分割向量介绍更多有约束的向量

Question

我正在制定膳食计划，我需要一些有关如何将“每日摄入量”分成几餐的建议。

我有一个向量，其中每个元素代表一个人应吃多少克各种食物，以满足他/她的日常蛋白质，碳水化合物，脂肪，纤维等摄入量。

向量看起来像这样：

intake <-  Salmon                 Chicken                   Pesto                  Butter 
         162.573720               96.262731               48.415283                4.560707 
            Yoghurt                Couscous              Boiled Egg                   Apple 
         190.233090              518.741711              198.049714                0.000000 
            Avocado                Broccoli              Grapefruit Quark / Kesella Natural 
           0.000000              350.000000                0.000000              217.450103 
            Oatmeal 
          67.820707 

长度为13。我还有一个矩阵X，其中包含每种食物类型的所有营养成分，它看起来像这样：

        Salmon Chicken   Pesto Butter Yoghurt Couscous Boiled Egg  Apple Avocado Broccoli Grapefruit
protein   0.18   0.231 0.12740  0.004  0.0342   0.0379     0.1225 0.0000  0.0194   0.0350      0.007
fat       0.12   0.010 0.53850  0.820  0.0300   0.0016     0.0973 0.0005  0.1960   0.0027      0.001
carbs     0.00   0.000 0.04080  0.005  0.0484   0.2182     0.0040 0.1058  0.0170   0.0312      0.070
fibre     0.00   0.000 0.00218  0.000  0.0000   0.0140     0.0000 0.0232  0.0475   0.0310      0.019
Greens    0.00   0.000 0.00000  0.000  0.0000   0.0000     0.0000 0.0000  1.0000   1.0000      0.000
        Quark / Kesella Natural Oatmeal
protein                   0.127   0.133
fat                       0.001   0.070
carbs                     0.036   0.576
fibre                     0.000   0.100
Greens                    0.000   0.000

最后，我有（0/1）-向量，指示食物来源是否被视为“早餐”。 “午餐”，“晚餐”和“小吃”也是如此。

我想将矢量“摄入量”分成一天中可以吃的三餐。 我的第一个想法是简单地摄取摄入量*早餐的点乘积，以获取所有被视为早餐的食物，然后直接食用。 这种方法不能给出非常合理的答案，因为它可能让很多食物作为早餐，而剩下的饭菜几乎一无所有。

因此，可以说某人每天吃五顿饭；

我想将摄入量向量分为5个单独的向量，将被视为早餐的食物放入新的早餐向量中。 另外，我希望能够调整每个向量中每种食物的数量：

默认值（早餐50％蛋白质或更低，10％脂肪或更高，40％碳水化合物或更低，晚间小吃70％蛋白质或更低，25％脂肪或更高，5％碳水化合物或更低）。

这样我就可以进行调整，以便一个人在早餐前可以吃很多蛋白质和很多碳水化合物。

Answer 1

当您说50％的蛋白质时，我不确定您希望我们如何量化。 您如何权衡非蛋白质食品的营养蛋白质价值？ 50％或更少的蛋白质意味着鸡肉相对于西兰花多少钱？ 我对营养了解不多。

另外，我必须重新输入所有数据，所以这里是给那些试图解决此问题的人/在我澄清之后再回来的时候。 在数据集上使用dput（），然后将输出复制并粘贴到编辑中，以使您的工作更易于我们使用。

Foods <- c("Salmon", "Chicken","Pesto","Butter","Yoghurt","Couscous","Boiled Egg","Apple","Avocado","Broccoli","Grapefruit","Quark / Kesella Natural","Oatmeal")

intake <- c(162.573720, 96.262731, 48.415283, 4.560707, 190.233090, 518.741711, 198.049714, 0.00000, 0.0000, 350.00000, 0.00000, 217.450103, 67.820707)
names(intake) <- Foods
intake

nutrition <- data.frame(protein = c(0.18, 0.231, 0.12740, 0.004, 0.0342, 0.0379, 0.1225, 0.0000, 0.0194, 0.0350, 0.007, 0.127, 0.133), fat = c(0.12, 0.010, 0.53850, 0.820, 0.0300, 0.0016, 0.0973, 0.0005, 0.1960, 0.0027, 0.001, 0.001, 0.070), carbs = c(0.00,0.000, 0.04080, 0.005, 0.0484, 0.2182, 0.0040, 0.1058, 0.0170, 0.0312, 0.070, 0.036, 0.576), fibre = c(0, 0, 0.0218, 0, 0, 0.0140, 0, 0.0232, 0.0475, 0.0310, 0.019, 0.0, 0.1), greens = c(0,0,0,0,0,0,0,0,1,1,0,0,0), row.names = Foods)
nutrition

# constraints
#Breakfast 
#protein*.5 # maximum
#fat*.1 # minimum
#carbs*.4 # maximum

#Evening Snack 
#protein*.7 # maximum
#fat*.25 # minimum
#carbs*.5 #maximum

Breakfast <- c(0,1,0,0,1,0,1,1,1,0,1,1,1)
Lunch <- c(1,1,1,1,0,1,0,0,0,1,1,1,1)
Dinner <- c(1,1,0,0,0,1,0,0,1,0,0,1,0)
meals <- cbind(Breakfast, Lunch, Dinner)

# even split amongst meals
apply(meals, 2, function(x) 
  intake[which(x == 1)] / rowSums(split(cbind(intake, nutrition, meals), x)$`1`[,colnames(meals)]))

现在，您要说的难点是如何根据营养/餐食的相对比例进行不均匀分配。 克与食用的比率是多少，因此我们知道该人获得多少蛋白质？ 似乎我们需要它来使摄入量与营养信息一起起作用。