基于BP神经网络的运动处方管理系统

摘要

随着升学压力的增大和社会竞争的日趋激烈，大学生的身体健康状况成为全社会关注的焦点问题。为解决这一问题，教育部和体育总局鼓励各高校组织学生进行阳光长跑运动，以此提高学生的身体素质。在各学校纷纷积极组织学生进行阳光长跑这一项量大面广的群体活动时，由于学生身体素质的个体差异和健身意识的薄弱，以及学校缺乏有效组织管理和健身指导，导致学校开展该活动无长效性，学生健身效果不佳。
　　本校自主研发的阳光长跑体育运动系统，可以自动记录学生平日环校阳光长跑的数据。本课题以该系统为基础，研发了一套适用于学生的运动处方管理系统。针对多而杂的运动数据和学生自身的BMI指数，提出了一种基于BP神经网络的学生耐力成绩预测算法。该算法充分运用阳光长跑体育系统采集的大量、实时的学生长跑成绩和学生的BMI指数以及期末体能测试中的耐力成绩进行建模分析，建立出它们之间的非线性对应关系，从而预测出年底期末学生的耐力成绩。检验模型结果表明此算法具有良好的预测效果，准确率达85％以上，在体育预测方面具有较高的可行性。同时，结合模型预测出的年底学生的耐力成绩、学生的BMI指数和阳光长跑系统软件结合，运用Java、MySQL等技术自主开发了用户管理模块，针对不同性别、年级、BMI指数以及耐力预测成绩的学生进行精细化分组管理并设置不同的运动参数，为不同体质的学生提供个性化的运动处方，具有广泛及深远的应用价值。
　　本系统开发完成后，已经在本校上线使用，校体育部管理员通过该运动处方管理系统对不同组别的学生设置“一对一”的个性化运动参数。并且，该系统长时间运行稳定，Web网站响应速度快，且查询方便，管理员可以轻松管理整套系统。本课题具有较高的应用价值以及创新性，对于科学提高学生的身体素质有很大的意义，目前已获得由国家版权局认证的计算机软件著作权一项。

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第一章 绪论

1.1 课题研究的背景、意义及项目来源

1.2 相关概念介绍

1.3 国内外研究现状

1.4 论文研究的主要目的及内容

1.5 论文研究的创新之处

1.6 本章小结

第二章 相关理论及应用

2.1 阳光长跑体育系统介绍

2.2 体育预测方法的选取

2.3 BP神经网络的介绍

2.4 主元分析算法介绍

2.5 本章小结

第三章 运动处方管理系统的总体框架设计

3.1 运动处方管理系统

3.2 总体设计

3.3 运动处方管理系统硬件、软件设计

3.4 本章小结

第四章 BP神经网络模型的具体实现

4.1 开发环境与架构设计

4.2 样本数据的采集

4.3 基于主元分析算法的数据预处理

4.4 BP神经网络算法应用

4.5 本章小结

第五章 软件系统设计

5.1 分组设置与运动参数设置

5.2 管理系统开发的关键技术介绍

5.3 管理系统详细设计

5.4 本章小结

第六章 运动处方管理系统的测试结果分析和应用

6.1 BP神经网络的预测结果图

6.2 软件界面图

6.3 软件管理系统测试结果分析

6.4 本章小结

第七章 总结与展望

7.1 总结

7.2 展望

致谢

参考文献

附录