牛肉の鮮度を評価するために教えられたAI

牛肉は世界中で最も人気のある食品の 1 つですが、危険な場合もあります。

不適切な保管と消費古くなったテンダーロインは深刻な健康上の問題を引き起こします。残念ながら、牛肉の鮮度を検査するために利用できる方法には多くの欠点があります。たとえば、化学分析や微生物個体群の評価には時間がかかり、専門的なスキルが必要です。一方、近赤外分光法に基づく非破壊的方法は、高価で複雑な装置を必要とします。人工知能は、牛肉の鮮度を評価するためのより費用対効果の高い方法の鍵となるでしょうか?

韓国では、科学者のグループが新しいものを開発しました。これは、ディープラーニングと、比較的安価な光学技術である拡散反射分光法 (DRS) を組み合わせた戦略です。他のタイプの分光法とは異なり、DRS は複雑なキャリブレーションを必要としません。代わりに、手頃な価格で簡単に調整可能な分光計のみを使用して、サンプルの分子組成の一部を定量するために使用できます。新しい手法の詳細が公開されています 食品化学。

牛肉サンプルの鮮度を判断するには、科学者たちはDRS測定を使用して、肉中のさまざまな形態のミオグロビンの割合を推定しました。ミオグロビンとその誘導体は、主に肉の色と分解中の変化の原因となるタンパク質です。ただし、サンプルの鮮度を最終的に決定するためにDRS測定値をミオグロビン濃度に手動で変換することは、あまり正確な戦略ではありません。ここで、ディープラーニングが役立ちます。

畳み込みニューラルネットワーク(CNN)は広く事前に分類されたデータセット(トレーニングデータセット)から学習し、データ内の隠れたパターンを見つけて新しい入力を分類するAIアルゴリズムが使用されました。 CNNを教育するために、研究者たちは、DRSプロファイルとともにpH(酸性度)を定期的に測定することにより、腐敗プロセスにおける78の牛肉サンプルに関するデータを収集しました。彼らは調査結果をミオグロビンの推定値と組み合わせました。その結果、深層学習アルゴリズムは、約92%のケースで、牛肉サンプルの鮮度を数秒で正しく分類します。

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拡散反射分光法は吸収分光法の一種。これは、反射分光法と呼ばれることもあります。反射は材料による光の反射または後方散乱であり、透過は材料を通る光の通過です。