根据心肺最佳点构建反向传播神经网络最大摄氧量预测模型
吴东哲
高晓嶙
李闯涛
王昊
国家体育总局体育科学研究所,北京市 100061
摘要：背景:研究证明最大摄氧量被认为是评价有氧运动能力的"金标准",但测试其所需运动强度较大且存在指标再现性低、测试者主观影响效应等限制因素.目的:通过反向传播神经网络采用新型次最大运动评估指标"心肺最佳点"构建最大摄氧量预测模型.方法:试验经国家体育总局体育科学研究所伦理委员会批准,招募80名健康大学生受试者(男40名,女40名),了解试验流程、目的并自愿签署知情同意书配合完整试验过程.受试者进行递增负荷心肺运动试验,采集最大摄氧量与心肺最佳点等相关指标,进行相关性分析获得具有统计学意义的指标,并构建最大摄氧量预测模型.结果 与结论:①最大摄氧量与心肺最佳点、体质量指数、性别、心肺最佳点对应的摄氧量和功率均存在显著相关性(P<0.01);②运用反向传播神经网络构建经典3层拓扑结构最大摄氧量预测模型(包含5个输入层、10个隐藏层和1个输出层),该模型预测值与实测值绝对误差均值为0.227 L/min、相对误差均值为12％,提示基于心肺最佳点构建的反向传播神经网络可准确且有效预测最大摄氧量;③反向传播神经网络模型最大摄氧量预测值与多元线性回归预测值相比差异无显著性意义(P>0.05),但依据心肺最佳点构建的反向传播神经网络模型预测精度要优于多元线性回归模型.
关键词：心肺最佳点最大摄氧量反向传播神经网络心肺运动试验
分类号：R459.9(治疗学)R318(医用一般科学)R874(运动医学)
资助基金：国家体育总局体育科学研究所基本科研业务费资助项目(19-18)
论文发表日期：2023-03-11
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：8( 1224-1231 )
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