الكمبيوتر سوف تجعلك لذيذ

هذا ريحان. من المحتمل أن تكون معتادًا على هذا النبات الذي يتمتع بطعم ورائحة غير عادية جدًا. أو حتى حاول ذلك كجزء من السلطات أو الأطباق مع صلصة البيستو. لكن العلماء في مختبر الأبحاث المضادة للانضباط التابع لمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT Media Lab) يزعمون أنهم كانوا قادرين على زراعة شجيرات الريحان ، والتي ستكون أكثر ذوقًا وعطرية من كل ما رأيته من قبل.

لم يتم إجراء تجارب وراثية. استخدم العلماء خوارزميات الكمبيوتر لمحاكاة وإعادة تهيئة أكثر الظروف راحة لنمو الريحان. أي أن النتائج قد تحققت من خلال مزيج من علم النبات ، خوارزميات الماكينة والكيمياء القديمة الجيدة. بديل ممتاز للتعديل الوراثي للمحاصيل هو الطرق التي لا يحبها الجميع.

كيف كان ذلك

نمت موظفي OpenAg الريحان في المزارع المائية في حاويات الشحن المجهزة خصيصا في ميدلتون ، ماساتشوستس. يتم التحكم في درجة الحرارة والضوء والرطوبة والعوامل البيئية الأخرى داخل الحاويات بواسطة الأتمتة. لذلك ، تسمى الحاويات المائية داخل المختبر ببساطة "أجهزة الكمبيوتر الغذائية".

هذه الإعدادات سمحت لهم بتغيير مدة الإضاءة ومدة التعرض للإشعاع فوق البنفسجي. وبمجرد نمو النباتات ، قام الباحثون بتقييم طعم الريحان من خلال قياس تركيز المركبات المتطايرة الموجودة في الأوراق باستخدام طرق كيميائية تحليلية تقليدية: كروماتوجرافيا الغاز والطيف الكتلي.

تم بعد ذلك إدخال جميع المعلومات المستقاة من التجارب في المصنع في خوارزميات التعلم الآلي التي طورتها فرق MIT و Cognizant (المعروفة سابقًا باسم Sentient Technologies). قامت الخوارزميات بتقييم ملايين التركيبات الممكنة من مدة الضوء والأشعة فوق البنفسجية وتوليد مجموعات من الظروف التي من شأنها أن تزيد من الذوق ، بما في ذلك نظام ضوء النهار على مدار 24 ساعة. وأظهرت الدراسة أن تأثير الضوء على النباتات لمدة 24 ساعة في اليوم يوفر أفضل أنواع الذوق والعطرية للريحان.

لا تفكر ، كل هذا ينتهي بإثبات فوائد وضع الإضاءة على مدار 24 ساعة لذوق ورائحة الريحان. يدرس العلماء تأثير التغيرات في العوامل البيئية الأخرى على النباتات - درجة الحرارة والرطوبة ولون الضوء ، وكذلك آثار إضافة الهرمونات النباتية أو العناصر الغذائية. على سبيل المثال ، في إحدى التجارب ، تتعرض النباتات للكايتوزان ، وهو بوليمر موجود في قشر الحشرات يؤدي إلى إنتاج مصنع لمركبات كيميائية مختلفة تمنع هجمات الحشرات.



يعمل العلماء أيضًا على إنشاء نباتات ريحان تحتوي على نسبة أعلى من المركبات التي يمكن أن تساعد في مكافحة مرض السكري وغيره من الأمراض المعقدة. من المعروف أن الريحان والنباتات الأخرى تحتوي على مواد مغذية ومضادات للأكسدة ، وكذلك المركبات التي تساعد على التحكم في نسبة السكر في الدم. وفي أحد أعماله العلمية ، أظهر رئيس مجموعة أبحاث OpenAg ، جون دي لا بارا ، أنه يمكن تحفيز هذه المركبات عن طريق تغيير الظروف البيئية. وبالتالي فإن العمل على تحسين الذوق قادر تمامًا على أن يؤدي إلى إنشاء منتج أكثر صحة.

يهتم الباحثون أيضًا باستخدام نهجهم لزيادة غلة النباتات الطبية. من أهم ما يميز مدغشقر ، والذي هو المصدر الوحيد لمركبات مضاد للسرطان من فينكريستين والفينبلاستين.

تُستخدم الأفكار الحديثة في الزراعة الرقمية لتغيير التركيب الكيميائي للنباتات التي نتناولها بانتظام من خلال تغيير الظروف البيئية التي تنمو بها النباتات. يوضح هذا أنه يمكننا استخدام التعلم الآلي والظروف التي يتم التحكم فيها جيدًا للعثور على "أماكن حلوة" ، أي الظروف التي تزيد فيها الخطة من طعم النباتات وإنتاجيتها وفائدتها.

تكتسب فكرة استخدام التعلم الآلي لتحسين غلة المحاصيل وخصائص النباتات زخما سريعا في الزراعة. وقد كتبنا بالفعل عن بعض التقنيات الزراعية ، والتي تستند إلى الذكاء الاصطناعي. لكن العقبة الرئيسية أمام تطوير كل هذه التقنيات هي ، بشكل غريب بما فيه الكفاية ، التفاعل الضعيف في المعلومات. الافتقار إلى البيانات المتاحة للجمهور ، ومعايير جمع البيانات لتبادل البيانات - كل هذا يعوق تطور العلوم.

ومع ذلك ، فإن تقنية الدفيئة الذكية مستخدمة بالفعل في بعض المزارع التجارية ، كما يقول نافين سينجل ، الذي يقود مجموعة من علماء المحاصيل في شركة باير ، وهي شركة ألمانية استحوذت على شركة التكنولوجيا الحيوية مونسانتو العام الماضي. يقول: "الذوق هو مجال نستخدم فيه التعلم الآلي بشكل مكثف". ويضيف أن التعلم الآلي هو أداة قوية للنمو في البيوت الزجاجية ، ولكنه أقل فائدة للحقول المفتوحة. في هذا المجال ، لا يزال العلماء يبحثون عن طرق لتحسين جودة وكمية المحصول.

التكيف مع المناخ

يقول الباحثون إن اتجاه التنمية الرئيسي الآخر للزراعة الإلكترونية هو التكيف مع تغير المناخ. على الرغم من أن الأمر عادة ما يستغرق سنوات أو حتى عقود لدراسة كيف ستؤثر الظروف المختلفة على المحاصيل ، إلا أنه يمكن إجراء العديد من التجارب المضبوطة في بيئة خاضعة للرقابة لفترة قصيرة من الزمن.

يقول دو لا: "عندما تنمي الأشياء في هذا المجال ، يتعين عليك الاعتماد على الطقس وعوامل أخرى للعمل معًا ، وعليك الانتظار حتى موسم النمو التالي. مع أنظمة مثل نظامنا ، يمكنك الحصول على المزيد من البيانات في فترة زمنية قصيرة". بارا

يقوم فريق OpenAg حاليًا بإجراء أحد أبحاث البندق هذه لصالح شركة حلويات Ferrero التي تستهلك حوالي 25٪ من إنتاج البندق في العالم.

كجزء من مهمتهم التعليمية ، قام الباحثون أيضًا بتطوير "أجهزة كمبيوتر غذائية" صغيرة الحجم - صناديق يمكن استخدامها لتنمية النباتات في بيئة محكومة ، أثناء إرسال البيانات إلى فريق MIT ( فيديو ). يتم استخدام هذه الأجهزة من قبل العديد من طلاب المدارس الثانوية والثانوية في الولايات المتحدة الأمريكية ، وقد استقبلهم أيضًا نشطاء من 65 دولة. يشاركون أفكارهم ونتائجهم في منتدى متخصص.



وقال هاربر ، كبير الباحثين في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا MIT Media Lab ومدير OpenAg: "بالنسبة لنا ، يعد كل صندوق مصدرًا للبيانات التي نريد دراستها حقًا ، لكنه أيضًا منصة للتجارب ، وأداة جديدة لتدريس العلوم البيولوجية والبرمجة والكيمياء والرياضيات". .

هل هناك أي شيء آخر غير الخضروات والمكسرات؟

هناك. Cloud4Y تحدثت بالفعل عن البيرة. و IBM ، على سبيل المثال ، قدمت Vkusobot - AI ، والتي حملت معرفة خبراء العالم في مجال الغذاء والطهاة والمتذوقين. هدف العلماء هو خلق ذكاء اصطناعي يمكنه تحسين التوابل ، ثم - تطوير أذواق جديدة.


Vkusobot يولد مجموعات لم يفكر فيها الناس. نحن متحيزون ، لدينا عادات مفضلة وأذواق ورائحة. الذكاء الاصطناعى ليس به هذه التحيزات ، لذلك فهو مستعد للتجارب. كيف الحال؟

Vkusobot:

• تحديد المكونات التي تستخدم معًا ؛
• سوف تجد للتبادل ؛
• أشر إلى الشكل المطلوب للمكون المحدد في المنتج (المسحوق ، الجوهر ، الحبوب).

إذا صرفنا أنفسنا عن الطعام ، فيمكننا أن نذكر بدء التشغيل الدوائي Insilico Medicine والذكاء الاصطناعي GENTRL الذي أنشأه ، والذي وجد في 21 يومًا ستة مركبات جديدة لمكافحة التليف وأمراض أخرى. ومع ذلك ، لا يزال هذا على مستوى النظرية - يجب أن تخضع طرق العلاج الموجودة لاجراء اختبارات شاملة.

ما هو مفيد آخر للقراءة في مدونة Cloud4Y

→ يساعد الذكاء الاصطناعي في دراسة الحيوانات في إفريقيا
→ الصيف قد انتهى تقريبا. تقريبا لا تسربت البيانات
→ vGPU - لا يمكن تجاهل الاستخدام
→ 4 طرق للحفظ على النسخ الاحتياطية في السحابة
→ 5 أفضل توزيعات Kubernetes

اشترك في قناة Telegram الخاصة بنا حتى لا يفوتك مقال آخر! نكتب أكثر من مرتين في الأسبوع وفقط في الأعمال.