Искусственный интеллект может помочь достичь цели «продовольственной безопасности», то есть ситуации, при которой «все люди в любое время имеют физический и экономический доступ к достаточному, безопасному и питательному питанию, отвечающему их диетическим потребностям и предпочтениям в еде для ведения активной и здоровой жизни.(ФАО, 1996). Далее следует краткий научный обзор.
1) Голод и «отсутствие продовольственной безопасности», введение
Концепции голода и «отсутствия продовольственной безопасности» они часто используются как синонимы. Точнее:
– голод – это неприятное и/или болезненное физическое переживание, вызванное неспособностью получить достаточное количество энергии (ккал) и питательных веществ через пищу.
– повторяющаяся недоступность питательных и безопасных продуктов питания, помимо того, что препятствует развитию и вызывает болезни, отражает риск отсутствия продовольственной безопасности.
Уровни тяжести Многие из этих явлений оцениваются с помощью шкалы опыта отсутствия продовольственной безопасности (FIES), разработанной ФАО (см. Рисунок 1). Человек, который обходится без еды в течение дня или более и остается без еды, считается крайне необеспеченным продовольствием. (1)
2) «Продовольственная безопасность», недостигнутая цель
'Продовольственная безопасность' достигнуто'когда все люди будут иметь физический и экономический доступ к достаточно безопасным и питательным продуктам питания, отвечающим их диетическим потребностям и предпочтениям в еде для ведения активной и здоровой жизни, независимо от их обстоятельств.(Всемирный продовольственный саммит 1996 г.).
Однако цель «продовольственной безопасности», поставленная на втором месте среди целей устойчивого развития в Повестке дня ООН на период до 2030 года (#SDG2, «Нулевой голод»), обречена на провал.
Отсутствие продовольственной безопасности фактически, он фиксирует постоянный рост на глобальном уровне. Уже в 2021 году 11,7% людей на планете страдали от крайней нехватки продовольствия, и ситуация ухудшается. Последний отчет SOFI (Состояние продовольственной безопасности и питания в мире, 2023 г.) как видно, недооценивает, что по крайней мере 691-783 миллиона человек страдали от голода в 2022 году. (2) Это явление объясняется войнами и неравным распределением ресурсов между государствами и внутри них, а также плохой устойчивостью большинства продовольственных систем и ростом населения. .
3) Перспективы использования искусственного интеллекта
Искуственный интеллект (Искусственный интеллект, ИИ) применяет научные концепции, математические рассуждения, статистику и теорию вероятности, а также традиционные научные области для моделирования когнитивных функций человека с помощью компьютеров. Его подсистемы – искусственные нейронные сети (ИНС), робототехника, экспертные системы, компьютерное зрение, обработка естественного языка и машинное обучение (МО) – могут внести существенный вклад в укрепление четырех столпов безопасности пищевых продуктов: наличие, использование, стабильность и доступность.
Применение ИИ в сельском хозяйстве они указаны как потенциально полезные для увеличения производства продуктов питания. (3) Его подмножества уже использовались для принятия решений, влияющих на различные экосистемные процессы по всей пищевой цепи (4,5). Значительный прогресс, судя по всему, уже зафиксирован в сельскохозяйственном производстве, сборе урожая и сбыте. ИИ также можно комбинировать с IoT технологии (Интернет вещей) в агропродовольственных системах для оптимизации управления неблагоприятными условиями, а также управления отходами и пищевыми отходами (6,7).
4) Основные проблемы
Использование искусственного интеллекта в странах с низким и средним уровнем дохода (LMIC) на него влияют различные аспекты. Экономические, социальные, культурные, этические и религиозные факторы (8,9). Основные проблемы касаются:
а) экономические и финансовые расходы (значительные первоначальные инвестиции в оборудование, программное обеспечение и датчики; отсутствие какой-либо программы местного или международного государственного финансирования)
б) инфраструктура (ограниченная доступность электричества, отсутствие безопасного высокоскоростного подключения к Интернету)
в) специалисты в этой области (отсутствие повышения квалификации, отсутствие специалистов в области сельского хозяйства и искусственного интеллекта по потерям и отходам пищевой продукции)
г) наличие данных (отсутствие централизованных данных, нехватка данных и недоступность исторических данных по ключевым параметрам, таким как состояние почвы, рост сельскохозяйственных культур, вспышки болезней, погодные условия и т. д.)
д) кастомизация (необходимо адаптировать модели ИИ к региональным различиям, разнообразию и условиям урожая)
е) нормативная база (неопределенность правил препятствует развитию сложных и постоянно развивающихся технологий. С уязвимостями по вопросам собственности, конфиденциальности, нарушения авторских прав и обмена данными)
г) доступ к рынку (недостаточный транспорт, неадекватные складские помещения, отсутствие маркетинговых знаний, отсутствие объектов электронной коммерции в сельской местности и, прежде всего, отсутствие связей между мелкими операторами)
з) междисциплинарное сотрудничество (Бюрократия в организационных структурах может препятствовать сотрудничеству, которого обычно не хватает профессионалам в области науки о данных, бизнеса, агрономии, инженерии, политики, социальных наук и искусственного интеллекта.)
5) Рекомендации/меры на международном уровне и уровне ЕС
Актуальность и острота проблем безопасности пищевых продуктов на глобальном уровне это предполагает большую приверженность со стороны стран с более развитой экономикой. С целью повышения эффективности цепочек поставок агропродовольственной продукции, сокращения продовольственных потерь и отходов, доступа к средствам производства и справедливого перераспределения доходов и продуктов питания. Также за счет внедрения искусственного интеллекта. (10)
Папа Francesco одобрил возобновленное обязательство ФАО, IBM, Microsoft и Папской академии жизни по разработке инклюзивных форм и форм искусственного интеллекта, направленных на содействие продовольственной и пищевой безопасности. (11) Европейская комиссия, в свою очередь, усиливает поддержку стартапов и МСП (малых и средних предприятий) с целью разработки надежных, устойчивых и сильных технологий искусственного интеллекта. (12) Также поощрять государства-члены развивать цифровые технологии для сельского хозяйства. (10)
6) ИИ, Интернет вещей и блокчейн
Технология блокчейн он также заслуживает рассмотрения для интегрированного управления надежными данными в режиме реального времени для поддержки искусственного интеллекта и Интернета вещей. В частности, когда данные собираются из различных ресурсов, в сельском хозяйстве (т. е. подземные датчики, метеостанции, дроны, ирригационные системы, соответствующие платформы) и по всей цепочке поставок (взаимодействие между операторами, а также между ними и контролирующими органами). (8)
Заявление по интересам разрабатывается в рамках совместно финансируемого исследовательского проектаБезотходный', в Horizon Europe. Где наши Преимущество Wiise разрабатывает технологию блокчейна, направленную на сбор данных о «потерях и порче пищевой продукции» в отдельных европейских цепочках поставок агропродовольственной продукции «от фермы до прилавка». С двойной целью: поощрение внедрения передовой практики для улучшения показателей экономики замкнутого цикла и предоставление соответствующих статистических данных. (13)
Шрикант Вуппала и Дарио Донго
Внимание
(1) ФАО. Голод и отсутствие продовольственной безопасности. https://www.fao.org/hunger/en/
(2) ФАО, МФСР, ЮНИСЕФ, У. и У. Состояние продовольственной безопасности и питания в мире в 2022 году. Перепрофилирование продовольственной и сельскохозяйственной политики с целью сделать здоровое питание более доступным. Рим, ФАО. 2022 год
(3) Кутьяурипо, И.; Рушамбва, М.; Чивази, Л. Применение искусственного интеллекта в агропродовольственном секторе. Дж. Агрик. Food Res. 2023, 11, 100502, doi:10.1016/j.jafr.2023.100502.
(4) Панди, Д.К.; Мишра Р. На пути к устойчивому сельскому хозяйству: использование ИИ для глобальной продовольственной безопасности. Артиф. Интел. Сельское хозяйство. 2024, 12, 72–84, doi:10.1016/j.aiia.2024.04.003
(5) Сарку, Р.; Клемен, ЮА; Клемен Т. Применение моделей искусственного интеллекта для продовольственной безопасности: обзор. Сельское хозяйство.2023, 13, doi:10.3390/aggricultural13102037
(6) Билал, М.; Рубаб, Ф.; Хусейн, М.; Шах, ЮАР Революция в сельском хозяйстве благодаря искусственному интеллекту: сбор урожая будущего. 2024, 11, doi:10.3390/iocag2023-15875
(7) Чамара, Р.М.С.Р.; Сеневиратне, СМП; Самарасингхе, САЛН; Премасири, MWRC Шри-Ланкийский журнал продовольствия и сельского хозяйства (SLJFA). Роль искусственного интеллекта в достижении глобальной продовольственной безопасности: многообещающая технология будущего. 2020, 6, 43–70
(8) Ахмад, А.; Лью, AXW; Вентурини, Ф.; Калогерас, А.; Кандиани, А.; Ди Бенедетто, Г.; Аджибола, С.; Картухо, П.; Ромеро, П.; Ликуди, А.; и другие. ИИ может расширить возможности сельского хозяйства для обеспечения глобальной продовольственной безопасности: проблемы и перспективы в развивающихся странах. Передний. Артиф. Интел. 2024, 7, 1–18, doi:10.3389/frai.2024.1328530
(9) WHIG, П. Использование ИИ для устойчивого сельского хозяйства: возможности и проблемы. Пер. Последние тенденции Артиф. Интел. Том 4, № 4 Пер. Последние тенденции Артиф. Интел. 2023 год
(10)Как, М.Л.; Чан, Ю.Дж.; Чеа, С.М. Прогнозные идеи для повышения устойчивости глобальной продовольственной безопасности с использованием искусственного интеллекта. Поддерживать. 2020, 12, doi:10.3390/SU12156272
(11) ФАО. Лучшие практики искусственного интеллекта в сельском хозяйстве могут помочь преодолеть цифровой разрыв и решить проблему отсутствия продовольственной безопасности https://www.fao.org/newsroom/detail/Artificial-Intelligence-best-practices-in-agriculture-can-help-bridge-the-digital-divide-while-tackling-food-insecurity/en
(12) Главное управление связи. Дополнительная поддержка стартапов в области искусственного интеллекта для стимулирования инноваций https://commission.europa.eu/news/more-support-artificial-intelligence-start-ups-boost-innovation-2024-01-24_en
(13) БЕЗОТХОДНОСТЬ. Решения для количественного определения отходов для ограничения экологического стресса. https://wastelesseu.com/
Шрикант Вуппала
Исследователь, кандидат экологических наук, руководитель проекта в Wiise Srl.
Дарио Донго, юрист и журналист, доктор наук в области международного пищевого права, основатель WIISE (FARE - GIFT - Food Times) и Égalité.
