Статьи
Искусственный интеллект в реальномсектореэкономики (на примере пищевой индустрии)
Дата поступления: 06.05.2024 Дата принятия: 14.10.2022 Дата публикации: 15.07.2024
DOI: 10.22394/1818-4049-2024-109-4-103-113
Полный текст:
Аннотация
В основу оригинального исследования положена гипотеза о неотвратимости внедрения искусственного интеллекта в реальный сектор экономики. Авторы рассматривают нормативно-правовые основы искусственного интеллекта, а также его исторические аспекты. При этом обозначены базовые траектории применения искусственного интеллекта напримере пищевой индустрии- при моделировании и оптимизации пищевых технологий, идентификации, оценке качества и безопасности пищевой продукции. Отмечено, что предпосылкой к внедрению технологий искусственного интеллекта в пищевой индустрии выступает четко наметившийся переход от массового питания к персонализированному, связанныйспроизводствомпреимущественнокомбинированныхпродуктовсложного ингредиентного и химического состава. Как следствие, технологии искусственного интеллекта позволяют существенно оптимизировать ресурс времени, повысить эффективностьиточностьсовершаемыхпокупок, способствуютснижениюзатрат на приобретение продукции и устранению предубеждений при принятии решений, а также предоставляют максимально персонализированные рекомендации при покупке товаров. Результаты исследования включают обзор и анализ трудов российских и зарубежных ученых в области искусственного интеллекта и сфер его применения в пищевой индустрии, а методология исследования базируется на таких теоретических методах научного познания, как сравнение, анализ, систематизация, дедукция, абстракция, обобщение. Также статья раскрывает юридические и концептуальные аспекты искусственного интеллекта и областей его применения, рассматривает перспективные направления дальнейшего проникновения искусственного интеллекта в пищевой индустрии. В заключении обобщаются преимущества и возможности использования искусственного интеллекта по всей цепочке прослеживаемости пищевой продукции, использования его для анализа цифрового профиля при установлении аутентичности и идентификации пищевой продукции.
Ключевые слова
Как цитировать
Для цитирования:
Алешков А.В., Синюков В.А., Ивашкин М.В. Искусственный интеллект в реальномсектореэкономики (на примере пищевой индустрии) // Власть и управление на Востоке России. 2024. Т. 17, № 4. С. 103–113. https://doi.org/10.22394/1818-4049-2024-109-4-103-113
For citation:
Aleshkov A.V., Sinyukov V.A., Ivashkin M.V. Artifi Intelligence in the Real Sector of the Economy (on the Example of the Food Industry) // Power and Administration in the East of Russia. 2024. Vol. 17, no. 4. P. 103–113. https://doi.org/10.22394/1818-4049-2024-109-4-103-113
Как цитировать
Алешков А.В., Синюков В.А., Ивашкин М.В. Искусственный интеллект в реальномсектореэкономики (на примере пищевой индустрии) // Власть и управление на Востоке России. 2024. Т. 17, № 4. С. 103–113. https://doi.org/10.22394/1818-4049-2024-109-4-103-113
Список литературы
- Алешков, А. В., Ивашкин, М. В., Синюков, В. А. Управление инновациями в пищевой индустрии с использованием нейросетей // Вестник Тихоокеанского государственного университета. 2023. № 4 (71). С. 97–104. EDN: MNFSMW
- Метленкин, Д. А., Платов, Ю. Т., Платова, Р. А. Идентификация кофе в зернах методами Фурье-ИК-спектроскопии и многомерного анализа // Известия высших учебных заведений. Пищевая технология. 2021. № 5–6 (383–384). С. 92–97 https://doi.org/10.26297/0579-3009.2021.5-6.17.
- Садовой, В. В. Разработка научных принципов проектирования состава и совершенствования технологии многокомпонентных мясных изделий с использованием вторичных ресурсов пищевой промышленности: автореф. дис. д-ра техн. наук: 05.18.04. Ставрополь, 2007. 38 с.
- Abbasi-Tarighat, M., Shahbazi, E., Niknam, K. (2013) Simultaneous determination of
- Mn2+ and Fe3+ as 4,4′[(4-cholorophenyl)methylene] bis(3-methyl-1-phenyl-1H-pyrazol-5-ol)
- complexes in some foods, vegetable and water samples by artifi cial neural networks Food
- Chemistry, vol. 138, is. 2–3, pр. 991–997. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2012.09.099
- Batista, L., Marques, C., Pires, A., A. Minim, L., Soares, N., Vidigal, M. (2021) Artifi cial
- neural networks modeling of non-fat yogurt texture properties: effect of process conditions
- and food composition, Food and Bioproducts Processing, vol. 126, pp. 164–174 https://doi.
- org/10.1016/j.fbp.2021.01.002.
- Chakravartula, S., Moscetti, R., Bedini, G., Nardella, M., Massantini, R. (2022) Use
- of convolutional neural network (CNN) combined with FT-NIR spectroscopy to predict food
- adulteration: A case study on coffee, Food Control, vol. 135 https://doi.org/10.1016/j.
- foodcont.2022.108816.
- Cotrim, W. da Silva, Felix, L. B, Minim, V. P. R, Campos R. C., Minim, L. A. (2021)
- Development of a hybrid system based on convolutional neural networks and support vector machines for recognition and tracking color changes in food during thermal processing Chemical
- Engineering Science, vol. 240, pp. 116679. ISSN 0009-2509. https://doi.org/10.1016/j.
- ces.2021.116679
- Chaitanya, A., Shetty, J., Chiplunkar, P. (2023) Food Image Classifi cation and Data
- Extraction Using Convolutional Neural Network and Web Crawlers, Procedia Computer
- Science, vol. 218, pp. 143–152. https://doi.org/10.1016/j.procs.2022.12.410
- Chen, D., Guo, C., Lu, W., Zhang, C., Xiao, C. (2023) Rapid quantifi cation of royal
- jelly quality by mid-infrared spectroscopy coupled with backpropagation neural network Food
- Chemistry, vol. 418. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2023.135996
- O’Farrell M., Lewis E., Flanagan C., Lyons W., Jackman N. Combining principal
- component analysis with an ar tifi cial neural network to perform online quality assessment
- of food as it cooks in a large-scale industrial oven. Sensors and Actuators B: Chemical. 2005.
- Volume 107. Issue 1. Pages 104-112. https://doi.org/10.1016/j.snb.2004.09.050. 11.
- Dębska, B., Guzowska-Świder, B. (2011) Application of artifi cial neural network in food
- classifi cation Analytica Chimica Acta, vol. 705, is. 1–2, pp. 283–291 https://doi.org/10.1016/j.
- aca.2011.06.033
- Furtado, P., Caldeira, M., Martins, P. (2020) Human Visual System vs Convolution
- Neural Networks in food recognition task: An empirical comparison // Computer Vision and
- Image Understanding, vol. 191 https://doi.org/10.1016/j.cviu.2019.102878
- Gonzаlez-Viveros, N., Gоmez-Gil, P., Castro-Ramos, J., Cerecedo-Nunez, H. (2021)
- On the estimation of sugars concentrations using Raman spectroscopy and artifi cial neural
- networks Food Chemistry, vol. 352. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2021.129375.
- Kowalski, R., Pietrysiak, E., Ganjyal, G. (2021) Optimizing screw profi les for twin-screw
- food extrusion processing through genetic algorithms and neural networks, Journal of Food
- Engineering, vol., 303. https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2021.110589
- Kupongsak, S., Tan, J. (2006) Application of fuzzy set and neural network techniques
- in determining food process control set points Fuzzy Sets and Systems, vol., 157, is. 9, pp.
- 1169–1178. https://doi.org/10.1016/j.fss.2005.12.015
- Lee, G., Kim, R., Lim, T., Kim, J., Kim, S., Kim, H., Taek, Hwang K. (2022) Optimization
- of accelerated solvent extraction of ellagitannins in black raspberry seeds using artifi cial neural
- network coupled with genetic algorithm, Food Chemistry, vol. 396. https://doi.org/10.1016/j.
- foodchem.2022.133712
- Lewis, E., Sheridan, C., O’Farrell, M., Flanagan, C., Kerry, J., Jackman, N. (2008)
- Optical fi bre sensors for assessing food quality in full scale production ovens – a principal
- component analysis and artifi cial neural network based approach Nonlinear Analysis: Hybrid
- Systems, vol. 2, is. 1, pp. 51–57 https://doi.org/10.1016/j.nahs.2006.05.008
- Li, Y., Fei, C., Mao, C., Ji D., Gong, J., Qin, Y., Qu, L., Zhang, W., Bian, Z., Su, L., Lu,
- T. (2022) Physicochemical parameters combined fl ash GC e-nose and artifi cial neural network
- for quality and volatile characterization of vinegar with different brewing techniques, Food
- Chemistry, vol. 374. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2021.131658
- Nayak, J., Vakula, K., Dinesh, P., Naik, B., Pelusi, D. (2020) Intelligent food processing:
- Journey from artifi cial neural network to deep learning, Computer Science Review, vol. 38.
- https://doi.org/10.1016/j.cosrev.2020.100297
- Silva, C. E. Tanajura da, Filardi, V. L., Pepe, I. M., Chaves, M. A., Santos, C. M. S.
- (2015) Classifi cation of food vegetable oils by fl uorimetry and artifi cial neural networks Food
- Control, vol. 47, pp. 86–91. https://doi.org/10.1016/j.foodcont.2014.06.030
- Senizza, B., Ganugi, P., Trevisan, M., Lucini, L. (2023) Combining untargeted profi ling
- of phenolics and sterols, supervised multivariate class modelling and artifi cial neural networks
- for the origin and authenticity of extra-virgin olive oil: A case study on Taggiasca Ligure, Food
- Chemistry, vol. 404, part A. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2022.134543
- Sathish, S., Ashwin, S., Quadir, Md., Pavithra, L. (2022) Analysis of Convolutional
- Neural Networks on Indian food detection and estimation of calories, Materials Today:
- Proceedings, vol. 62, part 7, pp. 4665–4670. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2022.03.122
- Soni, A., Al-Sarayreh, M., Reis, M., Brightwell, G. (2021) Hyperspectral imaging and
- deep learning for quantifi cation of Clostridium sporogenes spores in food products using 1D-convolutional neural networks and random forest model, Food Research International, vol.
- 147 https://doi.org/10.1016/j.foodres.2021.110577
- Алешков, А. В., Ивашкин, М. В., Синюков, В. А. Управление инновациями в пи-
- щевой индустрии с использованием нейросетей // Вестник Тихоокеанского государ-
- ственного университета. 2023. № 4 (71). С. 97–104. EDN: MNFSMW
- Метленкин, Д. А., Платов, Ю. Т., Платова, Р. А. Идентификация кофе в зер-
- нах методами Фурье-ИК-спектроскопии и многомерного анализа // Известия высших
- учебных заведений. Пищевая технология. 2021. № 5–6 (383–384). С. 92–97 https://doi.
- org/10.26297/0579-3009.2021.5-6.17.
- Садовой, В. В. Разработка научных принципов проектирования состава и совер-
- шенствования технологии многокомпонентных мясных изделий с использованием вто-
- ричных ресурсов пищевой промышленности: автореф. дис. д-ра техн. наук: 05.18.04.
- Ставрополь, 2007. 38 с.
- Abbasi-Tarighat, M., Shahbazi, E., Niknam, K. (2013) Simultaneous determination of Mn2+ and Fe3+ as 4,4′[(4-cholorophenyl)methylene] bis(3-methyl-1-phenyl-1H-pyrazol-5-ol) complexes in some foods, vegetable and water samples by artificial neural networks Food Chemistry, vol. 138, is. 2–3, pр. 991–997. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2012.09.099
- Batista, L., Marques, C., Pires, A., A. Minim, L., Soares, N., Vidigal, M. (2021) Artificial neural networks modeling of non-fat yogurt texture properties: effect of process conditions and food composition, Food and Bioproducts Processing, vol. 126, pp. 164–174 https://doi.org/10.1016/j.fbp.2021.01.002.
- Chakravartula, S., Moscetti, R., Bedini, G., Nardella, M., Massantini, R. (2022) Use of convolutional neural network (CNN) combined with FT-NIR spectroscopy to predict food adulteration: A case study on coffee, Food Control, vol. 135 https://doi.org/10.1016/j.foodcont.2022.108816.
- Cotrim, W. da Silva, Felix, L. B, Minim, V. P. R, Campos R. C., Minim, L. A. (2021) Development of a hybrid system based on convolutional neural networks and support vector machines for recognition and tracking color changes in food during thermal processing Chemical Engineering Science, vol. 240, pp. 116679. ISSN 0009-2509. https://doi.org/10.1016/j.ces.2021.116679
- Chaitanya, A., Shetty, J., Chiplunkar, P. (2023) Food Image Classification and Data Extraction Using Convolutional Neural Network and Web Crawlers, Procedia Computer Science, vol. 218, pp. 143–152. https://doi.org/10.1016/j.procs.2022.12.410
- Chen, D., Guo, C., Lu, W., Zhang, C., Xiao, C. (2023) Rapid quantification of royal jelly quality by mid-infrared spectroscopy coupled with backpropagation neural network Food Chemistry, vol. 418. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2023.135996
- O’Farrell M., Lewis E., Flanagan C., Lyons W., Jackman N. Combining principal component analysis with an artificial neural network to perform online quality assessment of food as it cooks in a large-scale industrial oven. Sensors and Actuators B: Chemical. 2005. Volume 107. Issue 1. Pages 104-112. https://doi.org/10.1016/j.snb.2004.09.050.
- Dębska, B., Guzowska-Świder, B. (2011) Application of artificial neural network in food classification Analytica Chimica Acta, vol. 705, is. 1–2, pp. 283–291 https://doi.org/10.1016/j.aca.2011.06.033
- Furtado, P., Caldeira, M., Martins, P. (2020) Human Visual System vs Convolution Neural Networks in food recognition task: An empirical comparison // Computer Vision and Image Understanding, vol. 191 https://doi.org/10.1016/j.cviu.2019.102878
- Gonzаlez-Viveros, N., Gоmez-Gil, P., Castro-Ramos, J., Cerecedo-Nunez, H. (2021) On the estimation of sugars concentrations using Raman spectroscopy and artificial neural networks Food Chemistry, vol. 352. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2021.129375.
- Kowalski, R., Pietrysiak, E., Ganjyal, G. (2021) Optimizing screw profiles for twin-screw food extrusion processing through genetic algorithms and neural networks, Journal of Food Engineering, vol., 303. https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2021.110589
- Kupongsak, S., Tan, J. (2006) Application of fuzzy set and neural network techniques in determining food process control set points Fuzzy Sets and Systems, vol., 157, is. 9, pp. 1169–1178. https://doi.org/10.1016/j.fss.2005.12.015
- Lee, G., Kim, R., Lim, T., Kim, J., Kim, S., Kim, H., Taek, Hwang K. (2022) Optimization of accelerated solvent extraction of ellagitannins in black raspberry seeds using artificial neural network coupled with genetic algorithm, Food Chemistry, vol. 396. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2022.133712
- Lewis, E., Sheridan, C., O’Farrell, M., Flanagan, C., Kerry, J., Jackman, N. (2008) Optical fibre sensors for assessing food quality in full scale production ovens – a principal component analysis and artificial neural network based approach Nonlinear Analysis: Hybrid Systems, vol. 2, is. 1, pp. 51–57 https://doi.org/10.1016/j.nahs.2006.05.008
- Li, Y., Fei, C., Mao, C., Ji D., Gong, J., Qin, Y., Qu, L., Zhang, W., Bian, Z., Su, L., Lu, T. (2022) Physicochemical parameters combined flash GC e-nose and artificial neural network for quality and volatile characterization of vinegar with different brewing techniques, Food Chemistry, vol. 374. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2021.131658
- Nayak, J., Vakula, K., Dinesh, P., Naik, B., Pelusi, D. (2020) Intelligent food processing: Journey from artificial neural network to deep learning, Computer Science Review, vol. 38. https://doi.org/10.1016/j.cosrev.2020.100297
- Silva, C. E. Tanajura da, Filardi, V. L., Pepe, I. M., Chaves, M. A., Santos, C. M. S. (2015) Classification of food vegetable oils by fluorimetry and artificial neural networks Food Control, vol. 47, pp. 86–91. https://doi.org/10.1016/j.foodcont.2014.06.030
- Senizza, B., Ganugi, P., Trevisan, M., Lucini, L. (2023) Combining untargeted profiling of phenolics and sterols, supervised multivariate class modelling and artificial neural networks for the origin and authenticity of extra-virgin olive oil: A case study on Taggiasca Ligure, Food Chemistry, vol. 404, part A. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2022.134543
- Sathish, S., Ashwin, S., Quadir, Md., Pavithra, L. (2022) Analysis of Convolutional Neural Networks on Indian food detection and estimation of calories, Materials Today: Proceedings, vol. 62, part 7, pp. 4665–4670. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2022.03.122
- Soni, A., Al-Sarayreh, M., Reis, M., Brightwell, G. (2021) Hyperspectral imaging and deep learning for quantification of Clostridium sporogenes spores in food products using 1D- convolutional neural networks and random forest model, Food Research International, vol. 147 https://doi.org/10.1016/j.foodres.2021.110577
