Wolfram Language

Ein Netzwerk aus verarbeiteten Lebensmittelzutaten erstellen

Verarbeitete und abgepackte Lebensmittel enthalten eine Vielzahl von Inhaltsstoffen, darunter Lebensmittelfarbstoffe, Konservierungsmittel und mehr. Mit detaillierten Listen von Tausenden von berechenbaren Lebensmittelzutaten ermöglicht die Wolfram Language eine einfache Analyse von über 100.000 abgepackten Lebensmitteln und deren Inhaltsstoffen.

So ist es beispielsweise einfach, Lebensmittel mit einem bestimmten Inhaltsstoff, wie beispielsweise Zitronensäure, zu finden.

Es ist auch leicht, Lebensmittel zu finden, die bestimmte Zutaten nicht enthalten, wenn eine Unverträglichkeit oder sonstige Ernährungseinschränkung vorliegt. Suchen Sie zum Beispiel nach Bohnenmus, das für Vegetarier geeignet ist und kein Schweinefett enthält.

Schreiben Sie eine Entitätsfunktion, um die häufigsten Zutatenpaarungen für eine Entitätsklasse von Lebensmitteln zu finden.

Verwenden Sie die Entity-Funktion, um einige Lebensmittelmarken nach ihren am häufigsten kombinierten zwei Zutaten zu vergleichen.

Natürlich kann eine viel größere Analyse der Inhaltsstoffe in abgepackten Lebensmitteln durchgeführt werden. Beginnen Sie mit dem Auffinden von Zutatenlisten für etwa 67.000 Lebensmittel aus der USDA Branded Food Products Database.

Finden Sie für jedes Lebensmittel alle Zutatenpaare und wie häufig sie zusammen vorkommen.

Finden Sie die fünf häufigsten Zutatenpaare.

Erstellen Sie aus den gewichteten Zutatenpaaren ein Diagramm und ermitteln Sie, wie häufig die einzelnen Zutaten vorkommen.

Bestimmen Sie zunächst, wie häufig die einzelnen Inhaltsstoffe vorkommen.

Generieren Sie dann ein Diagramm aus den gewichteten Zutaten und deren Paargewichten. Das resultierende Diagramm ist sehr groß, mit über 5.000 Knoten und 700.000 Kanten.

Trotz seiner großen Größe ist die Grafik verbunden, was darauf hindeutet, dass es es zwischen jedem einzelnen Zutatenpaar in der Inhaltsstoffliste dieser Lebensmittel eine Verbindung gibt.

Ermitteln Sie nun die Zentren des Inhaltsstoff-Netzwerks: Das sind jene Zutaten, die mit den meisten Zutaten gepaart sind.

Eine weitere Möglichkeit, die am häufigsten gepaarten Zutaten zu finden, ist die Berechnung der Page-Rank-Zentralität des Netzwerks, die zeigt, dass Salz, Wasser und Zucker zu den am häufigsten gepaarten Zutaten gehören.

Der vollständige Graph ist zu groß, um visualisiert zu werden, daher müssen Sie den Nachbarschaftsgraphen für einen bestimmten Inhaltsstoff verwenden.

Visualisieren Sie den Nachbarschaftsgraph in 3D.

Gestalten Sie den Graphen entsprechend der Gewichtungen der Kanten und Knoten. Beachten Sie, wie sehr verknüpft diese Struktur ist und dass sich die häufigsten Inhaltsstoffe in der Mitte des Diagramms befinden. Dies ergibt sich aus dem vollständigen Netzwerk.

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