。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing an example of the record layout of the
図9は、加工食品DB152のレコードレイアウトの一例を示す説明図である。
加工食品DB152は、No.列と、一般名列と、メーカー名列と、商品名列と、成分列とを記憶している。No.列は、各加工食品を識別するためのNo.を記憶している。一般名列は加工食品の一般名を記憶している。メーカー名列は加工食品の製造メーカーや販売メーカーを記憶している。商品名列は加工食品の商品名を記憶している。成分列は、加工食品の成分を記憶している。
FIG. 9 is an explanatory diagram showing an example of the record layout of the processed
The processed
図10は、サプリメントDB153のレコードレイアウトの一例を示す説明図である。
サプリメントDB153は、No.列と、商品名列と、メーカー名列と、成分列と、一日摂取目安量列とを記憶している。No.列は、各サプリメントを識別するためのNo.を記憶している。商品名列は、サプリメントの商品名を記憶している。メーカー名列は、サプリメントの製造メーカーや販売メーカー名を記憶している。成分列は、サプリメントに含まれている成分名を記憶している。一日摂取目安量列は、サプリメントの一日摂取目安量を記憶している。前記成分は、サプリメントに含まれる成分であれば特に限定されないが、例えば、腸内細菌でも良いし、[0066]に記載したような栄養成分であってもよいし、腸内細菌が栄養成分として要求する成分であってもよい。
FIG. 10 is an explanatory diagram showing an example of the record layout of the
Supplement DB153 is No. The column, the product name column, the manufacturer name column, the ingredient column, and the daily intake guideline amount column are memorized. No. The columns are No. 1 for identifying each supplement. I remember. The product name column stores the product name of the supplement. The manufacturer name column remembers the names of the manufacturers and distributors of the supplements. The ingredient sequence remembers the ingredient names contained in the supplement. The daily intake guideline stores the daily intake guideline of the supplement. The component is not particularly limited as long as it is a component contained in the supplement, but may be, for example, an intestinal bacterium, a nutritional component as described in [0066], or an intestinal bacterium as a nutritional component. It may be the required component.
図11は、調整DB154のレコードレイアウトの一例を示す説明図である。
調整DB154は、No.列と、健康時の腸内細菌情報列、腸内細菌情報列、生体情報列、嗜好列、生活情報列、遺伝的情報列、及び地理的情報列の第1情報列と、理想の腸内細菌情報列と、腸内細菌列、栄養成分列、食品列、サプリメント列、及び他の実効ファクター列の調整列とを記憶している。図11において、遺伝的情報列及び地理的情報列は省略している。調整DB154は、対象者の第1情報を取得した場合に、調整を特定するために、多数の第1情報と、第1情報に応じた理想の腸内細菌情報と、理想の腸内細菌情報に応じた調整情報とを記憶している。
FIG. 11 is an explanatory diagram showing an example of the record layout of the
The
No.列は、調整を識別するためのNo.を記憶している。健康時の腸内細菌情報列、腸内細菌情報列、生体情報列、嗜好列、生活情報列、遺伝的情報列、及び地理的情報列は、対象者情報DB141の健康時の腸内細菌情報列、腸内細菌情報列、生体情報列、嗜好列、生活情報列、遺伝的情報列、及び地理的情報列と同様の内容を記憶している。理想の腸内細菌情報列は、第1情報及び第2情報に基づく、理想の腸内細菌情報を記憶している。腸内細菌列は、理想の腸内細菌情報に対応する腸内細菌の名を記憶している。栄養成分列は、腸内細菌が増加するための栄養成分を記憶している。食品列は、前記栄養成分が多く含まれる食品を記憶している。食品としては野菜が好ましい。一方、減少させたい腸内細菌がある場合、その腸内細菌が増加するための栄養成分を多く含む食品を忌避すべき食品として記憶する。サプリメント列は、腸内細菌が増加するための栄養成分が多く含まれているサプリメント名や増加させたい腸内細菌を含むサプリメント名を記憶している。また、食品列及びサプリメント列は、摂取すべき食品やサプリメント名に加えて、例えば一日当たりの摂取量についても表す。他の実効ファクター列は、後述する実効ファクターのうち、栄養成分以外の実効ファクターを記憶している。
No. The columns are No. 1 for identifying adjustments. I remember. The healthy intestinal bacterium information string, the intestinal bacterium information string, the biological information column, the preference column, the living information column, the genetic information column, and the geographical information string are the healthy intestinal bacterium information of the
調整DB154のNo.1の健康時の腸内細菌情報として、a1 を15%、b2 を25%、c5 を50%、d6 を10%、e2 を0%含むことが記憶されている。腸内細菌情報として、a1 を10%、b2 を15%、c5 を55%、d6 を15%、e2 を5%含むことが記憶されている。これらの腸内細菌情報、及び第2情報に基づいて、制御部11は、理想の腸内細菌情報として、a1 を20%、b2 を30%、c5 を40%、d6 を10%、e2 を0%含むことを記憶する。
B菌に属するB.ruminantiumは、栄養成分としてマンニトールを要求する。必要なマンニトールはセロリ100gとサプリメントA50mgとを食すことにより得られる。
C菌に属するEnterococcus.faecalisは栄養成分としてビオチンを要求する。必要なビオチンは豆50gを食すことにより得られる。
同様に、理想の腸内細菌叢を得るために、腸内細菌に応じた栄養成分を特定し、特定した栄養成分に基づいて、食品又はサプリメントを特定し、必要に応じ、他の実効ファクターを特定する。
特定の方法は後述する。
B. ruminantium, which belongs to B fungus, requires mannitol as a nutritional component. The required mannitol is obtained by eating 100 g of celery and 50 mg of supplement A.
Enterococcus.faecalis, which belongs to Bacteria C, requires biotin as a nutritional component. The required biotin is obtained by eating 50 g of beans.
Similarly, in order to obtain the ideal gut microbiota, identify the nutritional components according to the gut microbiota, identify the food or supplement based on the identified nutritional components, and if necessary, other effective factors. Identify.
The specific method will be described later.
図12は、例えば食物繊維等の野菜Aの成分の腸内細菌(菌と記す)による分解を示す説明図である。食物繊維はa、b、c、及びdの各部分からなる。菌(1)は、食物繊維をa及びbと、c及びdとに分解する。菌(2)は、食物繊維をaと、bと、c及びdとに分解する。 FIG. 12 is an explanatory diagram showing decomposition of a component of vegetable A such as dietary fiber by an intestinal bacterium (denoted as a bacterium). Dietary fiber consists of parts a, b, c, and d. The fungus (1) decomposes dietary fiber into a and b and c and d. The fungus (2) decomposes dietary fiber into a, b, c and d.
下記の表6に、菌(1)、菌(2)、菌(3)、及び悪菌Xが優先的に資化する糖の種類、増殖力、実効ファクターを示す。 Table 6 below shows the types, proliferative power, and effective factors of sugars that are preferentially assimilated by bacteria (1), bacteria (2), bacteria (3), and evil bacteria X.
表6の場合、野菜Aの摂取により、菌(1)による分解物が悪菌Xの増殖を促す。菌(2)の量が多い場合、菌(1)〜(3)が増殖し、多様性(腸内環境のバランス)も維持される。 In the case of Table 6, the decomposition product by the bacterium (1) promotes the growth of the evil bacterium X by ingesting the vegetable A. When the amount of the bacterium (2) is large, the bacterium (1) to (3) grows and the diversity (balance of the intestinal environment) is maintained.
実効ファクターは、食品や野菜の摂取を通した腸内環境の改善のための調整であり、腸内細菌の資化性及び増殖力の調整である。
実効ファクターの例として、食材の栄養成分、腸内pH、体温、他の腸内細菌、及び抗生物質等が挙げられる。
食材の栄養成分:食材の栄養成分とは、特定の腸内細菌を増殖又は減少させる効果を持つ栄養成分であり、食物繊維、ビタミン、糖、ミネラル、アルカロイド、テルペノイド、ペプチド等の二次代謝産物等が含まれる。例えば生育に特定のビタミン類が必須な腸内細菌が知られており、摂取するビタミン類の調整により、腸内細菌叢を調整できる。二次代謝産物として、例えば抗菌作用を持つことで知られる唐辛子由来のカプサイシンが挙げられる。この成分により、腸内細菌叢を調整することが可能である。炎症抑制効果を持つクルクミン、ケルセチン等の二次代謝産物も腸内細菌叢の調整に有用である。腸内の炎症時には粘膜バリアが薄くなる等、通常とは異なる腸内細菌の居住環境が形成されるため、炎症抑制により腸内細菌の増殖環境を変化させることができる。
The effective factor is the adjustment for improving the intestinal environment through the intake of foods and vegetables, and the adjustment of the assimilation and proliferative power of the intestinal bacteria.
Examples of effective factors include nutritional components of foodstuffs, intestinal pH, body temperature, other intestinal bacteria, antibiotics and the like.
Nutritional components of foodstuffs: The nutritional components of foodstuffs are nutritional components that have the effect of growing or reducing specific intestinal bacteria, and are secondary metabolites such as dietary fiber, vitamins, sugars, minerals, alkaloids, terpenoids, and peptides. Etc. are included. For example, intestinal bacteria that require specific vitamins for growth are known, and the intestinal bacterial flora can be adjusted by adjusting the vitamins ingested. Examples of secondary metabolites include capsaicin derived from chili pepper, which is known to have an antibacterial effect. This component makes it possible to regulate the intestinal flora. Secondary metabolites such as curcumin and quercetin, which have anti-inflammatory effects, are also useful in regulating the intestinal flora. When the intestine is inflamed, the mucosal barrier becomes thin and an unusual living environment for the intestinal bacteria is formed. Therefore, the growth environment of the intestinal bacteria can be changed by suppressing the inflammation.
腸内pH:微生物の増殖力はpHにより大きく左右される。胃酸や胆汁酸の分泌バランスの乱れや消化不良状態は腸内細菌の生育に大きな影響を及ぼすため、腸内のpHを調整することも腸内細菌叢の調整や腸内環境の改善に有用である。 Intestinal pH: The growth potential of microorganisms is greatly influenced by pH. Since the imbalance of gastric acid and bile acid secretion and the state of indigestion have a great influence on the growth of intestinal bacteria, adjusting the intestinal pH is also useful for adjusting the intestinal flora and improving the intestinal environment. is there.
体温:腸内細菌の増殖力(や消化器官の活動)は温度にも左右されるため、体温を適正に保つことも腸内細菌叢の調整や腸内環境の改善に有用である。体温を適切に保つためには、食習慣や生活習慣改善による新陳代謝の向上、入浴や食事による直接的な加温などが挙げられる。また、ダイエットにより腹部皮下脂肪を減少させることも温度調節機能に良好な効果を及ぼす。 Body temperature: Since the proliferative power of intestinal bacteria (and the activity of digestive organs) depends on temperature, maintaining proper body temperature is also useful for regulating the intestinal flora and improving the intestinal environment. In order to maintain proper body temperature, improvement of metabolism by improving eating habits and lifestyle, direct heating by bathing and eating, etc. can be mentioned. In addition, reducing subcutaneous fat in the abdomen by dieting also has a positive effect on the temperature control function.
他の腸内細菌:腸内細菌のバランスは腸内細菌同士の共生関係によって保たれている。この共生関係は例えばある腸内細菌が排出した代謝物が別の微生物の栄養源になるというメカニズムによって構築されている。ある腸内細菌の量を変化させることで共生関係を持つ他の腸内細菌の量を調整することも可能である。このように、腸内細菌同士の共生関係を利用しながら、間接的に特定の腸内細菌の量や複数の腸内細菌の比率等を調整していくことで、腸内細菌叢を調整でき、腸内環境を改善できる。 Other gut bacteria: The balance of gut bacteria is maintained by the symbiotic relationship between gut bacteria. This symbiotic relationship is constructed, for example, by a mechanism in which metabolites excreted by one intestinal bacterium serve as a nutrient source for another microorganism. It is also possible to adjust the amount of other intestinal bacteria that have a symbiotic relationship by changing the amount of one intestinal bacterium. In this way, the intestinal flora can be adjusted by indirectly adjusting the amount of specific intestinal bacteria and the ratio of multiple intestinal bacteria while utilizing the symbiotic relationship between intestinal bacteria. , Can improve the intestinal environment.
抗生物質:抗生物質は細菌の増殖抑制または死滅効果を持つ成分であり、例えば体内に侵入した病原菌に対する薬剤として広く用いられている。しかしながら、抗生物質は疾患と無関係な常在細菌をも駆逐し、腸内細菌叢のバランスを崩すことが問題とされている。抗生物質の忌避や目的に応じた適切な使用が腸内細菌叢の適正化に求められる。 Antibiotics: Antibiotics are components that have the effect of suppressing the growth of bacteria or killing them, and are widely used as agents against pathogens that have invaded the body, for example. However, it has been a problem that antibiotics also eliminate indigenous bacteria unrelated to the disease and upset the balance of the intestinal flora. Repellent of antibiotics and appropriate use according to the purpose are required for the optimization of the intestinal bacterial flora.
図13は、制御部11による、調整DB154における調整の特定処理の手順を示すフローチャートである。
制御部11は、調整DB154の各No.の第1情報、及び第2情報に基づいて、理想の腸内細菌の構成を特定し、理想の腸内細菌情報列に記憶する(S1)。制御部11は健康時又は若い時の腸内細菌情報、現在の腸内細菌情報を含む第1情報、スコア情報、スコア付情報、腸内細菌叢情報等に基づいて、腸内で比率を増加させたい又は減少させたい腸内細菌の種類を特定し、各腸内細菌の比率等を特定する。
FIG. 13 is a flowchart showing a procedure for specifying adjustment in the
The
制御部11は、栄養要求性DB145、糖資化性DB146、及び調整に係る情報DB148を読み出し、特定した腸内細菌の構成に基づいて、腸内細菌の糖資化性若しくは栄養要求性等、及び腸内細菌の共生関係等の調整に係る情報を考慮して、上述の食物繊維、ビタミン類、糖類、ミネラル、及び二次代謝産物等の栄養成分を特定し、調整DB154に記憶する(S2)。
The
制御部11は、調整に係る情報DB148、栄養成分情報DB149、及びサプリメントDB153を読み出し、特定した栄養成分に基づいて、食品及びサプリメントを特定し、調整DB154に記憶する(S3)。
制御部11は、時間栄養学情報DB147、及び調整に係る情報DB148を読み出し、栄養成分以外の他の実効ファクターを特定し、調整DB154に記憶し(S4)、処理を終了する。他の実効ファクターとしては、腸内pH、体温、抗生物質の忌避又は適正使用、食品を摂取すべき時間帯等が挙げられる。胃酸や胆汁酸の分泌バランスの乱れや消化不良状態は腸内細菌の生育に大きな影響を及ぼすため、腸内のpHを調整して腸内環境を改善できる。体温は腸内細菌の増殖力に影響するため、体温を適正に保持する調整を行うことができる。抗生物質は疾患と無関係な常在細菌をも駆逐し、腸内細菌叢のバランスを崩すので、適正な抗生物質の使用を行うように調整することができる。
The
The
図11における調整DB154のNo.1の行は、調整として、セロリ100g、サプリメントA50mg、豆50gの摂取を記憶している。No.2の行は、嗜好としてセロリが苦手であるので、調整として、サプリメントA100mg、豆50gの摂取を記憶している。No.3の行は、B.ruminantiumを減少させる必要があるので、セロリを忌避している。
No. of
図14は、レシピ履歴DB155のレコードレイアウトの一例を示す説明図である。
レシピ履歴DB155は、No.列と、腸内細菌列と、栄養成分列と、食品列と、サプリメント列と、レシピ列と、メニュー列と、加工食品列とを記憶している。No.列は、対象者を識別するためのNo.を記憶している。腸内細菌列は、対象者に対し増減させる腸内細菌名を記憶している。栄養成分列は、調整に係る、腸内細菌を増加させるための栄養成分を記憶している。食品列、サプリメント列は、調整に係る、栄養成分を多く含む食品と1日あたりの摂取量、サプリメント名と1日あたりの摂取量を記憶している。サプリメント列は、後述するサプリメントが追加された場合、これを記憶している。レシピ列、メニュー列は、食品を用いたレシピ、メニューを記憶している。加工食品列は、食品と合わせて用いられる、例えばドレッシング等の加工食品を記憶している。なお、各行において、レシピ、メニュー、加工食品の全てを記憶する場合に限定されない。
FIG. 14 is an explanatory diagram showing an example of the record layout of the
The
図15は、端末2の構成の一例を示すブロック図である。端末2は、端末2の全体を制御する制御部21、主記憶部22、通信部23、操作部24、表示パネル25、及び補助記憶部26を備える。
FIG. 15 is a block diagram showing an example of the configuration of the
端末2は、例えば、スマートフォン、デスクトップ型コンピュータ、ノート型パーソナルコンピュータ、タブレット等で構成することができる。
制御部21は、CPU、ROM及びRAM等で構成することができる。制御部21はGPUを含んで構成してもよい。
The
The
主記憶部22は、SRAM、DRAM、フラッシュメモリ等の一時記憶領域であり、制御部21が演算処理を実行するために必要なデータを一時的に記憶する。
通信部23は、ネットワークNを介して、情報処理装置1との間で通信を行う機能を有し、所要の情報の送受信を行うことができる。
The
The
操作部24は、例えば、ハードウェアキーボード、マウス、タッチパネル等で構成され、表示パネル25に表示されたアイコン等の操作、文字等の入力等を行うことができる。
The
表示パネル25は、液晶パネル又は有機EL(Electro Luminescence)表示パネル等で構成することができる。制御部21は、表示パネル25に所要の情報を表示するための制御を行う。
The
補助記憶部26は大容量メモリ等であり、制御部21が処理を実行するために必要なプログラム261を記憶している。また、補助記憶部26は、情報処理装置1から取得した第1情報、調整を夫々記憶した対象者情報DB262、及びレシピ履歴DB263を有する。第1情報の一部は、対象者の操作部24による入力により取得してもよい。
The
図16は、端末3の構成の一例を示すブロック図である。端末3は、端末3の全体を制御する制御部31、主記憶部32、通信部33、操作部34、表示パネル35、及び補助記憶部36を備える。制御部31、主記憶部32、通信部33、操作部34、表示パネル35の構成は、制御部21、主記憶部22、通信部23、操作部24、表示パネル25の構成と同様である。端末3には、HPLC(High Performance Liquid Chromatography)等の分析装置37が接続されている。
補助記憶部36は大容量メモリ、ハードディスク等であり、制御部31が処理を実行するために必要なプログラム361を記憶している。また、補助記憶部36は、分析装置37から取得した対象者情報を対象者情報DB362に記憶している。
FIG. 16 is a block diagram showing an example of the configuration of the
The
図17は、野菜・サプリメント販売機4の構成の一例を示すブロック図である。野菜・サプリメント販売機4は、野菜・サプリメント販売機4の全体を制御する制御部41、主記憶部42、通信部43、操作部44、表示パネル45、及び補助記憶部46を備える。制御部41、主記憶部42、通信部43、操作部44、表示パネル45の構成は、制御部21、主記憶部22、通信部23、操作部24、表示パネル25の構成と同様である。
補助記憶部46は大容量メモリ、ハードディスク等であり、制御部41が処理を実行するために必要なプログラム461を記憶している。また、補助記憶部46は、情報処理装置1から取得したレシピ履歴をレシピ履歴DB462に記憶している。
FIG. 17 is a block diagram showing an example of the configuration of the vegetable /
The
図18は、制御部11による調整の特定処理の手順を示すフローチャートである。
制御部21は、情報処理装置1へ第1情報を送信する(S41)。
制御部11は、端末2及び端末3(不図示)から第1情報を取得する(S11)。
制御部11は、調整DB154を読み出し、対象者の第1情報と一致率が高い、列項目の内容を有するNo.の調整を特定し、対象者情報DB141に記憶する(S12)。
制御部11は調整を端末2へ送信し(S13)、処理を終了する。
端末2の制御部21は、調整を受信し(S42)、対象者情報DB262に記憶する。
制御部21は、調整を表示パネル25に表示して提案し(S43)、処理を終了する。
FIG. 18 is a flowchart showing a procedure for specifying adjustment processing by the
The
The
The
The
The
The
以下、特定した調整に基づいて、レシピ、メニュー、加工食品、及びサプリメントを特定し、表示する処理について説明する。
図19は、メニュー、レシピ、加工食品、及びサプリメントを特定し、表示(提案)する処理の手順を示すフローチャートである。
制御部11は、調整を対象者情報DB141から取得する(S21)。調整は食品及び/又はサプリメントを含むとする。上述のNo.1の対象者の場合、調整は「セロリ100g、サプリメントA50mg、豆50g」である。
制御部11は、調整が食品を含み、料理メニューを特定するか否かを判定する(S22)。制御部11は料理メニューを特定すると判定した場合(S22:YES)、メニューを特定するか否かを判定する(S23)。
The process of identifying and displaying recipes, menus, processed foods, and supplements based on the identified adjustments will be described below.
FIG. 19 is a flowchart showing a processing procedure for identifying and displaying (suggesting) menus, recipes, processed foods, and supplements.
The
The
制御部11はメニューを特定しないと判定した場合(S23:NO)、レシピを特定するか否かを判定する(S28)。
制御部11はメニューを特定すると判定した場合(S23:YES)、メニューDB151を読み出し、調整の食品に係るメニューを選択する(S24)。
制御部11は、栄養成分情報DB149を読み出し、メニューの食材の栄養成分を算出する(S25)。
制御部11は、栄養成分の量が目的の腸内細菌を増加させることができる量であるか否かを判定する(S26)。
制御部11は目的の腸内細菌を増加させることができる量であると判定した場合(S26:YES)、処理をS38へ進める。制御部11は目的の腸内細菌を増加させることができる量でないと判定した場合(S26:NO)、再選択をするか否かを判定する(S27)。例えば選択の回数が閾値を超えたか否かを判定し、回数が閾値未満の場合(S27:YES)、処理をS24へ戻す。このとき、前回選択しなかったものを選択する。制御部11は再選択しないと判定した場合(S27:NO)、処理をS28へ進める。
When the
When the
The
The
When the
制御部11はレシピを特定すると判定した場合(S28:YES)、レシピDB150及び対象者情報DB141の「嗜好」及び「好きなメニュー、味付け」を読み出し、調整の食品を含むレシピを選択する(S29)。
制御部11は、調整後の腸内細菌情報、「嗜好」及び「好きなメニュー、味付け」等に基づいて、レシピをアレンジする(S30)。なお、アレンジは不要である場合、S30はスキップすることができる。
制御部11は、栄養成分情報DB149を読み出し、レシピの各食材の栄養成分を算出する(S31)。下記の表7に、レシピが豆ごはんである場合の栄養成分の算出の一例を示す。
When the
The
The
制御部11は、栄養成分の量が、対象者の目的の腸内細菌を増加させることができる量であるか否かを判定する(S32)。
制御部11は目的の腸内細菌を増加させることができる量であると判定した場合(S32:YES)、処理をS38へ進める。制御部11は目的の腸内細菌を増加させることができる量でないと判定した場合(S32:NO)、再選択をするか否かを判定する(S33)。例えば選択の回数が閾値を超えたか否かを判定し、回数が閾値未満の場合(S33:YES)、処理をS29へ戻す。このとき、前回選択しなかったものを選択する。制御部11は再選択しないと判定した場合(S33:NO)、処理をS34へ進める。
The
When the
制御部11はレシピを特定しないと判定した場合(S28:NO)、加工食品DBを読み出し、加工食品を選択する(S34)。
制御部11は、加工食品の栄養成分を取得する(S35)。
制御部11は、栄養成分により目的の腸内細菌を増加させることができるか否かを判定する(S36)。加工食品は、調整として特定した食品及びサプリメントに付加するものであり、加工食品の成分によって、目的の腸内細菌の増加を抑制することがなく、目的の腸内細菌を増加させることができるか否かを判定する
制御部11は目的の腸内細菌を増加させることができると判定した場合(S36:YES)、処理をS38へ進める。制御部11は目的の腸内細菌を増加させることができないと判定した場合(S36:NO)、再選択をするか否かを判定する(S37)。例えば選択の回数が閾値を超えたか否かを判定し、回数が閾値未満の場合(S37:YES)、処理をS34へ戻す。このとき、前回選択しなかったものを選択する。制御部11は再選択しないと判定した場合(S37:NO)、処理をS38へ進める。
When the
The
The
制御部11は、サプリメントを追加する必要があるか否かを判定する(S38)。制御部11は例えば不足の栄養素を補うためにサプリメントを追加する必要があるか否かを判定する。制御部11はサプリメントを追加する必要があると判定した場合(S38:YES)、サプリメントDB153を読み出し、追加するサプリメントを選択し(S39)、処理をS50へ進める。制御部11はサプリメントを追加する必要がないと判定した場合(S38:NO)、処理をS50へ進める。
The
制御部11は、料理メニューを特定しないと判定した場合(S22:NO)、即ち調整が食品を含まない場合、調整としてサプリメントを特定する(S40)。
制御部11は、メニュー、レシピ、若しくは加工食品と、必要に応じ追加するサプリメントとをレシピ履歴DB155に記憶し、メニュー、レシピ、若しくは加工食品、追加された場合のサプリメントのレシピ履歴情報、及び調整にサプリメントを含む場合のサプリメントを端末2へ送信し(S50)、処理を終了する。
When the
The
端末2の制御部21は、上記レシピ履歴情報、及び調整にサプリメントを含む場合のサプリメントを受信し(S51)、レシピ履歴DB263に記憶する。
The
制御部21は、メニュー、レシピ、若しくは加工食品、調整にサプリメントを含む場合のサプリメントを表示パネル25に表示(提案)する(S52)。
制御部21は、ユーザから提案した内容でOKか否かを受け付ける(S53)。制御部21はOKでないと判定した場合(S53:NO)、情報処理装置1へ、S22の処理を繰り返す指示を送信する。制御部21はOKであると判定した場合(S53:YES)、処理を終了する。
なお、S23、S28、S34の処理の順序は上記の場合に限定されない。また、対象者の要求を受け付けて、メニュー、レシピ、加工食品の何れかを特定してもよいし、対象者の要求を受け付けて、順に特定してもよい。
そして、S23、S28、S34の処理を直列的に行い、メニュー、レシピ、加工食品の全てを特定してもよい。レシピ履歴DB155のNo.1の場合、制御部11は、レシピ、メニュー、加工食品、必要に応じ追加するサプリメントを記憶して端末2へ送信する。制御部21は、全ての項目を表示してもよいし、対象者により予め指定された項目を表示してもよい。
The
The
The processing order of S23, S28, and S34 is not limited to the above case. Further, the request of the target person may be received to specify any of the menu, the recipe, and the processed food, or the request of the target person may be received and specified in order.
Then, the processes of S23, S28, and S34 may be performed in series to specify all of the menu, recipe, and processed food. Recipe history DB155 No. In the case of 1, the
図20は、レシピの表示画面の一例を示す説明図である。
図20は、対象者に対し所望の腸内細菌を増殖させるためにビオチンが必要であり、対象者はベジタリアンであるので、制御部11がビオチンを多く含む調整の食品として豆を特定し、豆を含むレシピとして、グリンピースを含む豆ごはんを特定した場合を示す。制御部21は、表示パネル25に、豆ごはんの写真と、食材と、その量とを表示し、「作り方」のボタンも表示する。対象者が「作り方」のボタンをタップすることにより、「作り方」が表示される。
FIG. 20 is an explanatory diagram showing an example of a recipe display screen.
In FIG. 20, since biotin is required for the subject to grow the desired intestinal bacteria and the subject is a vegetarian, the
図21は、メニューの表示画面の一例を示す説明図である。
図21は、対象者に対し所望の腸内細菌を増殖させるためにビオチンが必要であり、対象者はベジタリアンであるので、制御部11がビオチンを多く含む調整の食品として豆を特定し、豆を含むメニューを特定した場合を示す。制御部21は、表示パネル25に、茶碗蒸し専門店の「茶碗蒸し 光」のメニュー「茶碗蒸しA」を表示し、「茶碗蒸し 光」の所在地、営業時間、予約のためのURL、電話番号等を表示する。
FIG. 21 is an explanatory diagram showing an example of a menu display screen.
In FIG. 21, since biotin is required for the subject to grow the desired intestinal bacteria and the subject is a vegetarian, the
図22は、加工食品の表示画面の一例を示す説明図である。
図22は、対象者に対し所望の腸内細菌を増殖させるためにビオチンが必要であり、対象者はベジタリアンであるので、制御部11がビオチンを多く含む調整の食品として豆を特定し、豆を含むサラダに好適なドレッシングを加工食品として特定した場合を示す。制御部21は、表示パネル25に、ABC社の「モリモリ野菜ドレッシング」と、商品情報のボタンとを表示する。対象者が「商品情報」のボタンをタップすることにより、「商品情報」の詳細が表示される。
FIG. 22 is an explanatory diagram showing an example of a display screen of processed food.
In FIG. 22, since biotin is required for the subject to grow the desired intestinal bacteria and the subject is a vegetarian, the
図23は、サプリメントの表示画面の一例を示す説明図である。
図23は、対象者に対し所望の腸内細菌を増殖させるためのサプリメントを示す。制御部21は、表示パネル25に、サプリメントの「乳酸菌R037」と、商品情報のボタンとを表示する。対象者が「商品情報」のボタンをタップすることにより、「商品情報」の詳細が表示される。このサプリメントは、脂っぽいものを好んで食べる対象者に対し、血中中性脂肪の量を低減させることができる。
FIG. 23 is an explanatory diagram showing an example of a supplement display screen.
FIG. 23 shows a supplement for the subject to grow the desired gut microbiota. The
以下、野菜・サプリメント販売機4に、調整として特定した野菜・サプリメントを表示する処理について説明する。
図24は、野菜・サプリメントの表示の処理手順を示すフローチャートである。
制御部11は、調整としての野菜・サプリメントをレシピ履歴DB155から取得する(S61)。
制御部11は、野菜・サプリメントを野菜・サプリメント販売機4へ通知する(S62)。
制御部41は、情報処理装置1から野菜・サプリメントの情報を取得し(S71)、レシピ履歴DB155に記憶する。
制御部41は、対象者の操作部44を用いた入力により、対象者のIDNo.を取得したか否かを判定する(S72)。制御部41はIDNo.を取得していないと判定した場合(S72:NO)、この判定処理を繰り返す。
制御部41はIDNo.を取得したと判定した場合(S72:YES)、表示パネル45に野菜及びサプリメントを表示し(S73)、処理を終了する。
Hereinafter, a process of displaying the vegetables / supplements specified as adjustments on the vegetable /
FIG. 24 is a flowchart showing a processing procedure for displaying vegetables and supplements.
The
The
The
The
The
図25は、野菜・サプリメント販売機4の表示画面45の一例を示す説明図である。
対象者に対し所望の腸内細菌を増殖させるために、にんじん、及びレタスと、乳酸菌R037とを調整の食品及びサプリメントとして特定した場合を示す。対象者がIDNo.を入力することにより、制御部21はIDNo.に応じた食品及びサプリメントを表示パネル45に表示する。図25においては、IDNo.1の対象者において、にんじん、レタスと、乳酸菌R037の摂取とを薦めている。
FIG. 25 is an explanatory diagram showing an example of the
The case where carrot and lettuce and lactic acid bacterium R037 are specified as a prepared food and supplement in order to grow a desired intestinal bacterium for a subject is shown. The subject is ID No. By inputting, the
本実施形態によれば、対象者に対し各別に腸内の腸内細菌の種類、量(比率)、及び組み合わせ等の構成を調整するための調整情報を良好に取得することができる。そして、調理方法、メニュー、食品に加える加工食品等を提案することにより、理想の腸内細菌叢を得るために必要とする栄養成分を容易に摂取でき、腸内環境が良好に改善される。 According to the present embodiment, it is possible to satisfactorily obtain adjustment information for adjusting the composition such as the type, amount (ratio), and combination of intestinal bacteria in the intestine for each subject. Then, by proposing a cooking method, a menu, processed foods to be added to foods, etc., the nutritional components necessary for obtaining the ideal intestinal flora can be easily ingested, and the intestinal environment is satisfactorily improved.
(実施形態2)
図26に示すように、実施形態2に係る情報処理装置1は、制御部11が第2取得部117を有すること、補助記憶部14が学習モデル156を記憶していること、記録媒体163により補助記憶部14に情報処理プログラム162を記憶していること以外は、実施形態1に係る情報処理装置1と同様の構成を有する。
第2取得部117は、第1情報を学習モデル156に入力して、調整を取得する。
(Embodiment 2)
As shown in FIG. 26, in the
The
図27は、学習モデル156の一例を示す模式図である。
学習モデル156は、人工知能ソフトウェアの一部であるプログラムモジュールとしての利用が想定される学習モデルであり、多層のニューラルネットワーク(深層学習)を用いることができ、例えば畳み込みニューラルネットワーク(Convolutional Neural Network:CNN)を用いることができるが、リカレントニューラルネットワーク(Recurrent Neural Network:RNN)を用いてもよい。決定木、ランダムフォレスト、サポートベクターマシン等の他の機械学習を用いてもよい。制御部11が、学習モデル156からの指令に従って、学習モデル156の入力層に入力された第1情報に対し演算を行い、調整とその確率値とを出力するように動作する。図27では、便宜上、2つ中間層を図示しているが、中間層の層数は2つに限定されず、3つ以上であってもよい。CNNの場合、コンボリューション層及びプーリング層を含む。ノード(ニューロン)の数も図27の場合に限定されない。
FIG. 27 is a schematic diagram showing an example of the
The
入力層、出力層及び中間層には、1つ又は複数のノード(ニューロン)が存在し、各層のノードは、前後の層に存在するノードと一方向に所望の重みで結合されている。入力層のノードの数と同数の成分を有するベクトルが、学習モデル156の入力データ(学習用の入力データ及び調整特定用の入力データ)として与えられる。入力データには、第1情報として、健康時の腸内細菌情報、(現在の)腸内細菌情報、生体情報、嗜好、生活情報、遺伝的情報、及び地理的情報等が含まれる。第1情報は、少なくとも腸内細菌情報を含む。出力データには、調整が含まれる。
One or more nodes (neurons) exist in the input layer, the output layer, and the intermediate layer, and the nodes of each layer are connected to the nodes existing in the preceding and following layers in one direction with a desired weight. A vector having the same number of components as the number of nodes in the input layer is given as input data (input data for learning and input data for adjustment identification) of the
入力層の各ノードに与えられたデータは、最初の中間層に入力して与えられると、重み及び活性化関数を用いて中間層の出力が算出され、算出された値が次の中間層に与えられ、以下同様にして出力層の出力が求められるまで次々と後の層(下層)に伝達される。なお、ノードを結合する重みのすべては、学習アルゴリズムによって計算される。 When the data given to each node of the input layer is input to the first intermediate layer and given, the output of the intermediate layer is calculated using the weight and activation function, and the calculated value is transferred to the next intermediate layer. Given, the output of the output layer is transmitted to the subsequent layers (lower layers) one after another until the output of the output layer is obtained in the same manner. All the weights that connect the nodes are calculated by the learning algorithm.
学習モデル156の出力層は、出力データとして調整の情報を生成する。出力層のノードの数は調整の数に対応する。例えば、食品、サプリメント、及び他の実効ファクターの少なくとも一つからなる調整が100種類ある場合、出力層のノード数を100とすることができる。出力層は、各調整と、各調整の確率値とを出力する。
The output layer of the
なお、学習モデル156がCNNであるものとして説明したが、上述したようにRNNを用いることができる。RNNでは、前の時刻の中間層を次の時刻の入力層と合わせて学習に用いる。
Although the
制御部11は、調整DB154の各No.の第1情報と、調整情報とが対応付けられた教師データを用いて学習を行う。
The
制御部11は、教師データである第1情報を入力層に入力し、中間層での演算処理を経て、出力層から調整と確率値とを取得する。
The
制御部11は、出力層から出力された特定結果を、教師データにおいて第1情報に対しラベル付けされた情報、すなわち正解値と比較し、出力層からの出力値が正解値に近づくように、中間層での演算処理に用いるパラメータを最適化する。該パラメータは、例えば上述の重み(結合係数)、活性化関数の係数等である。パラメータの最適化の方法は特に限定されないが、例えば制御部11は誤差逆伝播法を用いて各種パラメータの最適化を行う。
The
制御部11は、調整DB154に含まれる各教師データの第1情報について上記の処理を行い、学習モデル156を生成する。制御部11は、第1情報を取得した場合、生成した学習モデル156を用い、学習モデル156が出力した調整とのその確率値とに基づいて、高い確率値を示した調整を、特定する調整として取得する。
出力層は、
例えば、セロリ100g、サプリメントA50mg、豆50g…0.91
サプリメントA100mg、豆50g…0.08
・・・のように出力する。
The
The output layer is
For example, 100 g of celery, 50 mg of supplement A, 50 g of beans ... 0.91
Supplement A 100mg,
Output as ...
図28は、制御部11による調整の取得処理の手順を示すフローチャートである。
制御部11は、対象者情報DB141から対象者の第1情報を取得する(S81)。
制御部11は、第1情報を学習モデル156に入力する(S82)。
制御部11は、学習モデル156が出力した調整のうち、最も確率値が高いものを取得し(S83)、処理を終了する。
FIG. 28 is a flowchart showing a procedure of adjustment acquisition processing by the
The
The
The
制御部11は、学習モデル156を用い、対象者の第1情報を入力して特定した対象者の調整と、該調整を実施した後の対象者の腸内細菌情報とに基づいて、特定結果の信頼度が向上するように、学習モデル156を再学習させることができる。例えば対象者の腸内細菌情報が改善していた場合、前記第1情報に対し前記調整とが対応付けられた教師データを多数入力して再学習させることで、前記調整の確率値を上げることができる。
The
本実施形態によれば、学習モデル156を用いて、容易に、良好に調整を特定できる。
According to the present embodiment, the
(実施形態3)
実施形態3においては、実施形態2の調整DB154は、第1情報に対応して理想の腸内腸内細菌情報を記憶した第1DB、及び、第3情報に基づき、理想の腸内細菌情報に対応して調整情報を記憶した第2DBを備えること、学習モデル156が第1学習モデルと第2学習モデルとを備えること以外は、実施形態2の情報処理装置1と同様の構成を有する。
(Embodiment 3)
In the third embodiment, the
図29は、第1DBのレコードレイアウトの一例を示す説明図である。
第1DBは、No.列と、健康時の腸内細菌情報列、腸内細菌情報列、生体情報列、嗜好列、生活情報列、遺伝的情報列、及び地理的情報列の第1情報列と、理想の腸内細菌情報列とを記憶している。図29において、遺伝的情報列及び地理的情報列は省略している。No.列は、第1情報に対する理想の腸内細菌情報を識別するためのNo.を記憶している。健康時の腸内細菌情報列、腸内細菌情報列、生体情報列、嗜好列、生活情報列、遺伝的情報列、及び地理的情報列は、対象者情報DB141の健康時の腸内細菌情報列、腸内細菌情報列、生体情報列、嗜好列、生活情報列、遺伝的情報列、及び地理的情報列と同様の内容を記憶している。理想の腸内細菌情報列は、第1情報及び第2情報に基づく、理想の腸内細菌情報を記憶している。
FIG. 29 is an explanatory diagram showing an example of the record layout of the first DB.
The first DB is No. The ideal intestine with a column, the first information column of the intestinal bacterial information string at the time of health, the intestinal bacterial information column, the biological information column, the preference column, the living information column, the genetic information column, and the geographical information column. It remembers the bacterial information sequence. In FIG. 29, the genetic information sequence and the geographical information sequence are omitted. No. The columns are No. 1 for identifying the ideal gut microbiota information for the first information. I remember. The healthy intestinal bacterium information string, the intestinal bacterium information string, the biological information column, the preference column, the living information column, the genetic information column, and the geographical information string are the healthy intestinal bacterium information of the
図30は、第2DBのレコードレイアウトの一例を示す説明図である。
第2DBは、No.列と、理想の腸内細菌情報列と、腸内細菌列、栄養成分列、食品列、サプリメント列、及び他の実効ファクター列の調整情報列とを記憶している。No.列は、理想の腸内細菌情報に対する調整情報を識別するためのNo.を記憶している。理想の腸内細菌情報列と、腸内細菌列、栄養成分列、食品列、サプリメント列、及び他の実効ファクター列の調整情報列とは、調整DB154における理想の腸内細菌情報列と、腸内細菌列、栄養成分列、食品列、サプリメント列、及び他の実効ファクター列の調整情報列と同様の内容を記憶している。
FIG. 30 is an explanatory diagram showing an example of the record layout of the second DB.
The second DB is No. It stores columns, ideal gut microbiota information columns, and adjustment information columns for gut microbiota column, nutritional component column, food column, supplement column, and other effective factor columns. No. The columns are No. 1 for identifying adjustment information for ideal gut microbiota information. I remember. The ideal intestinal bacterium information sequence and the adjustment information sequence of the intestinal bacterium sequence, the nutritional component sequence, the food column, the supplement column, and other effective factor columns are the ideal intestinal bacterium information sequence in the
図31は、第1学習モデル及び第2学習モデルの一例を示す模式図である。
第1学習モデル及び第2学習モデルは、人工知能ソフトウェアの一部であるプログラムモジュールとしての利用が想定される学習モデルであり、多層のニューラルネットワークを用いることができ、例えばCNNを用いることができるが、RNNを用いてもよく、他の機械学習を用いてもよい。
制御部11は、第1学習モデルからの指令に従って、第1学習モデルの入力層に入力された第1情報に対し演算を行い、理想の腸内細菌情報とその確率値とを出力するように動作する。図31では、便宜上、2つ中間層を図示しているが、中間層の層数は2つに限定されず、3つ以上であってもよい。CNNの場合、コンボリューション層及びプーリング層を含む。ノードの数も図31の場合に限定されない。
FIG. 31 is a schematic diagram showing an example of the first learning model and the second learning model.
The first learning model and the second learning model are learning models that are expected to be used as program modules that are a part of artificial intelligence software, and can use a multi-layer neural network, for example, CNN. However, RNN may be used, or other machine learning may be used.
The
入力層、出力層及び中間層には、1つ又は複数のノードが存在し、各層のノードは、前後の層に存在するノードと一方向に所望の重みで結合されている。入力層のノードの数と同数の成分を有するベクトルが、第1学習モデルの入力データ(学習用の入力データ及び理想の腸内細菌情報特定用の入力データ)として与えられる。入力データには、第1情報として、健康時の腸内細菌情報、腸内細菌情報、生体情報、嗜好、生活情報、遺伝的情報、及び地理的情報等が含まれる。 The input layer, the output layer, and the intermediate layer have one or more nodes, and the nodes of each layer are connected to the nodes existing in the preceding and following layers in one direction with a desired weight. A vector having the same number of components as the number of nodes in the input layer is given as input data of the first learning model (input data for training and input data for specifying ideal intestinal bacterial information). The input data includes, as the first information, intestinal bacterium information at the time of health, intestinal bacterium information, biological information, preference, living information, genetic information, geographical information and the like.
第1学習モデルの出力層は、出力データとして理想の腸内細菌情報を生成する。出力層のノードの数は理想の腸内細菌情報の数に対応する。出力層は、各理想の腸内細菌情報と、各腸内細菌情報の確率値とを出力する。 The output layer of the first learning model generates ideal intestinal bacterial information as output data. The number of nodes in the output layer corresponds to the ideal number of gut microbiota information. The output layer outputs each ideal intestinal bacterium information and a probability value of each intestinal bacterium information.
制御部11は、第1DBの各No.の第1情報と、理想の腸内細菌情報とが対応付けられた教師データを用いて学習を行う。
制御部11は、教師データである第1情報を入力層に入力し、中間層での演算処理を経て、出力層から理想の腸内細菌情報と確率値とを取得する。
The
The
制御部11は、出力層から出力された特定結果を、教師データにおいて第1情報に対しラベル付けされた情報、すなわち正解値と比較し、出力層からの出力値が正解値に近づくように、中間層での演算処理に用いるパラメータを最適化する。パラメータの最適化の方法は特に限定されないが、例えば制御部11は誤差逆伝播法を用いて各種パラメータの最適化を行う。
The
制御部11は、第1DBに含まれる各教師データの第1情報について上記の処理を行い、第1学習モデルを生成する。第1学習モデルの生成後、制御部11は、第1情報を取得した場合、生成した第1学習モデルを用い、第1学習モデルに第1情報を入力し、第1学習モデルが出力した理想の腸内細菌情報とのその確率値とに基づいて、高い確率値を示した腸内細菌情報を、理想の腸内細菌情報として特定する。
出力層は、
例えば、a1 :20%、b2 :30%、c5 :40%、d6 :10%、e2 :0%…0.92
a1 :15%、b2 :30%、c5 :45%、d6 :10%、e2 :0%…0.06
・・・のように出力する。
The
The output layer is
For example, a1: 20%, b2: 30%, c5: 40%, d6: 10%, e2: 0% ... 0.92
a1: 15%, b2: 30%, c5: 45%, d6: 10%, e2: 0% ... 0.06
Output as ...
制御部11は、第2学習モデルからの指令に従って、第2学習モデルの入力層に入力された理想の腸内細菌情報に対し演算を行い、調整とその確率値とを出力するように動作する。図31では、便宜上、2つ中間層を図示しているが、中間層の層数は2つに限定されず、3つ以上であってもよい。CNNの場合、コンボリューション層及びプーリング層を含む。ノードの数も図31の場合に限定されない。
The
第2学習モデルの入力データには、理想の腸内細菌情報が含まれる。
第2学習モデルの出力層は、出力データとして調整を生成する。出力層のノードの数は調整の数に対応する。出力層は、各調整と、各調整の確率値とを出力する。
The input data of the second learning model includes ideal intestinal bacterial information.
The output layer of the second training model generates adjustments as output data. The number of nodes in the output layer corresponds to the number of adjustments. The output layer outputs each adjustment and the probability value of each adjustment.
制御部11は、第2DBの各No.の理想の腸内細菌情報と、調整とが対応付けられた教師データを用いて学習を行う。
制御部11は、教師データである理想の腸内細菌情報を入力層に入力し、中間層での演算処理を経て、出力層から調整と確率値とを取得する。
The
The
制御部11は、出力層から出力された特定結果を、教師データにおいて理想の腸内細菌情報に対しラベル付けされた情報、すなわち正解値と比較し、出力層からの出力値が正解値に近づくように、中間層での演算処理に用いるパラメータを最適化する。パラメータの最適化の方法は特に限定されないが、例えば制御部11は誤差逆伝播法を用いて各種パラメータの最適化を行う。
The
制御部11は、第2DBに含まれる各教師データの理想の腸内細菌情報について上記の処理を行い、第2学習モデルを生成する。第2学習モデルの生成後、制御部11は、理想の腸内細菌情報を第1学習モデルにより特定した場合、第2学習モデルを用い、第2学習モデルに、特定した理想の腸内細菌情報を入力し、第2学習モデルが出力した調整とのその確率値とに基づいて、高い確率値を示した調整を、特定する調整情報として特定する。
出力層は、
例えば、セロリ100g、サプリメントA50mg、豆50g…0.91
サプリメントA100mg、豆50g…0.08
・・・のように出力する。
The
The output layer is
For example, 100 g of celery, 50 mg of supplement A, 50 g of beans ... 0.91
Supplement A 100mg,
Output as ...
図32は、制御部11による調整の取得処理の手順を示すフローチャートである。
制御部11は、対象者情報DB141から対象者の第1情報を取得する(S91)。
制御部11は、第1情報を第1学習モデルに入力する(S92)。
制御部11は、第1学習モデルが出力した理想の腸内細菌情報のうち、最も確率値が高いものを取得する(S93)。
制御部11は、取得した理想の腸内細菌情報を第2学習モデルに入力する(S94)。
制御部11は、第2学習モデルが出力した調整のうち、最も確率値が高いものを取得し(S95)、処理を終了する。
FIG. 32 is a flowchart showing the procedure of the adjustment acquisition process by the
The
The
The
The
The
本実施形態によれば、第1学習モデル及び第2学習モデルを用いて、容易に、良好に調整を特定できる。 According to the present embodiment, the adjustment can be easily and satisfactorily specified by using the first learning model and the second learning model.
(実施形態4)
図33に示すように、実施形態4に係る情報処理装置1は、制御部11が調整設定部121及び生成部118を有すること、補助記憶部14が学習モデル157を記憶していること、記録媒体165により補助記憶部14に情報処理プログラム164を記憶していること以外は、実施形態2に係る情報処理装置1と同様の構成を有する。
調整設定部121は、第2情報及び第3情報に基づいて、調整情報を設定する。
生成部118は、第1情報、及び、対象者に推奨される腸内細菌の調整情報に基づいて、調整情報の評価を、関数を用いて表す学習モデル(深層強化学習モデル)157を生成する。生成部118は、特定した調整情報に係る調整をした後の対象者の第1情報における対象者に有益な腸内細菌の比率が摂取前の第1情報と比較して増加した場合、その比率に応じてプラスの報酬を特定し、前記比率が摂取前の第1情報と比較して減少した場合、その比率に応じてマイナスの報酬を特定する報酬特定部119と、特定した報酬に基づいて前記関数を更新する更新部120とを備える。
(Embodiment 4)
As shown in FIG. 33, in the
The
The
図34は、学習モデル157の一例を示す模式図である。
学習モデル157は、人工知能ソフトウェアの一部であるプログラムモジュールとしての利用が想定される学習モデルであり、例えばDQN(Deep Q Network)によって構築される学習モデルである。DQNとしては、状態sを入力とし、選択し得る行動(調整)aに対応した数の行動価値関数Q(s,a)の値を出力とする多層ニューラルネットワークが用いられる。以下、行動価値関数Q(s,a)の値をQ値ともいう。学習モデル157を構成する多層ニューラルネットワークは、例えば、入力層157a、中間層157b、及び出力層157cを含む。
FIG. 34 is a schematic diagram showing an example of the
The
入力層157aは複数のノードを備える。入力層157aのノードは、入力すべき状態sの数だけ用意される。本実施形態において、状態sは、第1情報である。入力情報はこの場合に限定されない。入力情報は、少なくとも対象者の(現在の)腸内細菌情報を含む。入力情報が腸内細菌情報のみである場合、例えばa1 :10%、b2 :15%、c5 :55%、d6 :15%、e2 :5%等の腸内細菌の種類と量(比率)の情報である。
入力情報が腸内細菌情報に加え、生体情報として腸内のpHの情報を含む場合、pHは菌の生育に大きな影響を及ぼすため、増減したい菌に応じて、実効ファクターとしてpHの調整を挙げ、腸内環境を改善することができる。入力情報として、例えば「pH8」が挙げられる。pH8のアルカリ性下では腐敗菌が増殖し、腸内環境は悪い。入力情報として、例えば「メタゲノム情報」を含む場合、脂質代謝酵素量等、腸内の代謝環境に係る情報を取得でき、対象者の腸内環境を良好に把握し、対象者に好適な調整を設定することができる。
入力情報が腸内細菌情報に加え、対象者の生活情報を含む場合、対象者の生活情報に基づいて、対象者に好適な調整を設定することができる。例えば体温は菌の増殖力(や消化器官の活動)に影響するため、対象者の平熱に基づき、入浴や食事による直接的な加温等、体温を適正に保って腸内環境を改善できる。入力情報として、例えば「平熱36℃」が挙げられる。また、抗生物質の使用歴がある場合、抗生物質は疾患と無関係な常在菌を駆逐し、腸内細菌叢のバランスを崩すので、適正な使用を行うように調整する。入力情報として、例えば「抗生物質の使用歴あり」が挙げられる。
The
When the input information includes intestinal pH information as biological information in addition to intestinal bacterial information, pH has a great influence on the growth of bacteria. Therefore, adjusting pH is cited as an effective factor according to the bacteria to be increased or decreased. , Can improve the intestinal environment. As the input information, for example, "
When the input information includes the living information of the subject in addition to the intestinal bacterial information, adjustments suitable for the subject can be set based on the living information of the subject. For example, since body temperature affects the growth of bacteria (and the activity of digestive organs), it is possible to improve the intestinal environment by maintaining proper body temperature, such as direct heating by bathing or eating, based on the normal heat of the subject. As the input information, for example, "
中間層157bは、複数の層により構成される。中間層157bの各層は、複数のノードを備える。中間層157bにおける各層のノードは、前後の層に存在するノードと一方向に所望の重みとバイアスとによって結合される。ノード間の結合状態を特徴付ける重み及びバイアスは学習によって更新される。中間層157bは、各ノードを用いて演算して演算結果を出力層157cへ出力する。
The
出力層157cは、複数のノードを備える。出力層157cのノードは区別すべき行動aの数だけ用意される。本実施形態において、行動aは、調整であり、具体的には食品又はサプリメント、他の実効ファクターを含む情報である。 The output layer 157c includes a plurality of nodes. The number of nodes of the output layer 157c is prepared as many as the number of actions a to be distinguished. In this embodiment, the action a is an adjustment, specifically information including a food or supplement, or other effective factor.
出力層157cの各ノードは、各行動aに対するQ値を出力する。Q値は、状態sが示す状態において行動aを取った場合における、将来にわたって得られる収益の期待値であり、腸内細菌の変化情報である。学習モデル157は、対象者の腸内環境が良好となるような、即ち対象者の理想的な腸内細菌叢モデルに近づくような調整においてQ値が高くなり、腸内環境が悪化するような調整においてQ値が低くなるように学習される。
制御部11が、学習モデルからの指令に従って、学習モデル157の入力層に入力された情報に対し演算を行い、Q値を出力するように動作する。
Each node of the output layer 157c outputs a Q value for each action a. The Q value is an expected value of profits obtained in the future when the action a is taken in the state indicated by the state s, and is information on changes in intestinal bacteria. In the
The
以下、学習モデル157の生成方法について説明する。
制御部11は、次式に基づいて行動価値関数Q(s,a)を更新し、学習モデル157を特徴付けるパラメータを改善することによって、学習モデル157を生成する。
Q(st ,at )←Q(st ,at )+α(rt+1 +γmaxa'Q(st+1 , a’)−Q(st ,at ))…式(1)
Hereinafter, a method of generating the
The
Q (s t, a t) ← Q (s t, a t) + α (r t + 1 + γmax a 'Q (s t + 1, a') - Q (s t, a t)) ... formula (1 )
行動価値関数Q(s,a)は、状態sにおいて行動aを取った場合において、将来にわたって得られる収益の期待値である。rは報酬である。状態s、行動a、報酬rの添え字tは、時系列に繰り返す思考過程における1回分のステップを示す番号である。添え字tは、試行番号ともいう。行動決定後に状態が変化すると試行番号がインクリメントされる。式(1)における報酬rt+1 は、状態st において行動atが選択され、状態がst+1 になった場合に得られる報酬である。αは学習率、γは割引率である。行動a’は、状態st+1 において取り得る行動at+1 のうち、行動価値関数Q(st+1 ,at+1 )を最大化する行動である。maxa'Q(st+1 , a’)は、行動a’が選択されたことによって最大化された行動価値関数である。
学習モデル157において、例えば前記菌(2)の量が多く、多様性が維持される調整に対応するQ(s,a)は高くなる。
The action value function Q (s, a) is the expected value of the profit to be obtained in the future when the action a is taken in the state s. r is the reward. The subscript t of the state s, the action a, and the reward r is a number indicating one step in the thinking process that repeats in time series. The subscript t is also referred to as a trial number. If the state changes after the action is decided, the trial number is incremented. Reward r t + 1 in the formula (1) may act a t in state s t is selected, a reward condition is obtained when it becomes s t + 1. α is the learning rate and γ is the discount rate. The action a'is an action that maximizes the action value function Q (s t + 1 , at + 1 ) among the actions a t + 1 that can be taken in the state st + 1. max a 'Q (s t + 1, a') is a maximized action value function by the action a 'is selected.
In the
図34に示すように、行動価値関数Qは、腸内細菌の種類及び量を調整するための行動の選択肢が複数用意されている。具体的には、摂取すべき食品又はサプリメントの種類と、食品又はサプリメントの量が用意されている。例えばQ(s,サプリメントA100mg、豆50g)の場合、調整として、「サプリメントAを100mg、豆を50g」の摂取が提案される。また、Q(s,セロリ100g、サプリメントA50mg、豆50g)の場合、調整として、「セロリを100g、サプリメントAを50mg、豆を50g」の摂取が提案される。なお、食品及びサプリメントに加えて、上述の他の実効ファクターをも行動の選択肢に加えてもよい。
As shown in FIG. 34, the behavioral value function Q provides a plurality of behavioral options for adjusting the type and amount of intestinal bacteria. Specifically, the type of food or supplement to be ingested and the amount of food or supplement are prepared. For example, in the case of Q (s, supplement A 100 mg,
行動価値関数Q(s,a)の一例として、対象者の第1情報の腸内細菌情報に基づいて、対象者の腸内で理想の腸内細菌叢を得たい場合、
Q(s,サプリメントA100mg、豆50g):7
Q(s,セロリ100g、サプリメントA50mg、豆50g):8
Q(s,サプリメントB60mg、レタス100g、豆50g):5
Q(s,何もしない):0
が挙げられる。ここで、サプリメントAはb2 菌を50%含有し、サプリメントBはb2 菌を40%含有する。Q値は腸内細菌の変化情報に対応し、Q値が高い場合、対象者の腸内でb2 菌の比率が増加する。従って、Q値が最も高い「セロリ100g、サプリメントA50mg、豆50g」の調整を特定することができる。
対象者の第1情報として調整後の腸内細菌情報を取得し、b2 菌の比率が第1情報と比較して増加した場合、スコアDB142及びスコア付情報DB143を読み出して報酬を特定する。特定した報酬に基づいて、学習モデル157の定義情報に含まれるパラメータθを改善し、学習モデル157が出力するQ値の精度を向上させることができる。
As an example of the behavioral value function Q (s, a), when you want to obtain the ideal intestinal bacterial flora in the subject's intestine based on the intestinal bacterial information of the subject's first information,
Q (s, supplement A 100 mg,
Q (s,
Q (s, supplement B 60 mg,
Q (s, do nothing): 0
Can be mentioned. Here, supplement A contains 50% of b2 bacteria, and supplement B contains 40% of b2 bacteria. The Q value corresponds to the change information of intestinal bacteria, and when the Q value is high, the ratio of b2 bacteria increases in the intestine of the subject. Therefore, it is possible to identify the adjustment of "
When the adjusted intestinal bacterium information is acquired as the first information of the subject and the ratio of b2 bacteria increases as compared with the first information, the
第1情報が腸内細菌情報に加えて腸内のpH情報を含み、pHが8である場合の行動価値関数Q(s,a)の一例を示す。
Q(s,サプリメントA100mg、豆50g、ヨーグルトA150g):9
Q(s,セロリ100g、サプリメントA50mg、豆50g、ヨーグルトA200g):10
Q(s,サプリメントB60mg、レタス100g、豆50g、ヨーグルトA150g):7
Q(s,何もしない):0
ヨーグルトAはb2 菌を多く含むとともに、腸内のpHを酸性側に変える乳酸菌を多く含む。
An example of the behavioral value function Q (s, a) when the first information includes the intestinal pH information in addition to the intestinal bacterial information and the pH is 8.
Q (s, supplement A 100 mg,
Q (s,
Q (s, supplement B 60 mg,
Q (s, do nothing): 0
Yogurt A contains a large amount of b2 bacteria and also contains a large amount of lactic acid bacteria that change the pH in the intestine to the acidic side.
第1情報が腸内細菌情報に加えて平熱の情報を含み、平熱が36℃である場合の行動価値関数Q(s,a)の一例を示す。
Q(s,サプリメントA100mg、豆50g、湯船に浸かる時間を30分にする):8
Q(s,セロリ100g、サプリメントA50mg、豆50g、セロリを加温):9
Q(s,サプリメントB60mg、レタス100g、豆50g、レタスを加温):6
Q(s,何もしない):0
An example of the behavioral value function Q (s, a) when the first information includes information on normal temperature in addition to information on intestinal bacteria and the normal temperature is 36 ° C. is shown.
Q (s, supplement A 100 mg,
Q (s,
Q (s, supplement B 60 mg,
Q (s, do nothing): 0
第1情報が腸内細菌情報に加えて「抗生物質の使用歴あり」の情報を含む場合の行動価値関数Q(s,a)の一例を示す。
Q(s,サプリメントA100mg、豆50g、抗生物質の使用を1日1回に):8
Q(s,セロリ100g、サプリメントA50mg、豆50g、抗生物質の使用を中止):10
Q(s,サプリメントB60mg、レタス100g、豆50g、抗生物質の使用を1日1回に):6
Q(s,何もしない):0
An example of the behavioral value function Q (s, a) when the first information includes the information of "history of antibiotic use" in addition to the intestinal bacterial information is shown.
Q (s, supplement A 100 mg,
Q (s,
Q (s, supplement B 60 mg,
Q (s, do nothing): 0
第1情報が腸内細菌情報に加えて腸内細菌メタゲノム情報を含み、脂質代謝酵素量が少ない場合の行動価値関数Q(s,a)の一例を示す。
Q(s,サプリメントA100mg、豆50g、脂っぽい食品を避ける):8
Q(s,セロリ100g、サプリメントA50mg、豆50g、脂っぽい食品を避ける):9
Q(s,サプリメントB60mg、レタス100g、豆50g、脂っぽい食品を避ける):5
Q(s,何もしない):0
An example of the behavioral value function Q (s, a) when the first information includes the intestinal bacterial metagenomic information in addition to the intestinal bacterial information and the amount of lipid-metabolizing enzyme is small is shown.
Q (s, supplement A 100 mg,
Q (s,
Q (s, supplement B 60 mg,
Q (s, do nothing): 0
図35は学習モデル157の生成手順を説明するフローチャートである。
制御部11は、学習モデル157の定義情報を初期化する(S101)。定義情報は、学習モデル157の構造情報、学習モデル157で用いられるノード間の重み及びバイアス等の各種パラメータ等を含む。以下、学習モデル157の定義情報に含まれる各種パラメータを便宜的にパラメータθとする。
FIG. 35 is a flowchart illustrating the generation procedure of the
The
制御部11は、第1情報を取得する(S102)。
The
制御部11は、取得した第1情報を学習モデル157の入力層157aへ入力し、学習モデル157による演算を実行することによって、Q値を取得する(S103)。入力層157aに入力された情報は中間層157bに与えられる。中間層157bでは、各ノードにおいて直前の層からの入力に対する重みの乗算、バイアスの加算、活性化関数を用いた演算が行われ、演算結果が出力層157cへ出力される。出力層157cは、各ノードを通じてQ値を出力する。制御部11は、算出した各行動(調整)のQ値を取得する。
The
制御部11は、対象者が取るべき調整を選択する。制御部11は、Q値に基づいて、調整としての食品又はサプリメントを選択する(S104)。上述の場合、Q(s,セロリ100g、サプリメントA50mg、豆50g)が最も高いので、「セロリ100g、サプリメントA50mg、豆50g」の調整を選択する。
The
制御部11は、食品又はサプリメントを摂取した後の対象者の腸内細菌情報を取得する(S105)。
The
制御部11は、報酬を取得する(S106)。
図36は、報酬取得のサブルーチンの処理を示すフローチャートである。
制御部11は、スコアDB142及びスコア付情報DB143を読み出す(S111)。
制御部11は、S105で取得した腸内細菌情報に基づき、調整後の腸内細菌の変化情報を取得する(S112)。
制御部11は、腸内細菌の変化情報、スコアDB142、及びスコア付情報DB143に基づいて、報酬を算出し(S113)、リターンする。
例えば
a1 菌 b2 菌 c5 菌 d6 菌 e2 菌
前回の腸内細菌情報 10% 15% 55% 15% 5%
調整後の腸内細菌情報 15% 30% 45% 10% 0%
とする。ここで、a1 菌、b2 菌、c5 菌、d6 菌、e2 菌はスコア付情報DB143の夫々Aの菌、Bの菌、Cの菌、Dの菌、Eの菌に属する。上述の腸内細菌情報に基づく調整の例の場合、腸内の全ての菌の種類及び比率に基づくQ値は「8」である。Eの菌の比率が大きい場合、Q値は「−5」等の負の値になる。
a1 菌はスコア付情報DB143の「Lactobacillus plantarum」であり、増加量は5%であるので、報酬は「+2」である。b2 菌は「B.ruminantium」であるので、報酬は「+1」である。この場合、Q値は「11」になる。a1 菌が20%増加した場合、スコア付情報DB143より、Cの菌に属することになるので、報酬は「0」である。Eの菌に属する「Salmonella」の場合、比率に関わらず、存在するだけで報酬は「−2」になる。報酬は、式(1)におけるrt+1 である。
The
FIG. 36 is a flowchart showing the processing of the reward acquisition subroutine.
The
The
The
For example
a1 bacteria b2 bacteria c5 bacteria d6 bacteria e2 bacteria Previous
Adjusted intestinal
And. Here, the a1 bacterium, the b2 bacterium, the c5 bacterium, the d6 bacterium, and the e2 bacterium belong to the bacterium A, the bacterium B, the bacterium C, the bacterium D, and the bacterium E, respectively, of the scored information DB143. In the case of the above-mentioned example of adjustment based on intestinal bacterial information, the Q value based on the types and ratios of all bacteria in the intestine is "8". When the ratio of bacteria of E is large, the Q value becomes a negative value such as "-5".
The a1 bacterium is "Lactobacillus plantarum" in the scored
制御部11は、目的関数の値を算出する(S107)。行動価値関数Q(s,a)を適切に更新するためには、行動価値関数Q(s,a)を出力する学習モデル157の最適化が必要である。式(1)の(rt+1 +γmaxa'Q(st+1 , a’)−Q(st ,at )で表される、TD(Temporal Difference)誤差を最小化する目的関数によって、学習モデル157を特徴付けるパラメータθを改善する。
具体的には、制御部11は、入力された腸内細菌情報と、報酬付与後のQ値との組み合わせを多数補助記憶部14に記憶していく。制御部11は蓄積された腸内細菌情報と報酬付与後のQ値との組み合わせを教師データとして、誤差逆伝播法等により、学習モデル157を学習させる。なお、制御部11は補助記憶部14に記憶したシミュレータを用いて、入力腸内細菌情報と、Q値に基づき提案された行動によりサプリメント等を摂取した後の腸内細菌情報とに基づき、報酬を求めてもよい。また制御部11はε-greedy法を用いて、所定の確率で任意の行動を選択するようにしてもよい。また本実施形態では摂取後の腸内細菌情報に基づき即時報酬を算出する例を示したが、摂取後の複数日に渡る腸内細菌情報に基づく報酬を付与してもよい。さらに、制御部11は現在の腸内細菌情報を入力したが、当該情報に加えて、過去数日間の腸内細菌情報を入力して学習させてもよい。
The
Specifically, the
制御部11は、学習が終了したか否かを判定する(S108)。TD誤差が充分に小さいか否かを判定するための閾値を予め決定してあり、目的関数の値が閾値以下である場合、制御部11は、学習が終了したと判定する。
The
制御部11は、学習が終了していないと判定した場合(S108:NO)、行動価値関数Q(s,a)を更新する(S109)。例えば、制御部11は、TD誤差のパラメータθによる偏微分に基づいて目的関数を小さくするパラメータθの変化方向を特定し、パラメータθを変化させる。パラメータθの変化方向の特定は、TD誤差のパラメータθによる偏微分に限定されず、各種の勾配降下法を用いることができる。以上の処理により、行動価値関数Q(s,a)がターゲットに近づくようにパラメータθを変化させることができる。行動価値関数Q(s,a)を更新した後、制御部11は、処理をS103へ戻す。
When the
制御部11は、S108において学習が終了したと判定した場合(S108:YES)、学習モデル157の定義情報を更新し(S110)、終了する。制御部11は、学習によって得られたθを、調整を評価する際に参照されるべき学習モデル157の定義情報として補助記憶部14に記憶させる。
When the
以上のように、本実施形態では、行動価値関数(s,a)の値を最大化する行動aを選択する処理と、選択した行動(調整)aに基づき調整し、調整後の腸内細菌情報を取得する処理とを繰り返しながら、行動価値関数(s,a)を最適化することによって、学習モデル157を生成できる。学習済みの学習モデル157は、端末2及び3に配信してもよい。
As described above, in the present embodiment, the process of selecting the action a that maximizes the value of the action value function (s, a) and the adjusted intestinal bacteria based on the selected action (adjustment) a. The
次に、学習モデル157を用いた調整の特定手順について説明する。
図37は、学習モデル157を用いた調整の特定処理の手順を示すフローチャートである。
制御部11は、第1情報を取得し、第1情報を対象者情報DB141に記憶する(S121)。第1情報として、腸内細菌情報が挙げられる。加えて、健康時の腸内細菌情報、腸内細菌以外の生体情報、生活情報、及び嗜好を取得してもよい。
Next, a procedure for specifying adjustment using the
FIG. 37 is a flowchart showing a procedure for specifying adjustment processing using the
The
制御部11は、取得した情報を学習モデル157の入力層157aに入力することによって、学習モデル157による演算を実行する(S122)。入力層157aに入力された第1情報は中間層157bに与えられる。中間層157bでは、各ノードにおいて直前の層からの入力に対する重みの乗算、バイアスの加算、活性化関数を用いた演算が行われ、演算結果が出力層157cへ出力される。出力層157cは、各ノードを通じて、Q値を出力する。
The
制御部11は、学習モデル157の演算結果として得られるQ値を出力層157cから取得する(S123)。
The
制御部11は、調整を評価する(S124)。学習モデル157は、出力層157cが備える各ノードから、調整aの夫々についてQ値を出力する。制御部11は、出力層157cの各ノードから出力されるQ値を参照することによって、調整を評価する。例えば、制御部11は、出力層157cの各ノードから出力されるQ値のうち、最も高い値を示す腸内細菌情報に対応した調整aを、最も好ましい調整aと評価できる。最も高い値を示す腸内細菌情報は、対象者に理想的な腸内細菌叢モデルに近似する。上述の例の場合、「セロリ100g、サプリメントA50mg、豆50g」の調整の評価が最も高い。
制御部11は、最も好ましいと評価した調整aを調整として特定し、対象者情報DB141に記憶する(S125)。対象者情報DB141のNo.1の場合、増やしたいa菌(B.ruminantium)に対応して、栄養成分として「マンニトール」、食品として「セロリ100g」及び「豆50g」、サプリメントとして「サプリメントA50mg」を記憶する。制御部11は調整aを端末2へ送信し(S126)、処理を終了する。
端末2の制御部21は、調整aを受信し(S131)、対象者情報DB262に記憶する。
制御部21は、調整aを表示パネル25に表示して提案し(S132)、処理を終了する。
The
The
The
The
以上のように、制御部11は、学習モデル157を用いることによって、対象者の腸内細菌情報に従って調整を良好に評価できる。
As described above, the
本実施形態によれば、学習モデル157に、対象者の腸内細菌に係る第1情報を入力して、調整の評価を取得して調整を特定し、対象者の腸内の腸内細菌の種類及び量を良好に改善することができる。
そして、調整する腸内細菌の種類及び量に応じた食品又はサプリメントの情報を対象者の端末へ出力し、食品の所定の成分又はサプリメントにより、対象者の所定の腸内細菌の量を良好に増減させることができる。
なお、本実施形態においては、深層強化学習の例としてDQNを用いた場合を示しているがこれに限定されるものではない。SARSA、Actor-Critic、Policy gradients等の他の学習方法を用いてもよい。
According to the present embodiment, the first information relating to the intestinal bacteria of the subject is input to the
Then, the information of the food or supplement according to the type and amount of the intestinal bacteria to be adjusted is output to the terminal of the subject, and the predetermined amount of the intestinal bacteria of the subject is satisfactorily adjusted by the predetermined ingredient or supplement of the food. It can be increased or decreased.
In this embodiment, the case where DQN is used as an example of deep reinforcement learning is shown, but the present invention is not limited to this. Other learning methods such as SARSA, Actor-Critic, Policy gradients, etc. may be used.
今回開示された実施形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiments disclosed this time should be considered as exemplary in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is indicated by the scope of claims, not the above-mentioned meaning, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims.
1 情報処理装置
2、3 端末
4 野菜・サプリメント販売機
10 情報処理システム
11、21、31、41 制御部
111 第1取得部
112 調整特定部
113 調理特定部
114 メニュー特定部
115 加工食品特定部
116 出力部
117 第2取得部
118 生成部
119 報酬特定部
120 更新部
121 調整設定部
12、22、32、42 主記憶部
13、23、33、43 通信部
14、26、36、46 補助記憶部
140 情報処理プログラム
141 対象者情報DB
154 調整DB
155 レシピ履歴DB
156、157 学習モデル
1
154 Adjustment DB
155 Recipe history DB
156, 157 learning model
Claims (19)
前記第1情報、腸内細菌に係る第2情報、及び、腸内細菌の栄養、食品の成分、又はサプリメントに係る第3情報に基づいて、前記対象者に推奨される腸内細菌の調整情報を特定する特定部と、
特定した前記調整情報を出力する出力部と
を備える情報処理装置。 The acquisition department that acquires the first information including the intestinal bacterial information of the subject,
Based on the first information, the second information on the intestinal bacteria, and the third information on the nutrition of the intestinal bacteria, food components, or supplements, the adjustment information on the intestinal bacteria recommended for the subject. With a specific part that identifies
An information processing device including an output unit that outputs the specified adjustment information.
前記取得部が取得した前記第1情報に応じて、前記データベースから調整情報を特定する、請求項1に記載の情報処理装置。 Based on the second information and the third information, a database storing adjustment information corresponding to the first information is provided.
The information processing apparatus according to claim 1, wherein adjustment information is specified from the database according to the first information acquired by the acquisition unit.
前記特定部は、前記データベースのデータを教師データとし、第1情報を入力した場合に、調整情報を出力する学習モデルに、取得した前記対象者の前記第1情報を入力して調整情報を特定する、請求項1に記載の情報処理装置。 Based on the second information and the third information, a database storing adjustment information corresponding to the first information is provided.
The specific unit uses the data of the database as teacher data, and when the first information is input, inputs the acquired first information of the target person into the learning model that outputs the adjustment information to specify the adjustment information. The information processing apparatus according to claim 1.
前記第1情報及び前記第2情報に基づいて、前記対象者に適した腸内細菌の構成を特定し、
特定した前記腸内細菌の構成、及び前記第3情報に基づいて、前記調整情報を特定する、請求項1に記載の情報処理装置。 The specific part is
Based on the first information and the second information, the composition of intestinal bacteria suitable for the subject was identified.
The information processing apparatus according to claim 1, wherein the adjustment information is specified based on the identified composition of the intestinal bacterium and the third information.
前記特定部は、
前記第1データベースのデータを教師データとし、第1情報を入力した場合に、対象者に適した腸内細菌の構成を出力する第1学習モデルに、取得した前記対象者の前記第1情報を入力して腸内細菌の構成を特定し、
前記第2データベースのデータを教師データとし、腸内細菌の構成を入力した場合に、調整情報を出力する第2学習モデルに、特定した前記腸内細菌の構成を入力して調整情報を特定する、請求項4に記載の情報処理装置。 Based on the second information, corresponding to the first information, the first database storing the composition of the intestinal bacteria suitable for the subject, and based on the third information, corresponding to the composition of the intestinal bacteria. Equipped with a second database that stores adjustment information
The specific part is
When the data of the first database is used as the teacher data and the first information is input, the acquired first information of the subject is used in the first learning model that outputs the composition of the intestinal bacteria suitable for the subject. Enter to identify the composition of gut microbiota
When the data of the second database is used as the teacher data and the composition of the intestinal bacterium is input, the composition of the specified intestinal bacterium is input to the second learning model that outputs the adjustment information to specify the adjustment information. , The information processing apparatus according to claim 4.
第1情報、及び、対象者に推奨される腸内細菌の調整情報に基づいて、調整情報の評価を、関数を用いて表す深層強化学習モデルを生成する生成部と、
取得した前記対象者の前記第1情報を前記深層強化学習モデルに入力し、調整情報を特定する特定部と、
特定した前記調整情報を出力する出力部と
を備える情報処理装置。 The acquisition department that acquires the first information including the intestinal bacterial information of the subject,
A generator that generates a deep reinforcement learning model that expresses the evaluation of the adjustment information using a function based on the first information and the adjustment information of the intestinal bacteria recommended for the subject.
A specific unit that inputs the acquired first information of the target person into the deep reinforcement learning model and specifies adjustment information, and
An information processing device including an output unit that outputs the specified adjustment information.
特定した前記調整情報に係る調整をした後の前記対象者の第1情報における前記対象者に有益な腸内細菌の比率が摂取前の第1情報と比較して増加した場合、その比率に応じてプラスの報酬を特定し、前記比率が摂取前の第1情報と比較して減少した場合、その比率に応じてマイナスの報酬を特定する報酬特定部と、
特定した報酬に基づいて前記関数を更新する更新部と
を備える、請求項6又は7に記載の情報処理装置。 The generator
When the ratio of intestinal bacteria beneficial to the subject in the first information of the subject after the adjustment related to the specified adjustment information is increased as compared with the first information before ingestion, it corresponds to the ratio. When the positive reward is specified and the ratio decreases compared to the first information before ingestion, the reward specific part that specifies the negative reward according to the ratio, and
The information processing apparatus according to claim 6 or 7, further comprising an update unit that updates the function based on the specified reward.
前記食品の調理方法を特定する調理特定部を備え、
前記出力部は、特定した調理方法を出力する、請求項12又は13に記載の情報処理装置。 The adjustment information is information on the food product, and is
It is equipped with a cooking specific part that specifies the cooking method of the food.
The information processing device according to claim 12 or 13, wherein the output unit outputs a specified cooking method.
前記食品に係るメニューを特定するメニュー特定部を備え、
前記出力部は、特定した前記メニューを出力する、請求項12から14までのいずれか1項に記載の情報処理装置。 The adjustment information is information on the food product, and is
It is equipped with a menu specifying part that specifies the menu related to the food.
The information processing device according to any one of claims 12 to 14, wherein the output unit outputs the specified menu.
前記食品とともに用いる加工食品を特定する加工食品特定部を備え、
前記出力部は、特定した前記加工食品を出力する、請求項12から15までのいずれか1項に記載の情報処理装置。 The adjustment information is information on the food product, and is
It is equipped with a processed food identification unit that specifies processed foods to be used with the foods.
The information processing device according to any one of claims 12 to 15, wherein the output unit outputs the specified processed food.
前記第1情報、腸内細菌に係る第2情報、及び、腸内細菌の栄養、食品の成分、又はサプリメントに係る第3情報に基づいて、前記対象者に推奨される腸内細菌の調整情報を特定し、
特定した前記調整情報を出力する、情報処理方法。 Obtain the first information including the intestinal bacterial information of the subject,
Based on the first information, the second information on the intestinal bacteria, and the third information on the nutrition of the intestinal bacteria, food components, or supplements, the adjustment information on the intestinal bacteria recommended for the subject. Identify and
An information processing method that outputs the specified adjustment information.
前記第1情報、腸内細菌に係る第2情報、及び、腸内細菌の栄養、食品の成分、又はサプリメントに係る第3情報に基づいて、前記対象者に推奨される腸内細菌の調整情報を特定し、
特定した前記調整情報を出力する
処理をコンピュータに実行させるコンピュータプログラム。 Obtain the first information including the intestinal bacterial information of the subject,
Based on the first information, the second information on the intestinal bacteria, and the third information on the nutrition of the intestinal bacteria, food components, or supplements, the adjustment information on the intestinal bacteria recommended for the subject. Identify and
A computer program that causes a computer to execute a process that outputs the specified adjustment information.
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-
2019
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