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
Robot hình người: Bài toán an toàn không thể chỉ dựa vào AI

Robot hình người: Bài toán an toàn không thể chỉ dựa vào AI

Nvidia vừa công bố Halos for Robotics, hệ thống an toàn được hãng giới thiệu dành cho trí tuệ nhân tạo vật lý và robot. Giải pháp đưa các công nghệ an toàn từ lĩnh vực xe tự hành sang robot, kết hợp máy tính, cảm biến, phần mềm và phòng thí nghiệm kiểm thử nhằm hỗ trợ các nhà sản xuất chuẩn bị cho quá trình chứng nhận độc lập. Agility Robotics là doanh nghiệp đầu tiên tích hợp hệ thống này vào robot hình người Digit.
Không lo tốn điện với loạt xe máy điện bình dân tích hợp công nghệ thông minh

Không lo tốn điện với loạt xe máy điện bình dân tích hợp công nghệ thông minh

Phân khúc phương tiện di chuyển vi mô (micro-mobility) tại thị trường Việt Nam đang chứng kiến sự bùng nổ của các dòng xe máy điện phổ thông dưới 20 triệu đồng.
Nhận định phiên giao dịch ngày 23/9: Thị trường giằng co, hạn chế mua đuổi

Nhận định phiên giao dịch ngày 23/9: Thị trường giằng co, hạn chế mua đuổi

Sau phiên phục hồi tích cực, VN-Index tiếp tục duy trì trên các ngưỡng hỗ trợ ngắn hạn, nhưng sự thiếu đồng thuận giữa diễn biến giá và các chỉ báo động lượng cho thấy xu hướng thị trường chưa thực sự rõ ràng. Nhà đầu tư ngắn hạn nên duy trì tỷ trọng vừa phải và hạn chế mua đuổi khi chỉ số tiến vào vùng cản.
Kho thông minh: Từ tối ưu không gian đến tự động hóa toàn bộ quy trình

Kho thông minh: Từ tối ưu không gian đến tự động hóa toàn bộ quy trình

Khi năng suất sản xuất tăng, doanh nghiệp không chỉ đối mặt với bài toán thiếu diện tích lưu trữ mà còn phải xử lý lượng dữ liệu lớn, nhiều thao tác thủ công và nhu cầu nhân lực ngày càng cao. Kho thông minh, với sự kết hợp giữa lưu trữ tự động, phần mềm, robot, AGV/AMR và Vision 3D, đang mở ra hướng tiếp cận mới để doanh nghiệp tối ưu không gian, nâng năng suất và kiểm soát hàng hóa.
VAA và Đại học Công nghệ Quế Lâm hợp tác tạo cơ hội phát triển công nghệ và chuyển đổi số cho Việt Nam

VAA và Đại học Công nghệ Quế Lâm hợp tác tạo cơ hội phát triển công nghệ và chuyển đổi số cho Việt Nam

Hội Tự động hóa Việt Nam (VAA) và Đại học Công nghệ Quế Lâm (Trung Quốc) ký biên bản ghi nhớ, hướng tới xây dựng phòng thí nghiệm trọng điểm chung về ứng dụng công nghệ và chuyển đổi số, đồng thời đưa kết quả nghiên cứu vào thử nghiệm, chuyển giao và ứng dụng tại Việt Nam và khu vực ASEAN.
Thị trường chứng khoán ngày 22/9: Chỉ số tăng hơn 17 điểm nhưng tiền vào chứng khoán xuống thấp nhất hai tháng

Thị trường chứng khoán ngày 22/9: Chỉ số tăng hơn 17 điểm nhưng tiền vào chứng khoán xuống thấp nhất hai tháng

VN Index bật tăng hơn 17 điểm sau khi mất mốc 1.800 trong phiên trước. Nhưng đằng sau sắc xanh là một tín hiệu đáng dè chừng với việc dòng tiền vào thị trường xuống thấp nhất khoảng hai tháng, chưa đến 13 nghìn tỷ đồng.
Nhật Bản ra mắt "xe cứu thương" dành cho robot hình người

Nhật Bản ra mắt "xe cứu thương" dành cho robot hình người

GMO Internet Group phát triển một loại xe chuyên dụng có khả năng đưa kỹ sư, thiết bị sửa chữa, phụ tùng và robot hình người dự phòng tới hiện trường khi robot gặp sự cố.
Tử vi vòng quay công nghệ ngày 23/9/2026: Tuổi Mùi tài lộc khởi sắc, tuổi Dần nên thận trọng công việc

Tử vi vòng quay công nghệ ngày 23/9/2026: Tuổi Mùi tài lộc khởi sắc, tuổi Dần nên thận trọng công việc

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 23/9/2026 cho tất cả các tuổi nhằm dự đoán vận hạn về công danh, tiền bạc, tình duyên và sức khỏe.
iPhone Duo đi ngược số đông: Vì sao Apple chọn kiểu dáng như một cuốn sổ tay?

iPhone Duo đi ngược số đông: Vì sao Apple chọn kiểu dáng như một cuốn sổ tay?

Không chạy theo kiểu dáng thuôn dài quen thuộc của smartphone gập hiện nay, Apple lại chọn một tỷ lệ màn hình khác biệt cho iPhone Duo. Đằng sau thiết kế tưởng như lạ mắt này là một ý tưởng khá đời thường: biến chiếc điện thoại thành một cuốn sổ tay, nhỏ gọn khi gập và rộng rãi khi mở.
Đưa khoa học vào ngày hội Trung thu: Khi trẻ học bằng trải nghiệm và khám phá

Đưa khoa học vào ngày hội Trung thu: Khi trẻ học bằng trải nghiệm và khám phá

Sau 1,5 ngày diễn ra, “Ngày hội đón trăng” trong khuôn khổ chương trình “Xứ sở Ánh trăng” của Đài Truyền hình Việt Nam đã thu hút khoảng 3.400 lượt thiếu nhi và phụ huynh. Không chỉ tái hiện không khí Trung thu truyền thống, ngày hội còn mở ra không gian để trẻ em khám phá khoa học, thiên văn, văn hóa và cùng gia đình tham gia nhiều hoạt động trải nghiệm.