AI đang cách mạng hóa ngành thực phẩm

Trong vòng 3 năm tới, theo dự đoán của Ethan Soloviev từ HowGood, nền tảng dữ liệu về thực phẩm bền vững, 90% thực phẩm mà chúng ta tiêu thụ sẽ được tác động qua bởi trí tuệ nhân tạo (AI). Vị giám đốc này nhấn mạnh rằng, nhiệm vụ của ngành công nghiệp thực phẩm là cung cấp lương thực cho khoảng 10 tỷ người vào năm 2050 và nó không chỉ dừng lại ở trồng trọt hay chăn nuôi, mà còn phải đưa đến tận tay mỗi người.

“AI có thể dễ dàng cải thiện chuỗi cung ứng thực phẩm và nông nghiệp, bằng cách nâng cao hiệu quả và năng suất,” như Ethan Soloviev đã nhận định. “AI có thể trở thành công cụ quan trọng để hỗ trợ chúng ta.”

Sử dụng AI để cải thiện chuỗi cung ứng, đưa sản phẩm từ điểm A đến điểm B đang trở thành một giải pháp ngày càng phổ biến. Tuy nhiên, không có ngành nào lại phức tạp như chuỗi cung ứng trong ngành công nghiệp thực phẩm. Nó bao gồm từ quy trình nông nghiệp tự nhiên và các thách thức về thời tiết trong trồng trọt, đến quản lý hàng tồn kho và bảo quản để đảm bảo sản phẩm vẫn tươi ngon khi đến tay người tiêu dùng, dù là ở nhà hay tại các cơ sở kinh doanh ăn uống.

Ngành công nghiệp thực phẩm ở Hoa Kỳ, trị giá 2,3 nghìn tỷ USD, là một mạng lưới phức tạp với sự tham gia của hàng trăm tập đoàn và hàng nghìn cá nhân. Sản phẩm của ngành này có tác động trực tiếp đến tất cả mọi người.

Theo Erik Nieves, đồng sáng lập và giám đốc điều hành của Plus One Robotics, “Thực phẩm không chỉ đơn giản là một gói hàng.” Một số sản phẩm có thời hạn sử dụng nhất đinh, số khác lại yêu cầu kiểm soát nhiệt độ chặt chẽ hoặc phải xử lý thật cẩn thận. Tất cả đều được quản lý một cách nghiêm ngặt bởi các cơ quan chính phủ. Ngoài ra, còn có những thách thức khác như quản lý hàng tồn kho, dự báo nhu cầu và tối ưu hiệu quả kho chứa. Và điều cuối cùng, là việc vận chuyển sản phẩm đến các địa điểm khác nhau trên toàn quốc.

Vấn đề này xuất phát từ gốc rễ của ngành sản xuất thực phẩm và Erik Nieves đã chỉ ra rằng, AI giúp giảm đáng kể thời gian lên kệ của một số sản phẩm. Cụ thể, các robot được tự động hóa để đóng gói sản phẩm trong nhà kho, sử dụng máy học (machine learning) và thị giác máy tính (computer vision) 3D đã mang lại những tiến bộ đáng kể. Chúng có thể hoạt động lâu hơn trong môi trường lạnh để bảo đảm sản phẩm được đóng gói với nhiệt độ chính xác và giảm thiểu sự phụ thuộc vào lao động thủ công, bởi chúng thậm chí có thể sử dụng xe nâng. Theo ông, robot cũng ngày càng được cải tiến để nhận diện và điều chỉnh lực nắm nhằm tránh làm hỏng sản phẩm.

Tuy nhiên, AI đã tiến xa hơn nhiều so với công nghệ cơ khí thông thường. Ví dụ, trong các kho hàng thực phẩm của Amazon, các hệ thống cảm biến được điều khiển bởi AI để phát hiện các nguy cơ tiềm ẩn về an toàn thực phẩm, như ô nhiễm và hư hỏng. Chúng hoạt động bằng cách theo dõi chính xác nhiệt độ và độ ẩm trong các khu vực lưu trữ, giúp nâng cao mức độ an toàn và chất lượng của sản phẩm.

Amazon Web Services (AWS) sử dụng công nghệ nhận dạng hình ảnh, được hỗ trợ bởi AI và công nghệ thị giác máy, để kiểm tra các sản phẩm và phát hiện lỗi, theo Justin Honaman, người đứng đầu bộ phận tăng trưởng thị trường bán lẻ và hàng tiêu dùng toàn cầu. Ông cho biết, việc kết hợp các công nghệ này đã tạo nên một “hệ thống truy xuất nguồn gốc sản phẩm dựa trên AI, giúp theo dõi từng bước di chuyển của sản phẩm từ trang trại đến bàn ăn.” Hệ thống này rất quan trọng để thông báo và quản lý quá trình thu hồi sản phẩm do những vấn đề liên quan đến an toàn thực phẩm. Sẽ có vô số ứng dụng mới, khi AI được cải tiến, Honaman nhấn mạnh.

Bryan Hitchcock, giám đốc khoa học và công nghệ tại Viện Công nghệ Thực phẩm, cho rằng: "Ngành công nghiệp thực phẩm là một kho dữ liệu khổng lồ và phức tạp. Thậm chí, ngành này còn phải đối mặt với nhiều thách thức liên ngành, khiến nó trở thành một lĩnh vực phù hợp để áp dụng AI.”

AI có thể sử dụng để đưa ra các khuyến nghị đặt hàng cho cửa hàng tạp hóa, giúp tránh lãng phí thực phẩm bằng cách dự đoán và điều chỉnh số lượng hàng đặt theo nhu cầu thực tế. Bằng cách phân tích dữ liệu bán hàng, AI cung cấp thông tin chi tiết về các mặt hàng và thời điểm phù hợp để bán ra, cũng như thông báo về đơn đặt hàng. Một nghiên cứu của Quỹ Động vật Hoang dã Thế giới cho thấy rằng, việc sử dụng phần mềm AI đã giảm 14,8% lượng chất thải thực phẩm tại mỗi cửa hàng. Các công ty công nghệ như Trax và Shelf Engine đang tích cực hoạt động trong lĩnh vực này và các công ty lớn như Kraft Heinz đã hợp tác cùng Microsoft để triển khai giải pháp này cho danh mục hàng hóa của mình. 

Hitchcock đặc biệt hào hứng về cách mà AI có thể sử dụng song song với các công nghệ hiện đại khác trong ngành công nghiệp thực phẩm. Ví dụ như máy cộng hưởng từ hạt nhân giúp các nhà khoa học phân tích thành phần hóa học trong thực phẩm, các công cụ công nghệ sinh học để biến đổi cây trồng, công nghệ chế biến thực phẩm để bảo toàn chất lượng dinh dưỡng và các nền tảng tập trung vào khí hậu để các công ty nông nghiệp và thực phẩm có thể tối ưu hóa hoạt động và đạt được mục tiêu bền vững. Các ứng dụng này cho phép ngành công nghiệp thực phẩm sử dụng AI một cách hiệu quả để đáp ứng các thách thức phức tạp hiện nay.

Tại Pangea Global Technologies, Bryan Fried thúc đẩy việc canh tác trong nhà như một giải pháp tiên tiến, bằng cách áp dụng ánh sáng cho các dự án làm vườn quy mô lớn. Trong môi trường canh tác được kiểm soát, AI đóng vai trò quan trọng trong việc tối ưu hóa môi trường sinh trưởng và điều chỉnh kết quả cây trồng. Fried, chủ tịch và giám đốc điều hành của công ty chiếu sáng LED, nhấn mạnh rằng “trồng cây trong môi trường này đảm bảo rằng chúng sẽ cho ra sản lượng mong muốn.” Điều này có tiềm năng lớn để giải quyết các vấn đề về an ninh lương thực ở những khu vực thiếu thực phẩm và cải thiện hiệu suất của nông nghiệp truyền thống dưới tác động của biến đổi khí hậu. Hơn nữa, các giải pháp này còn giúp giảm thiểu nhu cầu vận chuyển thực phẩm trên các quãng đường xa, đến các địa điểm khô cằn và hẻo lánh.

“Chúng tôi chỉ mới bắt đầu khai thác tiềm năng của AI,” Fried chia sẻ. “Những nỗ lực này hứa hẹn làm tăng khả năng cung cấp thực phẩm, đặc biệt là những sản phẩm được coi là lành mạnh và mang chúng đến mọi nơi.”

Khi Hitchcock suy nghĩ về tương lai của AI và ngành công nghiệp thực phẩm, anh ấy nhấn mạnh rằng việc áp dụng AI mang đến cơ hội lớn để cải thiện sản xuất thực phẩm toàn cầu. Tuy nhiên, anh cũng nhấn mạnh rằng ngành này cũng cần phải đối mặt với những rủi ro tiềm ẩn liên quan đến AI. Soloviev từ HowGood cũng lưu ý rằng chúng ta cần quan tâm đến vô số yếu tố, cũng như tác động của các cá nhân trong ngành thực phẩm, những người có thể không phù hợp trong việc định hướng cải thiện hệ thống thực phẩm toàn cầu.

Hitchcock cho rằng, chúng ta cần cảnh giác với khả năng thích ứng mạnh mẽ của công nghệ AI. "Điều quan trọng là chúng ta phải tưởng tượng được cả những cơ hội và những rủi ro mà công nghệ này mang lại. Chỉ khi đó, chúng ta mới có thể chuẩn bị và đối phó tốt hơn với những thách thức có thể đến trong tương lai.”