AI giúp cắt giảm chi phí nhân giống cây trồng truyền thống

Nông nghiệp công nghệ cao
22/02/2022 16:37
Theo nghiên cứu được công bố gần đây hương vị và hợp chất hóa học nào làm cho một loại trái cây cụ thể trở nên hấp dẫn hơn đối với người tiêu dùng có thể được xác định và dự đoán bằng cách sử dụng trí thông minh nhân tạo.
aa

Theo nghiên cứu được công bố gần đây hương vị và hợp chất hóa học nào làm cho một loại trái cây cụ thể trở nên hấp dẫn hơn đối với người tiêu dùng có thể được xác định và dự đoán bằng cách sử dụng trí thông minh nhân tạo (AI).

• Biểu cảm khuôn mặt giúp thực hiện các hành động trong thực tế ảo
• AI có thể điều khiển quá trình nhiệt trong lò phản ứng tổng hợp hạt nhân

ai giup cat giam chi phi nhan giong cay trong truyen thong

Hương vị được các nhà khoa học định nghĩa là sự tương tác giữa mùi thơm và vị rất phức tạp về mặt hóa học. Đường, axit và các hợp chất đắng trong thực phẩm tương tác với các thụ thể vị giác trên lưỡi của chúng ta để gọi vị giác, trong khi các hợp chất dễ bay hơi tương tác với các thụ thể khứu giác trong mũi của chúng ta chịu trách nhiệm tạo ra mùi thơm.

Việc lai tạo để có hương vị là một nhiệm vụ khó khăn vì nhiều lý do khác nhau. Thứ nhất, các chương trình nhân giống cây ăn quả và rau cần phải cải thiện một số đặc điểm khác nhau để thu hút cả người sản xuất và người tiêu dùng. Việc tạo ra sự kết hợp di truyền tối ưu bao gồm tất cả các đặc điểm này là rất khó, vì vậy các chương trình nhân giống thường loại bỏ hương vị để tập trung vào việc cải thiện khả năng kháng bệnh và tăng năng suất. Các nhà chọn tạo giống cây trồng cũng phải đánh giá hàng trăm đến hàng nghìn giống tiềm năng. Việc kiểm tra một mẫu đơn lẻ theo cách khách quan yêu cầu nhóm người tiêu dùng lên đến 100 người, việc sắp xếp có thể tốn kém và không thực tế.

Để hợp lý hóa quy trình này, nhóm nghiên cứu đã phát triển một thuật toán để dự đoán cách người tiêu dùng xếp hạng hương vị trong cà chua và quả việt quất. Một cơ sở dữ liệu đã được tạo chứa tất cả các hợp chất đã biết liên quan đến hương vị của tất cả các loại trái cây này. Sau đó so sánh cơ sở dữ liệu này với xếp hạng của bảng người tiêu dùng hiện có về độ ngọt, độ chua, vị umami và hương vị tổng thể và sở thích của các loại khác nhau. Bằng cách mô hình hóa các xếp hạng của người tiêu dùng thay đổi theo thành phần hóa học của các loại trái cây khác nhau, điều này cho phép xác định hợp chất nào ảnh hưởng nhiều nhất đến cảm nhận về hương vị.

Phát hiện chỉ ra rằng các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi hoặc các hóa chất tạo thành khí chịu trách nhiệm tạo ra mùi thơm là một phần lớn lý do tại sao mọi người thích một loại nhất định. Ước tính rằng 42% và 56% tổng điểm ưa thích của nhiều loại cà chua hoặc việt quất tương ứng có liên quan đến mùi thơm.

ai giup cat giam chi phi nhan giong cay trong truyen thong
Tối ưu hóa hương vị bằng cách sử dụng AI có thể giúp cắt giảm chi phí nhân giống cây trồng truyền thống với bảng điều khiển dành cho người tiêu dùng.

Hương thơm cũng đóng một vai trò quan trọng trong việc cảm nhận vị ngọt – các hợp chất dễ bay hơi đóng góp từ 33% đến 62% cách người tiêu dùng đánh giá độ ngọt. Cuối cùng xác định một số hợp chất hóa học góp phần nhiều nhất vào việc nhận biết hương vị và vị ngọt trong cà chua và quả việt quất.

Hương vị đóng một vai trò quan trọng trong việc mọi người chọn ăn loại trái cây nào. Các mô hình có thể giúp các chương trình nhân giống cây trồng phát triển nhiều loại trái cây có hương vị hơn bằng cách giúp dễ dàng xác định một cách khách quan điều gì làm cho một giống ngon hơn một giống khác mà không cần thu thập nhiều người tiêu dùng. Bằng cách xác định chính xác những gì ảnh hưởng đến cách mọi người cảm nhận hương vị, các nhà lai tạo thực vật có thể tập trung vào việc tối ưu hóa cho một hợp chất hóa học cụ thể thay vì đánh giá chủ quan hơn về hương vị.

Bởi vì các yếu tố di truyền và văn hóa ảnh hưởng rất nhiều đến sở thích về hương vị, có khả năng sở thích về hương vị cũng sẽ khác nhau giữa các nhóm dân tộc và địa lý khác nhau. Mặc dù kết quả có thể đại diện cho người tiêu dùng trung bình ở Hoa Kỳ, nhưng chúng có thể không dự đoán chính xác sở thích của người tiêu dùng ở châu Á. Việc lai tạo các giống trái cây cho các thị trường cụ thể có thể yêu cầu kiểm tra thêm cơ sở dữ liệu hương vị.

Các bước tiếp theo bao gồm nhân giống trái cây để tăng các hợp chất dễ bay hơi chính xác định mức độ mà người tiêu dùng thích một loại cụ thể. Các giống cà chua thương mại hiện đại chứa hàm lượng thấp hơn đáng kể nhiều chất hóa học quan trọng làm cho cà chua gia truyền có hương vị thơm ngon hơn. Việc khôi phục các chất hóa học này về mức tương tự như giống gia truyền và kiểm tra xem liệu điều đó có làm cho các giống thương mại này có hương vị thơm ngon hơn hay không.

Các nhóm phòng thí nghiệm đã dành nhiều thập kỷ để phát triển về di truyền và hóa sinh của hương vị trái cây. Nghiên cứu mang tính liên ngành cao với các nhà tâm lý học, nhà khoa học thực phẩm, nhà di truyền học, nhà hóa sinh và các nhà lai tạo thực vật.

Nghiên cứu bắt đầu bằng cách xác định những hóa chất nào trong trái cây chịu trách nhiệm về hương vị. Sau đó xác định cách thực vật tạo ra các hóa chất đó và phát triển bản đồ di truyền để kiểm soát cách thực vật sản xuất các hóa chất này. Cuối cùng sử dụng nhân giống phân tử để tạo ra các giống có hương vị mà người tiêu dùng có thể hoàn toàn đánh giá cao.

Trang Nguyễn

tan-hoang-minh
Tin bài khác
[E-Magazine] Từ ASIMO đến Optimus: Hành trình đánh thức những cỗ máy hình người

[E-Magazine] Từ ASIMO đến Optimus: Hành trình đánh thức những cỗ máy hình người

Hơn nửa thế kỷ kể từ những bước đi đầu tiên của robot hình người, các cỗ máy mang hình hài con người đang dần rời phòng thí nghiệm để tham gia lao động trong nhà máy, kho hàng. Phía sau bước chuyển ấy là hành trình chinh phục những giới hạn của cơ khí, điều khiển học và trí tuệ nhân tạo, mở ra triển vọng mới về một thế hệ robot có khả năng học hỏi và làm việc.
Bộ đôi xe điện Volvo EX90 và ES90 ra mắt Việt Nam có điểm gì đặc biệt?

Bộ đôi xe điện Volvo EX90 và ES90 ra mắt Việt Nam có điểm gì đặc biệt?

Nhờ kiến trúc thuần điện 800V và bộ vi xử lý AI đạt 254 TOPS, bộ đôi Volvo EX90 và ES90 chính thức xác lập chuẩn mực tự động hóa và an toàn mới tại Việt Nam.
Nhận định phiên giao dịch ngày 9/11: Hạ tỷ trọng nếu chỉ số đóng cửa dưới mốc 1.700 điểm

Nhận định phiên giao dịch ngày 9/11: Hạ tỷ trọng nếu chỉ số đóng cửa dưới mốc 1.700 điểm

VN-Index đang đối mặt với áp lực điều chỉnh khi các chỉ báo kỹ thuật chưa xác nhận tín hiệu hồi phục rõ ràng. Trong ngắn hạn, chỉ số có thể tiếp tục rung lắc trong vùng 1.720-1.780 điểm, đồng thời kiểm định lại vùng hỗ trợ 1.700-1.720 điểm. Nhà đầu tư được khuyến nghị ưu tiên quản trị rủi ro, hạn chế mua đuổi và cân nhắc hạ tỷ trọng nếu VN-Index đóng cửa dưới mốc 1.700 điểm.
PV GAS định hướng nhiệm vụ trọng tâm, chuẩn bị kế hoạch năm 2027

PV GAS định hướng nhiệm vụ trọng tâm, chuẩn bị kế hoạch năm 2027

Tổng công ty Khí Việt Nam (PV GAS) đang tập trung rà soát kết quả sản xuất kinh doanh năm 2026, đồng thời xác định các nhiệm vụ trọng tâm cho năm 2027.
Tử vi vòng quay công nghệ ngày 09/11/2026: Tuổi Dần vận trình khởi sắc, tuổi Tỵ cần thận trọng

Tử vi vòng quay công nghệ ngày 09/11/2026: Tuổi Dần vận trình khởi sắc, tuổi Tỵ cần thận trọng

Những bí ẩn của khoa học đời sống là "món ăn" tinh thần không thể thiếu trong cuộc sống của con người. Tử vi vòng quay công nghệ xem tử vi 12 con giáp ngày 09/11/2026 nhằm dự đoán vận hạn về công danh, tiền bạc, tình duyên và sức khỏe.
Robot dẫn chương trình tin tức hình người sinh học đầu tiên trên thế giới

Robot dẫn chương trình tin tức hình người sinh học đầu tiên trên thế giới

Tân Hoa Xã ngày 5/11 công bố hai robot hình người dẫn chương trình tin tức tại Diễn đàn Trí tuệ nhân tạo và Hiện đại hóa kiểu Trung Quốc, thuộc khuôn khổ Hội nghị Thượng đỉnh Truyền thông Thế giới lần thứ 7 diễn ra ở Bắc Kinh.
Cảnh báo đỏ từ những vụ tin tặc tấn công hệ thống làm lạnh quy mô lớn

Cảnh báo đỏ từ những vụ tin tặc tấn công hệ thống làm lạnh quy mô lớn

Các cuộc tấn công mạng liên tiếp nhằm vào hệ thống làm lạnh tại siêu thị, kho lạnh và cả cơ sở bảo quản máu ở nhiều nước châu Âu đang gióng lên hồi chuông cảnh báo về an ninh của các hệ thống điều khiển công nghiệp. Không chỉ khiến thực phẩm hư hỏng, gián đoạn chuỗi cung ứng, việc tin tặc can thiệp vào thiết bị kiểm soát nhiệt độ còn có thể đe dọa an toàn của các chế phẩm máu, thuốc và vật tư y tế.
Lưu lượng kế khí siêu âm: Thách thức đo lường trong môi trường khí pha trộn hydro

Lưu lượng kế khí siêu âm: Thách thức đo lường trong môi trường khí pha trộn hydro

Lưu lượng kế khí siêu âm đa đường (USM) từ lâu được sử dụng rộng rãi trong đo lường và chuyển giao quyền sở hữu khí tự nhiên nhờ không có bộ phận chuyển động, tổn thất áp suất thấp, dải đo rộng và nguyên lý đo thời gian truyền. Tuy nhiên, xu hướng sản xuất hydro, pha trộn hydro vào khí tự nhiên và sử dụng các loại nhiên liệu sạch đang đặt ra những thách thức mới đối với công nghệ này.
Chuẩn hóa hạ tầng sạc xe điện: Yêu cầu đồng bộ từ quy chuẩn đến thực tiễn

Chuẩn hóa hạ tầng sạc xe điện: Yêu cầu đồng bộ từ quy chuẩn đến thực tiễn

Phát triển hạ tầng sạc xe điện trên các tuyến cao tốc đang đặt ra yêu cầu đồng bộ về quy mô đầu tư, nguồn điện, an toàn kỹ thuật và khả năng tương thích. Hoàn thiện quy chuẩn và tháo gỡ những vướng mắc trong triển khai là điều kiện quan trọng để hình thành mạng lưới sạc đáp ứng nhu cầu chuyển đổi xanh của giao thông đường bộ.
Khơi dậy, phát triển tư duy sáng tạo cho giới trẻ qua cuộc thi điều khiển UAV Drone

Khơi dậy, phát triển tư duy sáng tạo cho giới trẻ qua cuộc thi điều khiển UAV Drone

Trong hai ngày 6 và 7/11/2026, tại Trường Đại học Nông Lâm TP. Hồ Chí Minh, Sở Khoa học và Công nghệ TP. Hồ Chí Minh phối hợp với Thành Đoàn TP. Hồ Chí Minh, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên (Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh) và Công ty TNHH MTV HDFPV tổ chức vòng chung kết và trao giải Cuộc thi Sáng tạo và Điều khiển UAV Drone dành cho thanh thiếu niên TP. Hồ Chí Minh năm 2026.
master