Kan 'n rekenaar 'n tamatie of 'n bloubessie "proe"? Wel, nie presies nie, maar dit kan wetenskaplikes vertel watter vlugtige stowwe in hierdie vrugte hulle lekker laat smaak, sê navorsers van die Universiteit van Florida.
Marcio Resende, die Universiteit van Florida se Instituut vir Voedsel- en Landbouwetenskappe (UF/IFAS) se teler en genetikus, wil wat hy noem 'n "Artificial Intelligence Connoisseur", 'n model skep wat navorsers vertel watter chemiese verbindings - dit wil sê vlugtige stowwe, suikers, sure en ander chemiese verbindings – produseer die beste vrugtegeure.
Om uit te vind of 'n vrug of groente die moeite werd is om te teel, proe wetenskaplikes self die gewas vir smaak en reuk, gaan deur landerye en pluk produkte individueel.
Hierdie prosesse kan logistieke kwessies oplewer, het Harry Klee, 'n UF/IFAS-tuinbouwetenskapprofessor en 'n mede-outeur van 'n nuwe studie wat kyk na hoe rekenaarmodelle vlugtige stowwe kan gebruik om vrugtesmaak te meet.
“Weens koste- en logistieke beperkings gebruik telers gewoonlik nie verbruikerspanele in hul programme nie,” het Klee gesê. “Die ideaal sou wees om 'n groot verbruikerspaneel te gebruik wat 'n diverse stel potensiële verbruikers insluit. Ons gebruik 100 mense wat oor 'n verskeidenheid van ouderdom en etnisiteit strek. Hierdie benadering is baie meer verteenwoordigend van die bevolking van koper.”
Planttelers en genetici het boere jare lank gehelp om hoër opbrengste te oes omdat verbruikersgerigte eienskappe soos geur moeiliker is om te meet. Hoë opbrengste is egter nie genoeg vir produsente om in deesdae veeleisende markte mee te ding nie, het Patricio Muñoz, 'n UF/IFAS-tuinbouwetenskap-medeprofessor in beheer van die bloubessie-teelprogram, gesê.
Produsente weet dat as hulle nie variëteite insluit wat goed smaak nie, hul vrugte dalk nie vir 'n goeie prys verkoop of glad nie verkoop nie, het Muñoz gesê. Met hierdie metodes hoop wetenskaplikes om produsente te help om mededingend te bly en verbruikers het 'n beter ervaring met hul produkte.
Deur hierdie modelle te gebruik, kan 'n teelprogram geurgraderings vir baie vrugte- en groentevariëteite bepaal. Hierdie proses is voorheen beperk deur die feit dat nóg wetenskaplikes nóg verbruikerspanele baie variëteite gelyktydig kan toets.
Resende het die nuwe navorsing gelei wat maniere toon om data van vlugtige stowwe in bloubessies en tamaties in 'n statistiese model te kry. Die navorsingsbevindinge is nou beperk tot daardie twee vrugte, maar sal later uitgebrei word na ander gewasse wat UF/IFAS-navorsers ontwikkel.
Om hul nuwe studie uit te voer, het UF/IFAS-navorsers tamatie- en bloubessie-teelprogramdata van die afgelope dekade gebruik.
Hulle het 'n diverse stel tamatie- en bloubessievariëteite aan verbruikerspanele by die UF Sensoriese Lab in Gainesville. Die wetenskaplikes het toe graderings ingesamel oor geureienskappe soos "hou van", soetheid, suurheid, geurintensiteit en umami.
UF/IFAS-navorsers het die reeks tellings getoets wat vir hulle sê hoeveel 'n verbruiker van 'n geur hou. Soos dit blyk, het vlugtige stowwe tot 56% van die "soos"-tellings verduidelik, wat bewyse versterk dat vlugtige stowwe belangrik is om te bepaal hoeveel verbruikers van die vrugte hou. Vlugtige stowwe is ook belangrik om die belangrikheid van vrugtegeur te kwantifiseer en te skat, het Resende gesê.
Verder het navorsers getoon dat masjienleerbenaderings oor die algemeen die beste voorspellers is van verbruikersgeurvoorkeure, genoem metabolomiese seleksie. Akkuraatheid van metaboliese seleksie is beter as modelle wat eerder genomiese data gebruik, wat die potensiaal van hierdie nuwe metode in teeltoepassings beklemtoon.
"Ek dink die hoofpunt is dat telers 'n groter aantal monsters kan sif," het Resende, 'n UF/IFAS assistent-professor in tuinbouwetenskappe, gesê. “Só het jy ’n wyer tregter om die variëteite met goeie smaak te identifiseer, en op ’n stadium maak smaaktoetspanele ’n finale keuse met die sensoriese data. Ons verwag dat hierdie modelle 'n vroeëre inkorporering van geur as 'n teeldoelwit sal moontlik maak en die keuse en vrystelling van meer geurige vrugtevariëteite sal aanmoedig.”
Benewens Resende, ingesluit onder die ander UF/IFAS-fakulteit wat die rekenaarmodelmetode van smaaktoetsing ondersoek het, was Klee, Muñoz en Denise Tieman, 'n navorsingsassistent-professor — al drie in die departement tuinbouwetenskappe; Charlie Sims, ’n professor in voedselwetenskap en menslike voeding en Nikolay Bliznyuk, ’n medeprofessor in landbou- en biologiese ingenieurswese. Die werk is ook eerste geskryf deur Ph.D. student Vincent Colantonio en navorsingsassistent-wetenskaplike Luís Felipe Ferrão.
Klik hieronder vir 'n video waarin Resende hierdie nuwe KI-navorsing verduidelik.
- Brad Buck, Universiteit van Florida