مستقبل الغذاء.. كيف يعيد الذكاء الاصطناعى تشكيل الإنتاج و الجودة والتغذية؟

قدم الدكتور خالد محمد عطية محمد، الباحث بقسم تكنولوجيا الحاصلات البستانية بـ معهد بحوث تكنولوجيا الأغذية، رؤية متعمقة حول الدور التحولي للذكاء الاصطناعي (AI) في تكنولوجيا الأغذية.

يوضح التقرير كيف أن الذكاء الاصطناعي، بتقنياته المتقدمة، لا يعزز الكفاءة والإنتاجية فحسب، بل يلعب دوراً محورياً في تحسين جودة وسلامة الغذاء وتقليل الهدر، وصولاً إلى تخصيص التغذية للمستهلكين.

الذكاء الاصطناعي: تعريف ودور محوري في الإنتاجية

يُعرف الدكتور خالد الذكاء الاصطناعي بأنه تقنية تحاكي القدرات البشرية في حل المشكلات، معتمداً على تحليل البيانات لتعزيز العمليات التجارية. ويشدد على ضرورة استخدام الذكاء الاصطناعي كأداة داعمة للإنسان لا بديلاً عنه.

يساهم الذكاء الاصطناعي في زيادة الإنتاجية من خلال عدة جوانب رئيسية:

إنجاز المهام بكفاءة: يعمل الذكاء الاصطناعي على أتمتة المهام المتكررة، مما يتيح للموارد البشرية التركيز على أدوار أكثر استراتيجية.

تحسين تجربة العملاء: يقدم الذكاء الاصطناعي توصيات ذكية ويحسن التفاعل بناءً على تحليل دقيق للبيانات.

تقليل الأخطاء: تساهم الأنظمة المدعومة بالذكاء الاصطناعي في تقليل الأخطاء البشرية بشكل كبير، مما يعزز الدقة والفعالية.

تعزيز عمليات الشركات: يوفر الذكاء الاصطناعي رؤى قيمة تدعم اتخاذ القرارات وتحسن من سلاسل العمليات.

مرونة التكيف: يمتلك الذكاء الاصطناعي القدرة على التعلم والتكيف السريع مع المتغيرات، مقدماً حلولاً ديناميكية لمختلف التحديات.

تطورات الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي في صناعة الأغذية

شهد قطاع الأغذية قفزات نوعية بفضل دمج الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي في مجالات حيوية:

تسمح أنظمة الرؤية الحاسوبية بتقييم دقيق لخصائص المنتجات الغذائية، مثل الحجم والشكل واللون، وتحديد العيوب تلقائياً لضمان مطابقة المنتج للمواصفات.

يحلل الذكاء الاصطناعي العوامل المؤثرة على صلاحية المنتج لتقديم توقعات دقيقة، مما يسهم في تقليل الهدر.

بناءً على تفضيلات المستهلك وأنماط الشراء، يمكن للذكاء الاصطناعي تقديم اقتراحات منتجات مصممة خصيصاً.

تلعب أجهزة الاستشعار المتقدمة والرؤية الحاسوبية دوراً حاسماً في اكتشاف الأجسام الغريبة والملوثات.

يوفر الذكاء الاصطناعي تحليلاً سريعاً ودقيقاً للمكونات والخصائص الغذائية.

يساعد الذكاء الاصطناعي في تحديد حالات الغش والتلاعب من خلال تحليل الأنماط المشبوهة.

يساهم الذكاء الاصطناعي في تحقيق أهداف الاستدامة عن طريق تحسين كفاءة استخدام الموارد وتقليل الهدر.

يمكن للشركات استخدام الذكاء الاصطناعي لتطوير منتجات تلبي الاحتياجات الغذائية والتفضيلات الفردية للمستهلكين.

دور الذكاء الاصطناعي في تحسين جودة الغذاء وتقليل الهدر

أكدت دراسة مصرية أن الذكاء الاصطناعي يلعب دوراً محورياً في تحسين صناعة الأغذية، حيث يساهم في تقليل الفاقد عبر مراحل سلسلة التوريد المتنوعة. هذا يقلل من التأثيرات البيئية السلبية ويعزز الأمن الغذائي. مع توقعات بتضاعف عدد السكان بحلول عام 2050 وزيادة الحاجة إلى إنتاج الغذاء بنسبة 70%، يصبح دور الذكاء الاصطناعي حاسماً في مواجهة التحديات العالمية المتعلقة بالجوع والهدر.
الذكاء الاصطناعي يعزز الجودة والسلامة في تكنولوجيا الغذاء

   تُمكن أنظمة الرؤية الحاسوبية من تحليل دقيق لخصائص الأغذية مثل الحجم، الشكل، اللون، والملمس، مما يتيح تحديد العيوب وفرز المنتجات تلقائياً، وبالتالي ضمان مطابقتها لمعايير الجودة وتقليل الفاقد.

   مثال عملي: في صناعة المخبوزات، تستطيع أنظمة الرؤية المدعومة بتقنيات التصوير الحراري أو تحليل الألوان مراقبة مستوى تحمير المخبوزات وتحديد القطع غير المطابقة للمواصفات.

   تلعب الرؤية الحاسوبية دوراً حيوياً في سلامة الأغذية، فباستخدام أجهزة الاستشعار المتقدمة مثل التصوير الطيفي أو الأشعة السينية، يمكن اكتشاف الأجسام الغريبة في المنتجات الغذائية من خلال تحليل الحجم، الشكل، الكثافة، أو مكونات المواد.

تقنيات الذكاء الاصطناعي والمستشعرات البصرية في صناعة الأغذية

تساعد تكنولوجيا الرؤية الحاسوبية في تحسين كفاءة عمليات التقشير بالبخار عن طريق تحليل البيانات وتقييم جودة المنتج النهائي باستخدام تقنيات تصوير متقدمة. كما يساهم الذكاء الاصطناعي والمستشعرات البصرية في تجفيف الأغذية بتقنية "التجفيف الذكي" الذي يراقب العملية باستمرار لتحسين الدقة والكفاءة.

مراقبة النظافة في المصانع بالرؤية الحاسوبية

يمكن استخدام الرؤية الحاسوبية للمراقبة المستمرة لعمليات تجهيز الأغذية، مما يضمن نظافة البيئة وتلبية المعايير الصحية. أنظمة الكاميرات المدمجة مع نماذج الرؤية الحاسوبية، مثل YOLO11، تدعم اكتشاف الأشياء وتحليل كل خطوة في عملية إعداد الطعام.
الذكاء الاصطناعي في تصنيع الغذاء وإدارة الجودة

يتيح الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي فرز الطعام بشكل أوتوماتيكي، مما يقلل الحاجة للعمالة اليدوية ويوفر التكاليف. تستخدم الآلات المعتمدة على الذكاء الاصطناعي ماسحات ضوئية وأشعة ليزر وروبوتات لتحليل وفرز الطعام.

تستخدم خوارزميات الذكاء الاصطناعي شبكات عصبية اصطناعية لمراقبة شحنات الطعام، لضمان استيفائها لمعايير السلامة، مما يقلل من الهدر وتكاليف الشحن.

يمكن للكاميرات المدعومة بالذكاء الاصطناعي مراقبة العمال وتنبيه المديرين في حال انتهاك القواعد، مما يسهم في تحديد مشكلات السلامة بسرعة.

يساعد الذكاء الاصطناعي شركات الأغذية في تحديد مجموعات النكهات الشائعة وتطوير منتجات جديدة بسرعة وبتكلفة أقل.

تستخدم أنظمة التنظيف الذاتي التحسين تقنيات متقدمة مثل التصوير الفلوري وأجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية لإزالة أصغر جزيئات الطعام والميكروبات، مع تقليل استهلاك الطاقة والمياه.

يستخدم المزارعون الذكاء الاصطناعي والطائرات بدون طيار وأنظمة المراقبة المتقدمة لتتبع العوامل البيئية وتحسين عائدات المحاصيل.
الذكاء الاصطناعي يعزز وضوح الملصقات الغذائية وتخصيص الحميات

يستعد الذكاء الاصطناعي لمواجهة تحديات الملصقات الغذائية بتوفير تجارب أكثر سهولة وتخصيصاً. يمكنه تحليل كميات هائلة من البيانات لإنشاء ملصقات أوضح وأكثر سهولة تلبي الاحتياجات والتفضيلات الغذائية الفردية.

إحصائيات واعدة:
يتوقع أن ينمو سوق الذكاء الاصطناعي في الأغذية والمشروبات إلى 29.94 مليار دولار بحلول عام 2026.

أظهرت استطلاعات المستهلكين أن أكثر من 60% منهم يطالبون بمعلومات أكثر تفصيلاً على ملصقات المنتجات الغذائية.

تخصيص الحميات الغذائية:

يبرز تطبيق "مقدار - Mekdar" كنموذج لتقنيات الذكاء الاصطناعي في مجال التغذية الشخصية. يقدم التطبيق حميات غذائية مخصصة بناءً على بيانات المستخدم، مع تحديثات مستمرة بناءً على استجابة الجسم. كما يوفر تقارير تحليلية للميزان، وتقديرات لكميات الطعام باستخدام الواقع المعزز (Augmented Reality)، وإمكانية البحث عن السعرات الحرارية، وتذكيرات شخصية.

لقد أحدث الذكاء الاصطناعي بالفعل تحولاً كبيراً في صناعة الأغذية، ولا تزال آفاق تطوره تتسع لتشمل جوانب أكثر ابتكاراً في المستقبل.