الذكاء الاصطناعي في صناعة الأغذية الصحية: ماذا ينتظرنا؟

يحمل الذكاء الاصطناعي في مجال الأغذية الصحية وعودًا حقيقية للمستقبل، إلا أنه أُثيرت حوله مبالغات في جوانب عديدة. فما القصة؟

في واقع الأمر، قد يُسهم الذكاء الاصطناعي في تحسين تقديم الأغذية الصحية مستقبلًا، ولكنه لن يُحدث ثورةً فيها. كما قد تكمن أهم نقاط قوته في تعزيز عملية صنع القرار البشري وتحسين الكفاءة. وفي سياق متصل، إليكم جهاز يتيح تذوق الطعام من الشاشة .. ما القصة؟

دراسة من جامعة ستانفورد

في مقال حديث نُشر في مجلة  npj Science of Food، سلّطت إيلين كول، الأستاذة بجامعة ستانفورد، الضوء على احتياجات الغذاء العالمية في عام 2050، وقيود ابتكارات أنظمة الغذاء العالمية التقليدية على تلبية هذه الاحتياجات، وإمكانية تغلّب الذكاء الاصطناعي على هذه القيود، مؤكدةً على أن الذكاء الاصطناعي ليس حلاً سحريًا، ولا يمكنه أن يحل محلّ الخبرة البشرية أو التقييم الحسي في ابتكارات الغذاء.

كما حذّر المقال من التفاؤل المفرط، وشدّد على ضرورة اعتبار الذكاء الاصطناعي شريكًا لتسريع وتعزيز، وليس حلًا كاملًا، للتحديات التي تواجه نظام الغذاء.

الذكاء الاصطناعي والبدائل الغذائية

يقدّم المقال أمثلةً على قدرة الذكاء الاصطناعي على تسهيل توفير التكاليف والوقت من خلال تطوير بدائل غذائية تقليدية مبتكرة وقابلة للتطوير. كما يُسلّط الضوء على إمكاناته في استخدام مكونات صديقة للبيئة لتصنيع مجموعة واسعة من الأطعمة الخالية من المنتجات الحيوانية.

والجدير بالذكر أن كول تُشدّد على أهمية تبادل البيانات مفتوحة المصدر والتعاون متعدد التخصصات في تحقيق هذا الهدف، مما يؤدي إلى مستقبل مستدام.

ومع ذلك، تشير كول إلى أن أنظمة الذكاء الاصطناعي اليوم تفتقر إلى القدرة على استيعاب الأبعاد الاجتماعية والأخلاقية والحسية الدقيقة للغذاء والتي تتجذر بعمق في الثقافة البشرية، وأن التطبيقات الحالية تظل محدودة بمجموعات البيانات الملكية وغير المكتملة، وخاصة بالنسبة للخصائص مثل النكهة والملمس.

التطورات في الطب الحديث

لقد سهّلت التطورات في الطب الحديث انخفاض معدلات الوفيات العالمية، مما أدى إلى نمو سكاني أسرع من أي وقت مضى. وبينما لا يمكن المبالغة في فوائد هذه التطورات، فإن أنظمة الغذاء الحالية تكافح لتلبية الاحتياجات الغذائية للنظام الغذائي البشري المتنامي باستمرار.

ومما يثير القلق، أن النماذج التنبؤية تُقدّر أنه بحلول عام 2050، سيقترب عدد سكان العالم من 10 مليارات نسمة، وسيحتاجون إلى 20% أكثر من احتياجاتهم الغذائية الحالية.

أنظمة الغذاء التقليدية غير مستدامة

أنظمة الغذاء التقليدية غير مستدامة وغير فعّالة. يُبرز تقرير البنك الدولي عن حالة الأمن الغذائي والتغذية في العالم (2023) أن 733 مليون شخص (9.8%) من إجمالي السكان يعانون من الجوع، وأن 9 ملايين يموتون لأسباب مرتبطة بالجوع كل عام.

كما تُشكّل هذه الأنظمة الغذائية كابوسًا بيئيًا، إذ تعتمد بشكل كبير على الزراعة الحيوانية، التي تُعدّ مساهمًا رئيسيًا في الاحتباس الحراري، وإزالة الغابات، والإفراط في استخدام المياه العذبة (الشرب). وننصحكم بالإطلاع على روبوتات تنافس البشر في طهي وتقديم الطعام.. إليكم التفاصيل كاملة!

التنبؤ بهياكل البروتين وتحسينها

تُسلّط هذه الإحصائيات الضوء على الحاجة إلى نقلة نوعية في إنتاج الغذاء العالمي، مُسلّطةً الضوء على أوجه القصور في أنظمة الغذاء التقليدية، ومُمهّدةً الطريق للذكاء الاصطناعي.

من هذا المنظور، تجمّع كول المعارف الحالية لحصر عيوب تطوير وابتكار أنظمة الغذاء التقليدية، واستكشاف كيف يُمكن للذكاء الاصطناعي وغيره من التطورات الرائدة في إنتاج الغذاء التغلب على هذه القيود، والتحديات التي يجب التغلب عليها لضمان مستقبل أكثر صحةً وخالٍ من الجوع.

من ناحية أخرى، تحدّد كول ثمانية مجالات يُمكن للذكاء الاصطناعي أن يُحدث فيها تأثيرًا ملحوظًا: التنبؤ بهياكل البروتين وتحسينها، واكتشاف تركيبات جديدة، وتسريع اختبارات المستهلكين، واستبدال الإضافات الكيميائية والمواد الحافظة، والتنبؤ بالملمس والخصائص الميكانيكية، وتحسين نكهات الطعام، وتوليد تركيبات جديدة من خلال النصوص، وتطوير نماذج أساسية للأغذية.

الحاجة إلى الذكاء الاصطناعي لإحداث ثورة في إنتاج الغذاء العالمي

الابتكار الغذائي التقليدي عملية بطيئة ومتكررة ومعقدة، تتضمن مدخلات من مجالات متعددة (علوم الأغذية، وفنون الطهي، وبحوث المستهلكين، والهندسة). وهو بطبيعته غير قادر على معالجة الكم الهائل من البيانات التجريبية المتولدة في عالمنا التكنولوجي المتسارع.

علاوةً على ذلك، قد تُحدث الاختلافات الطفيفة في معلمات الإدخال أثناء الابتكار عواقب غير متوقعة، وأحيانًا ما تكون متفاوتة، على المنتج النهائي. وحتى عند اكتمالها، يُمثل توسيع نطاق الابتكارات النظرية ونشرها تعقيدات عملية إضافية، مما يُبرز أن نهج التجربة والخطأ هذا مكلف ويستغرق وقتًا طويلاً وغير فعال.

أفضل النتائج الغذائية والاستدامة

يُمثل الذكاء الاصطناعي أداة حيوية لمعالجة جميع هذه العيوب. يستطيع الذكاء الاصطناعي التوليدي الاستفادة من مجموعات البيانات الهائلة (مساحة المعلمات متعددة الوسائط الضخمة) ونماذج اللغة الكبيرة لتحديد المكونات واختيارها، وتطوير التركيبات، وهندسة القوام، وتحسين المنتجات.

من الجدير بالذكر أن الذكاء الاصطناعي غير المُولِّد يُستخدم على نطاق واسع في خطوط إنتاج الأغذية التقليدية لمحاكاة نشر المنتجات وضبط المتغيرات الحالية، مما يحقق أفضل النتائج الغذائية والاستدامة دون الهدر المرتبط بالتجربة والخطأ. وإليكم مستقبل الطهي: المكونات الغذائية التي ستتربع على عرش المطبخ في 2025.

ومع ذلك، تُشدد المقالة على أن أنظمة الذكاء الاصطناعي الحالية محدودة بمجموعات بيانات غير كاملة أو خاصة، وخصوصًا فيما يتعلق بالصفات الذاتية مثل النكهة والملمس والخصائص الروماتولوجية.