کاربردهای هوش مصنوعی در صنعت تولید و فرآوری گیاهان دارویی و ادویه ای


محمّدتقی عبادی، جلال عباسیان
عضو هیات علمی گروه علوم باغبانی، دانشگاه تربیت مدرس و سردبیر شبکه خبری آموزشی گیاهان دارویی
مدیرمسئول شبکه خبری آموزشی گیاهان دارویی و مجموعه درمانگیاه

.

منبع: عبادی، م.ت.، عباسیان، ج. 1403. کاربردهای هوش مصنوعی در صنعت تولید و فرآوری گیاهان دارویی و ادویه ای. مجله چهارباغ. 20: 9-2.

.

دانلود فایل کامل مقاله

چکیده

هوش مصنوعی (Artificial Intelligence: AI) به عنوان یکی از پیشرفته‌ترین فناوری‌های قرن حاضر، به دنبال ایجاد سیستم‌هایی است که بتوانند به طور مستقل عملکردهایی مشابه هوش انسانی را اجرا کنند و در عین حال با تعامل مستمر با محیط، کارایی خود را بهبود بخشند. در حوزه تولید و فرآوری گیاهان دارویی و ادویه‌ای، هوش مصنوعی نقشی اساسی در افزایش بهره‌وری، کاهش هزینه‌ها، و ارتقای کیفیت محصولات می تواند ایفا ‌کند. استفاده از الگوریتم‌های یادگیری ماشین و شبکه‌های عصبی امکان پیش‌بینی دقیق شرایط بهینه کشت را فراهم می‌آورد. این الگوریتم‌ها می‌توانند عواملی مانند دما، رطوبت، شدت نور، و ترکیبات خاک را تحلیل کنند و به کشاورزان توصیه‌هایی برای بهینه‌سازی رشد گیاه ارائه دهند. سیستم‌های هوشمند مبتنی بر داده‌های اقلیمی و زیستی قادرند زمان مناسب کاشت و برداشت را تعیین کرده و میزان نیاز به آبیاری یا کوددهی را با دقت بیشتری پیش‌بینی کنند، که در نتیجه باعث کاهش مصرف منابع و افزایش بهره‌وری می‌شود. در مرحله فرآوری، تکنیک‌های پردازش تصویر و یادگیری عمیق برای تحلیل و طبقه‌بندی کیفیت گیاهان استفاده می‌شود. این فناوری‌ها می‌توانند به سرعت آلودگی‌ها، نقص‌ها، و تفاوت‌های کیفی محصولات را شناسایی کرده و با ارائه بازخوردهای فوری، از هدررفت منابع جلوگیری کنند. علاوه بر این، کاربرد ربات‌های هوشمند در فرآیندهای برداشت، خشک‌کردن، بسته‌بندی، و ذخیره‌سازی، به طور قابل توجهی زمان و هزینه تولید را کاهش داده و دقت عملیات را افزایش می‌دهد. هوش مصنوعی همچنین در تجزیه و تحلیل ترکیبات موثره گیاهان دارویی و بهینه‌سازی فرمولاسیون داروها نقش کلیدی دارد. این فناوری امکان طراحی و توسعه داروهای گیاهی نوین را با بهره‌گیری از داده‌های کلان و تحلیل‌های پیچیده فراهم می‌کند.

مقدمه
هوش مصنوعی Artificial Intelligence (AI) به عنوان یکی از شاخه‌های کلیدی علوم کامپیوتر، به توسعه سیستم‌ها و ماشین‌هایی می‌پردازد که می‌توانند وظایفی را که به طور معمول نیازمند هوش انسانی هستند، انجام دهند. این وظایف می‌توانند شامل یادگیری از داده‌ها، استدلال منطقی، حل مسئله‌های پیچیده، درک و تولید زبان طبیعی، و شناسایی و تفسیر الگوها و داده‌های خام باشند. به طور کلی، هدف اصلی هوش مصنوعی این است که ماشین‌ها بتوانند عملکردهایی که معمولاً توسط انسان انجام می‌شود را به شکل هوشمندانه و خودکار به انجام برسانند. برای رسیدن به این هدف، هوش مصنوعی از تکنیک‌های مختلفی مانند الگوریتم‌های یادگیری ماشین، شبکه‌های عصبی مصنوعی و دیگر روش‌های پردازش داده استفاده می‌کند.
صنعت تولید و فرآوری گیاهان دارویی و ادویه‌ای یکی از بخش‌های مهم کشاورزی است که به دلیل ارزش بالای اقتصادی و نقش حیاتی این محصولات در بهبود سلامت و رفاه انسان، توجه زیادی را به خود جلب کرده است. با توجه به نیاز روزافزون به بهبود کیفیت و کمیت تولید این گیاهان، استفاده از فناوری‌های پیشرفته مانند هوش مصنوعی به عنوان ابزاری نوین در این حوزه اهمیت فراوانی یافته است. هوش مصنوعی با توانایی پردازش داده‌های بزرگ و تحلیل پیچیده، به بهینه‌سازی فرآیندهای کشاورزی، مدیریت منابع و بهبود کیفیت محصولات کمک می‌کند. از کاربردهای آن می‌توان به پیش‌بینی شرایط بهینه کشت، تشخیص بیماری‌ها و آفات، زمان‌بندی برداشت و افزایش بهره‌وری فرآیندهای بسته‌بندی و توزیع اشاره کرد. این فناوری به ویژه در صنایع دارویی و غذایی که کیفیت و دقت در هر مرحله از تولید اهمیت ویژه‌ای دارد، نقش برجسته‌ای ایفا می‌کند و می‌تواند گامی مؤثر در جهت توسعه پایدار و افزایش کارایی این صنایع باشد. در این مقاله، به بررسی کاربردهای مختلف هوش مصنوعی در صنعت تولید و فرآوری گیاهان دارویی و ادویه‌ای پرداخته می‌شود.

مروری بر کاربردهای هوش مصنوعی در صنعت گیاهان دارویی
1) بهینه‌سازی کاشت تا برداشت
2) بهینه سازی فرآوری
3) بهینه سازی بازاریابی و فروش

.