ثورة في تجفيف الأغذية باستخدام الذكاء الاصطناعي والمستشعرات البصرية

تتناول دراسة جامعة إلينوي ثلاث تقنيات ناشئة يمكن أن تُحدث تحولاً في صناعة الأغذية (أدوبي)
تتناول دراسة جامعة إلينوي ثلاث تقنيات ناشئة يمكن أن تُحدث تحولاً في صناعة الأغذية (أدوبي)
TT

ثورة في تجفيف الأغذية باستخدام الذكاء الاصطناعي والمستشعرات البصرية

تتناول دراسة جامعة إلينوي ثلاث تقنيات ناشئة يمكن أن تُحدث تحولاً في صناعة الأغذية (أدوبي)
تتناول دراسة جامعة إلينوي ثلاث تقنيات ناشئة يمكن أن تُحدث تحولاً في صناعة الأغذية (أدوبي)

يُعد تجفيف الأغذية عملية أساسية تُستخدم للحفاظ على مجموعة متنوّعة من المنتجات من الفواكه إلى اللحوم. ومع ذلك، غالباً ما تؤدي الطرق التقليدية للتجفيف إلى التأثير سلباً في جودة الغذاء وقيمته الغذائية. يقدّم باحثون من جامعة «إلينوي في أوربانا - شامبين» تقنيات دقيقة متطورة تستفيد من المستشعرات البصرية والذكاء الاصطناعي لتحسين كفاءة ودقة تجفيف الأغذية.

التجفيف الذكي

تتطلّب أنظمة التجفيف التقليدية إزالة العينات بشكل متكرر لمراقبة تقدّم العملية؛ مما يجعلها مستهلكة للوقت وغير فعّالة في كثير من الأحيان. على النقيض من ذلك، يسمح التجفيف الدقيق، أو ما يُعرف بالتجفيف الذكي، بالمراقبة المستمرة في الوقت الفعلي؛ مما يُحسّن الدقة والكفاءة.

يوضح الأستاذ المساعد في قسم الهندسة الزراعية والبيولوجية بجامعة إلينوي الأميركية، محمد كامروزمان، أنه مع التجفيف الذكي يمكن تحسين العملية بأكملها من خلال مراقبتها باستمرار في الوقت الفعلي.

حلّل كامروزمان وفريقه الأبحاث الحالية حول تقنيات التجفيف الدقيقة وتطبيقاتها في صناعة الأغذية. ركزت الدراسة على ثلاثة أنظمة استشعار بصرية، وهي: التصوير بالألوان الثلاثية (RGB) مع الرؤية الحاسوبية، والتحليل الطيفي بالأشعة تحت الحمراء القريبة (NIR)، والتصوير الطيفي بالأشعة تحت الحمراء القريبة (NIR - HSI)، وتوصلت النتائج إلى أن لكل طريقة مزاياها وتحدياتها؛ مما يوفر خيارات مرنة للصناعة لتحسين عمليات التجفيف.

مع التطورات المستمرة قد يصبح التجفيف الدقيق هو المعيار مما يضمن حفظاً أفضل وتقليل الهدر عبر سلسلة إمداد الأغذية (أدوبي)

فهم التكنولوجيا

- التصوير بالألوان الثلاثية (RGB) مع الرؤية الحاسوبية

يستخدم التصوير بالألوان الثلاثية كاميرات قياسية تلتقط الضوء المرئي في نطاق الألوان الأحمر والأخضر والأزرق. يبرز هذا النظام في تحليل الميزات السطحية مثل اللون والحجم والشكل، ولكنه لا يمكنه قياس الخصائص الداخلية مثل محتوى الرطوبة.

- التحليل الطيفي بالأشعة تحت الحمراء القريبة (NIR)

يستخدم التحليل الطيفي بالأشعة تحت الحمراء القريبة الضوء لقياس الخصائص الداخلية، بما في ذلك مستويات الرطوبة. من خلال قياس امتصاص الضوء عند أطوال موجية مختلفة، يوفّر النظام رؤى قيمة حول الخصائص الكيميائية والفيزيائية للغذاء. ومع ذلك، فإن قدرة المسح النقطي لهذا النظام قد تكون محدودة عندما تصبح المادة غير متجانسة في أثناء التجفيف.

- التصوير الطيفي بالأشعة تحت الحمراء القريبة (NIR - HSI)

يجمع «NIR - HSI» بين أفضل ميزات الأنظمة الأخرى؛ حيث يمسح السطح بالكامل، ويستخرج بيانات مكانية وطيفية ثلاثية الأبعاد. يوفّر هذا النظام معلومات دقيقة للغاية حول معدلات التجفيف وخصائص المنتج. ومع ذلك، فإن التكلفة العالية لهذا النظام -أكثر بعشر إلى عشرين مرة من «NIR» ومائة مرة من «RGB»- تشكّل تحدياً كبيراً، بالإضافة إلى متطلبات الصيانة والحوسبة العالية.

الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي: المحركات الأساسية

تتطلّب جميع التقنيات الثلاث استخدام الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي لمعالجة الكميات الكبيرة من البيانات التي تنتجها. يجب تصميم النماذج لتناسب التطبيقات المحددة، خصوصاً في حالة «NIR - HSI» الذي يجمع مجموعات بيانات ضخمة. من خلال دمج هذه التقنيات، تمكّن الباحثون من التغلب على قيود طرق التجفيف التقليدية؛ مما يوفّر قدرات مراقبة في الوقت الفعلي لم تكن ممكنة من قبل.

يضيف كامروزمان أن الدمج بين التصوير بالألوان الثلاثية والاستشعار الطيفي بالأشعة تحت الحمراء القريبة والتصوير الطيفي مع الذكاء الاصطناعي يمثّل مستقبلاً ثورياً لتجفيف الأغذية.

تسلّط هذه الدراسة الضوء على الإمكانات التحويلية لهذه الابتكارات ودورها في تشكيل مستقبل هندسة الأغذية (أدوبي)

اختبار التكنولوجيا

طوّر فريق البحث نظام تجفيف خاصاً به لاختبار هذه التقنيات. باستخدام فرن حراري، جفّف الفريق شرائح التفاح، وبدأ بالتجربة باستخدام «RGB» و«NIR» ثم دمجوا نظام «NIR - HSI» لاحقاً. أظهرت النتائج الإمكانات الهائلة لدمج هذه الأنظمة البصرية مع الذكاء الاصطناعي لإحداث تحول في عمليات تجفيف الأغذية.

نظرة مستقبلية

أحد أبرز التطلّعات هو تطوير أجهزة «NIR - HSI» محمولة. يمكن لهذه الأدوات تمكين المراقبة المستمرة في بيئات متعددة، مما يوفّر تحكماً في الجودة في الوقت الفعلي ويوسّع تطبيقات التجفيف الدقيق.

مدعومة بمؤسسة «NSF» ومركز الأبحاث المتقدمة في التجفيف «CARD»، تمهّد هذه الدراسة الطريق لحلول مبتكرة في حفظ الأغذية. مع تبني هذه التقنيات، يمكن للصناعات توقع تحسينات كبيرة في الكفاءة والجودة والاستدامة. يمثّل دمج المستشعرات البصرية والذكاء الاصطناعي في تجفيف الأغذية قفزة نوعية للصناعة. من خلال توفير رؤى في الوقت الفعلي والتغلّب على قيود الطرق التقليدية، تعد هذه التقنيات بتحسين مراقبة الجودة وتبسيط العمليات.


مقالات ذات صلة

«مايكروسوفت» تستعد لإعلان مهم لسلسلة «Surface» نهاية يناير

تكنولوجيا من غير المتوقع ظهور التحديث التالي لأجهزة «Surface Pro» و«JSurface Laptop» الموجهة للمستهلكين قبل نهاية العام (أدوبي)

«مايكروسوفت» تستعد لإعلان مهم لسلسلة «Surface» نهاية يناير

تم الكشف عن هذه الأخبار من خلال حساب «سيرفس» (Surface) الرسمي على «لينكد إن».

نسيم رمضان (لندن)
تكنولوجيا استقطبت دورة هذا العام أكثر من 100 ألف مشارك وشركة عارضة في مدينة لاس فيغاس (CES)

اختتام معرض «CES» بابتكارات تعكس توجه مستقبل التكنولوجيا الاستهلاكية

في لاس فيغاس كمبيوترات قابلة للطي، وشاشات فائقة السطوع، وساعات اللياقة الذكية وأجهزة للعرض المنزلي وغيرها.

نسيم رمضان (لندن)
تكنولوجيا يعد «Daily Listen» من «غوغل» نموذجاً مثيراً لكيفية تطور الوسائط الشخصية في السنوات القادمة (أدوبي)

بودكاست من «غوغل» يُقدمه اثنان من روبوتات الدردشة فقط!

روبوتا الدردشة يناقشان مواضيع تتماشى تماماً مع اهتماماتك الخاصة بناءً على تاريخ بحثك ونشاطك.

نسيم رمضان (لندن)
خاص «آي بي إم»: فجوات المهارات وتعقيد البيانات والتكاليف والحوكمة تشكل تحديات رئيسية أمام الذكاء الاصطناعي في الشرق الأوسط (شاترستوك)

خاص مدير عام «آي بي إم» لـ«الشرق الأوسط»: الذكاء الاصطناعي قادر على جني 4 تريليونات دولار سنوياً

يعدّ سعد توما مدير عام «آي بي إم» في الشرق الأوسط وأفريقيا خلال لقاء مع «الشرق الأوسط»، أن الذكاء الاصطناعي «ليس مجرد أداة أخرى، بل ورشة عمل بأكملها».

نسيم رمضان (لندن)
تكنولوجيا يستمر معرض «CES 2025» حتى التاسع من شهر يناير بمشاركة عشرات الآلاف من عشاق التكنولوجيا والشركات التقنية في مدينة لاس فيغاس (CES)

معرض «CES» يكشف أحدث صيحات التقنيات الاستهلاكية لـ2025

إليكم بعض أبرز الابتكارات التي تكشف عنها كبريات شركات التكنولوجيا خلال أيام المعرض الأربعة في مدينة لاس فيغاس.

نسيم رمضان (لندن)

بودكاست من «غوغل» يُقدمه اثنان من روبوتات الدردشة فقط!

يعد «Daily Listen» من «غوغل» نموذجاً مثيراً لكيفية تطور الوسائط الشخصية في السنوات القادمة (أدوبي)
يعد «Daily Listen» من «غوغل» نموذجاً مثيراً لكيفية تطور الوسائط الشخصية في السنوات القادمة (أدوبي)
TT

بودكاست من «غوغل» يُقدمه اثنان من روبوتات الدردشة فقط!

يعد «Daily Listen» من «غوغل» نموذجاً مثيراً لكيفية تطور الوسائط الشخصية في السنوات القادمة (أدوبي)
يعد «Daily Listen» من «غوغل» نموذجاً مثيراً لكيفية تطور الوسائط الشخصية في السنوات القادمة (أدوبي)

تخيل أن تبدأ يومك ببودكاست مُصمم خصيصاً لك، يُقدمه اثنان من روبوتات الدردشة المدعومة بالذكاء الاصطناعي، يناقشان مواضيع تتماشى تماماً مع اهتماماتك. هذه الرؤية المستقبلية أصبحت حقيقة مع ميزة «غوغل» الجديدة «دايلي ليسن» (Daily Listen) التي بدأت بالظهور لمستخدمي أجهزة «أندرويد» و«iOS» في الولايات المتحدة.

بودكاست مخصص لتجربتك الشخصية

تُعرف الميزة باسم «Daily Listen» وتستفيد من تقنيات الذكاء الاصطناعي لإنشاء حلقات يومية مدتها خمس دقائق، بناءً على تاريخ بحثك ونشاطك في خلاصة «اكتشف» (Discover).

الفكرة بسيطة ولكنها مبتكرة: تجمع «غوغل» المواضيع والأخبار التي استكشفتها مؤخراً، وتلخصها باستخدام الذكاء الاصطناعي، وتقدمها في صيغة صوتية مريحة وجذابة.

عند تجربتك للبودكاست ستسمع الصوت يقول:

«مرحباً بك في (Daily Listen)، برنامج صوتي جديد تجريبي من (غوغل)». وسيقول أحد المضيفين الافتراضيين في مقطع ترويجي للميزة: «نحن مضيفوك، ونحن مدعومون بالذكاء الاصطناعي ومجهزون لتقديم تحديث سريع يومياً مخصص لك».

هذا البودكاست الصوتي الشخصي مصمم لتغطية المواضيع التي تهمك أكثر؛ من القصص التي تبحث عنها بشكل متكرر إلى الاتجاهات التي تظهر في خلاصة «Discover» الخاصة بك. يتم جمع المحتوى من جميع أنحاء الإنترنت، ويشمل قصصاً ذات صلة لتشجيع المزيد من الاستكشاف.

تسعى «غوغل» من خلال هذا البودكاست إلى جعل المعلومات أكثر تخصيصاً وكفاءة ومتعة (أدوبي)

كيف تعمل ميزة «Daily Listen»؟

للوصول إلى «Daily Listen» يمكن للمستخدمين المشاركين في «Search Labs» العثور على الميزة في قسم الـ«ويدجت» (Widget) المخصص أسفل شريط البحث في تطبيق «غوغل». تتميز واجهة الصوت بسهولة الاستخدام مع أدوات تحكم لتشغيل وإيقاف وإعادة وتخطي أو كتم البودكاست. يُرفق مع الصوت نص مكتوب، مما يسمح للمستخدمين بمتابعة المحتوى أو مراجعة النقاط الرئيسة لاحقاً.

يتميز تنسيق البودكاست بالكفاءة والبساطة، حيث يقدم ملخصات رئيسة للمواضيع في مقطع صوتي مدته نحو خمس دقائق. بالإضافة إلى ذلك، يظهر قسم «القصص ذات الصلة» أسفل مشغل الصوت، مع روابط لمزيد من المقالات، مما يتيح للمستخدمين التعمق في مواضيع معينة.

يمكن للمستخدمين أيضاً التفاعل مع المحتوى من خلال الإعجاب أو عدم الإعجاب بالقصص باستخدام زر الإبهام لأعلى/ أسفل، مما يساعد على تحسين الحلقات المستقبلية لتتناسب بشكل أفضل مع تفضيلاتهم.

التطور في الذكاء الاصطناعي

تعد «Daily Listen» أحدث تجربة ضمن جهود «غوغل» المستمرة لتعزيز إمكانات البحث المدعوم بالذكاء الاصطناعي. على غرار ميزة «Audio Overviews» التي طُورت كجزء من مشروع «NotebookLM»، تمثل «Daily Listen» طريقة جديدة لدمج الذكاء الاصطناعي في استهلاك الوسائط الشخصية.

وفقاً لـ«غوغل»، فإن البودكاست التجريبي متاح حالياً لمستخدمي «Search Labs» في الولايات المتحدة، ولكنه يحمل إمكانات للتوسع الأوسع نطاقاً. وقد اختبرت «غوغل» سابقاً ميزات مدعومة بالذكاء الاصطناعي مثل «Search Overviews» عبر مراحل تجريبية مشابهة قبل إتاحتها للجمهور، مما يثير الآمال بأن تصبح «Daily Listen» ميزة دائمة.

سواء كنت في طريقك للعمل أو تستمتع بلحظة هدوء في المنزل صممت «غوغل» ميزة «Daily Listen» لتتناسب بسلاسة مع حياتك (أدوبي)

ما أهمية ميزة «Daily Listen»؟

تعكس «Daily Listen» اتجاهاً متزايداً في كيفية استخدام الذكاء الاصطناعي لجعل المعلومات أكثر تخصيصاً وسهولةً. من خلال تقديم تحديثات سريعة ومستهدفة، تلبي الميزة احتياجات المستخدمين المشغولين الذين يرغبون في البقاء على اطلاع دون الحاجة إلى التمرير عبر محتوى لا نهاية له.

تضمن إضافة أدوات التحكم في التشغيل والنص المكتوب سهولة الوصول والراحة، في حين يسمح النظام للمستخدمين بتشكيل تجربتهم بمرور الوقت. ومع ذلك، قد تثير الميزة بعض المخاوف حول خصوصية البيانات، نظراً لاعتمادها الكبير على سجل البحث وتاريخ نشاط «Discover». سيكون التزام «غوغل» بالتحكم الشفاف للمستخدم ضرورياً لنجاح الميزة.

نظرة نحو المستقبل

على الرغم من عدم وضوح ما إذا كانت «Daily Listen» ستصبح متاحة على نطاق واسع، وخاصة في الشرق الأوسط، فإن الميزة تشير إلى كيف يمكن للذكاء الاصطناعي أن يغير المهام اليومية مثل استهلاك الأخبار والبقاء على اطلاع. من خلال الجمع بين التخصيص المدعوم بالذكاء الاصطناعي وكفاءة الصوت، تستكشف «غوغل» طرقاً جديدة لإشراك المستخدمين في عالم رقمي سريع التطور. وتسعى «غوغل» من خلال «Daily Listen» إلى عكس مستقبل لا يكون البودكاست فيه مجرد برنامج آخر، بل برنامج المستخدم الخاص والمصمم وفقاً لاهتماماته، يقدمه روبوتا ذكاء اصطناعي مستعدان لإبقائه على اطلاع دائم.