تناول الطعام بشكل مُرضي وصحي؟ خبراء التغذية بالذكاء الاصطناعي يفهمونك بشكل أفضل من خبراء التغذية البشريين
ليس هناك حاجة للحديث كثيرًا عن أهمية النظام الغذائي المعقول والتغذية المتوازنة، ولكن كيفية تطبيقهما ليس بالأمر السهل. ومن أجل الحصول على وصفات أكثر منطقية وأكثر صحة وأكثر توافقاً مع أذواق الناس، انضمت منظمة العفو الدولية أيضاً إلى صفوف خبراء التغذية.
فيما يتعلق بالأكل الصحي، فإن الناس المعاصرينالرعاية الصحية، توصيات الخبراء، الوصفات الأكثر اكتمالاهذه الكلمات الرئيسية لها شغف يفوق الخيال.
يسعى الأشخاص الذين يهتمون باللياقة البدنية إلى اكتساب العضلات والتمسك بنظام غذائي منخفض الكربوهيدرات وعالي الكيتون؛ يسعى الأشخاص المهتمون بالجمال إلى فقدان الوزن بسرعة، ويعتبر الصيام المتقطع ونظام كوبنهاجن الغذائي الأكثر شعبية؛ يتم غسل أدمغة المرضى بعد العمليات الجراحية والنساء الحوامل من خلال عصيدة الدخن وحساء أقدام الخنزير التي يتم تناقلها شفهيًا؛ الشباب الذين يتوقون إلى حياة خضراء والبوذيون يؤيدون النظام النباتي، ويحاولون قدر الإمكان الحفاظ على الصحة البدنية والعقلية مع خيارات محدودة.
وأمام هذا الكم الهائل من الخيارات، ما هي الطريقة العلمية والمعقولة للتوفيق بينها؟ يستغل بعض الباحثين الخوارزميات والبيانات الضخمة لتوصية وصفات صحية ومغذية أكثر للجميع.
يتعلم الذكاء الاصطناعي "رؤية الأشخاص وخدمتهم بما يريدون"
المشكلة الأكبر في النظام الغذائي العالمي المذكور أعلاه هي أن كل شخص لديه بنية جسدية مختلفة، وأذواق، وموارد إقليمية، ومستويات استهلاك مختلفة.
في كثير من الأحيان تستخدم بعض الوصفات عالية الجودة للمدونين سمك السلمون والأفوكادو، وهي مكونات باهظة الثمن ويصعب شراؤها في بعض المناطق، مما يجعل الكثير من الناس يشعرون بالإحباط.
من أجل تقديم توصيات غذائية مخصصة لكل فرد، قام العديد من الباحثين أيضًا بإدخال تقنية الذكاء الاصطناعي.
قام باحثون من جامعة رينسيلار بوليتكنيك في الولايات المتحدة وشركة IBM Research مؤخرًا بتطوير نظام توصية طعام شخصي، pFoodReQ، والذي يمكنه التوصية بوصفات مخصصة بناءً على تفضيلات المستخدم الفردية واحتياجاته الغذائية.
عنوان الورقة: https://arxiv.org/pdf/2101.01775.pdf
يشير المؤلفون في بحثهم إلى أن طرق التوصية الغذائية الحالية تعاني عمومًا من ثلاثة عيوب رئيسية:
- عدم فهم متطلبات المستخدم الدقيقة؛
- عدم مراعاة العوامل الحرجة للحساسية والاحتياجات الغذائية؛
- لا توجد وصفة مخصصة تعتمد على خيارات الطعام الوفيرة.
في هذه الدراسة، اقترح فريق البحث توصيات غذائية شخصية واعتبروها إجابات على أسئلة مقيدة على الرسم البياني للمعرفة الغذائية (KG)، وبالتالي محاولة حل المشكلات المذكورة أعلاه بطريقة موحدة.
اقترح الفريق إطار عمل لتوصيات الأطعمة الشخصية يعتمد على الإجابة على أسئلة قاعدة المعرفة KBQA (الإجابة على أسئلة قاعدة المعرفة)، والذي يقدم توصيات غذائية شخصية من خلال الأسئلة والأجوبة.
على وجه التحديد، سوف يستجيب نظام pFoodReQ لأسئلة المستخدمين، مثل ما هي وجبة الإفطار الجيدة التي تحتوي على الخبز؟، ثم استرداد جميع الوصفات التي تلبي شرط الاستعلام هذا من KG. وقد تم بعد ذلك تصنيف المكونات في هذه الوصفات من حيث ملاءمتها.وأخيرًا، أوصي ببعض الوصفات التي حصلت على أعلى التقييمات.
وأظهرت نتائج التجربة التحققية النهائية أن الطريقة التي اقترحوها كانت أفضل بكثير من الطريقة غير المخصصة ويمكنها أن توصي بوصفات أكثر ملاءمة وأكثر صحة.
هناك آلاف الوصفات، والذكاء الاصطناعي يوصي فقط بالأطباق المناسبة لك
بشكل عام، قام الفريق ببناء النظاموقد تم تنفيذ أربع خطوات إجمالية: إنشاء مجموعة بيانات، وتوليد أسئلة مرجعية، وتجميع الإرشادات الصحية، وتدريب النظام.
الخطوة 1: إنشاء مجموعة بيانات الوصفات
أنشأ الفريق مجموعة بيانات معيارية لضمان الجودة استنادًا إلى الرسم البياني الشامل للمعرفة الغذائية FoodKG (يدمج FoodKG بيانات الوصفات والطعام والتغذية) (لم يتم الإعلان عنها بعد)، والذي يحتوي على أكثر من مليون وصفة، و7.7 مليون سجل غذائي، و7.3 مليون طعام، بالإضافة إلى مكوناتها والحقائق الغذائية الخاصة بها.ويمكنك الرجوع إلى إرشادات نمط الحياة التي أوصت بها جمعية السكري الأمريكية (ADA).
تنزيل مجموعة البيانات: https://orion.hyper.ai/datasets/5615
وفقًا للمؤلفين، هذه هي أول مجموعة بيانات لتوصيات الطعام المخصصة المتعلقة بالمكونات والتغذية والوصفات التي تدعم أنظمة الإجابة على الأسئلة.
يتكون كل مثال في مجموعة البيانات من استعلام المستخدم، والتفضيلات الغذائية، والمبادئ التوجيهية الصحية ذات الصلة بالمستخدم، وإجابة أساسية (أي توصية الوصفة).
الخطوة 2: إنشاء مشكلة معيارية
من أجل الحصول على أسئلة تعكس عادات الأكل الحقيقية للناس،قام المؤلف بجمع أكثر من 200 وصفة وسؤال متعلق بمرض السكري على موقع التواصل الاجتماعي Reddit.تم العثور على ما مجموعه 156 منشورًا تطلب وصفات، وركزت بشكل أساسي على أربعة أنواع من الأسئلة:
- ما هي المكونات الصالحة للأكل؟
- ما هي المكونات غير الصالحة للأكل؛
- "منخفض الكربوهيدرات" أو "عالي البروتين"، أيهما ينصح به؟
- "النمط الإيطالي" أو "النمط المتوسطي"، ما هي توصياتكم؟
استنادًا إلى الطريقة التي تم بها طرح الأسئلة في هذه المنشورات، قام الفريق بتلخيص 56 قالبًا مختلفًا وإنشاء بعض الأسئلة المعيارية بناءً عليها.
الخطوة 3: تجميع دليل صحي
بمجرد اكتمال الاستعدادات الأولية، يمكنك تقديم توصيات بشأن النظام الغذائي الصحي.
قام الفريق باختيار العديد من المبادئ التوجيهية المتعلقة بالأغذية من إرشادات نمط الحياة الخاصة بالجمعية الأمريكية للسكري فيما يتعلق بالعناصر الغذائية والعناصر النزرة واستخدموها كتوصيات غذائية إضافية. ولذلك فإن توصيات النظام كلها وصفات صحية تتوافق مع الإرشادات الصحية.
نظرًا لأن هذه المعايير موجودة في لغة طبيعية، يتم تحويلها إلى تمثيل منظم (على سبيل المثال، جدول تجزئة يخزن أزواج القيمة الرئيسية).
الخطوة 4: تدريب النظام المخصص
ولتحقيق التخصيص، قام الفريق أيضًا بحل مشاكل توسيع الاستعلام واستعلام الحساسية على التوالي. يعتقد المؤلف أنيجب أن يحترم نظام التوصية الغذائية الفعال الاحتياجات الفردية ضمن التفضيلات الغذائية والمبادئ التوجيهية الصحية.لذلك، بالنسبة لاستعلامات المستخدم، يتم إجراء المزيد من التوسع.
على سبيل المثال، يسأل المستخدم النظام سؤالاً من فضلك قم بالتوصية بوجبة إفطار تتضمن الخبز.سوف يفهم النظام التفضيلات الغذائية للمستخدم بناءً على استفساراته السابقة وتفضيلاته الغذائية وسجلات التاريخ الغذائي، ويقوم تلقائيًا بتوسيع الاستعلام الفردي إلى استعلام يحتوي على احتياجات شخصية إضافية.
يصبح الاستعلام الموسع:"يُنصح بتناول وجبة إفطار عالية الجودة تتضمن الخبز، ولا تحتوي على الفول السوداني، وتحتوي على 5 إلى 30 جرامًا من الكربوهيدرات."
بفضل هذا، يستطيع النظام تقديم اقتراحات مختلفة للوصفات عند مواجهة نفس السؤال الذي يطرحه مستخدمون مختلفون.
النتائج التجريبية: أفضل من النماذج الأخرى
أجرى الفريق تقييمًا بشريًا لتوصيات الطعام من خلال تزويد 8 مصنفين باختبار عشوائي يتكون من 50 سؤالاً، بالإضافة إلى شخصية المستخدم بما في ذلك تفضيلات المكونات (الإعجابات وعدم الإعجابات) والمبادئ التوجيهية الغذائية المعمول بها.
بالنسبة لكل سؤال، تم إدخال النماذج الأربعة، BAMnet، وP-BOW، وP-MatchNN، وpFoodReQ، بترتيب عشوائي وتم الحصول على الإجابات. تحتوي كل إجابة على أفضل ثلاث وصفات (إذا تم استرجاع أكثر من ثلاث وصفات)، وقائمة المكونات، والقيم الغذائية.
ومع ذلك، فإن نظام التوصية بالنظام الغذائي الشخصي هذا لا يمثل سوى الخطوة الأولى في بحث الفريق. قال المؤلفون: "لا تزال هناك تحديات عديدة في المستقبل. نحتاج إلى معايير إجابات أكثر تعقيدًا تتعامل مع نية المستخدم الضمنية وحالات خاصة مختلفة".
يحتاج الشعب الصيني أكثر إلى خبراء التغذية بالذكاء الاصطناعي
إن أهمية اتباع نظام غذائي صحي أمر واضح، ولكن عاداتنا الغذائية الحالية لا تزال غير صحية للغاية.وبحسب تقرير بحثي نشرته مجلة "لانسيت"، جاءت الصين في المرتبة 140 بين 195 دولة في العالم.
إن تغيير عادات الأكل غير الصحية بشكل جذري يتطلب أكثر من مجرد التوصية بوصفة طبية. هل يمكن لتدخل الذكاء الاصطناعي أن يمنحنا المزيد من الإمكانيات؟ وفيما يلي بعض المزايا التي قمنا بتلخيصها لخبراء التغذية بالذكاء الاصطناعي:
اخفض دفاعاتك العقلية عند مواجهة توصيات الآلة
عند مواجهة خبراء التغذية ومدربي اللياقة البدنية، قد لا يكشف العديد من الأشخاص عن عاداتهم الغذائية الحقيقية ومستويات استهلاكهم بسبب مشاكل الوجه أو الخصوصية.
لكن الأمر يختلف إذا كنت تستخدم أخصائي تغذية الذكاء الاصطناعي. يمكنك التخلص من العبء النفسي لديك، وإخبار الذكاء الاصطناعي باحتياجاتك الحقيقية، ثم تركه يبحث عن ما يثير اهتمامك ويكون مغذيًا من بين آلاف الوصفات.
التسامح مع يوم الغش وضبط القائمة ديناميكيًا
في الوقت الحاضر، أصبح الإنترنت مليئًا بمقالات علمية شائعة حول التركيبات الغذائية والأنظمة الغذائية المتوازنة، ولكن بالنسبة للقراء، من الصعب جدًا تنفيذها كما أن الالتزام بها منخفض.
نحن جميعًا نواجه مواقف لا نستطيع فيها اتباع الوصفة بشكل كامل أو نضطر للخروج إلى مناسبة اجتماعية. يمكن للذكاء الاصطناعي إجراء تعديلات في الوقت المناسب على الوصفات اللاحقة بناءً على هذه التغييرات والتكيف مع التغييرات المختلفة.
سد الفجوة في خبراء التغذية وتحسين الوعي الصحي
على الرغم من ارتفاع الوعي الصحي لدى الناس، إلا أن مهنة أخصائي التغذية في بلدنا تواجه فجوة كبيرة.
وفقًا لإحدى الدراسات، يوجد في اليابان أخصائي تغذية واحد لكل 300 شخص؛ في الولايات المتحدة، يوجد أخصائي تغذية واحد لكل 4000 شخص؛في الصين، هناك أخصائي تغذية واحد فقط لكل 400 ألف شخص.
إذا كان الذكاء الاصطناعي لديه معرفة كاملة بالتغذية والصحة، فيمكن لأي شخص أن يكون لديه أخصائي تغذية شخصي يرافقه على مدار 24 ساعة في اليوم والذي يمكنه تقديم إرشادات غذائية في أي وقت وفي أي مكان.
في ذلك الوقت، يمكن ترك السؤال الصعب "ماذا نأكل اليوم" للذكاء الاصطناعي!
