人工智能在食品安全智慧監(jiān)管中的應用研究,食品安全論文

人工智能在食品安全智慧監(jiān)管中的應用研究,食品安全論文內(nèi)容摘要：食品供給鏈的任一環(huán)節(jié)的失誤都可能會引起食品安全事故?，F(xiàn)前階段造成食品安全事故的原因日趨復雜,傳統(tǒng)的監(jiān)管形式難以實現(xiàn)對食品安全真正意義上的監(jiān)管,施行智慧監(jiān)管顯得尤為重要。人工智能作為新興技術(shù),探尋求索其在智慧監(jiān)管中的應用具有重要的實踐意義。首先討論食品安全事故發(fā)生的根本原因;然后圍繞采購、生產(chǎn)、物流、銷售等環(huán)節(jié)經(jīng)常出現(xiàn)的問題,利用人工智能的智能檢索、智能代理、專家系統(tǒng)、智能決策、形式辨別、機器學習等技術(shù),討論人工智能技術(shù)在食品供給鏈各個環(huán)節(jié)的應用;最后希望依托人工智能技術(shù)實現(xiàn)食品安全智慧監(jiān)管,提高管理效率,減少相關(guān)事故的發(fā)生。本文關(guān)鍵詞語：人工智能;智慧監(jiān)管;采購環(huán)節(jié);生產(chǎn)環(huán)節(jié);物流環(huán)節(jié);銷售環(huán)節(jié);食品安全歷來都是國家關(guān)注的重點,然而不斷發(fā)生的相關(guān)危害事件,也反映出當前我們國家的食品安全管理存在一定的缺乏。食品及相關(guān)安全監(jiān)管工作量大,任務艱巨復雜,加之當前食品安全事故頻發(fā)原因多變,依靠傳統(tǒng)的監(jiān)管形式難以實現(xiàn)切實有效的監(jiān)管。智慧監(jiān)管是基于人工智能(artificialintelligence)、數(shù)據(jù)挖掘等新興技術(shù)對傳統(tǒng)監(jiān)管的創(chuàng)新。智慧監(jiān)管能適應復雜多變的形式,施行食品安全智慧監(jiān)管越來越遭到社會重視。合理應用人工智能等新興技術(shù),有利于智慧監(jiān)管的落實。十二屆全國人大五次會議中,總理李克強指出,要全面施行戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃,加快新材料、人工智能、集成電路、生物制藥、第五代移動通信等技術(shù)的研發(fā)和轉(zhuǎn)化。人工智能一詞,第一次出如今工作報告中。發(fā)展人工智能,利用其智能檢索、智能代理、專家系統(tǒng)等先進技術(shù)在食品領(lǐng)域中的應用,有利于食品安全智慧監(jiān)管的實現(xiàn),能為該領(lǐng)域發(fā)展助力。討論人工智能在食品安全監(jiān)管中的應用,對推動該領(lǐng)域的智慧監(jiān)管,具有一定的實踐意義。1利用人工智能的智能檢索技術(shù)構(gòu)建食品安全智慧監(jiān)管信息平臺研究食品安全事故頻發(fā)的根本原因之一是信息不對稱[1]。食品屬于后驗性物品,必須通過消費才能夠獲取其質(zhì)量特征[2,3],信息不對稱問題尤其突顯,貫穿整個食品供給鏈。當前食品安全信息傳遞層級諸多,渠道復雜,公眾難以獲取有效信息[4]。且在傳統(tǒng)食品供給鏈中,信息傳遞的方向和物流傳遞的方向是一致的,前者依靠于后者,信息傳遞系統(tǒng)是單向的,難以達成信息跨越傳遞的目的。這種單向系統(tǒng)易導致信息傳遞存在滯后、失真現(xiàn)象,加劇了信息不對稱[5,6]。信息平臺的構(gòu)建有助于信息的傳遞、透明度的加強,更好地推動食品安全智慧監(jiān)管[7]。人工智能的智能檢索(intelligentsearch)是以自然語言為基礎(chǔ)的檢索技術(shù),可根據(jù)使用者提供的自然語言進行快速分析,并構(gòu)成檢索策略進行所需信息的廣泛搜索[8]。充分利用人工智能此項技術(shù),可快速高效地收集和分享食品安全信息,使信息平臺逐步由封閉走向開放[9],實現(xiàn)全環(huán)節(jié)、全流程、全方位的信息監(jiān)管平臺,打破信息流通不暢的格局,促進食品安全管理形式的升級。利用人工智能技術(shù)構(gòu)建信息監(jiān)管平臺,加強信息透明度水平的研究貫穿整個食品供給鏈。2利用人工智能的智能代理技術(shù)實現(xiàn)食品采購供給商選擇的智慧化研究作為供給鏈的開端,采購環(huán)節(jié)是確保食品質(zhì)量安全的首道防線。采購環(huán)節(jié)的重要性不言而喻,該環(huán)節(jié)出現(xiàn)失誤往往會對供給鏈的后續(xù)環(huán)節(jié)產(chǎn)生影響,容易造成劣質(zhì)食品的產(chǎn)生。加強對采購環(huán)節(jié)的重視,將食品安全問題由事后處置轉(zhuǎn)變?yōu)槭虑邦A防,防患未然。由于食品保質(zhì)期一般較短,存在容易腐敗變質(zhì)等問題。因而,與其他行業(yè)的采購環(huán)節(jié)相比,食品生產(chǎn)企業(yè)采購往往具有較強的時效性、安全性要求。采購原材料時,供給商的選擇至關(guān)重要,正確選擇供給商能為生產(chǎn)出的食品質(zhì)量提供一定的保障,有利于企業(yè)的長遠發(fā)展。然而,在實際采購經(jīng)過中往往會碰到下面兩個問題:一是采購方往往缺少與供給商的溝通,兩者之間缺乏信息分享[10],對于供給商的了解往往只限于產(chǎn)品本身,缺乏對其經(jīng)營狀況等情況的綜合了解,很難正確選擇供給商。若僅僅根據(jù)供給商提供的價格高低來選擇原材料,往往會導致供給商為了降低價格,追逐利潤,使用劣質(zhì)原材料。二是獲取的信息復雜多樣,難以把握重點。針對信息溝通問題,利用人工智能的智能檢索技術(shù),將各大供給商的經(jīng)營信息狀況聚集于信息監(jiān)管平臺,采購方能夠通過查看這些信息,了解相關(guān)供給商的供貨記錄、歷史業(yè)績等綜合信息。針對信息復雜多樣問題,可利用人工智能的智能代理(intelligentagent)技術(shù)來解決。人工智能的智能代理技術(shù)可感悟所處環(huán)境并采取措施實現(xiàn)目的,該技術(shù)使用自動獲得的領(lǐng)域模型對使用者知識進行信息搜集、過濾,主動將對使用者有用的信息提交給他們[11],進而解決信息太多難以把握重點的難題。有利于快速選定供給商,既節(jié)約了采購時間,避免食品原料變質(zhì),又提高了采購原料的安全性。3利用人工智能專家系統(tǒng)技術(shù)提高食品安全預警系統(tǒng)質(zhì)量研究食品采購結(jié)束后進行合理的預警,能夠剔除不合格原料,防止其進入生產(chǎn)環(huán)節(jié),誘發(fā)相關(guān)事故。食品安全預警機制是指,在正常狀態(tài)下科學監(jiān)測會造成有關(guān)事故的各類因素和其所表現(xiàn)出來的跡象[12],對這些因素的發(fā)展趨勢、可能造成的相關(guān)安全事故的種類以及影響程度進行合理預測,并向有關(guān)監(jiān)管部門或社會公眾披露相關(guān)情況的一套運行體系[13]。現(xiàn)前階段我們國家食品安全事故頻發(fā)的根本原來由兩方面構(gòu)成:一是前文所述的信息不對稱,二是預警機制缺乏,預警系統(tǒng)不夠完善,容易遺漏相關(guān)不安全信息,導致問題食品進入生產(chǎn)環(huán)節(jié)。在食品安全預警方面,施行科學合理的預警,不僅能有效降低相關(guān)安全事故帶來的危害,而且能幫助消費者樹立對食品安全的自信心。人工智能專家系統(tǒng)(expertsystem)通過將多位專家學者在某一專業(yè)領(lǐng)域的知識聚集起來構(gòu)成[14],該系統(tǒng)能夠像專家一樣運用這些知識和經(jīng)歷體驗進行推理、判定,進而解決相關(guān)復雜問題[15,16]。利用智能化知識系統(tǒng)中專家知識的指導,能夠有效防止檢查人員遺漏相關(guān)不安全信息,進而避免不合格原料進入生產(chǎn)環(huán)節(jié),危害人體健康。將人工智能專家系統(tǒng)應用于食品安全預警機制,能夠有效提高其質(zhì)量,減少相關(guān)事故的發(fā)生[17]。4利用人工智能的智能辨別與智能決策支持系統(tǒng)推動食品安全生產(chǎn)管控研究原材料經(jīng)過專家預警系統(tǒng)檢驗之后進入生產(chǎn)環(huán)節(jié)。隨著食品工業(yè)的發(fā)展,直接或者間接與食品接觸的化學物質(zhì)不斷增加,很多食品企業(yè)為了牟利違規(guī)使用添加劑的現(xiàn)象屢禁不止。生產(chǎn)環(huán)節(jié)尚缺乏成熟的辨別技術(shù),很難有效辨別對人體有害的物質(zhì),給食品安全帶來了隱患。生產(chǎn)決策貫穿于整個生產(chǎn)環(huán)節(jié),影響食品質(zhì)量水平。以農(nóng)產(chǎn)品領(lǐng)域為例,農(nóng)藥使用的次數(shù)多少嚴重影響農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量,合理把控施加農(nóng)藥的次數(shù)既能確保產(chǎn)量又能保證農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量[18]。由于生產(chǎn)環(huán)節(jié)決策制定主觀意識較強,由此導致失誤的可能性也較大。人工智能的智能辨別(intelligentrecognition)是一項運用計算機模擬人的智能,使其能夠根據(jù)人的思維形式進行辨別的先進技術(shù)[19]。該技術(shù)有利于快速識別有害化學物質(zhì),在生產(chǎn)環(huán)節(jié)剔除不合格食品,防止其進入之后的流通渠道。人工智能最大的特點在于其具有積累經(jīng)歷體驗以及主動學習的能力,能進行自我決策[20]。依托人工智能決策支持技術(shù),討論建立在HACCP基礎(chǔ)之上的能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)安全食品目的的智能決策支持系統(tǒng)(intelligentdecisionsupportsystem)[21],可擴大決策支持系統(tǒng)的應用范圍,提高解決問題的能力,對食品生產(chǎn)的經(jīng)過施行有效控制,保障食品安全。5利用人工智能形式辨別、推理與規(guī)劃技術(shù)智慧追蹤物流環(huán)節(jié)食品性狀研究物流環(huán)節(jié)是食品從最初的生產(chǎn)加工到最終的被消費經(jīng)過中的重要一環(huán),對物流環(huán)節(jié)進行有效治理有利于減少相關(guān)事故的發(fā)生。就食品安全問題而言,生產(chǎn)加工經(jīng)過是我們國家長久以來的關(guān)注重點,對食品物流的關(guān)注則相對較少。白酒塑化劑事件直接凸顯了食品物流在保障食品安全方面的薄弱性[22]。因而,若想將食品安全的風險降至最低,有必要加強對食品物流環(huán)節(jié)的治理。物流環(huán)節(jié)主要牽涉食品的運輸和儲存。由于食品的保質(zhì)期在正常情況下相對較短,在運輸以及倉儲經(jīng)過中易受溫度、環(huán)境的影響,導致腐敗變質(zhì)。同時,在這里經(jīng)過中,假如食品同其他氣味的商品混雜,還易引起串味問題。為避免產(chǎn)生食用風險,首先需對溫度等硬性指標嚴格控制,其次還需要嚴格食品分類,避免食品串味。人工智能的形式辨別(patternrecognition)技術(shù)側(cè)重于討論如何使機器具有感悟能力,推理和規(guī)劃(reasoningandplanning)主要研究怎樣使機器利用已有的知識和技術(shù)完成給定的目的任務[23,24]。通過人工智能形式辨別技術(shù)的運用,能夠及時了解食品在物流經(jīng)過中所處的環(huán)境溫度能否適宜,食品本身性狀能否產(chǎn)生了不利變化,能否存在食品混雜現(xiàn)象。利用推理和規(guī)劃技術(shù)對物流環(huán)節(jié)食品性狀進行及時追蹤,確保物流環(huán)節(jié)食品質(zhì)量安全,提高物流環(huán)節(jié)的管理效率[24]。6利用人工智能機器學習技術(shù)減少操作失誤,確保銷售環(huán)節(jié)食品質(zhì)量研究銷售環(huán)節(jié)是食品從生產(chǎn)者流向消費者的最終環(huán)節(jié),對該環(huán)節(jié)的監(jiān)管不力會導致劣質(zhì)食品直接流入市場,消費者將承當由此導致的事故風險,這樣就使之前對食品采購、生產(chǎn)、物流環(huán)節(jié)的監(jiān)管失去了意義。加強對銷售環(huán)節(jié)監(jiān)管力度的重要性可見一斑。與物流環(huán)節(jié)食品品質(zhì)受倉儲環(huán)境影響一樣,銷售環(huán)境亦是如此。一般而言,良好的銷售環(huán)境是確保食品安全的重要條件,銷售環(huán)境惡劣易造成食品感染[25]。除此之外,直接或者間接與食品接觸的銷售企業(yè)的一線員工,由于本身食品安全意識的淡薄等原因,往往會違規(guī)操作,是造成食品污染的元兇[26]。針對銷售環(huán)境能否達標問題,與物流環(huán)節(jié)類似,能夠利用人工智能的形式辨別技術(shù),對食品所處環(huán)境能否適宜做出判定預警,防止發(fā)生危害。針對由于一線員工失誤造成的食品安全問題,可利用人工智能機器學習(machinelearning)來解決。機器學習能夠僅依靠數(shù)據(jù)來加強AI系統(tǒng)的性能,是AI系統(tǒng)的提升方式[27],充分利用該技術(shù)可實現(xiàn)銷售企業(yè)操作程序的自動化、無人化,減少因一線操作員失誤導致的食品危害事件的產(chǎn)生,確保銷售環(huán)節(jié)食品質(zhì)量[28]。7結(jié)束語食品供給鏈長且復雜,任一環(huán)節(jié)的失誤都可能會導致相關(guān)事故的發(fā)生。隨著傳統(tǒng)監(jiān)管形式缺陷不斷暴露,發(fā)展智慧監(jiān)管勢在必行。人工智能作為近些年的熱門技術(shù),研究其在食品安全智慧監(jiān)管中的應用,具有較大的實踐意義。針對信息不對稱問題,討論利用人工智能的智能檢索技術(shù)構(gòu)建智慧監(jiān)管信息平臺。圍繞采購、生產(chǎn)、物流、銷售等環(huán)節(jié)出現(xiàn)的供給商選擇困難,原材料質(zhì)量預警系統(tǒng)不完善,生產(chǎn)管控技術(shù)不到位,倉儲以及銷售環(huán)境適宜度監(jiān)測難,自動化操作系統(tǒng)缺失等問題,利用人工智能的智能代理、專家系統(tǒng)、智能決策、形式辨別、機器學習等技術(shù),討論其在食品供給鏈各個環(huán)節(jié)的應用,以期依托人工智能技術(shù)實現(xiàn)食品安全智慧監(jiān)管,提高管理效率。以下為參考文獻[1]王冀寧,潘志穎.利益平衡演化和社會信任視角的食品安全監(jiān)管研究[J].求索,2018(9):1-4