De wereldbevolking blijft groeien en regeringen zijn verantwoordelijk voor de voedselzekerheid van hun burgers. Onderzoek heeft uitgewezen dat er tegen 2060, wanneer de wereldbevolking naar 10 miljard zal zijn gegroeid, een ernstig voedseltekort zal ontstaan, uitgaande van de huidige voedselproductiecapaciteit. Wetenschappers zijn echter van mening dat kunstmatige intelligentie kan helpen om de voedselproductie te optimaliseren.
Machinale intelligentie kan worden toegepast om nieuwe technieken te vinden om de agrarische praktijken en voedselproductie te verbeteren. Een team Braziliaanse onderzoekers heeft een algoritme ontwikkeld dat helpt verspilling van papaja's te voorkomen doordat het in staat is om de rijpheid van het fruit te meten aan de hand van beeldherkenning en -analyse.
De VS is de grootste papaja-importeur ter wereld en gaf alleen vorig jaar al meer dan €87 miljoen uit aan verse papaja's. Uiteraard ging een deel van dit fruit verloren als gevolg van bederf, in de supermarkt maar ook bij de consument thuis. Dit komt omdat telers niet met zekerheid aan kunnen geven welke exemplaren het eerst verkocht en geconsumeerd dienen te worden.
De visuele herkenningssoftware die nu ontwikkeld is, kan papajatelers helpen hun opbrengsten te maximaliseren door ervoor te zorgen dat de rijpste papaja's naar de lokale markt gaan, terwijl de minder rijpe vruchten voor de export gereserveerd kunnen worden.
Onderzoeker Douglas Fernandez Barbin van de Capinas Universiteit in Sao Paulo legt uit dat door middel van kunstmatige intelligentie een goede toeleveringsketen bereikt kan worden die garandeert dat het product de eindgebruiker in goede conditie bereikt. Dit zal de relatie tussen de teler en consument ten goede komen. Uit testen is gebleken dat het algoritme om de rijpheid van fruit te meten een nauwkeurigheid van 94,7% heeft.
Naarmate de papaja rijpt, verkleurt de schil van groen langzaam naar geel. De onderzoekers vergeleken dit patroon met de stevigheid van het vruchtvlees en kwamen tot de ontdekking dat dit overeenkomt met het tempo waarin de papaja eetrijp wordt. Hierna volgde de zware taak om het algoritme te trainen. Hiervoor was een gevarieerde selectie papaja's nodig, die niet makkelijk te vinden was.
Met de soft- en hardware deden zich nauwelijks problemen voor. Er werd zelfs gebruik gemaakt van consumentenapparatuur zoals een gewone digitale camera die in speciale doos met een lamp werd geplaatst. Voor de software kozen de onderzoekers voor een bestaand machine learning-algoritme met de naam forest classifier.
Toepassingsmogelijkheden
Gezien het succes van deze innovatie, de beschikbaarheid en betaalbaarheid van de onderdelen en de flexibiliteit van het gebruikte algoritme, dat in de loop der tijd beter zal worden, is deze technologie eenvoudig voor commercieel gebruik aan te passen.
Dit betekent de ontwikkeling van een applicatie die toegang tot het algoritme biedt, bijvoorbeeld via een clouddienst. Op deze manier kan de gebruiker eenvoudig een foto van de papaja uploaden voor analyse op basis waarvan bepaald kan worden of het fruit geschikt is voor de export of beter op de lokale markt verkocht kan worden.
Dit betekent de ontwikkeling van een applicatie die toegang tot het algoritme biedt, bijvoorbeeld via een clouddienst. Op deze manier kan de gebruiker eenvoudig een foto van de papaja uploaden voor analyse op basis waarvan bepaald kan worden of het fruit geschikt is voor de export of beter op de lokale markt verkocht kan worden.