Može li računalo “okusiti” rajčicu ili borovnicu? Pa, ne baš, ali može reći znanstvenicima koje hlapljive tvari u ovom voću čine dobrim okusom, kažu istraživači sa Sveučilišta Florida.
Uzgajivač i genetičar s Instituta za prehrambene i poljoprivredne znanosti Sveučilišta Floride (UF/IFAS) Marcio Resende želi stvoriti ono što on naziva "Artificial Intelligence Connoisseur", model koji govori istraživačima koji kemijski spojevi - to jest, hlapljive tvari, šećeri, kiseline i drugi kemijski spojevi – proizvode najbolje voćne okuse.
Kako bi otkrili je li voće ili povrće vrijedno uzgoja, znanstvenici sami uzorkuju usjev na okus i miris, prolazeći kroz polja i pojedinačno berući proizvode.
Ovi procesi mogu predstavljati logističke probleme, rekao je Harry Klee, profesor hortikulturnih znanosti s UF/IFAS-a i koautor Nova studija koji gleda kako računalni modeli mogu koristiti hlapljive tvari za mjerenje okusa voća.
"Zbog troškova i logističkih ograničenja, uzgajivači obično ne koriste potrošačke panele u svojim programima", rekao je Klee. “Idealno bi bilo koristiti veliku potrošačku ploču koja uključuje raznolik skup potencijalnih potrošača. Koristimo 100 ljudi, različite dobi i etničke pripadnosti. Ovaj pristup je mnogo reprezentativniji za populaciju kupaca.”
Godinama su uzgajivači biljaka i genetičari pomagali poljoprivrednicima u žetvi većih prinosa jer je teže mjeriti potrošačke osobine poput okusa. Međutim, visoki prinosi nisu dovoljni da se proizvođači natječu na današnjim zahtjevnim tržištima, rekao je Patricio Muñoz, izvanredni profesor hortikulturnih znanosti UF/IFAS-a zadužen za program uzgoja borovnica.
Proizvođači znaju da ako ne uključe sorte koje imaju dobar okus, onda se njihovo voće možda neće prodati po dobroj cijeni ili se uopće neće prodati, rekao je Muñoz. Ovim se metodama znanstvenici nadaju pomoći proizvođačima da ostanu konkurentni, a potrošačima bolje iskustvo s njihovim proizvodima.
Koristeći ove modele, program uzgoja može procijeniti ocjene okusa za mnoge sorte voća i povrća. Ovaj je proces prije bio ograničen činjenicom da ni znanstvenici ni potrošačke ploče ne mogu testirati jako puno sorti odjednom.
Resende je vodio novo istraživanje koje pokazuje načine da se podaci iz hlapljivih tvari u borovnicama i rajčicama pretvore u statistički model. Nalazi istraživanja sada su ograničeni na ta dva voća, ali će se kasnije proširiti na druge usjeve koje razvijaju UF/IFAS istraživači.
Kako bi proveli svoju novu studiju, istraživači UF/IFAS-a koristili su podatke programa uzgoja rajčice i borovnice iz prošlog desetljeća.
Oni su potrošačkim panelima dali raznolik set sorti rajčica i borovnica UF Sensory Lab u Gainesvilleu. Znanstvenici su zatim prikupili ocjene atributa okusa kao što su "sviđanje", slatkoća, kiselost, intenzitet okusa i umami.
Istraživači UF/IFAS-a testirali su raspon rezultata koji im govore koliko se potrošaču sviđa okus. Ispostavilo se da su hlapljive tvari objasnile do 56% ocjena "sviđa mi se", što potvrđuje dokaze da su hlapljive tvari važne u određivanju toga koliko se voće sviđa potrošačima. Hlapljive tvari također su važne u kvantificiranju i procjeni važnosti okusa voća, rekao je Resende.
Nadalje, istraživači su pokazali da su pristupi strojnog učenja općenito najbolji pokazatelji preferencija okusa potrošača, što se naziva metabolomička selekcija. Točnost metaboličke selekcije je bolja od modela koji umjesto toga koriste genomske podatke, naglašavajući potencijal ove nove metode u primjenama uzgoja.
"Mislim da je glavna poanta da uzgajivači mogu pregledati veći broj uzoraka", rekao je Resende, docent hortikulturnih znanosti s UF/IFAS-a. „Na ovaj način imate širi tok za identifikaciju sorti dobrog okusa, au jednom trenutku paneli za testiranje okusa prave konačan odabir sa senzorskim podacima. Očekujemo da će ovi modeli omogućiti ranije uključivanje okusa kao cilja uzgoja i potaknuti selekciju i puštanje sorti voća s više okusa.”
Uz Resendea, među ostalim profesorima UF/IFAS-a koji su istraživali metodu testiranja okusa pomoću računalnog modela bili su Klee, Muñoz i Denise Tieman, asistentica u istraživanju — sva trojica na odjelu za hortikulturne znanosti; Charlie Sims, profesor znanosti o hrani i ljudske prehrane i Nikolay Bliznyuk, izvanredni profesor poljoprivrednog i biološkog inženjerstva. Rad je također prvi autor dr. sc. student Vincent Colantonio i znanstveni asistent Luís Felipe Ferrão.
Kliknite ispod za video u kojem Resende objašnjava ovo novo istraživanje umjetne inteligencije.
- Brad Buck, Sveučilište Florida