Чи може комп’ютер «спробувати» помідор чи чорницю? Ну, не зовсім так, але це може сказати вченим, які леткі речовини в цих фруктах роблять їх смаковими, кажуть дослідники Університету Флориди.
Селекціонер і генетик Університету Флоридського інституту продовольчих і сільськогосподарських наук (UF/IFAS) Марсіо Ресенде хоче створити те, що він називає «знавцем штучного інтелекту», модель, яка повідомляє дослідникам, які хімічні сполуки, тобто леткі речовини, цукру, кислоти та інші хімічні сполуки – створюють найкращі фруктові смаки.
Щоб з’ясувати, чи варто розводити фрукт чи овоч, вчені самостійно пробують урожай на смак і запах, обходячи поля та збираючи продукцію окремо.
Ці процеси можуть спричинити логістичні проблеми, сказав Гаррі Клі, професор садівничих наук UF/IFAS і співавтор Нове дослідження який розглядає, як комп’ютерні моделі можуть використовувати леткі речовини для вимірювання смаку фруктів.
«Через обмеження вартості та логістики заводчики зазвичай не використовують споживчі панелі у своїх програмах», — сказав Клі. «Ідеалом було б використовувати велику споживчу панель, яка включає різноманітний набір потенційних споживачів. Ми використовуємо 100 людей різного віку та етнічної приналежності. Цей підхід набагато більше репрезентує популяцію покупців».
Протягом багатьох років селекціонери та генетики допомагали фермерам збирати вищі врожаї, оскільки орієнтовані на споживача властивості, такі як смак, важче виміряти. Проте високої врожайності недостатньо для виробників, щоб конкурувати на сучасних вимогливих ринках, сказав Патрісіо Муньос, доцент кафедри садівництва UF/IFAS, відповідальний за програму селекції лохини.
Виробники знають, що якщо вони не включають сорти, які мають приємний смак, їхні фрукти можуть не продаватися за хорошою ціною або взагалі продаватися, сказав Муньос. За допомогою цих методів вчені сподіваються допомогти виробникам залишатися конкурентоспроможними, а споживачі отримати кращий досвід використання їх продукції.
Використовуючи ці моделі, програма селекції може оцінити смакові якості багатьох сортів фруктів і овочів. Раніше цей процес обмежувався тим фактом, що ні вчені, ні споживчі комісії не можуть перевірити дуже багато сортів одночасно.
Ресенде очолював нове дослідження, яке показує способи отримання летких речовин у чорниці та помідорах у статистичну модель. Результати дослідження тепер обмежені цими двома фруктами, але згодом вони будуть поширені на інші культури, розроблені дослідниками UF/IFAS.
Щоб провести своє нове дослідження, дослідники UF/IFAS використали дані програми селекції томатів і лохини за останнє десятиліття.
Вони надали різноманітний набір сортів помідорів і чорниці споживчим панелям UF Sensory Lab у Гейнсвіллі. Потім вчені зібрали оцінки таких атрибутів смаку, як «подобання», солодкість, кислинка, інтенсивність смаку та умамі.
Дослідники UF/IFAS перевірили діапазон балів, які дають їм зрозуміти, наскільки смак споживачеві подобається. Як виявилося, леткі речовини пояснюють до 56% оцінок «подобається», що підтверджує докази того, що леткі речовини важливі для визначення того, наскільки фрукти подобаються споживачам. Летючі речовини також важливі для кількісного визначення та оцінки важливості фруктового смаку, сказав Резенде.
Крім того, дослідники показали, що підходи машинного навчання, як правило, є найкращими показниками смакових уподобань споживачів, що називається метаболомічним відбором. Точність метаболічного відбору перевершує моделі, які замість цього використовують геномні дані, підкреслюючи потенціал цього нового методу в селекційних програмах.
«Я думаю, що головне полягає в тому, що селекціонери можуть перевіряти більшу кількість зразків», — сказав Резенде, доцент кафедри садівництва UF/IFAS. «Таким чином у вас є ширша воронка для визначення сортів із хорошим смаком, і в один момент панелі тестування смаку роблять остаточний вибір на основі сенсорних даних. Ми очікуємо, що ці моделі забезпечать раннє включення аромату в якості мети селекції та заохочуватимуть вибір і випуск більш ароматних сортів фруктів».
Окрім Резенде, серед інших викладачів UF/IFAS, які досліджували метод комп’ютерної моделі тестування смаку, були Клі, Муньос і Деніз Тіман, асистенти професора — усі троє на кафедрі садівничих наук; Чарлі Сімс, професор харчової науки та харчування людини та Микола Близнюк, доцент кафедри сільськогосподарської та біологічної інженерії. Праця також є першим автором к.і.н. студент Вінсент Колантоніо та науковий співробітник Луїс Феліпе Феррао.
Натисніть нижче, щоб переглянути відео, у якому Резенде пояснює це нове дослідження ШІ.
- Бред Бак, Університет Флориди