B кінці вересня в Києві відбулась щорічна конференція IBM Think Summit Київ — діловий та технологічний захід, присвячений новітнім досягненням у галузі штучного інтелекту (AI), хмарних технологій, інфраструктурних рішень та інформаційної безпеки бізнесу. Визнані експерти та лідери думок ІТ-ринку говорили про нове покоління інновацій, які змінюють світ, розробки у сфері хмарних технологій, безпеку у квантовому світі й інші цікаві теми.
Прогнози вчених свідчать, що протягом наступних п’яти років населення Землі перевищить позначку у вісім мільярдів. Сучасний складний харчовий ланцюжок, на який вже вплинула зміна клімату та обмежений доступ до водних ресурсів, в котрий раз буде вимушений пройти через непрості випробування. Щоб задовольнити вимоги велелюдного майбутнього, людству потрібні нові технології й пристрої, наукові відкриття в галузях хімії та мікробіології, та кардинально інші підходи до безпеки харчових продуктів.
Дослідники IBM по всьому світу вже працюють над рішеннями для кожного етапу харчового ланцюга. Вони допомагають фермерам максимально збільшити врожайність і розробляють способи знизити частку відходів, яка іноді сягає шалених 45% від загального обсягу врожаю. Вчені створюють пристрої для детектування патогенних мікроорганізмів і речовин, що забруднюють ще до того, як вони потраплять в організм людини або призведуть до масового псування продуктів. А також вони винаходять способи, як не допустити потрапляння пластику на наші сміттєві звалища та океани.
Кожен рік IBM Research публікує прогнози стосовно того, які технології будуть найбільше впливати на нас у найближчі роки. Анна Тополь (Anna W. Topol), технічний директор IBM Research, у своїй доповіді «Науковий ривок» розказала, як нові розробки від IBM змінять кожен етап ланцюжка постачання харчових продуктів протягом наступних п’яти років.
Прогноз 1. Радикально новий процес перероблення вдихне нове життя в старий пластик
Щорічно людство виробляє понад 300 млн тонн пластику, при цьому майже 150 млн тонн його потрапляє у відходи. Всього за минулі десятиліття було вироблено близько 8 мільярдів тонн різних пластмасових виробів. Але тільки 9% пластика в США переробляється й отримує друге життя.
Разом з тим, людство поки що не може відмовитися від пластику як матеріалу. Чимало корисних речей, які ми використовуємо щоденно, виробляються саме з пластмаси. То ж завдання лише в тому, як на 100% переробляти пластик і виготовляти з нього різні вироби заново — по аналогії як металобрухт переплавляють на новий і повністю придатний до застосування метал.
Каталітичний хімічний процес VolCat перетворює пластикові відходи в речовину, яку можна застосовувати заново для виробництва пластмас
Отже, за прогнозом науковців з IBM, через п’ять років процеси утилізації сміття і створення нових виробів із пластику будуть повністю змінені. Все, від картонних коробок з молоком до контейнерів для печива, від продуктових пакетів до сирних серветок, підлягає вторинному переробленню, і компанії-виробники поліетилену зможуть перетворити сміття на щось корисне. Цей перехід буде стимулюватися інноваціями, такими як VolCat (Volatile Catalysis of PET), каталітичним хімічним процесом, який «перетравлює» певні пластмаси (так званий поліетиленгликольтерефталат) в речовину, яку можна заправляти назад в машини для виробництва пластмас, щоб випускати нові продукти.
Прогноз 2. Цифрові двійники фермерів
До 2050 року населення планети може сягнути 9,8 млрд осіб, при цьому є ризик, що площа сільськогосподарських угідь зменшиться на 20%. Вже сьогодні, за даними продовольчої та сільськогосподарської організації ООН, 815 мільйонів людей у світі щодня недоїдають. Цілком зрозуміло, що треба підвищувати врожайність в умовах зниження площ угідь.
Для вирішення такого завдання нам потрібні так звані «цифрові двійники» фермерів, вважають вчені IBM Research. Нагадаємо, що термін Digital Twin — «цифровий близнюк» — означає цифрову репліку потенційних та фактичних фізичних цінностей, процесів, людей, місць, систем та пристроїв, які можна використовувати для різних завдань. Digital Twin для фермера можна створити шляхом оцифровування та охоплення всіх аспектів сільського господарства, від якості ґрунту до навичок водія трактора та ціни продуктів, що продається на ринку. Протягом наступних п’яти років, використовуючи AI, ми зможемо застосовувати ці дані для точного прогнозування врожайності. У свою чергу, це забезпечить банкам і фінансовим установам дані для скорингу, що необхідні для надання кредитів для фермерів.
Компактна електронна картка, що дозволить контролювати вологість ґрунту в реальному часі
В наступні роки фермерам будуть доступні такі інструменти:
- Вимірювання вологості ґрунту високої точності (HD-SM). Невелика електронна картка дозволить відстежувати вологість ґрунту в реальному часі на кількох глибинах, з використанням алгоритмів штучного інтелекту і фізичних моделей.
- Індикатори хвороб і шкідників кукурудзи. Спеціальний програмний інтерфейс (API) аналізує ризики для кукурудзяних продуктів з використанням гіперлокальних прогнозів погоди для моделювання ймовірності спалахів захворювань і шкідників.
- Історія врожаю і прогноз для кукурудзи. Програмний інтерфейс, який використовує великі дані та машинне навчання для прогнозування врожайності кукурудзи на 2-3 місяці наперед з обмеженими даними та обчислювальною потужністю.
- HD-NDVI для моніторингу здоров’я рослин. API, що застосовує геопросторові та супутникові дані для визначення стану сільськогосподарських культур, графіку внесення пестицидів та іригації полів, прогнозування врожайності і т. д.
Прогноз 3. Маппінг мікробіом захистить нас від шкідливих бактерій
Мікробіом людини — це сукупність трильйонів мікробів, що живуть в тілі людини, або на його шкірі. По суті, мікробіом складається з тисяч різних видів бактерій, які знаходяться в роті, кишківнику та інших органах, а також на шкірі.
Нові технології визначення молекулярної послідовності здійснять революцію в біопросторі. Відомо, що щорічно у всьому світі кожна десята людина захворює через хвороби харчового походження. В наступні п’ять років інспектори якості харчових продуктів по всьому світу отримають нові можливості — здатність аналізувати мільйони мікробів для захисту того, що ми їмо. Ці мікроби — одні з яких корисні для людини, а інші шкідливі — регулярно потрапляють в їжу на фермах, фабриках і в продуктових магазинах. Завдяки новій методиці, яка дозволить нам ефективно визначати їх генетичний склад, ми зможемо краще оцінювати безпеку споживаних нами продуктів.
Вартість дослідження мікробіома стрімко знижується
Для цього IBM запускає OMXWare: хмарну платформу для вивчення мікробного середовища в масштабі. Платформа надасть відповідні інструменти для вчених і дослідників з можливостями візуалізації, а також засоби для біоінформатиків та розробників для створення власної аналітики в масштабі.
В середньому на одному зразку харчового продукту знаходиться 3000 видів мікробів. Щоб обробити 50 зразків харчових інгредієнтів, платформа аналізує 218 ТБ різних даних.
Вчені вважають, що це допоможе виграти напружену битву зі шкідливими бактеріями, яка, до того ж, щороку ускладнюється через стійкість мікробів до антибіотиків. Адже чим більше ми використовуємо антибіотики, тим більша ймовірність того, що бактерії стануть резистентними до них.
Прогноз 4. Використання блокчейну дозволить зменшити обсяг їжі, яка потрапляє у відходи
За статистикою, до 45% харчових продуктів залишаються невживаними, наприклад, з причини, що вони зіпсувалися ще до того, як потрапили на стіл, чи просто виявилися зайвими на ринку.
Новий ланцюжок постачання харчових продуктів, посилений блокчейном, пристроями Інтернету речей (IoT) та штучним інтелектом, здатний знизити майже до нуля втрати при споживанні харчових продуктів. Центром нового ланцюжка стане IBM Food Trust — цифровий гросбух, який працює на базі блокчейну та IoT, і який надає фермерам та бакалійним магазинам можливість знати точну кількість запасів в реальному часі. Працівники та клієнти отримають інформацію про безпеку харчових продуктів, ефективність ланцюжка постачання, свіжість продуктів, надійність бренду та можливе шахрайство з продуктами.
Учасник харчової екосистеми — від фермера до постачальника продуктів — буде точно знати, скільки потрібно вирощувати продуктів, скільки замовляти та відвантажувати. Таким чином, блокчейн залишить більше їжі на наших тарілках, і менше — у відходах.
Прогноз 5. Телефон як детектор інфекцій
Протягом наступних п’яти років фермери, виробники харчових продуктів та бакалійні магазини, а також мільйони домашніх кухарів зможуть легко виявляти небезпечні речовини у своїй їжі. Все, що їм потрібно, це мобільний телефон або стіл (робоча поверхня) з датчиками штучного інтелекту. Фактично ваші телефони будуть працювати як детектори харчових патогенів в будь-якому місці. Новітні мобільні датчики скоротять швидкість детектування патогенних речовин з кількох днів до кількох секунд, дозволяючи людям перевіряти харчовий ланцюжок і виявляти наявність шкідливої кишкової палички або сальмонели, перш ніж вона інфікує організм. Саме такі результати забезпечить технологія IBM Verifier.
Телефон перетвориться у пристрій для детектування харчових патогенів, який завжди з вами
Але мова не тільки про харчові продукти. IBM Verifier надасть можливість контролювати склад одягу, оригінальність творів мистецтва або ліків, якість олії (моторна, неочищена, пальмова, оливкова та ніші), рідини, вина, та багато інших речей.
Таким чином, дослідники з IBM Research пропонують нам уявити світ, який стане можливий усього через п’ять років. Коли на планеті буде проживати вісім мільярдів осіб, наш світ стане більш пов’язаним, взаємозалежним і сприйнятливим до змін, ніж той, який коли-небудь уявляли собі наші батьки. І це майбутнє, що чекає на всіх нас.
ЧИТАЙТЕ ТАКОЖ: