熊岑 趙俊仁 張玲 康瑾 蘇志義
人工智能(Artificial Intelligence,縮寫為AI)近幾年取得了突破性發(fā)展,對很多傳統(tǒng)領域產(chǎn)生了深刻的影響和改變。在食品領域,AI顯著提升了食品生產(chǎn)、質(zhì)量控制、研發(fā)、銷售等各個環(huán)節(jié)的工作效率,節(jié)約了人力成本,使得傳統(tǒng)的崗位需求有所縮減,在一定程度上影響了食品專業(yè)畢業(yè)生的就業(yè)率。然而,人工智能帶來的行業(yè)革新過程又催生了新生崗位的需求,并對人才的創(chuàng)新性、綜合能力有了更高的要求。因此,食品科學與工程專業(yè)的學生在扎實掌握專業(yè)知識的同時,還應該學習利用AI強大的功能來高效地完成工作,積極擁抱和迎接食品領域的變革和創(chuàng)新所帶來的挑戰(zhàn)和機遇。
一、人工智能概述
人工智能(AI)亦稱機器智能,是由人制造出來的機器所表現(xiàn)出來的智能,通常指通過普通計算機程序來呈現(xiàn)人類智能的技術。人工智能是一個構建能夠推理、學習和行動的計算機和機器的科學領域,涵蓋許多不同的學科,包括計算機科學、數(shù)據(jù)分析和統(tǒng)計、硬件和軟件工程、語言學、神經(jīng)學、哲學和心理學等。在我國,數(shù)據(jù)要素已是重要戰(zhàn)略資源,《“十四五”數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃》明確指出,數(shù)字經(jīng)濟是繼農(nóng)業(yè)經(jīng)濟、工業(yè)經(jīng)濟之后的主要經(jīng)濟形態(tài),2020年,我國數(shù)字經(jīng)濟核心產(chǎn)業(yè)增加值占國內(nèi)生產(chǎn)總值(GDP)比重達到7.8%,目標是到2025年數(shù)字經(jīng)濟核心產(chǎn)業(yè)增加值占GDP比重達到10%。
簡單來說,AI努力的目標是讓計算機像人類一樣思考和行動。近幾年AI取得了突破性發(fā)展,以近期熱點“ChatGPT”為例,它以聊天機器人的形式推出,但實際功能遠超聊天功能本身。該AI的核心是大型語言模型,吸收了45TB的訓練資料(相當于1300萬本原版的大英百科全書),主要來源于Reddit數(shù)據(jù)庫、推特和維基百科等資料,以及Common Crawl(一家網(wǎng)絡爬蟲公司)收集的網(wǎng)上資料。ChatGPT的語言識別、邏輯能力、問答功能、自然語言生成能力都遠讓同類產(chǎn)品遜色,其人機交互的方式更接近自然語言,以期為人們提供更加智能化、個性化、自然化的服務。
二、人工智能技術對傳統(tǒng)領域的沖擊和變革
AI技術的發(fā)展和應用正在對很多傳統(tǒng)領域產(chǎn)生深刻的影響和改變,主要體現(xiàn)在提高效率、優(yōu)化流程、實現(xiàn)個性化服務等方面,顯著縮小了普通人和專業(yè)人士的差距,大大降低了各類專業(yè)領域的應用門檻。
在生產(chǎn)制造業(yè)領域,基于AI技術的智能機器人可以代替部分重復性工作,減少人力成本,提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量,減少生產(chǎn)成本和資源浪費。智能物流系統(tǒng)也可以優(yōu)化物流路線,提高物流效率。
在教育領域,AI可為教育機構提供個性化教育和智能化評估。在學生端,根據(jù)學生的學習能力和興趣,提供相應的學習資源和學習建議;在教師端,根據(jù)學生的學習表現(xiàn)和數(shù)據(jù)分析,為教師提供更加準確的評估和建議。
在金融領域,幫助投資企業(yè)和個人提高風控能力、降低風險,提高交易效率。通過數(shù)據(jù)分析和預測,提供更加精準的投資建議,幫助銀行進行風險評估和反欺詐檢測,優(yōu)化信用評分。
在文字領域,一些優(yōu)秀的AI軟件工具具有優(yōu)秀的語言邏輯理解和分析能力,在文案工作方面逐步展現(xiàn)出令人滿意的能力,比如對資料進行整理、核對、校驗以及流暢專業(yè)的翻譯等,可以使人們從這些工作中解放出來,把更多精力放到創(chuàng)造性的工作內(nèi)容中。
對于專業(yè)領域,AI技術的融入也使得專業(yè)軟件的指令接收更加簡單化。此前出現(xiàn)的各類專業(yè)軟件主要是為創(chuàng)作者提供輔助,而AI技術與這些專業(yè)軟件對接融合后,不用復雜的代碼和指令,只需要準確描述需求的語言就可以使AI為人類進行專業(yè)化的工作。例如近期推出的AI繪畫Midjourney、Github等軟件,根據(jù)用戶語言描述,就可以給出多份不同風格的主題繪畫供用戶選擇,還可以進一步細化需求。
三、人工智能發(fā)展對食品行業(yè)的影響
1.食品生產(chǎn)領域。如今,食品工業(yè)領域的規(guī)?;a(chǎn)開始逐步使用機器人或智能機器人替代,不僅提升了生產(chǎn)效率,也大大精簡了人員占比。當然,這也是機械化生產(chǎn)向智能化生產(chǎn)方式的過渡階段。機械化生產(chǎn)是指將人工操作轉化為機械操作,通過機械化設備來完成生產(chǎn)過程,例如使用機器人、傳送帶等設備來自動化完成裝配、生產(chǎn)、包裝等環(huán)節(jié),通常需要預先設定程序。智能化生產(chǎn)則是在機械化的基礎上,引入人工智能技術來實現(xiàn)更加靈活、自適應和智能化的生產(chǎn)方式,未來可以更加靈活地適應不同的生產(chǎn)需求。例如,將AI與外部傳感器及物聯(lián)網(wǎng)技術結合,實時監(jiān)測食品生產(chǎn)過程中的溫度、濕度、壓力等參數(shù),并通過人工智能算法對數(shù)據(jù)進行分析和處理,以實現(xiàn)對生產(chǎn)過程的自動化、優(yōu)化和智能化控制。
2.餐飲領域。在餐飲領域,AI能夠有效提升烹飪效率、配送效率,進行多樣化定制,改善客戶體驗,提高運營效率,降低成本等。一是廚房自動化,可以根據(jù)訂單量和客戶偏好自動調(diào)整烹飪時間、溫度和配料數(shù)量,從而幫助餐廳優(yōu)化食物準備過程;二是客戶選餐個性化推薦,可以分析客戶數(shù)據(jù),如訂單歷史、偏好和行為模式,從而生成針對菜肴、飲料和促銷活動的個性化推薦;三是菜單優(yōu)化,通過分析銷售數(shù)據(jù)和客戶反饋,幫助餐廳優(yōu)化菜單、價格和促銷活動等。
3.食品質(zhì)量控制和研發(fā)領域。人工智能算法早已和近紅外光譜、電子鼻、電子舌等傳感器技術融合,從這些傳感器獲得的數(shù)據(jù)與 AI 算法(如人工神經(jīng)網(wǎng)絡ANN模型)合并,并利用它們的計算能力來完成所需的研究,可以實現(xiàn)對食品加工的實時監(jiān)測,也可以對終端產(chǎn)品進行質(zhì)量檢測。
在食品研發(fā)領域,使用人工智能算法分析食品原料的組成和特性,結合目標客戶的風味口感喜好數(shù)據(jù),優(yōu)化配方的配比,可以提高食品的營養(yǎng)價值、風味及口感。比如,美國可口可樂公司在美國多個地區(qū)設置了自助軟飲料角,客戶可以通過添加細微的口味變化來制作數(shù)千種飲料,這些口感偏好數(shù)據(jù)均被收集用于開發(fā)新產(chǎn)品。
4.食品營銷和產(chǎn)品供應鏈領域。使用數(shù)據(jù)分析和機器學習算法對消費者行為和喜好進行預測和分析,可以預測食品銷售趨勢,優(yōu)化產(chǎn)品定位和營銷策略。利用人工智能技術還可以發(fā)展智慧物流,對供應鏈進行智慧管理,實現(xiàn)物流跟蹤、食品產(chǎn)地溯源等。
四、AI對食品科學與工程專業(yè)
就業(yè)的影響和帶來的機遇
食品科學與工程專業(yè)學生的對口就業(yè)方向主要包括食品生產(chǎn)加工、食品檢驗、食品質(zhì)量控制與管理、食品研發(fā)、食品銷售,以及政府的監(jiān)督檢驗機構、海關、市場監(jiān)督管理機構、科研機構等。根據(jù)主要的工作內(nèi)容和形式,具體崗位如表1所示。
隨著AI越來越多地應用于食品領域,對整個行業(yè)的效率提升都有較大的推動作用,對學生就業(yè)的影響也不可小覷。例如,生產(chǎn)領域對于基層操作工人的依賴度降低,導致工廠管理崗位的需求度隨之下降;餐飲行業(yè)基層服務人員消減,導致門店店長等管理崗位的需求降低。不過,AI的發(fā)展促使食品領域更加需要具有創(chuàng)新能力、技術和管理等綜合能力、新技術學習型等特質(zhì)的綜合素質(zhì)人才。比如,在生產(chǎn)工藝調(diào)試、質(zhì)量實時監(jiān)測等環(huán)節(jié),智能化系統(tǒng)、智能機械研發(fā)應用中的專業(yè)對接和評估,都需要具有食品專業(yè)背景的工程師全程參與。在食品研發(fā)和產(chǎn)品營銷領域,新生代消費者的人文理念、思維方式與傳統(tǒng)消費群體具有巨大差異,其多樣化、更新快等特點倒逼食品企業(yè)和從業(yè)者必須不停謀求動態(tài)的升級和變革,這樣才能不被市場淘汰。而這場升級和變革所涉及到的產(chǎn)品創(chuàng)新、定制個性化消費、銷售渠道開拓等環(huán)節(jié),催生了方案策劃、需求分析、大數(shù)據(jù)分析和提煉等功能需求,也會逐步衍生出一系列專業(yè)相關的新興崗位以供選擇。
綜上,AI的發(fā)展極大推動了各行各業(yè)的效率提升,隨著AI與專業(yè)輔助軟件的對接,使得普通人可以通過普通的描述語言來完成專業(yè)性工作,大大縮小了專業(yè)應用門檻,但也對傳統(tǒng)崗位產(chǎn)生了巨大影響,比如一些重復性、整理性、文案等工作被逐步取代。尤其是AI對食品領域帶來的變革使得相關崗位需求縮減,在一定程度上影響了食品科學與工程專業(yè)畢業(yè)生的就業(yè)率,但是其帶來的行業(yè)革新過程又催生了新生崗位的需求,并且對人才的創(chuàng)新性、綜合能力有了更高的要求。因此,食品科學與工程專業(yè)的學生在扎實掌握專業(yè)知識的同時,也要強化自己參與人機對話的能力,如歸納概括的能力和語言能力(根據(jù)所選AI的訓練語言來選擇),能夠清楚、專業(yè)地描述自己的需求,讓AI了解并協(xié)助高效完成工作,積極擁抱和迎接食品領域的變革和創(chuàng)新所帶來的挑戰(zhàn)和機遇。
基金項目:廣東省高等教育學會“十三五”規(guī)劃2019年度高校青年教師高等教育學研究課題(19GYB083);粵港澳大灣區(qū)高校在線開放課程聯(lián)盟教育教學研究和改革項目(WGKMI009);廣東省本科高校教學質(zhì)量與教學改革工程項目(粵教高函[2021]29號)。
作者簡介:熊岑(1985-),女,高級工程師,博士,主要研究方向為食品科學工程專業(yè)教學、食品質(zhì)量與安全。