công nghiệp 4.0 và công nghệ thực phẩmvafost.org.vn/images/file/document/1_ pgs_ ts_...
TRANSCRIPT
1
Công nghiệp 4.0 và Công nghệ thực phẩm
2
PGS TS Nguyễn Xuân Hoài, Viện AI Vietnam (VDSpaces)
Công nghiệp 4.0 và Công nghệ thực phẩm
3
1. Giới thiệu về CMCN 4.0
2. Giới thiệu về AI
3. AI cho công nghiệp thực phẩm
4. Giới thiệu về VDSpaces/Viện AI
VN.
4
GIỚI THIỆU VỀ CMCN 4.0
Industrie 4.0Industrie 4.0 (Công nghiệp 4.0)
là một thuật ngữ có nguồn gốc
ở Đức, đươc chinh thức lăng
xê vào 2011, tai hội chơ
Hannover.
Công nghiệp 4.0 hiện thưc tê
vẫn chỉ là một khái niệm, hay
tầm nhìn về những gì sắp tới,
để tập trung vào sự phát
triển cần thiết đạt tới no.
Những ước lương có thể thay
đổi, nhưng 'Nhà máy công
nghiệp 4.0' thưc sư đầu tiên sẽ
có thể ra đời vào năm 2020?!
Klaus SchwabSinh ra ở Ravensburg, Đức năm 1938.
Ông là người sáng lập và chủ tịch điều hành Diễn đàn Kinh tê Thê giới, tổ chức
Hơp tác Công-Tư quốc tê.
Ông thành lập Diễn đàn vào năm 1971, cùng năm ông xuất bản Moderne
Unternehmensführung im Maschinenbau (Quản trị doanh nghiệp hiện đai
trong ngành Chê tao máy).
Trong cuốn sách này, ông lập luận rằng việc quản lý một doanh nghiệp hiện
đại không chỉ phục vụ không chỉ các cổ đông mà cả các bên liên quan (die
Interesenten) để đạt được sự tăng trưởng và thịnh vượng lâu dài.
Schwab đã bảo vệ khái niệm đa bên kể từ khi bắt đầu Diễn đàn, và nó đã trở
thành nền tảng quan trọng nhất của thê giới đối với hơp tác công - tư.
Dưới sư lãnh đao của ông, Diễn đàn đã là động lưc thúc đẩy các nỗ lưc hòa giải
ở các nơi khác nhau trên thê giới, đóng vai trò là chất xúc tác cho nhiều hơp tác
và các sáng kiên quốc tê.
Khái niệm Công nghiệp 4.0Theo Wikipedia:
Công nghiệp 4.0 là xu
hướng hiện nay của tự
động hóa và trao đổi dữ
liệu trong các công nghệ
sản xuất. Nó bao gồm các
hệ thống vật lý - ảo hoá,
Internet van vật và điện
toán đám mây. [1] [2] [3] [4]
Công nghiệp 4.0 tao ra "nhà máy thông minh". Trong các nhà máy thông minh có cấu trúc kiểu
mô-đun, các hệ thống vật lý -ảo hoá giám sát các quá trình vật lý, tao ra một bản sao ảo của
thê giới vật lý và đưa ra những quyêt định phân cấp (phi tập trung).
Qua IoT, các hệ thống vật lý- ảo hoá giao tiêp và hơp tác với nhau và với con người trong thời
gian thưc, và thông qua IoS, tất cả các dịch vụ (nội bộ và xuyên suốt trong tổ chức) đươc
cung cấp và sử dụng bởi các bên tham gia chuỗi giá trị.[1]
Hôm nay …
• Tư động hoa các quá trinh riêng
le. Sư dụng robot đê nâng hàng,
thêm camera đê giám sát, tư
động hoa quá trinh hàn,…
• Măt khác, có sư sô hoa dư liệu
của các bước khác nhau trong
quá trinh sản xuất. Có thê nhận
phản hồi tư quá trinh riêng le,
ghi lai nhiệt đô va mức áp suất,
quản trị cung ứng,… Thống kê
có thê đươc thưc hiện tư tất ca
các dư liệu đo, cho phep công
tác quản trị phân tich va tối ưu
hoa quá trinh. Có thê sô hoa ở
nhiều cấp đô, theo kim tư tháp
tư động hoa.
Ngày hôm nay, hầu hêt các công ty quản trị
hai măt tư động hoa đo như hai quá trinh riêng
biệt, vi có thê họ quan tâm đên hai bô năng
lưc chuyên sâu: tư động hoa va IT.
Ngày mai …
Nhà máy thông minh – tâm điểm của CN 4.0Ở trung tâm của Công nghiệp 4.0, khái
niệm về Nhà máy Thông minh tao thành
một đăc trưng chính.
Nhà máy Thông minh có một số đăc tính
mới, giúp cho các công ty đối phó với sư
phức tap và sư gián đoan không mong
muốn cũng như sản xuất các sản phẩm
hiệu quả hơn.
Trong Nhà máy thông minh, người, máy
móc và tài nguyên giao tiêp với nhau
một cách tư nhiên như trong mang lưới
xã hội.
Ý Nghĩa
Ba đăc điểm chinh của quá trinh chuyển đổi sẽ có ý nghĩa sâu rộng không chỉ
ở cấp độ kinh tê dưới hinh thức cơ hội kinh doanh mới và các mô hình
kinh doanh mới mà còn về các cơ sở hạ tầng xã hội mới, cơ cấu tổ
chức và các mối quan tâm pháp lý.
Các hoạt động của nhân viên, yêu cầu về trình độ, và sự tương tác sáng
tạo dưới hình thức hợp tác giữa người với máy moc sẽ có tác động đáng
kể tới các hệ thống công tác kinh tế xã hội trong tương lai.
Các chuỗi giá trị kết nối lẫn nhau mới nổi sẽ thay đổi các mô hình kinh
doanh truyền thống và các tổ chức, từ các đối thủ canh tranh trên thị
trường sang các đối thủ canh tranh hơp tác ("coopetition").
Hê sinh thái công nghiệp 4.0 (Current Key
Technologies)
13
GIỚI THIỆU VỀ TRÍ TUỆ
NHÂN TẠO (AI)
AI (Artificial Intelligence) là gì?AI – ‘tri tuệ nhân tao’ là một lĩnh vưc nghiên cứu thuộc
khoa học máy tính ra đời năm 1956 (tên AI cho John
McCarthy đăt).
Có hai trường phái AI – Strong AI và Weak AI.
AI (Artificial Intelligence) là gì?Strong AI – Trí tuệ nhân tao có thể tao ra một loài mới có
trí tuệ, nhận thức như con người và có thể hơn con
người.
Mind-Machine problem: Máy tính có thể nghĩ, có nhận
thức, cảm xúc như con người.
Quan điểm trên đươc nhiều nhà nghiên cứu AI trong giai
đoan đầu, các nhà tương lai học, khoa học viễn tưởng
ủng hộ/
AI (Artificial Intelligence) là gì?Weak AI – Tri tuệ nhân tao có bắt trước và thưc hiện các
công việc trong một lĩnh vưc nào đó theo cách của con
người (và có thể tốt hơn con người).
Đai đa số các thành tưu của AI hiện này là Weak AI.
Một số thành tựu gần đây của AICác hệ thống học máy dựa trên Deep Learning đãđạt kết quả tốt bằng hoặc hơn con người trongnhiều lĩnh vực như:
Computer Vision, Pattern Recognition, Speech Recognition, Machine Translation, Game Playing, ….
AI đã được ứng dụng vào mọi mặt của cuộc sống.AI grand projects (Google Brain, OpenAI, …)
AI đã chuyển đổi hoàn toàn nhiều công ty lớn trênthế giới (Google Facebook, Amazon, …) và tạo ramột ngành công nghiệp mới giá trị nhiều tỷ đô la.
Các lĩnh vực chính của AICác lĩnh vực của AI:
Machine Learning. Data Science, Mining and Knowledge
Discovery. Computer Vision. Natural Language Processing. Speech Recognition. Evolutionary and Natural Computation. Fuzzy Computation and Technologies. Artificial Life. Knowledge-Based Systems. Automated Reasoning. Logic and Constraint Programming. Intelligent Planning. ........
19
ỨNG DỤNG AI TRONG
CNTP (AI FOR FOOD
PROCESSING)
Ứng dụng AI trong lĩnh vực thực phẩm
AI đã được ứng dụng vào nhiều công đoạn và
bài toán trong lĩnh vực chế biến và tiêu thụ
thực phẩm trong chuỗi cung ứng thực phẩm
(from farm to fork!).
Các công nghệ tự động hoa, IoT, Big data, AI
trong chăn nuôi và trồng trọt (nông nghiệp).
Improving Food Supply Chain – Truy xuất
nguồn gốc qua các bước của supply chain, dự
đoán dự báo lượng tiêu thụ, lập kế hoạch sản
xuất, etc
Ứng dụng AI trong lĩnh vực thực phẩm
AI đã được ứng dụng vào nhiều công đoạn và
bài toán trong lĩnh vực chế biến và tiêu thụ
thực phẩm trong chuỗi cung ứng thực phẩm
(from farm to fork!) giúp làm giảm chi phí, tăng
sự minh bạch và lòng tin của người tiêu dùng.
Food sorting – sử dụng các thiệt bị chụp ảnh,
laser, kết hợp với thị giác máy tính, tự động hoa
để xác định các khía cạnh của thực phẩm, hoa
quả như mầu sắc, hình dạng, kích cỡ -
Phân loại gạo
Phát hiện thành phần, tách tạp chất
• Thành phầnthuốc, dược phẩm
Ứng dụng AI trong lĩnh vực thực phẩm
AI đã được ứng dụng vào nhiều công đoạn và
bài toán trong lĩnh vực chế biến và tiêu thụ
thực phẩm trong chuỗi cung ứng thực phẩm
(from farm to fork!) giúp làm giảm chi phí, tăng
sự minh bạch và lòng tin của người tiêu dùng!
Food quality inspection – sử dụng các thiệt bị
chụp ảnh, camera siêu phổ tế bào để xác định
chất lượng và các thành phần dinh dưỡng bên
trong thực phẩm, hoa quả, …
Đánh giá thành phần đường trong dưa hấu
Đánh giá chất lượng thịt bòTrích• chọn các đặctrưng.
HSI (• 490 – 863 nm):Công• cụ tính toán: PCA + SVM để chọn đặctrưng và phân loại(Yêu cầu tối ưu hóa thamsố hoặc lựa chọn kernel function thích hợp)
Ứng dụng AI trong lĩnh vực thực phẩm
AI đã được ứng dụng vào nhiều công
đoạn và bài toán trong lĩnh vực chế
biến và tiêu thụ thực phẩm trong chuỗi
cung ứng thực phẩm (from farm to
fork!) giúp làm giảm chi phí, tăng sự
minh bạch và lòng tin của người tiêu
dùng!
Cleaning Processing Equipment –, Đại
học Nottingham và công ty Martec phát
triển hệ thống Self-Optimising Clean-in-Place (SOCIP), tích hợp sensor,camera, AI để tự nhận biết thời điểm, vị trílàm sạch thiết bị chế biến thực phẩm. Tiếtkiệm 30% chi phí (điện, nước), và 50% thờigian làm sạch thiết bị.
Ứng dụng AI trong lĩnh vực thực phẩm
AI đã được ứng dụng vào nhiều công đoạn và
bài toán trong lĩnh vực chế biến và tiêu thụ
thực phẩm trong chuỗi cung ứng thực phẩm
(from farm to fork!) giúp làm giảm chi phí, tăng
sự minh bạch và lòng tin của người tiêu dùng!
Checking Hygienic/Safety Compliance – cty
Kakan (TQ) và sản phẩm camera thông minh
gắn tại bếp ăn của các nhà hàng.
Ứng dụng AI trong lĩnh vực thực phẩm
AI đã được ứng dụng vào nhiều công đoạn và
bài toán trong lĩnh vực chế biến và tiêu thụ
thực phẩm trong chuỗi cung ứng thực phẩm
(from farm to fork!) giúp làm giảm chi phí, tăng
sự minh bạch và lòng tin của người tiêu dùng!
Discover customer taste – Coca-cola cho phép
người dùng tự tạo đồ uống từ việc mixing các
hương liệu co sẵn; sau đo dựa trên việc phân
tích dữ liệu dùng AI để phát hiện khẩu vị của đa
số và phát triển sản phẩm mới (Sprite Cherry).
Ứng dụng AI trong lĩnh vực thực phẩm
AI đã được ứng dụng vào nhiều công đoạn và
bài toán trong lĩnh vực chế biến và tiêu thụ
thực phẩm trong chuỗi cung ứng thực phẩm
(from farm to fork!) giúp làm giảm chi phí, tăng
sự minh bạch và lòng tin của người tiêu dùng!
Product Personalization – cho phép người tiêu
dùng tham gia quá trình tạo nên thực phẩm
mình muốn (personalization); IBM’s Chef
Watson phân tích và gợi ý các ingredients cho
granola.
https://www.youtube.com/watch?time_continue
=180&v=C_3TRt5dmbs
Ứng dụng AI trong lĩnh vực thực phẩm
Customer Services – Lark, ứng dụng trên
Apple Watch cho những người ăn kiêng, để
giúp nhắc nhở, kiểm soát và thay đổi chế độ ăn
của người dùng hướng tới sự lành mạnh.
- Hệ thống khuyến nghị, chat bot tương tác
với người dùng để tư vấn các món ăn, chế
độ dĩnh dưỡng phù hợp với từng đối tượng
khách hàng.
- Hệ thống tự động phát hiện thành phần dinh
dưỡng trong món ăn (qua thị giác máy tính).
- ….
32
Viện AI VN
Thành• lập 2018 bởi các nhà khoa học trong lĩnh vực trí tuệ nhân tạo (AI) tại VN.
Website• : https://aiacademy.vn/
Mục• đích và tôn chỉ:
• Thúc đẩy quá trình chuyển đổi số, ứng dụng trí tuệ nhân tạo (AI) tại VN thông qua
các hoạt động: đào tạo, tư vấn, phát triển và chuyển giao công nghệ lõi, phối hợp
với khách hàng để triển khai các sản phẩm ứng dụng AI.
Một• số chương trình đào tạo tiêu biểu:
Chương• trình đào tạo nâng cao nhận thức về CMCN 4.0, AI.
Chương• trình đào tạo về AI (cho chuyên ngành và đại chúng).
Chương• trình đào tạo full stack data science.
Một• số lĩnh vực của sản phẩm và dịch vụ tiêu biểu:
AI• cho Logistics và Food Supply Chain.
Thị• giác máy tính (camera thông minh, giao thông, y tế thông minh, …).
Xử• lý ngôn ngữ tự nhiên (hệ thống hỏi đáp, tư vấn, khuyến nghị, hệ thống tổng hợp
phân tích tin tức tự động).
Tích• hợp và xử lý dữ liệu lớn (Big Data Analytics).
34