công nghiệp 4.0 và công nghệ thực phẩmvafost.org.vn/images/file/document/1_ pgs_ ts_...

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





(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






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)


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.

http://www.socip.co.uk/







Checking Hygienic/Safety Compliance – cty

Kakan (TQ) và sản phẩm camera thông minh

gắn tại bếp ăn của các nhà hàng.







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).







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


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).

- ….

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).

https://aiacademy.vn/

công nghiệp 4.0 và công nghệ thực phẩmvafost.org.vn/images/file/document/1_ pgs_ ts_...

Documents