استخدام الذكاء الإصطناعي في تكنولوجيا الأغذية

تعريف الذكاء الاصطناعي AI

هو تقنية ذات قدرات حل تشبه قدرات الإنسان في حل المشكلات و يبدو أن الذكاء الاصطناعي في العمل يحاكي الذكاء البشري تقوم تقنيات الذكاء الاصطناعي بتحليل البيانات واستخدامها لمساعدة العمليات التجارية بفاعلية على سبيل المثال يمكن لتقنية الذكاء الاصطناعي الاستجابة للمحادثات البشرية في دعم العملاء وتقديم اقتراحات ذكية للتحليلات ويجب أن يتم استخدام الذكاء الصناعي كأداة مساعدة وليس كبديل كامل للعنصر البشري.

كيف يزيد الذكاء الاصطناعي الإنتاجية؟

من خلال النقاط التالية:

1- إتمام المهمات

2- تحسين تجربة المستخدم

3- تقليل نسبة الأخطاء المرتكبة

4- تحسين نشاط الشركات وعملياتها

5- التكيف مع التغيرات

التطورات في الذكاء الإصطناعي والتعلم الألي لتطبيقات صناعة الأغذية

من خلال النقاط التالية:

1- مراقبة الجودة الأوتوماتيكية

2- التنبؤ بمدة الصلاحية

3- توصيات المنتج

4- سلامة الأغذية

5- تحليل الأغذية

6- كشف الإحتيال

7- الإستدامة

8- المنتجات المخصصة

الذكاء الإصطناعي لتحسين جودة الطعام وتقليل الهدر

أظهرت دراسة مصرية أن الذكاء الاصطناعي يمكن أن يلعب دوراً محورياً في تحسين صناعة الأغذية من خلال دمج تقنيات الذكاء الاصطناعي في صناعة الأغذية يحقق عدداً من الفوائد منها تحسين الجودة ، وتعزيز الاستدامة الاقتصادية والبيئية ويمكن تقليل الفاقد في مراحل سلسلة التوريد المختلفة مما يحد من التأثيرات البيئية السلبية ويعزز الاستدامة الغذائية. ومع توقع تضاعف عدد السكان بحلول عام 2050، يتطلب العالم زيادة إنتاج الغذاء بنسبة 70 في المائة لتلبية الاحتياجات الغذائية ما يبرز أهمية الذكاء الاصطناعي في تقليل الهدر ومواجهة الجوع العالمي.

نهضة الذكاء الإصطناعي في تكنولوجيا الغذاء لتعزيز الجودة والسلامة

1- دور الذكاء الاصطناعي في تعزيز الجودة

تتميز أنظمة الرؤية الحاسوبية بقدرتها على تحليل الخصائص الأساسية لمنتجات الأغذية، مثل الحجم والشكل واللون والملمس، بدقة استثنائية و يسمح ذلك بتحديد أي عيوب في المنتجات، وتصنيفها تلقائيًا، ورفض أي منتج لا يفي بمعايير الجودة المحددة ويساهم ذلك في ضمان مطابقة المنتجات للمعايير، ويقلل من الفاقد في المواد الخام.

2- تطبيقات عملية للرؤية الحاسوبية

في صناعة المخبوزات على سبيل المثال، يمكن لنظام الرؤية المزود بتقنيات التصوير الحراري أو تحليل الألوان مراقبة سطح المخبوزات لتقييم مستويات التحمير بدقة و تحديد القطع غير المطابقة للمواصفات تلقائيًا

3- دور الذكاء الاصطناعي في ضمان سلامة الأغذية

تلعب الرؤية الحاسوبية دورًا حاسمًا في ضمان سلامة الأغذية حيث يمكن لأجهزة الاستشعار المتقدمة، مثل أجهزة التصوير الطيفي أو التصوير بالأشعة السينية، اكتشاف الأجسام الغريبة في المنتجات الغذائية من خلال تحليل الحجم أو الشكل أو الكثافة أو مكونات المواد.

إستخدام الذكاء الاصطناعي والمستشعرات البصرية في صناعة الأغذية

تساعد تكنولوجيا الرؤية الحاسوبية في تحسين كفاءة عمليات التقشير بالبخار من خلال تحليل البيانات وتقييم جودة المنتج النهائي ويتم ذلك باستخدام تقنيات تصوير متقدمة تُحلل اللون والشكل والملمس مثل الكاميرات وأجهزة الاستشعار. تجفيف الأغذية باستخدام الذكاء الاصطناعي والمستشعرات البصرية من خلال تقنية التجفيف الدقيق أو ما يعرف بالتجفيف الذكي، بالمراقبة المستمرة في الوقت الفعلي؛ مما يحسن الدقة والكفاءة.

مراقبة النظافة في المصنع باستخدام الرؤية الحاسوبية

أمكن استخدام الرؤية الحاسوبية للمراقبة المستمرة لما يحدث في مصنع تجهيز الأغذية، خاصةً للتأكد من نظافة البيئة وتلبية معايير النظافة الصحية فإن أنظمة الكاميرات المدمجة مع نماذج الرؤية الحاسوبية، مثل YOLO11 يدعم اكتشاف الأشياء، مما يسمح للنظام بمشاهدة وتسجيل وتحليل كل خطوة من خطوات عملية إعداد الطعام.

الذكاء الاصطناعي في تصنيع الأغذية وإدارة جودتها

1- الذكاء الاصطناعي في تصنيع الأغذية لفرز الطعام

الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي من المنطقي استخدامهما لفرز الطعام و سيقوم بمعظم العمل تلقائيًا مما يتيح للشركات توفير المال عن طريق تقليل العمالة اليدوية. تحتوي آلات الطعام التي تعمل بالذكاء الاصطناعي على ماسحات ضوئية متطورة للأشعة السينية وأشعة ليزر وروبوتات تعمل جميعها معًا لتحليل جودة الطعام وفرزه وفقًا لتعليماتك.

2- الذكاء الاصطناعي في إدارة سلسلة التوريد

تستخدم خوارزميات الذكاء الاصطناعي شبكات عصبية اصطناعية لمراقبة شحنات الطعام في جميع مراحل سلسلة التوريد بما يضمن أن الطعام يلبي جميع معايير السلامة هذا النهج يؤدي إلى تقليل النفايات وانخفاض تكاليف الشحن.

3- الذكاء الاصطناعي في الامتثال لسلامة الأغذية

يمكن للكاميرات التي تدعم الذكاء الاصطناعي مراقبة جميع العمال وإخطار المديرين في حالة انتهاك القاعدة و تحديد مشكلات السلامة بسرعة وإرسال التحذيرات مباشرة إلى العمال أو مديريهم.

4- الذكاء الاصطناعي في تطوير المنتجات

يمكن لشركات صناعة الأغذية استخدام الذكاء الاصطناعي للعثور على مجموعات النكهات الأكثر شيوعًا وتطوير منتجاتها وفقًا لما يجدونها علاوة على ذلك و تصبح عملية تطوير المنتج بأكملها أسرع بكثير وبأسعار معقولة وأقل خطورة.

5- الذكاء الاصطناعي مع معدات عملية التنظيف

نظام التنظيف الذاتي التحسين قادر على إزالة أصغر جزيئات الطعام من النظام باستخدام التصوير الضوئي الفلوري ، وأجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية ، وغيرها من التقنيات المتقدمة و يراقب الذكاء الاصطناعي النظام بأكمله بحثًا عن الميكروبات والجراثيم وجزيئات الطعام التي قد تضر بجودة الطعام مع تقليل استهلاك الطاقة والمياه في معدات التنظيف.

6- الوصول الى شروط زراعية أفضل

يستخدم المزارعون أيضًا الذكاء الاصطناعي لتحسين عائداتهم من خلال تحسين ظروف النمو حيث يستخدمون بالفعل طائرات بدون طيار تعمل بالذكاء الاصطناعي وأنظمة مراقبة متقدمة تتعقب درجة الحرارة والملوحة وتأثيرات الأشعة فوق البنفسجية.

تطوير وضوح الملصقات الغذائية باستخدام الذكاء الاصطناعي

يستعد الذكاء الاصطناعي لمواجهة هذه التحديات من خلال توفير تجارب أكثر سهولة وتخصيصًا للملصقات الغذائية ويمكن للذكاء الاصطناعي تحليل كميات هائلة من البيانات لإنشاء ملصقات أكثر وضوحًا ويسهل الوصول إليها والتي تلبي الاحتياجات والتفضيلات الغذائية الفردية.

تقنيات للذكاء الاصطناعي أحدثت طفرة في مجال صناعات الأغذية

• وقد شملت الدراسة عدة نماذج لتطبيقات الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي في القطاعات المختلفة الخاصة بصناعة وتقديم خدمات الأغذية والمشروبات مثل فرز الأغذية، وخدمات المستهلك، ومراقبة الجودة، والامتثال للسلامة الغذائية، والإنتاج والتغليف، وغيرها من التطبيقات.

• حيث تجد الدراسة أنه نظرًا لمواجهة هذه الصناعة تحديات متعلقة بسلامة الغذاء والتصنيع، وتغيرات طلبات المستهلكين، فقد استغل قادة السوق تلك التكنولوجيا لإحداث طفرة في المجال من خلال توظيف تقنيات حديثة تقدم للشركات طرقًا وحلولًا جديدة لمعالجة تلك التحديات مع اكتساب ميزة تنافسية في بيئة السوق الديناميكية، مع دفع النمو، وتحفيز الابتكار.

• سعي شركات الأغذية والمشروبات خلف تعزيز كفاءة سلسلة التوريد، وتقليل النفايات، وتحسين جودة المنتج مع تلبية لوائح ومعايير سلامة الأغذية، تم توظيف الذكاء الاصطناعي " AI " في مجالات مختلفة على مدار دورة إنتاج الطعام ، بدءًا من المجال الزراعي، وحتى قطاع خدمات التقديم والضيافة، مرورًا بسلامة الأغذية والتصنيع والتغليف.

• حيث يتم استخدام الذكاء الاصطناعي في المجال الزراعي لتحسين التقاوي وتقليل النفايات من خلال التنبؤ بأنماط الطقس ومستويات رطوبة التربة وتفشي الآفات، وهو ما يرفع من حجم الغلة بنسبة تصل إلى ٧.٥٪.

• كما تعتمد بعض الشركات حول العالم على طائرات بدون طيار تعمل بالذكاء الاصطناعي لمراقبة المحاصيل وتحديد المشكلات المحتملة مع تقليل استخدام المياه واستخدام الأسمدة.

• وقد أظهرت دراسة حالة أجرتها شركة " Blue River Technology " أن استخدام نظام " See & Spray " وهو نظام يعتمد على الذكاء الاصطناعي والكاميرات لاستهداف العشب الضار بالنبات ، يمكن أن يقلل من استخدام مبيدات الأعشاب بنسبة ٨٠٪، مما يؤدي إلى توفير التكاليف وتقليل التأثير البيئي.

• كما أنه من خلال تقنية التعرف على الصور " Image Recognition Technology " القائمة على التعلم العميق، يمكن أتمتة الكشف عن الأمراض والآفات النباتية، ويعمل هذا النموذج باستخدام تصنيف الصور واكتشافها، وتقسيم الصور لبناء نماذج توضيحية عن صحة النبات.

• كما أظهرت تقنيات الرؤية الآلية بالذكاء الاصطناعي نتائج هائلة في عملية معالجة الأغذية، فقد استطاعت الشركات التي قامت بأتمتة مراقبة الجودة ومراقبة خطوط الإنتاج للعيوب بتحسين الكفاءة بنسبة ٦٠٪، إلى جانب الحد من النفايات بنسبة ١٥٪.

• وذلك إلى جانب توظيف التكنولوجيا في ابتكار وتحسين تصميم العبوات وتقليل النفايات من خلال التنبؤ بكيفية أداء مواد التغليف في ظل تعرضها لظروف مختلفة، حيث أن شركات التغليف يمكنها محاكاة واختبار أداء مواد التغليف الخاصة بها دون الحاجة إلى الاختبار المادي، مما يؤدي إلى تخفيض الوقت والتكاليف اللازمة لتطوير مواد التغليف الجديدة والتحقق من صحتها بنسبة ٥٠٪

• وقد شهد قطاع المطاعم مؤخرًا طفرة تكنولوجية أخرى بارتفاع معدل الاعتماد على " منصات التفاعل الآلي مع الضيوف " أو الـ " Interactions Guest Experience "، والتي تكون مدعومة من خلال الذكاء الاصطناعي للمحادثة بسلاسة مع الضيف مما يحسن تجربة العملاء وزيادة الكفاءة الإنتاجية.

فهي برامج دردشة آلية تقوم بالرد على جميع استفسارات العملاء واستقبال طلباتهم مما يقلل مدة الانتظار، وتقديم تجربة شخصية فريدة نظرًا لقدرة التعلم الآلي على حفظ تفضيلات العملاء وتحليل البيانات والتنبؤ بطلباتهم، وتقديم خيارات ملائمة، وهو ما يرفع متوسط قيمة الطلب.

إحصائيات تدعم الذكاء الاصطناعي في وضع العلامات الغذائية

يتوقع ينمو الذكاء الاصطناعي في سوق الأغذية والمشروبات إلى 29.94 مليار دولار بحلول عام 2026 وتشير استطلاعات المستهلكين إلى أن أكثر من 60% من المتسوقين يريدون المزيد من المعلومات حول طعامهم أكثر مما هو موجود حاليًا على الملصقات.

إستخدام الذكاء الإصطناعي لإختيار دايت يناسبك

تطبيق مقدار Mekdarدايت شخصي خاص مصمم بناء على بياناتك، و نتيجة الدايت ايضا بتقوم بتحديث بياناتك و تقيس رد فعل جسمك، حتى يصبح النظام الغذائي الاسبوع التالي افضل يوفر أيضا تقرير ميزان تحليلى، يغنيك تماما عن الوزن على ميزان ، تقدير لكميات الاكل بتكنولوجيا الواقع المعزز Augmented Reality ، البحث عن سعرات الطعام ، التذكير.

*الباحث بقسم تكنولوجيا الحاصلات البستانية بمعهد بحوث تكنولوجيا الأغذية