KR20240076868A - System and method for estimating the possibility of obesity based on physical growth data using growth prediction ai model - Google Patents

System and method for estimating the possibility of obesity based on physical growth data using growth prediction ai model Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 성장 예측 AI 모델을 이용하여 영유아 성장 발달 데이터에 기초한 비만도를 예측하는 방법으로서, 상기 방법은 영유아들에 대한 성별, 키 및 몸무게를 포함하는 신체 정보 데이터인 제1 데이터를 획득하여 데이터베이스에 저장하는 단계, 영유아들에 대한 신체 활동 데이터인 제2 데이터를 획득하여 상기 데이터베이스에 저장하는 단계, 상기 제1 및 제2 데이터를 정규화하고 카테고리 분류하는 단계, 정규화된 상기 제1 및 제2 데이터를 기초로 상기 성장 예측 AI 모델의 영유아 성장 곡선을 통해 n 개월 후의 비만도를 예측하는 단계, 상기 n 개월 후 상기 제1 및 제2 데이터를 재획득하여 데이터베이스에 저장하는 단계, 상기 예측된 비만도 및 재획득된 제1 데이터를 바탕으로 성장 예측 AI 모델을 학습시키는 단계, 상기 학습된 성장 예측 AI 모델을 통해 m 개월 후의 비만도를 예측하는 단계 및 상기 예측된 비만도를 비만 위험도를 분석하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.A method of predicting obesity based on infant growth and development data using a growth prediction AI model according to an embodiment of the present invention, wherein the method uses first data, which is physical information data including gender, height, and weight for infants and toddlers. Obtaining and storing in a database, Obtaining second data, which is physical activity data for infants and toddlers, and storing in the database, Normalizing and categorizing the first and second data, Normalizing the first and second data And predicting obesity after n months through the infant growth curve of the growth prediction AI model based on the second data, reacquiring the first and second data after the n months and storing them in a database, the prediction A step of training a growth prediction AI model based on the obtained obesity level and the re-acquired first data, predicting the obesity level after m months through the learned growth prediction AI model, and analyzing the predicted obesity level to determine the risk of obesity. It is characterized by including.

Description

성장 예측 AI 모델을 이용하여 영유아 성장 발달 데이터에 기초한 비만도를 예측하는 방법 및 그에 대한 시스템{SYSTEM AND METHOD FOR ESTIMATING THE POSSIBILITY OF OBESITY BASED ON PHYSICAL GROWTH DATA USING GROWTH PREDICTION AI MODEL}Method and system for predicting obesity based on infant growth and development data using growth prediction AI model {SYSTEM AND METHOD FOR ESTIMATING THE POSSIBILITY OF OBESITY BASED ON PHYSICAL GROWTH DATA USING GROWTH PREDICTION AI MODEL}

본 발명은 일반적으로 영유아 및 아동(이하 '영유아'라고 함)의 성장 발달 데이터를 기반으로 비만도를 예측하는 시스템 및 방법에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 의학적 진단 방법이 아니라, 신체 측정 데이터 및 신체 활동 테이터를 이용하여 성장 예측 AI 모델을 통해 더욱 더 정확하고 표준화된 비만 위험도를 예측하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention generally relates to a system and method for predicting obesity based on growth and development data of infants and children (hereinafter referred to as 'infants'), and more specifically, to a system and method for predicting obesity, not to a medical diagnosis method, but rather to anthropometry data and physical activity. This relates to a system and method for predicting more accurate and standardized obesity risk through a growth prediction AI model using data.

영유아의 비만이란 같은 또래 집단과 비교하여 상대적으로 비만인 상태를 말하고, 일반적으로 키와 몸무게로 결정되는 체질량지수(BMI)가 상기 비만도를 결정하는 일반적이고 쉬운 방법으로 알려져 있다. Obesity in infants and young children refers to a state of being relatively obese compared to the same peer group, and body mass index (BMI), which is generally determined by height and weight, is known to be a common and easy way to determine the degree of obesity.

비만은 유전적 요인이나 환경적 요인이 원인이 되는 일차성 비만과 중추신경계 이상, 내분비계 질환, 약물 등에 의한 이차성 비만으로 나눠지며 99% 이상이 일차성 비만으로 나타나고 있다. 실제로 부모 모두가 비만일 경우 자녀가 비만일 확률이 70~80%이며, 어머니가 비만일 경우 자녀의 비만 위험성이 2배 높아지는 것으로 알려져 있다. 최근 식생활의 서구화와 과도한 교육으로 인해 청소년들의 활동량이 급격히 줄면서 비만 유병률이 높아지고 있는 추세이다. Obesity is divided into primary obesity, which is caused by genetic or environmental factors, and secondary obesity, which is caused by central nervous system abnormalities, endocrine diseases, drugs, etc., and more than 99% of cases are primary obesity. In fact, if both parents are obese, there is a 70-80% chance that the child will be obese, and if the mother is obese, the risk of obesity in the child is known to be doubled. Recently, the prevalence of obesity is increasing as the amount of activity among adolescents has drastically decreased due to the westernization of eating habits and excessive education.

특히, 2020년 발생한 코로나 19사태로 인해 신체 활동 감소로 인해 영유아를 포함한 소아 청소년의 비만이 급격히 증가한 것으로 보인다. 국민건강보험공단에 따르면 코로나 19 이전인 2019년 상반기 대비 2021년 상반기의 9세 이하 영유아들의 비만 진료량은 45.3% 증가하였고, 10대 청소년도 29.6% 증가한 것으로 나타났다. In particular, obesity among children and adolescents, including infants and toddlers, appears to have increased rapidly due to a decrease in physical activity due to the COVID-19 incident that occurred in 2020. According to the National Health Insurance Corporation, the amount of obesity treatment for infants and children under 9 years old increased by 45.3% in the first half of 2021 compared to the first half of 2019 before COVID-19, and the number of teenagers also increased by 29.6%.

이러한 영유아를 포함하는 아동 청소년의 비만은 성인기 비만으로 이어지고, 심혈관 질환 및 당뇨 등과 같은 대사성 질환을 조기에 발생시키는 요인이 된다. 더 나아가, 아동 청소년들의 심리 사회적 발달에도 영향을 주어 비만으로 인한 자존감 저하, 우울증, 또래로부터 소외, 정서불안 등의 문제점도 보고되고 있다.Obesity in children and adolescents, including infants and toddlers, leads to obesity in adulthood and is a factor in the early development of metabolic diseases such as cardiovascular disease and diabetes. Furthermore, it affects the psychosocial development of children and adolescents, and problems such as low self-esteem, depression, alienation from peers, and emotional anxiety due to obesity have been reported.

사정이 이러함에도 불구하고, 아직 사회적으로 영유아 비만 문제에 대한 심각성을 제대로 인식하고 있지 못하고 있다. 더구나, 현재까지는 직접적으로 병원 내원을 통해 임상전문가인 의사가 키, 몸무게 등 성장 발달 데이터를 분석하고 아동 및 보호자에게 상담하는 전통적 의료 서비스를 통해서만 영유아의 미래 시점의 비만 위험도에 대한 조언을 들을 수 있다. 이러한 전통적 서비스 방법에 따르면, 전문가가 직접 비만을 진단하고 설명을 해야 하므로, 많은 대상자를 모니터링하는 데 한계가 있을 뿐만 아니라, 각 전문가의 비만 스크리닝 임상 능력에 따른 격차가 발생하게 된다. Despite these circumstances, society is still not properly aware of the seriousness of the problem of obesity in infants and young children. Moreover, to date, advice on the future risk of obesity in infants and young children can only be received through traditional medical services, where a doctor, a clinical expert, analyzes growth and development data such as height and weight and provides counseling to the child and guardian through a direct visit to the hospital. . According to this traditional service method, an expert must directly diagnose and explain obesity, which not only limits monitoring a large number of subjects, but also creates a gap depending on each expert's clinical ability in obesity screening.

따라서, 표준화되고 시스템화된 영유아 비만도 모델을 개발하여 현재 비만인 또는 비만 위험도가 큰 영유아를 조기에 파악하여 그에 맞는 조치를 취함으로써, 성인기 비만, 고혈압 등 전신질환을 예방할 수 있는 시스템이 요구된다. Therefore, there is a need for a system that can prevent systemic diseases such as obesity and high blood pressure in adulthood by developing a standardized and systemized infant obesity model to identify infants who are currently obese or at high risk of obesity at an early stage and take appropriate measures.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 영유아의 키, 몸무게 등의 신체 정보 데이터 및 지구력, 순발력, 평형성 및 민첩성에 관한 데이터인 신체 활동 데이터를 이용하여 소정 시점의 영유아의 비만도 또는 비만 위험도를 예측할 수 있는 방법을 제공함으로써, 비만 위험도가 큰 영유아를 조기에 파악할 수 있는 시스템과 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention is intended to solve the above problems, and uses physical information data such as height and weight of infants and physical activity data such as data on endurance, agility, balance, and agility to determine the infant's obesity level or risk of obesity at a certain point in time. The purpose is to provide a system and method for early identification of infants and young children at high risk of obesity by providing a method to predict.

본 발명의 또 다른 목적은 소정 시점의 영유아의 비만도 예측값과 상기 소정 시점에서 획득한 영유아의 신체 정보 데이터로부터 도출되는 실제 비만도로부터 예측 변수의 가중치를 조정함으로써, 보다 정확한 비만도 예측을 가능하게 하는 시스템과 방법을 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a system that enables more accurate prediction of obesity by adjusting the weight of the predictor variable from the predicted value of the infant's obesity at a given point in time and the actual obesity derived from the infant's physical information data acquired at the given time. It provides a method.

본 발명의 다른 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들이 첨부된 도면들과 연관된 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다.Other objects, specific advantages and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description and preferred embodiments taken in conjunction with the accompanying drawings.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 성장 예측 AI 모델을 이용하여 영유아 성장 발달 데이터에 기초한 비만도를 예측하는 방법으로서, 상기 방법은 영유아들에 대한 성별, 키 및 몸무게를 포함하는 신체 정보 데이터인 제1 데이터를 획득하여 데이터베이스에 저장하는 단계, 영유아들에 대한 신체 활동 데이터인 제2 데이터를 획득하여 상기 데이터베이스에 저장하는 단계, 상기 제1 및 제2 데이터를 정규화하고 카테고리 분류하는 단계, 정규화된 상기 제1 및 제2 데이터를 기초로 상기 성장 예측 AI 모델의 영유아 성장 곡선을 통해 n 개월 후의 비만도를 예측하는 단계, 상기 n 개월 후 상기 제1 및 제2 데이터를 재획득하여 데이터베이스에 저장하는 단계, 상기 예측된 비만도 및 재획득된 제1 데이터를 바탕으로 성장 예측 AI 모델을 학습시키는 단계, 상기 학습된 성장 예측 AI 모델을 통해 m 개월 후의 비만도를 예측하는 단계 및 상기 예측된 비만도를 기초로 비만 위험도를 분석하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. A method of predicting obesity based on growth and development data of infants and toddlers using a growth prediction AI model according to an embodiment of the present invention to achieve the above object, the method includes body weight including gender, height and weight for infants and toddlers. Obtaining first data, which is information data, and storing it in a database; Obtaining second data, which is physical activity data for infants and toddlers, and storing it in the database; Normalizing and categorizing the first and second data; , predicting obesity after n months through the infant growth curve of the growth prediction AI model based on the normalized first and second data, reacquiring the first and second data after n months and storing them in the database. storing, training a growth prediction AI model based on the predicted obesity and the re-acquired first data, predicting obesity after m months through the learned growth prediction AI model, and predicting the predicted obesity. It is characterized by including the step of analyzing the risk of obesity as a basis.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 비만도 예측값은 상기 제1 데이터를 기초로 한 예측값과 상기 제2 데이터를 기초로 한 예측값을 각각 산출하고, 상기 각각의 예측값을 각각의 가중치에 따라 합한 값이고, 상기 성장 예측 AI 모델을 학습시키는 단계는 상기 예측한 비만도와 재획득된 제1 데이터를 비교하고, 상기 비교 결과에 따라 상기 비만도 예측에 사용되는 상기 가중치를 조정하는 것을 특징으로 한다. 상기 가중치는 상기 비만도 예측값에 대한 상기 1 데이터에 기초한 예측값과 상기 제2 데이터에 기초한 예측값의 각각의 비율이다. According to another embodiment of the present invention, the predicted value of obesity is a value obtained by calculating a predicted value based on the first data and a predicted value based on the second data, and adding the respective predicted values according to their respective weights. , The step of learning the growth prediction AI model is characterized by comparing the predicted obesity level and the re-acquired first data, and adjusting the weight used to predict the obesity level according to the comparison result. The weight is a ratio of the predicted value based on the first data and the predicted value based on the second data for the predicted value of obesity.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 제2 데이터는 지구력, 순발력, 평형성 및 민첩성에 관한 데이터를 포함하는 것을 특징으로 한다. According to another embodiment of the present invention, the second data includes data on endurance, agility, balance, and agility.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 분류된 카테고리 정보 및/또는 분석된 비만 위험도 정보를 사용자에게 디스플레이상에 시각화된 형태로 제공하는 것을 특징으로 한다. 상기 분류된 카테고리 정보 또는 분석된 비만 위험도 정보에 기초하여 영유아의 식단이나 신체 활동을 추천하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. According to another embodiment of the present invention, classified category information and/or analyzed obesity risk information is provided to the user in a visualized form on a display. and recommending a diet or physical activity for infants and young children based on the classified category information or the analyzed obesity risk information.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 제1 및 제2 데이터는 주기적으로 획득되고, 상기 주기는 매년, 분기별, 매달, 매주 등을 포함하는 것을 특징으로 한다. According to another embodiment of the present invention, the first and second data are acquired periodically, and the cycle includes yearly, quarterly, monthly, weekly, etc.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 인공지능 알고리즘을 이용하여 영유아 성장 발달 데이터에 기초한 비만도를 예측하는 시스템은 사용자의 성별, 키 및 몸무게를 포함하는 신체 정보 데이터와 신체 활동 데이터를 제공하는 단말 및 상기 단말과 네트워크로 연결되고, 상기 단말로부터 제공되는 상기 신체 정보 데이터와 신체 활동 데이터를 분석하여 소정 시점의 비만도를 예측하고, 상기 비만도 정보를 상기 단말로 제공하는 비만도 예측 서버를 포함하여 구성되고, 상기 비만도 예측 서버는 상기 단말로부터 제공된 데이터를 데이터베이스화하여 저장하는 저장부, 상기 저장부의 데이터를 인공지능(AI)으로 학습하여 상기 사용자의 소정 시점의 비만도를 예측하는 비만도 예측 연산부, 및 상기 비만도 예측 연산부에서 예측된 비만도 정보를 상기 단말에 제공하는 비만도 정보 제공부를 포함하는 것을 특징으로 한다. A system for predicting obesity based on infant growth and development data using an artificial intelligence algorithm according to another embodiment of the present invention includes a terminal that provides physical information data and physical activity data including the user's gender, height, and weight, and the above. It is configured to include an obesity prediction server that is connected to a terminal and a network, analyzes the body information data and physical activity data provided from the terminal, predicts obesity at a certain point in time, and provides the obesity information to the terminal, The obesity prediction server includes a storage unit that stores the data provided from the terminal in a database, an obesity prediction calculation unit that learns the data in the storage unit using artificial intelligence (AI) to predict the user's obesity level at a predetermined point in time, and an obesity prediction calculation unit. It is characterized by comprising an obesity information providing unit that provides obesity information predicted in to the terminal.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 비만도 예측 연산부는 상기 단말로부터의 상기 신체 정보 데이터에 기초하여 소정 시점의 신체 정보를 예측하는 제1 예측부, 상기 단말로부터의 상기 신체 활동 데이터에 기초하여 소정 시점의 신체 정보를 예측하는 제2 예측부, 상기 제1 예측부와 상기 제2 예측부의 예측값 각각에 부여되는 가중치를 결정하는 가중치 결정부를 포함하고, 상기 소정 시점의 비만도는 상기 제1 예측부 및 제2 예측부로부터의 예측값과 상기 가중치 결정부로부터의 가중치에 의거하여 예측될 수 있는 것을 특징으로 한다. According to another embodiment of the present invention, an obesity prediction calculation unit includes a first prediction unit that predicts body information at a certain point in time based on the body information data from the terminal, and a first prediction unit that predicts body information at a certain point in time based on the body information data from the terminal. a second prediction unit that predicts body information at a point in time; a weight determination unit that determines a weight given to each of the predicted values of the first prediction unit and the second prediction unit; and the obesity level at the predetermined time point is determined by the first prediction unit and the second prediction unit. It is characterized in that it can be predicted based on the predicted value from the second prediction unit and the weight from the weight determination unit.

본 발명의 또 다른 실시예는 상기 본 발명에 따른 비만도 예측 방법을 수행하도록 동작하는 프로그램이 내장된 컴퓨터 판독가능 기록매체나 상기 기록매체에 저장된 프로그램을 포함한다. Another embodiment of the present invention includes a computer-readable recording medium embedded with a program that operates to perform the obesity prediction method according to the present invention, or a program stored in the recording medium.

상기와 같은 본 발명의 실시예에 따르면, 영유아의 키, 몸무게 등의 신체 정보 데이터 및 지구력, 순발력, 평형성 및 민첩성에 관한 데이터인 신체 활동 데이터를 이용하여 소정 시점의 영유아의 비만도 또는 비만 위험도를 예측할 수 있는 방법을 제공함으로써, 비만 위험도가 큰 영유아를 조기에 파악할 수 있다. According to the embodiment of the present invention as described above, the obesity level or risk of obesity of an infant at a certain point in time can be predicted using physical information data such as the infant's height and weight, and physical activity data such as data on endurance, agility, balance, and agility. By providing a method, infants and young children at high risk of obesity can be identified early on.

또한, 본 발명은 소정 시점의 영유아의 비만도 예측값과 상기 소정 시점에서 획득한 영유아의 신체 정보 데이터로부터 도출되는 실제 비만도로부터 예측 변수의 가중치를 조정함으로써, 보다 정확한 비만도 예측을 가능하게 한다.In addition, the present invention enables more accurate prediction of obesity by adjusting the weight of the predictor variable from the predicted value of the infant's obesity at a certain point in time and the actual obesity derived from the infant's physical information data acquired at the given time.

그리고, 본 발명은 영유아 신체적성 검사, 건강검진 등 대규모 영유아 건강 관리 사업의 AI 스크리닝 모델로 적용될 수 있고, 아동 병원, 성장발달 클리닉 등 병원용 비만 위험도 임상의사결정 시스템 및 환자 관리 시스템으로 이용될 수도 있다,In addition, the present invention can be applied as an AI screening model for large-scale infant health care projects such as infant physical fitness tests and health checkups, and can also be used as an obesity risk clinical decision-making system and patient management system for hospitals such as children's hospitals and growth and development clinics. ,

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 영유아 비만도 예측 프로세스를 도시하는 흐름도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 신체 데이터를 획득할 수 있는 정보 소스의 예시도이고,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 체질량지수의 분포도이고,
도 4는 도 3의 체질량지수의 평균을 100으로 표준화한 분포도이고,
도 5는 유연성 항목을 정규화하여 나타낸 분포도이고,
도 6는 지구력 항목을 정규화하여 나타낸 분포도이고,
도 7는 순발력 항목을 정규화하여 나타낸 분포도이고,
도 8은 평형성 항목을 정규화하여 나타낸 분포도이고,
도 9는 민첩성 항목을 정규화하여 나타낸 분포도이고,
도 10은 도 5 내지 도 9의 정규화된 값의 합을 100점으로 환산하여 정규화하여 나타낸 분포도이고,
도 11은 신체 정보 데이터와 신체 활동 데이터 간의 상관관계를 나타내는 표이고,
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 비만도 예측 프로세스를 도시하는 도면이고,
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 영유아의 키에 관한 정보의 분석 자료를 사용자에게 제공하는 예를 도시하는 도면이다.
1 is a flowchart showing a process for predicting obesity in infants and young children according to an embodiment of the present invention;
Figure 2 is an exemplary diagram of an information source that can obtain body data according to an embodiment of the present invention;
Figure 3 is a distribution chart of body mass index according to an embodiment of the present invention;
Figure 4 is a distribution chart in which the average body mass index in Figure 3 is normalized to 100,
Figure 5 is a distribution chart showing normalized flexibility items,
Figure 6 is a distribution chart showing normalized endurance items,
Figure 7 is a distribution chart showing the normalization of agility items,
Figure 8 is a distribution chart showing normalization of balance items,
Figure 9 is a distribution chart showing normalized agility items,
Figure 10 is a distribution chart showing the normalization of the sum of the normalized values of Figures 5 to 9 converted to 100 points;
Figure 11 is a table showing the correlation between physical information data and physical activity data;
Figure 12 is a diagram showing an obesity prediction process according to an embodiment of the present invention;
Figure 13 is a diagram illustrating an example of providing analysis data on information about the height of an infant or young child to a user according to an embodiment of the present invention.

이하에서 설명되는 본 발명에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.The terms or words used in the present invention described below should not be construed as limited to their usual or dictionary meanings, and the inventor may appropriately define the concept of the term in order to explain his/her invention in the best way. It must be interpreted with meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it can be done.

따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are only preferred embodiments of the present invention and do not represent the entire technical idea of the present invention, and therefore various equivalents and It should be understood that variations may exist.

이하 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 영유아 비만도 예측 방법 및 시스템을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a method and system for predicting obesity in infants and young children according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 영유아 비만도 예측 프로세스를 도시하는 흐름도이다. 1 is a flowchart illustrating a process for predicting obesity in infants and young children according to an embodiment of the present invention.

먼저, 영유아의 신체 데이터가 획득되어 데이터베이스화된다(S10). 신체 데이터는 성별, 키, 및 몸무게를 포함하는 신체 정보 데이터와 유연성, 지구력, 순발력, 평형성 및 민첩성 등의 신체 활동 데이터를 포함한다. 상기 신체 정보 데이터는 성별, 나이(월령)는 물론, 인바디 기기를 이용하여 측정될 수 있는, 예컨대, BMI, 체지방, 근육량, 허벅지 둘레와 같은, 임의의 신체 데이터를 더 포함할 수 있다. 본 실시예에서는 신체 활동 데이터에는 유연성, 지구력, 순발력, 평형성 및 민첩성에 관한 데이터를 포함하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.First, the infant's physical data is obtained and converted into a database (S10). Physical data includes physical information data including gender, height, and weight, and physical activity data such as flexibility, endurance, agility, balance, and agility. The body information data may further include gender, age (age), as well as any body data that can be measured using an InBody device, such as BMI, body fat, muscle mass, and thigh circumference. In this embodiment, the physical activity data includes data on flexibility, endurance, quickness, balance, and agility, but is not limited thereto.

영유아들의 상기 신체 정보 데이터 및 상기 신체 활동 데이터는 후술되는 통계적 분석 또는 성장 예측 AI 모델의 생성 및 학습을 위해 미리 데이터베이스화되어 있어야 한다. 상기 신체 데이터를 영유아들로부터 직접 획득할 수 없는 경우에는 도 2에서 도시된 바와 같은 정보들이 이용될 수 있다. The physical information data and physical activity data of infants and toddlers must be databased in advance for statistical analysis or the creation and learning of a growth prediction AI model, which will be described later. If the physical data cannot be obtained directly from infants or young children, information as shown in FIG. 2 can be used.

상기 신체 정보 데이터 및 상기 신체 활동 데이터가 정규화된다(S20). The body information data and the body activity data are normalized (S20).

2017년 내지 2019년의 3년간의 서울시 유아검진 데이터를 이용하여 정규화하는 예를 설명한다. 표본 수는 19,513명이고, 분석 대상은 나이(월령), 신장(키), 체중, 유연성, 지구력, 순발력, 평형성 및 민첩성이고, 상기 분석 대상 중 어느 하나라도 데이터가 없는 경우는 분석에서 제외하였다. 유연성은 허리 굽힘 정도로 평가하고, 지구력은 V자 자세 유지 시간, 순발력은 제자리 멀리뛰기, 평형성은 한발로 서 있는 시간, 민첩성은 소정 구간 왕복 시간으로 평가하였다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니고, 다양한 평가 방법이 있을 수 있다. An example of normalization is explained using Seoul City infant examination data for three years from 2017 to 2019. The number of samples was 19,513, and the analysis targets were age (age in months), height (height), weight, flexibility, endurance, agility, balance, and agility. If there was no data for any of the above analysis targets, they were excluded from the analysis. Flexibility was assessed by the degree of back bending, endurance was assessed by the time maintained in the V-shaped posture, agility was assessed by long jumping in place, balance was assessed by the time standing on one foot, and agility was assessed by the round trip time of a predetermined section. However, it is not limited to this, and there may be various evaluation methods.

도 3은 체질량지수(BMI, Body Mass Index)의 분포도이고, 도 4는 상기 체질량지수의 평균을 100으로 표준화한 분포도이다. 평균값으로는, 월령은 65개월이고, 신장(키)은 111cm, 체중은 19.5kg, BMI은 15.8이다. 실제 체질량지수는 개월수 및 성별에 따라 표준분포가 다르기 때문에 이를 고려할 필요가 있으나, 본 실시예에서는 고려되지 않았다.Figure 3 is a distribution chart of body mass index (BMI), and Figure 4 is a distribution chart in which the average of the body mass index is normalized to 100. The average age is 65 months, height is 111 cm, weight is 19.5 kg, and BMI is 15.8. Actual body mass index needs to be considered because the standard distribution varies depending on the number of months and gender, but was not considered in this example.

도 5 내지 도 9는 신체 활동 데이터인, 유연성, 지구력, 순발력, 평형성 및 민첩성의 5개 항목을 (0,1)로 정규화하여 나타낸 분포도이다. 민첩성의 경우는 높은 점수가 우수하도록 인버스(inverse)하였다. 5분위수(20%씩 5개 구간으로 나눈 수)도 표시되어 있다. 도 10은 상기 유연성, 지구력, 순발력, 평형성 및 민첩성의 정규화된 값의 합을 0~100점으로 환산하여 (0,1)로 정규화하여 나타낸 분포도이다. Figures 5 to 9 are distribution charts showing five items of physical activity data, flexibility, endurance, agility, balance, and agility, normalized to (0,1). In the case of agility, it was inverted so that higher scores were superior. Quintiles (divided into 5 sections of 20% each) are also displayed. Figure 10 is a distribution chart showing the sum of the normalized values of flexibility, endurance, agility, balance, and agility converted to a score of 0 to 100 and normalized to (0,1).

도 11은 신체 정보 데이터와 신체 활동 데이터 간의 상관관계의 일예를 나타낸 표이다. 상기 표에서 보는 바와 같이, 신체 정보 데이터(월령, 신장, 체중)는 0.41에서 0.76의 비교적 높은 상관관계를 보인다. 즉, 월령이 높을수록 신장과 체중이 증가하며, 특히 신장이 더 높은 상관관계를 보인다. 신체 활동 데이터 중 유연성을 제외한 지구력, 순발력, 평형성 및 민첩성은 신체 정보 데이터, 즉 신장이나 체중과 어느 정도 상관관계를 보인다. 이러한 상관관계에 기초하여, 후술하는 바와 같이, 신체 정보 데이터로 예측한 비만도 예측값과 신체 활동 데이터로 예측한 비만도 예측값 각각의 가중치를 결정하여 최종 비만도 예측값을 결정하는 것이 이해될 수 있다.Figure 11 is a table showing an example of the correlation between body information data and physical activity data. As seen in the table above, physical information data (age, height, weight) shows a relatively high correlation of 0.41 to 0.76. In other words, as age increases, height and weight increase, and height in particular shows a higher correlation. Among physical activity data, endurance, agility, balance, and agility, excluding flexibility, show some correlation with physical information data, such as height and weight. Based on this correlation, as will be described later, it can be understood that the final obesity prediction value is determined by determining the weight of each of the obesity prediction value predicted with body information data and the obesity prediction value predicted with physical activity data.

상기 각각의 데이터의 정규화된 값을 가지고 본 실시예에서는 5단계(매우 우수, 우수, 보통, 주의, 개선 필요)로 분류하는 AI 모델에 탑재하여 분류 절차 실행 후(S30), 연령대 평균 결과값, 평균 등급 및 개인 결과값을 시각화된 형태로 제공할 수 있다. 또한, 상기 분류에 따라 적절한 신체 활동이나 식단이 추천 정보로서 제공될 수 도 있다. In this embodiment, the normalized value of each data is loaded into an AI model that classifies it into 5 levels (very good, excellent, average, caution, needs improvement), and after executing the classification procedure (S30), the average result for each age group is, Average grades and individual results can be provided in a visualized form. Additionally, appropriate physical activity or diet may be provided as recommended information according to the above classification.

상기 신체 정보 데이터 및 상기 신체 활동 데이터를 분석하는 방법은 AI에 의한 최적의 카테고리 분류법과 통계적 분석 방법으로 진행할 수 있다. The method of analyzing the physical information data and the physical activity data can be performed using an optimal categorization method and statistical analysis method using AI.

통계적 방법으로 신체 발달상태에 대한 연령별 평균 대비 위치하는 정도를 계산하고, 신체 활동능력에 대한 5개 정규화된 데이터의 합을 0~100점으로 환산하여 5분위수(20%씩 5개 구간으로 나눈 수)를 분석한다. Calculate the level of physical development compared to the age-specific average using statistical methods, and convert the sum of the five normalized data on physical activity ability into a score of 0 to 100 to determine the quintile (divided into five sections of 20% each) ) is analyzed.

AI 데이터의 분석은 신체 활동능력 점수 및 근력, 유연성, 평형성, 민첩성, 순발력 등의 활동능력에 따른 카테고리 분류를 진행한다. 또한, 기존의 데이터 분할기법은 평가 정보만을 이용하기 때문에 추가 사용자 문제, 새로운 임상정보 문제와 관련된 한계점을 가지는데, 부가적인 문서정보를 및 기준정보를 효과적으로 반영하기 위해서 기존의 PMF(Probabilistic matrix factorization) 모델에 CNN(Convolutional neural network)모델을 접목시켜 문서정보 분석을 효율적으로 할 수 있다. 데이터에서 각 정보(단어)들의 의미를 보다 효과적으로 파악하기 위해 단어들의 1-of-V Rerpresentation을 이용하는 것이 아니라 최근에 효과적인 방법으로 제안된 Distributed Representation을 이용하여 CNN을 구성한다. Softmax 함수는 확률분포를 이용하여 다중 분류(multinomial classification)에 이용되는 0~1 사이의 값으로 정규화된 지수함수를 말하며, DNN 방식은 은닉층(hidden layer)을 여러 개 추가하여 정확도를 높이는 방식이고, SGAN 방식은 소량의 초기 labeling 데이터와 fake 데이터를 이용하여 정확도를 높이는 방식이다. Analysis of AI data involves classification into categories according to physical activity ability scores and activity abilities such as strength, flexibility, balance, agility, and agility. In addition, because the existing data segmentation technique uses only evaluation information, it has limitations related to additional user problems and new clinical information problems. In order to effectively reflect additional document information and reference information, the existing PMF (Probabilistic matrix factorization) method is used. Document information analysis can be done efficiently by incorporating a CNN (Convolutional neural network) model into the model. In order to more effectively understand the meaning of each information (word) in the data, a CNN is constructed using Distributed Representation, which has recently been proposed as an effective method, rather than using 1-of-V Representation of words. The Softmax function refers to an exponential function normalized to a value between 0 and 1 used for multinomial classification using probability distribution, and the DNN method increases accuracy by adding multiple hidden layers. The SGAN method improves accuracy by using a small amount of initial labeling data and fake data.

수집된 데이터의 각 항목별 정규화를 통한 전처리로 학습 성능을 높이며, 분류의 최적 솔루션을 찾기 위한 비용함수는 실제값 L과 예측값 H의 크로스 엔트로피(cross entropy), 를 사용하여 엔트로피가 최소가 되는 가중치를 찾아서 여러 그룹으로 분류한다. 다중 분류(multinomial classification)는 softmax 함수, 이 0과 1 사이의 값 중 최대값을 갖는 인덱스를 선택하여 다중으로 분류한다. SGAN은 아래의 수식과 같은 비용함수 V(D,G)를 이용하여 생성모델 G가 최소가 되고, 판별모델 D가 최대가 되도록 학습이 이루어지며, 여기서 는 리얼 데이터를 샘플링한 확률값을 의미하고 는 가우시안 분포를 사용하는 임의의 노이즈에서 샘플링한 데이터에 대한 확률값을 의미하며, D는 real과 fake를 잘 구별하도록 학습시키고, G는 D가 real과 fake를 구별할 수 없을 정도로 fake를 real에 가깝게 생성하도록 학습시켜 D와 G의 성능을 높여 최종적으로 데이터의 grouping 정확도를 높인다. Learning performance is improved by preprocessing through normalization for each item of the collected data, and the cost function to find the optimal solution for classification is the cross entropy of the actual value L and the predicted value H, Use to find the weight that has the minimum entropy and classify it into several groups. Multinomial classification uses the softmax function, The index with the maximum value between 0 and 1 is selected and classified as multiple. SGAN is trained so that the generation model G is minimized and the discriminator model D is maximized using the cost function V(D,G) as shown in the formula below, where refers to the probability value of sampling real data. means the probability value for data sampled from random noise using Gaussian distribution, D learns to distinguish between real and fake, and G trains fake so close to real that D cannot distinguish between real and fake. By learning to generate them, the performance of D and G is increased, ultimately improving the grouping accuracy of the data.

다음으로 정규화된 데이터를 영유아 성장곡선을 통한 성장 예측 AI 모델을 통해 소정 시점의 비만도를 예측한다(S40). Next, the normalized data is used to predict obesity at a certain point in time through a growth prediction AI model based on infant growth curves (S40).

비만도 예측 프로세스를 예시하는 도면인 도 12를 참조하여 비만도 예측 방법을 보다 자세히 설명한다. The obesity prediction method will be described in more detail with reference to FIG. 12, which is a diagram illustrating the obesity prediction process.

신장 및 체중과 같은 신체 정보 데이터를 이용하여 소정 시점(예를 들어, n 개월 후)의 제1 비만도 예측하고, 지구력, 순발력, 평형성 및 민첩성과 같은 신체 활동 데이터를 이용하여 소정 시점의 제2 비만도를 예측한다. 상기 제1 비만도와 상기 제2 비만도에 각각 가중치를 부여하여 최종 비만도를 예측한다. 1차 측정에 있어서의 가중치는 디폴트 값으로 각각 0.5로 부여될 수 있다. 소정 시점, 예를 들어 1차 측정 n 개월 후에 2차 측정을 행한다. 2차 측정시에도 신체 정보 데이터와 신체 활동 데이터가 획득되고, 상기 신체 정보 데이터와 신체 활동 데이터로부터 예를 들어 m 개월 후의 제1 및 제2 비만도가 각각 예측된다. 2차 측정에서의 가중치는 1차 측정에서 예측된 비만도 값과 2차 측정에서 실제 측정된 신장과 체중으로부터 도출되는 실제 비만도 값을 비교하여 결정된다. 이러한 가중치 재설정은 보다 정확한 예측을 위해 성장 예측 AI 모델을 학습시키는 것으로 이해될 수 있다. 이 후, 동일한 방식으로 측정과 예측이 반복될 수 있다. 본 실시예에서는 비만도를 예측하는 것으로 설명되어 있지만, 신장 및 체중을 예측하고, 신장 및 체중으로부터 비만도를 도출하는 것으로 해도 무방하다.First obesity is predicted at a certain point in time (e.g., after n months) using physical information data such as height and weight, and second obesity is predicted at a certain point in time using physical activity data such as endurance, agility, balance, and agility. predict. The final obesity level is predicted by assigning weights to the first obesity level and the second obesity level, respectively. The weights in the first measurement can each be assigned a default value of 0.5. A second measurement is performed at a predetermined point in time, for example, n months after the first measurement. Physical information data and physical activity data are also obtained during the second measurement, and the first and second adiposity degrees after, for example, m months are respectively predicted from the physical information data and physical activity data. The weight in the second measurement is determined by comparing the predicted adiposity value in the first measurement with the actual adiposity value derived from the height and weight actually measured in the second measurement. This weight reset can be understood as training a growth prediction AI model for more accurate predictions. After this, measurements and predictions can be repeated in the same way. In this embodiment, it is described as predicting the obesity level, but it is also possible to predict the height and weight and derive the obesity level from the height and weight.

상기 측정과 예측이 반복될 때마다, 상기 비만도 증가율과 비만 위험도를 분석하여(S50) 이를 사용자에게 제공한다(S60). Each time the measurement and prediction are repeated, the rate of increase in obesity and the risk of obesity are analyzed (S50) and provided to the user (S60).

사용자에게 제공되는 정보는 비만도 증가율과 비만 위험도 뿐만 아니라, 영유아의 키, 체중의 각각의 측정/예측값, 신체 활동이나 식단과 같은 추천 정보를 포함한다. 도 13 은 영유아의 키에 관한 정보의 분석 자료를 사용자에게 제공하는 일예를 도시하는 도면이다. 본 실시예에서는, 3회차까지는 측정값이 도시되고, 4회차 시점의 예측값이 도시된다. The information provided to the user includes not only the rate of increase in obesity and the risk of obesity, but also each measured/predicted value of the infant's height and weight, and recommended information such as physical activity and diet. FIG. 13 is a diagram illustrating an example of providing analysis data on information about the height of an infant or young child to a user. In this embodiment, measured values are shown up to the third time, and predicted values are shown at the fourth time.

또 다른 실시예에서는 영유아의 상기 예측된 신체 정보 데이터를 이용하여 영유아의 이미지 모델을 생성하고, 그 이미지 모델을 시각적으로 사용자에게 제공할 수 도 있다. In another embodiment, an image model of an infant or child may be created using the predicted body information data of the infant, and the image model may be visually provided to the user.

상기와 같은 실시예에 따른 시스템은 사용자의 성별, 키 및 몸무게를 포함하는 신체 정보 데이터와 신체 활동 데이터를 제공하는 단말 및 상기 단말과 네트워크로 연결되고, 상기 단말로부터 제공되는 상기 신체 정보 데이터와 신체 활동 데이터를 분석하여 소정 시점의 비만도를 예측하고, 상기 비만도 정보를 상기 단말로 제공하는 비만도 예측 서버를 포함하여 구성될 수 있다. 상기 비만도 예측 서버는 상기 단말로부터 제공된 데이터를 데이터베이스화하여 저장하는 저장부, 상기 저장부의 데이터를 인공지능(AI)으로 학습하여 상기 사용자의 소정 시점의 비만도를 예측하는 비만도 예측 연산부, 및 상기 비만도 예측 연산부에서 예측된 비만도 정보를 상기 단말에 제공하는 비만도 정보 제공부를 포함하여 구성될 수 있다. 또한, 비만도 예측 연산부는 상기 단말로부터의 상기 신체 정보 데이터에 기초하여 소정 시점의 신체 정보를 예측하는 제1 예측부, 상기 단말로부터의 상기 신체 활동 데이터에 기초하여 소정 시점의 신체 정보를 예측하는 제2 예측부, 상기 제1 예측부와 상기 제2 예측부의 예측값 각각에 부여되는 가중치를 결정하는 가중치 결정부를 포함하고, 상기 소정 시점의 비만도는 상기 제1 예측부 및 제2 예측부로부터의 예측값과 상기 가중치 결정부로부터의 가중치에 의거하여 예측될 수 있다. The system according to the above embodiment is connected to a terminal that provides body information data and physical activity data including the user's gender, height, and weight, and the terminal through a network, and the body information data and body provided from the terminal. It may be configured to include an obesity prediction server that analyzes activity data to predict obesity at a certain point in time and provides the obesity information to the terminal. The obesity prediction server includes a storage unit that converts and stores data provided from the terminal into a database, an obesity prediction calculation unit that learns data from the storage unit using artificial intelligence (AI) to predict the user's obesity level at a predetermined point in time, and predicts the obesity level. It may be configured to include an obesity information providing unit that provides obesity information predicted by the calculation unit to the terminal. In addition, the obesity prediction calculation unit includes a first prediction unit for predicting body information at a predetermined point in time based on the body information data from the terminal, and a first prediction unit for predicting body information at a predetermined point in time based on the physical activity data from the terminal. 2 a prediction unit, and a weight determination unit that determines a weight to be assigned to each of the predicted values of the first prediction unit and the second prediction unit, and the obesity level at the predetermined time is the predicted value from the first prediction unit and the second prediction unit. It can be predicted based on the weight from the weight determination unit.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 영유아의 비만도 예측 방법은, 앞서 수집된 영유아의 신체 데이터를 각 그룹으로 분류하고, 각 그룹에 대한 비만도 모델을 구축할 수도 있다. 영유아의 신체 데이터를 측정한 후 그 영유아가 상기 그룹 중 어떤 그룹에 속하는지 판정하고, 해당 그룹에 대한 비만도 모델을 이용함으로써 그 유소년의 비만도를 예측할 수 있다. 하나의 실시예에서, 이러한 비만도 모델은 미리 생성되어 서버에 저장되고, 클라이언트의 요청 시 서버로부터 다운로드될 수 있다. The method for predicting the obesity level of infants and young children according to another embodiment of the present invention may classify previously collected physical data of infants and young children into each group and build an obesity model for each group. After measuring the infant's physical data, it is determined which of the above groups the infant belongs to, and the obesity degree of the child can be predicted by using the obesity degree model for that group. In one embodiment, this obesity model can be created in advance, stored on a server, and downloaded from the server upon a client's request.

본 발명의 실시예에서 각 구성요소는 다양한 수단, 예를 들어, 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 하나 또는 그 이상의 ASICs(Application Specific Integrated Circuits), DSPs(Digital Signal Processors), DSPDs(Digital Signal Processing Devices), PLDs(Programmable Logic Devices), FPGAs(Field Programmable Gate Arrays), 프로세서, 콘트롤러, 마이크로 콘트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다. In an embodiment of the present invention, each component may be implemented by various means, for example, hardware, firmware, software, or a combination thereof. In the case of implementation by hardware, an embodiment of the present invention includes one or more Application Specific Integrated Circuits (ASICs), Digital Signal Processors (DSPs), Digital Signal Processing Devices (DSPDs), Programmable Logic Devices (PLDs), and FPGAs ( Field Programmable Gate Arrays), processor, controller, microcontroller, microprocessor, etc.

또한, 펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차, 함수 등의 형태로 구현되어, 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 판독 가능한 기록매체에 기록될 수 있다. 여기서, 기록매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 기록매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 예컨대 기록매체는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(Magnetic Media), CD-ROM(Compact Disk Read Only Memory), DVD(Digital Video Disk)와 같은 광 기록 매체(Optical Media), 플롭티컬 디스크(Floptical Disk)와 같은 자기-광 매체(Magneto-Optical Media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치를 포함한다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함할 수 있다. 이러한, 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.In addition, in the case of implementation by firmware or software, an embodiment of the present invention is implemented in the form of a module, procedure, function, etc. that performs the functions or operations described above, and is stored on a recording medium readable through various computer means. can be recorded Here, the recording medium may include program instructions, data files, data structures, etc., singly or in combination. Program instructions recorded on the recording medium may be those specifically designed and constructed for the present invention, or may be known and available to those skilled in the art of computer software. For example, recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tapes, optical media such as CD-ROM (Compact Disk Read Only Memory) and DVD (Digital Video Disk), and floptical media. It includes magneto-optical media such as floptical disks, and hardware devices specially configured to store and execute program instructions such as ROM, RAM, flash memory, etc. Examples of program instructions may include machine language code such as that created by a compiler, as well as high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter, etc. Such hardware devices may be configured to operate as one or more software to perform the operations of the present invention, and vice versa.

이상에서는 본 발명의 특정의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변형은 청구 범위 기재의 범위 내에 있게 된다. In the above, specific preferred embodiments of the present invention have been described, but the present invention is not limited to the specific embodiments described above, and the technical field to which the present invention pertains without departing from the gist of the present invention as claimed in the patent claims. Anyone skilled in the art can make various modifications, and such modifications fall within the scope of the claims.

상기와 같은 본 발명은 영유아 신체적성 검사, 건강검진 등 대규모 영유아 건강 관리 사업의 AI 스크리닝 모델로 적용될 수 있고, 아동 병원, 성장발달 클리닉 등 병원용 비만 위험도 임상의사결정 시스템 및 환자 관리 시스템으로 이용될 수 있다.The present invention as described above can be applied as an AI screening model for large-scale infant health care projects such as infant physical fitness tests and health checkups, and can be used as an obesity risk clinical decision-making system and patient management system for hospitals such as children's hospitals and growth and development clinics. there is.

Claims (14)

성장 예측 AI 모델을 이용하여 영유아 성장 발달 데이터에 기초한 비만도를 예측하는 방법으로서, 상기 방법은
영유아들에 대한 성별, 키 및 몸무게를 포함하는 신체 정보 데이터인 제1 데이터를 획득하여 데이터베이스에 저장하는 단계;
영유아들에 대한 신체 활동 데이터인 제2 데이터를 획득하여 상기 데이터베이스에 저장하는 단계;
상기 제1 및 제2 데이터를 정규화하고 카테고리 분류하는 단계;
정규화된 상기 제1 및 제2 데이터를 기초로 상기 성장 예측 AI 모델의 영유아 성장 곡선을 통해 n 개월 후의 비만도를 예측하는 단계;
상기 n 개월 후 상기 제1 및 제2 데이터를 재획득하여 데이터베이스에 저장하는 단계;
상기 예측된 비만도 및 재획득된 제1 데이터를 바탕으로 성장 예측 AI 모델을 학습시키는 단계;
상기 학습된 성장 예측 AI 모델을 통해 m 개월 후의 비만도를 예측하는 단계; 및
상기 예측된 비만도를 기초로 비만 위험도를 분석하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 성장 예측 AI 모델을 이용하여 영유아 성장 발달 데이터에 기초한 비만도를 예측하는 방법.
A method of predicting obesity based on infant growth and development data using a growth prediction AI model, the method
Obtaining first data, which is physical information data including gender, height, and weight for infants and toddlers, and storing it in a database;
Obtaining second data, which is physical activity data for infants and toddlers, and storing it in the database;
normalizing and categorizing the first and second data;
Predicting obesity after n months through the infant growth curve of the growth prediction AI model based on the normalized first and second data;
reacquiring the first and second data after the n months and storing them in a database;
Learning a growth prediction AI model based on the predicted obesity level and the re-acquired first data;
Predicting obesity after m months using the learned growth prediction AI model; and
Analyzing the risk of obesity based on the predicted obesity level;
A method of predicting obesity based on infant growth and development data using a growth prediction AI model comprising:
제 1 항에 있어서,
상기 비만도 예측값은 상기 제1 데이터를 기초로 한 예측값과 상기 제2 데이터를 기초로 한 예측값을 각각 산출하고, 상기 각각의 예측값을 각각의 가중치에 따라 합한 값이고,
상기 성장 예측 AI 모델을 학습시키는 단계는 상기 예측한 비만도와 재획득된 제1 데이터를 비교하고, 상기 비교 결과에 따라 상기 비만도 예측에 사용되는 상기 가중치를 조정하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 성장 예측 AI 모델을 이용하여 영유아 성장 발달 데이터에 기초한 비만도를 예측하는 방법.
According to claim 1,
The predicted value of obesity is calculated by calculating a predicted value based on the first data and a predicted value based on the second data, and summing the respective predicted values according to their respective weights,
The step of training the growth prediction AI model is a growth prediction comprising comparing the predicted obesity level with the re-acquired first data, and adjusting the weight used to predict the obesity level according to the comparison result. A method of predicting obesity based on infant growth and development data using an AI model.
제 2 항에 있어서,
상기 가중치는 상기 비만도 예측값에 대한 상기 1 데이터에 기초한 예측값과 상기 제2 데이터에 기초한 예측값의 각각의 비율인 것을 특징으로 하는 성장 예측 AI 모델을 이용하여 영유아 성장 발달 데이터에 기초한 비만도를 예측하는 방법.
According to claim 2,
The weight is a ratio of the predicted value based on the first data and the predicted value based on the second data for the predicted value of obesity. A method of predicting obesity based on infant growth and development data using a growth prediction AI model.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제2 데이터는 지구력, 순발력, 평형성 및 민첩성에 관한 데이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 성장 예측 AI 모델을 이용하여 영유아 성장 발달 데이터에 기초한 비만도를 예측하는 방법.
The method according to any one of claims 1 to 3,
The second data is a method of predicting obesity based on infant growth and development data using a growth prediction AI model, wherein the second data includes data on endurance, agility, balance, and agility.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 분류된 카테고리 정보 및/또는 분석된 비만 위험도 정보를 사용자에게 디스플레이상에 시각화된 형태로 제공하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 성장 예측 AI 모델을 이용하여 영유아 성장 발달 데이터에 기초한 비만도를 예측하는 방법.
The method according to any one of claims 1 to 3,
Predicting obesity based on infant growth and development data using a growth prediction AI model, further comprising providing the classified category information and/or analyzed obesity risk information to the user in a visualized form on a display. method.
제 5 항에 있어서,
상기 분류된 카테고리 정보 또는 분석된 비만 위험도 정보에 기초하여 영유아의 식단을 추천하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 성장 예측 AI 모델을 이용하여 영유아 성장 발달 데이터에 기초한 비만도를 예측하는 방법.
According to claim 5,
A method of predicting obesity based on infant growth and development data using a growth prediction AI model, further comprising recommending a diet for infants and toddlers based on the classified category information or analyzed obesity risk information.
제 5 항에 있어서,
상기 분류된 카테고리 정보 또는 분석된 비만 위험도 정보에 기초하여 영유아의 신체 활동을 추천하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 성장 예측 AI 모델을 이용하여 영유아 성장 발달 데이터에 기초한 비만도를 예측하는 방법.
According to claim 5,
A method of predicting obesity based on infant growth and development data using a growth prediction AI model, further comprising recommending physical activity for infants and toddlers based on the classified category information or analyzed obesity risk information.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 및 제2 데이터는 주기적으로 획득되고, 상기 주기는 매년, 분기별, 매달, 매주 등을 포함하는 것을 특징으로 성장 예측 AI 모델을 이용하여 영유아 성장 발달 데이터에 기초한 비만도를 예측하는 방법.
The method according to any one of claims 1 to 3,
The first and second data are acquired periodically, and the cycle includes annually, quarterly, monthly, weekly, etc. A method of predicting obesity based on infant growth and development data using a growth prediction AI model.
인공지능 알고리즘을 이용하여 영유아 성장 발달 데이터에 기초한 비만도를 예측하는 시스템으로서,
사용자의 성별, 키 및 몸무게를 포함하는 신체 정보 데이터와 신체 활동 데이터를 제공하는 단말; 및
상기 단말과 네트워크로 연결되고, 상기 단말로부터 제공되는 상기 신체 정보 데이터와 신체 활동 데이터를 분석하여 소정 시점의 비만도를 예측하고, 상기 비만도 정보를 상기 단말로 제공하는 비만도 예측 서버;를 포함하고,
상기 비만도 예측 서버는,
상기 단말로부터 제공된 데이터를 데이터베이스화하여 저장하는 저장부,
상기 저장부의 데이터를 인공지능(AI)으로 학습하여 상기 사용자의 소정 시점의 비만도를 예측하는 비만도 예측 연산부, 및
상기 비만도 예측 연산부에서 예측된 비만도 정보를 상기 단말에 제공하는 비만도 정보 제공부,
를 포함하는 것을 특징으로 하는 인공지능 알고리즘을 이용하여 영유아 성장 발달 데이터에 기초한 비만도를 예측하는 시스템.
A system that predicts obesity based on infant growth and development data using an artificial intelligence algorithm,
A terminal that provides physical information data and physical activity data including the user's gender, height, and weight; and
An obesity prediction server that is connected to the terminal through a network, analyzes the body information data and physical activity data provided from the terminal, predicts obesity at a certain point in time, and provides the obesity information to the terminal.
The obesity prediction server,
a storage unit that converts and stores data provided from the terminal into a database;
An obesity prediction calculation unit that learns the data from the storage unit using artificial intelligence (AI) to predict the user's obesity level at a certain point in time, and
An obesity information providing unit that provides obesity information predicted by the obesity prediction calculation unit to the terminal;
A system for predicting obesity based on infant growth and development data using an artificial intelligence algorithm comprising:
제 9 항에 있어서,
상기 비만도 예측 연산부는,
상기 단말로부터의 상기 신체 정보 데이터에 기초하여 소정 시점의 신체 정보를 예측하는 제1 예측부,
상기 단말로부터의 상기 신체 활동 데이터에 기초하여 소정 시점의 신체 정보를 예측하는 제2 예측부,
상기 제1 예측부와 상기 제2 예측부의 예측값 각각에 부여되는 가중치를 결정하는 가중치 결정부
를 포함하고,
상기 소정 시점의 비만도는 상기 제1 예측부 및 제2 예측부로부터의 예측값과 상기 가중치 결정부로부터의 가중치에 의거하여 예측되는 것을 특징으로 하는 인공지능 알고리즘을 이용하여 영유아 성장 발달 데이터에 기초한 비만도를 예측하는 시스템.
According to clause 9,
The obesity prediction calculation unit,
a first prediction unit that predicts body information at a certain point in time based on the body information data from the terminal;
a second prediction unit that predicts physical information at a certain point in time based on the physical activity data from the terminal;
A weight determination unit that determines the weight assigned to each predicted value of the first prediction unit and the second prediction unit.
Including,
The obesity level at the predetermined point in time is predicted based on the predicted values from the first prediction unit and the second prediction unit and the weight from the weight determination unit. Obesity level is calculated based on infant growth and development data using an artificial intelligence algorithm. A predictive system.
제 10 항에 있어서,
상기 가중치 결정부는 예측된 소정 시점의 비만도와 상기 소정 시점에서 획득된 신체 정보 데이터로부터의 비만도를 비교하여 상기 가중치를 조정하는 것을 특징으로 하는 인공지능 알고리즘을 이용하여 영유아 성장 발달 데이터에 기초한 비만도를 예측하는 시스템.
According to claim 10,
The weight determination unit predicts obesity based on infant growth and development data using an artificial intelligence algorithm, wherein the weight determination unit adjusts the weight by comparing the predicted obesity at a given point in time with the obesity degree from body information data obtained at the given point in time. A system that does.
제 9 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 비만도 정보 제공부는 상기 예측된 비만도 정보에 기초하여 식단과 신체 활동에 관한 추천 정보를 더 제공해주는 것을 특징으로 하는 인공지능 알고리즘을 이용하여 영유아 성장 발달 데이터에 기초한 비만도를 예측하는 시스템.
The method according to any one of claims 9 to 11,
A system for predicting obesity based on infant growth and development data using an artificial intelligence algorithm, wherein the obesity information providing unit further provides recommended information about diet and physical activity based on the predicted obesity information.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 따른 방법을 수행하도록 동작하는 프로그램이 내장된 컴퓨터 판독가능 기록매체.A computer-readable recording medium having a built-in program that operates to perform the method according to any one of claims 1 to 3. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 따른 방법을 수행하도록 동작하는, 컴퓨터 판독가능 기록매체에 저장된 프로그램.A program stored on a computer-readable recording medium operative to perform the method according to any one of claims 1 to 3.
KR1020220158102A 2022-11-23 System and method for estimating the possibility of obesity based on physical growth data using growth prediction ai model KR20240076868A (en)

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