減肥對(duì)很多人來(lái)說(shuō)都是個(gè)沉重的話題：不是我不努力啊，奈何敵人太強(qiáng)大！于是乎，每逢被人問(wèn)及怎么這么胖，只好優(yōu)雅回應(yīng)：
對(duì)于如何健康有效的減肥，廣大人民可謂是奇招頻出，但是利用代碼和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)實(shí)現(xiàn)健康減肥，你聽(tīng)說(shuō)過(guò)嗎？（程序猿攻城獅同學(xué)請(qǐng)搬好小板凳）
去年底有個(gè)沉寂了快兩年的減肥貼在 Reddit 上又火了起來(lái)，什么呢？原來(lái)是2016年時(shí)美國(guó)程序猿 Ariel Faigon 在 GitHub上寫(xiě)了篇貼子，詳細(xì)記述了他借助代碼和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)幫自己減肥的勵(lì)志貼（代碼庫(kù)見(jiàn)文末）。從 2015 年 3 月開(kāi)始減肥，到 2016 年 7 月，Ariel Faigon 用這種方法將自己的體重從巔峰時(shí)的 194磅（176 斤）減到了 174 磅（157 斤），減了將近 20 斤。
雖然體重下降速度算不上快，但考慮到他的基數(shù)，這次減肥絕對(duì)稱(chēng)得上健康有效。我們來(lái)看看他到底怎么操作的。
1
沉重的故事背景
我（主人公 Ariel Faigon ——譯者注）以前其實(shí)是個(gè)很瘦的人，我剛到美國(guó)拿到第一張“綠卡”的時(shí)候，才143磅重（129斤），當(dāng)時(shí)照片如下，現(xiàn)在的照片么..還是別曬了。
蛋疼的是，自從我正式定居美國(guó)后，越來(lái)越胖，止不住的胖···終于在 2015 年的時(shí)候，我赫然發(fā)現(xiàn)，比剛來(lái)美國(guó)時(shí)，我重了 50 磅（45 斤）！這讓我在相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)都覺(jué)得肥胖癥在美國(guó)好像會(huì)傳染一樣，而且我觀察發(fā)現(xiàn)，好像過(guò)的越苦逼的人，越容易成為胖子...
那么美國(guó)的生活方式和這種傳染式（存疑）的肥胖癥有關(guān)系嗎？我研究了一下，總結(jié)了幾個(gè)猜想：
快餐隨處可見(jiàn)，而且非常便宜
我們買(mǎi)的和吃的東西大多數(shù)都被重度加工過(guò)
很多食物都添加了大量的糖分，含糖量很高
可想而知，這么吃下去，不胖才怪。當(dāng)然了也有很多人不止一次表示自己就算只吃一點(diǎn)也會(huì)胖。
2
新減肥路上的搖滾
在剛開(kāi)始減肥時(shí)，我聽(tīng)從了不少建議，多次改變飲食結(jié)構(gòu)。期間我讀了減肥專(zhuān)家阿特金斯博士的書(shū)，他認(rèn)為體重增加的主要原因是攝入了過(guò)量的碳水化合物，我反復(fù)想了想，覺(jué)得他說(shuō)得對(duì)。但是只知道這一點(diǎn)，并不會(huì)讓我成功減肥。
我這人很愛(ài)吃披薩和面包，后來(lái)嘗試減少攝入碳水化合物，也確實(shí)減了幾磅，但中間一犯饞，又開(kāi)始吃這些東西，結(jié)果減的體重又回來(lái)了。然后周而復(fù)始，就這么來(lái)回拉扯了幾個(gè)月。
很顯然，想通過(guò)減少攝取碳水化合物減肥，方法必須還要再完善，我得找到它。當(dāng)然，我也可以增加活動(dòng)量，比如先每天跑它個(gè)十幾圈。但我工作比較忙，程序員嘛，也都不太愛(ài)運(yùn)動(dòng)。
于是我意識(shí)到，我需要一種合適又恰當(dāng)?shù)纳罘绞?，不僅僅是減少攝取碳水化合物或者增加運(yùn)動(dòng)量，而且應(yīng)該能夠可持續(xù)操作，甚至還比較舒坦，這樣就能成為一種無(wú)痛的例行公事了，就像這樣：
我能這樣減肥持續(xù)好幾年
飲食習(xí)慣也不需要忽然改變
對(duì)于我來(lái)說(shuō)，不是很難，也不會(huì)太難受
3
早期探索&恍然大悟
那會(huì)兒正好機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)開(kāi)始火熱，我發(fā)現(xiàn)可以用機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)識(shí)別出讓我體重增加和體重減輕的各自因素有哪些。方法也很簡(jiǎn)單：每天早晨我都稱(chēng)一下體重，記錄下來(lái)體重?cái)?shù)據(jù)以及過(guò)去24小時(shí)的主要活動(dòng)，不光是吃了什么，還有運(yùn)動(dòng)狀況，睡眠時(shí)間等等。
最終文件也比較簡(jiǎn)單，就是個(gè)有 3 列數(shù)據(jù)的 CSV 文件：
日期，早晨體重，昨天生活方式/飲食/活動(dòng)
（Date, MorningWeight, Yesterday's lifestyle/food/actions）
最后還有一列，是個(gè)任意長(zhǎng)度的術(shù)語(yǔ)列表 word[:weight]，其中：后面的數(shù)值表示增加和減少的體重，默認(rèn)單位為1：
#
# -- Comment lines (ignored)
#
Date,MorningWeight,YesterdayFactors
2012-06-10,185.0,
2012-06-11,182.6,salad sleep bacon cheese tea halfnhalf icecream
2012-06-12,181.0,sleep egg
2012-06-13,183.6,mottsfruitsnack:2 pizza:0.5 bread:0.5 date:3 dietsnapple splenda milk nosleep
2012-06-14,183.6,coffeecandy:2 egg mayo cheese:2 rice meat bread:0.5 peanut:0.4
2012-06-15,183.4,meat sugarlesscandy salad cherry:4 bread:0 dietsnapple:0.5 egg mayo oliveoil
2012-06-16,183.6,caprise bread grape:0.2 pasadena sugaryogurt dietsnapple:0.5 peanut:0.4 hotdog
2012-06-17,182.6,grape meat pistachio:5 peanut:5 cheese sorbet:5 orangejuice:2
# and so on ...然后我寫(xiě)了個(gè)腳本
https://github.com/arielf/weight-loss/blob/master/lifestyle-csv2vw
將這個(gè)文件轉(zhuǎn)化為 Vowpal Wabbit 訓(xùn)練集回歸格式。轉(zhuǎn)化后的訓(xùn)練集中，標(biāo)簽（目標(biāo)特征）是過(guò)去 24 小時(shí)的體重變化（增量），輸入特征是過(guò)去 24 小時(shí)我做了什么導(dǎo)致了體重變化，其實(shí)就是第 3 列數(shù)據(jù)的翻版。
當(dāng)時(shí)我并沒(méi)有刻意節(jié)食，就是收集數(shù)據(jù)。
機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)在處理數(shù)據(jù)、放大數(shù)據(jù)中的微弱信號(hào)以及遍歷數(shù)據(jù) 4 次后進(jìn)行了誤差收斂處理，得到了如下圖表：
你可以通過(guò)替換為你自己的數(shù)據(jù)文件、安裝所有的需求軟件后，在目錄中運(yùn)行 make，復(fù)制我的這個(gè)工作過(guò)程。我寫(xiě)了個(gè)怎么做的詳細(xì)指令，前往查看：
https://github.com/arielf/weight-loss/blob/master/HOWTO.md
當(dāng)你點(diǎn)擊 make 運(yùn)行后，會(huì)發(fā)生一些奇妙的事情，正常情況下會(huì)出現(xiàn)如下結(jié)果：
$ make
... (output trimmed for brevity) ...
FeatureName HashVal ... Weight RelScore
nosleep 143407 ... +0.6654 90.29%
melon 234655 ... +0.4636 62.91%
sugarlemonade 203375 ... +0.3975 53.94%
trailmix 174671 ... +0.3362 45.63%
bread 135055 ... +0.3345 45.40%
caramelizedwalnut 148079 ... +0.3316 44.99%
bun 1791 ... +0.3094 41.98%
... (trimmed for brevity. Caveat: data is too noisy anyway) ...
stayhome 148879 ... -0.2690 -36.50%
bacon 64431 ... -0.2998 -40.69%
egg 197743 ... -0.3221 -43.70%
parmesan 3119 ... -0.3385 -45.94%
oliveoil 156831 ... -0.3754 -50.95%
halfnhalf 171855 ... -0.4673 -63.41%
sleep 127071 ... -0.7369 -100.00%正相關(guān)分值（上半部分?jǐn)?shù)據(jù)）是導(dǎo)致你體重增加的生活方式，負(fù)相關(guān)分值（下半部分?jǐn)?shù)據(jù)）是讓你體重減輕的生活方式。
下圖是將這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為更直觀更詳細(xì)的圖表：
關(guān)于數(shù)據(jù)這一塊，我需要提醒大家不要過(guò)度糾結(jié)。其實(shí)收集數(shù)據(jù)的過(guò)程是相當(dāng)有挑戰(zhàn)性的，在這里也說(shuō)幾點(diǎn)：
1、我一開(kāi)始收集的數(shù)據(jù)還是有點(diǎn)少（大約 100 天的數(shù)據(jù)），不夠具有代表性。
2、每天體重變化通常很小，常常是 0.1 磅左右。
3、我采取的數(shù)值比例不是很準(zhǔn)確：你可以發(fā)現(xiàn)我的數(shù)據(jù)間隔為 0.2 磅，這個(gè)不理想，建議為 0.1 磅。
4、讓你體重增加或減少的因素有時(shí)會(huì)出現(xiàn)在同一行，它們會(huì)相互抵消，這會(huì)造成機(jī)器學(xué)習(xí)過(guò)程偏離方向。
所以我重點(diǎn)關(guān)注了上面列表中的開(kāi)頭和結(jié)尾部分，只將數(shù)據(jù)顯示的狀況用作進(jìn)一步研究、試驗(yàn)和行動(dòng)的總體指導(dǎo)。
雖然我的數(shù)據(jù)不是很充足，也存在很多噪聲，權(quán)重也不是很準(zhǔn)確，但機(jī)器學(xué)習(xí)還是很清晰的展示了 4 個(gè)因素：
持續(xù)的充足睡眠是體重減輕的首要因素。
缺乏睡眠會(huì)起到反作用：睡眠太少會(huì)導(dǎo)致體重增加。
碳水化合物導(dǎo)致我體重增加，罪魁禍?zhǔn)拙褪歉叩矸酆秃鞘澄铩?/span>
油脂食品有相反趨勢(shì)：它們和體重減輕呈正相關(guān)關(guān)系。
中間也出現(xiàn)了干擾因素，那就是周末。我在周末一般都宅在家里，不用工作，因此睡得時(shí)間也很長(zhǎng)。而且，我周末的飲食狀況和平時(shí)也略有不同。
我花了很久才發(fā)現(xiàn)了睡眠部分的影響因素：我們睡覺(jué)的時(shí)候不吃東西...
而且，我們常常即便不是很餓，也總是會(huì)出現(xiàn)吃點(diǎn)東西的念頭，但在睡覺(jué)的時(shí)候不會(huì)。
也就是說(shuō)，我們的睡眠時(shí)間是一天中最長(zhǎng)的禁食時(shí)間。
當(dāng)然我這么想可能不是很科學(xué)，但我們這么做的總目標(biāo)就是不斷的發(fā)現(xiàn)和摸索：試驗(yàn)、檢查效果、篩選方法、再試驗(yàn)。
4
進(jìn)一步研究
你或許注意到上面的圖表（日期 VS 體重）中，對(duì)于體重減輕有幾個(gè)明顯的促進(jìn)因素。因?yàn)殡S著我了解的越多、維持飲食習(xí)慣的能力越來(lái)越好，我對(duì)減肥問(wèn)題的認(rèn)識(shí)也越來(lái)越深。
延長(zhǎng)禁食時(shí)間是促進(jìn)體重減輕的一個(gè)主要因素。我當(dāng)時(shí)每天盡量晚些吃晚飯，這樣就不會(huì)導(dǎo)致睡前太餓而又加餐。這樣我將每天的禁食時(shí)間延長(zhǎng)到了 14-16 個(gè)小時(shí)，比平時(shí)多了近 4 個(gè)小時(shí)。
第二個(gè)促進(jìn)體重下降的因素的吃了很多油脂食物，目的是為了增加飽腹感，從而大幅減少碳水化合物的攝入。
第三個(gè)促進(jìn)體重減輕的因素是我開(kāi)始理解血糖指數(shù)和血糖負(fù)荷的概念，并轉(zhuǎn)向食用產(chǎn)生低血糖負(fù)荷的食物。
隨著體重下降，我的血糖水平也逐漸回歸正常。我現(xiàn)在只希望能保持下去，一直減到我剛到美國(guó)時(shí)的體重。如果保持當(dāng)前的減肥速度，大概還需要 1-2 年。
5
調(diào)整飲食結(jié)構(gòu)和生活習(xí)慣
通過(guò)用機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)分析我的生活數(shù)據(jù)，我知道了吃哪些食物以及哪些生活習(xí)慣會(huì)導(dǎo)致我體重增加或減少。這樣就好辦了，于是我開(kāi)始有針對(duì)性的調(diào)整飲食結(jié)構(gòu)和生活習(xí)慣：
減少攝入碳水化合物：這部分最難，因?yàn)槲液芟矚g吃一些高淀粉高含糖量的食物，比如（披薩、意大利面、甜面包等等）。不過(guò)這也不代表一點(diǎn)碳水化合物都不要，可以偶爾攝入一點(diǎn)，比如一周吃一頓披薩。總之我開(kāi)始確保大幅減少攝入碳水化合物，也避免薯?xiàng)l、甜甜圈這些零食。
緊盯血糖指數(shù)和血糖負(fù)荷：避免有高血糖負(fù)荷的食物，這樣就防止血糖飆升，身體的化學(xué)循環(huán)紊亂。喜歡吃甜食？那就盡量吃水果，代替喝果汁。水果和果汁的血糖負(fù)荷有著很大的差別，那么對(duì)體重的影響也就大不相同。于是開(kāi)始用口感類(lèi)似但血糖負(fù)荷更低的食物來(lái)取代血糖負(fù)荷高的食物。
增加高脂肪食物：我前面說(shuō)過(guò)，吃油脂食物可以增加飽腹感，進(jìn)而抑制碳水化合物的攝入。其實(shí)我從來(lái)不擔(dān)心自然脂肪，還是該怎么吃就怎么吃。我開(kāi)始增加此類(lèi)食物的分量，比如橄欖油、牛油果、蛋黃醬、椰子油、堅(jiān)果等等。我越是感到不餓，就越不會(huì)“思念”碳水化合物。你應(yīng)該也聽(tīng)說(shuō)過(guò)“好”脂肪和“壞”脂肪的說(shuō)法，我覺(jué)得只要是自然脂肪，就沒(méi)事。
增加少許鍛煉：當(dāng)然鍛煉越多越好，但很多上班族恐怕很難做到。我每天最多的活動(dòng)量就是騎自行車(chē)去上班，來(lái)回40分鐘，其余時(shí)間都比較忙。因此我還是更指望通過(guò)調(diào)整飲食來(lái)實(shí)現(xiàn)減肥目標(biāo)。
增加禁食時(shí)間：根據(jù)我的數(shù)據(jù)分析，這是促使我體重下降的主要因素。于是我開(kāi)始盡量延長(zhǎng)禁食時(shí)間，比如增加睡眠時(shí)間。
吃雞蛋：雞蛋富含蛋白質(zhì)卻有很少的碳水化合物。我開(kāi)始在攝入食物中增加雞蛋的分量。
吃的慢點(diǎn)，細(xì)嚼慢咽：不能再一口吞了！不要等到感到飽了才停止吃東西，人類(lèi)的大腦感受到飽腹會(huì)有20分鐘的延遲，因此我得節(jié)制一點(diǎn)，不能吃的過(guò)多。
6
減肥后話
上面大致就是過(guò)去 16個(gè) 月我依靠技術(shù)和數(shù)據(jù)進(jìn)行減肥的大致過(guò)程，取得了減肥近 20 斤的成績(jī)。
其實(shí)也比較簡(jiǎn)單，就是先收集自己的生活數(shù)據(jù)，用機(jī)器學(xué)習(xí)處理和分析數(shù)據(jù)，然后根據(jù)分析結(jié)果對(duì)癥下藥，調(diào)整飲食結(jié)構(gòu)和生活習(xí)慣。我之前也看過(guò)不少減肥專(zhuān)家的建議，但后來(lái)并不理想，因?yàn)槊總€(gè)人的身體狀況和生活習(xí)慣是不同的，還是得根據(jù)自己的情況從實(shí)際出發(fā)。所以，請(qǐng)不要將我上面的方法視為標(biāo)準(zhǔn)教程和科學(xué)研究，這只是我自己減肥的一個(gè)方法，如果你也想嘗試一下，請(qǐng)務(wù)必根據(jù)自己的生活數(shù)據(jù)。
附本項(xiàng)目 GitHub 代碼庫(kù)和數(shù)據(jù)：
https://github.com/arielf/weight-loss?utm_campaign=News&utm_medium=Community&utm_source=DataCamp.com
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