Имитира опита на обучен човешки оценител, но с несравнима скорост и мащаб

Индустрията за сортиране и опаковане на череши претърпява радикална трансформация, задвижвана от изкуствения интелект (ИИ). От оптимизирането на системите за сортиране до подобряването на контрола на качеството и дори прогнозната поддръжка, ИИ прави опаковъчните линии по-бързи, по-точни и по-рентабилни. Тази еволюция е особено значима при високоскоростните операции за преработка на череши с голям обем, където прецизността и ефективността са от първостепенно значение. Това се казва в обзор на FreshPlaza.

Предизвикателства и цели

Черешите са силно променлив продукт, чието качество, цветове, форма, размер и, разбира се, дълги дръжки. Всички те представляват редица възможности, които се комбинират, за да създадат сложен обект за анализ. Тъй като черешите са донякъде деликатни и малки плодове, те са по-податливи на повреди. Често срещаните дефекти включват пукнатини, гниене, повреди от насекоми, натъртване, белези от вятър, слънчево изгаряне и загниване на дръжката, както и проблеми като мекота, костилки и череши без дръжка. Подобно на много други плодове, черешите имат полупропусклива мембрана (кутикула), която позволява навлизането на вода, и поради това трябва да се полагат допълнителни грижи и предпазни мерки, за да се предотврати напукване. Затова целта на пакетирането е извън овощните градини, как да увеличим печалбата от добрите плодове, които събираме?

Добрата новина е, че благодарение на напредъка, постигнат със системите за визуално класифициране през последните две десетилетия, е представено ново решение, тъй като индустрията приема изкуствената интелигентност.

Въображаеми, обучени и готови

да постигат по-добри резултати

Терминът „изкуствен интелект" е въведен в средата на 50-те години на миналия век и всъщност има няколко фалстартове за широкото си възприемане. Въпреки това, неотдавнашното нарастване на популярността на изкуствения интелект се дължи на дълбоко обучената, биологично вдъхновена невронна мрежа, която използва огромни масиви от данни и огромната изчислителна мощ на съвременните технологии.

„Именно оттам започна новото пътешествие на GP Graders. Осъзнавайки огромното количество информация, което вече имахме от години на оценяване на череши, и позволявайки на най-новите технологии отново да работят за нас", казва Стюарт Пейн, директор в GP Graders.

„През последните пет години GP Graders старателно индексира и анотира стотици хиляди изображения на дефекти на череши, изграждайки един от най-изчерпателните набори от данни в бранша. Тази обширна база данни е в основата на технологията radiai, която позволява на изкуствения интелект да открива и класифицира дефекти със забележителна точност. За разлика от традиционните системи за сортиране, базирани на правила, които разчитат на предварително определени параметри, radiai използва усъвършенствани конволюционни невронни мрежи (CNN), за да разпознава и разграничава автоматично огромен набор от дефекти без изрично програмиране. Като непрекъснато усъвършенства разбирането си чрез машинно обучение, системата се адаптира към естествената променливост на черешите, подобрявайки едновременно точността и ефективността.

„В основата на тази технология е способността на изкуствения интелект да асоциира фини визуални модели с конкретни категории дефекти, имитирайки опита на обучен човешки оценител, но с несравнима скорост и мащаб. Например, необичайното обезцветяване може да показва скрити натъртвания, докато неравномерната повърхностна текстура може да сигнализира за пукнатини или белези от увреждания. Неправилните форми, като череши с шипове или двойни израстъци, се сигнализират незабавно за прекласифициране, като се гарантира, че само плодовете с най-високо качество преминават през процеса на класификация.

Като използва дълбоко обучение, radiai на GP Graders непрекъснато усъвършенства своето откриване на дефекти, което прави класификацията на черешите по-точна, последователна и адаптивна към променящите се предизвикателства на високоскоростните операции по опаковане.

Доказаното въздействие на ИИ

Операторите, използващи gpVision с radiai, вече съобщават за почти перфектно откриване на стъбла, независимо от това колко стъбла се появяват в едно изображение. Този пробив елиминира често срещано предизвикателство при окачествяването на череши - погрешно разпознаване на стъблата от съседни череши, което може да изкриви измерванията на размера и да покаже дефекти там, където те не са съществували.

Чрез точното изолиране на всяка череша и съответното й стъбло radiai осигурява прецизни изчисления на диаметъра, което води до превъзходна точност на оразмеряването. Това се отразява и на по-високата степен на запълване на чашите, тъй като черешите могат да се обработват по-ефективно, без да се жертва точността на класифициране. За разлика от традиционните системи, които трудно поддържат точността при сканиране на големи обеми, radiai безпроблемно се справя с повишената производителност, като повишава както нея самата, така и ефективността на опаковане.

„Значително подобрение в откриването на дефекти се дължи на способността на radiai да разграничава стъблата от действителните дефекти на плодовете. Преди това дървената или кафява част на дръжката можеше да бъде погрешно класифицирана като пукнатина, което водеше до ненужно отхвърляне на напълно добри череши. С усъвършенстването с помощта на изкуствен интелект този проблем е значително намален, като се предотвратяват ненужните отпадъци.

В миналото всяка погрешно класифицирана череша означаваше пряка финансова загуба, тъй като висококачествените плодове бяха погрешно изхвърлени като фалшиво положителен резултат. Чрез подобряване на точността на класифициране radiai гарантира, че от партидата се отстраняват само действително дефектни плодове, което увеличава максимално процента на опаковане и приходите на производителите.

Един от най-критичните аспекти на класификацията на череши е откриването на пукнатини, тъй като дори малки повърхностни увреждания могат да повлияят на класификацията на черешата. Не всички пукнатини обаче влияят еднакво на качеството - radiai вече разполага с интелигентността да разграничава различните пукнатини, което позволява по-диференцирано класифициране. Малка пукнатина в долната част на черешата, може да позволи тя да бъде класифицирана като втора, докато странична пукнатина, която е по-вероятно да засегне целостта на плода, води до отхвърляне. Освен това системата оценява качеството на дръжката, като идентифицира дехидратация или покафеняване, които са ключови показатели за свежестта и срока на годност.

Едно от най-прогресивните постижения при използването на gpVision с radiai е способността й да да открива пресни разклонения - известен дефект, който е трудно да бъде идентифициран. Тези микроразкъсвания в черешата често са твърде фини, за да бъдат регистрирани от традиционните системи за класификация, тъй като свежестта на раната не е достатъчно контрастна при стандартното изобразяване. Въпреки това, благодарение на достъпа до обширен и непрекъснато развиващ се набор от данни, radiai почти елиминира този проблем. Разпознавайки дори и най-деликатните дефекти, технологията дава на производителите по-голяма увереност, че само пресни, висококачествени череши попадат в кашони и касетки, което гарантира удовлетвореността на клиентите и намалява скъпоструващите връщания.

Тъй като ръчното сортиране на практика е останало в миналото, се появява възможността да се подобри опитът на операторите на машината и да се намали времето, необходимо на новите оператори да научат и оптимизират системата.

С технологията radiai, която сега е в основата на gpVision, работата на оператора е напълно променена. Това, което някога е било сложен, тежък процес, изискващ щателна настройка на числата, се е превърнало в интуитивен, удобен за потребителя интерфейс. Вместо да регулират ръчно сложни настройки в сложни електронни таблици, операторите вече имат достъп до рационализирани контроли, включително лесни за използване плъзгачи и визуално интуитивни конфигурации, които опростяват целия процес на класификация.

В сравнение с други системи на пазара gpVision вече е призната за изключително лесна за използване. Сега постигането на изключителна точност на класификацията е по-лесно от всякога - операторите просто преглеждат данните, правят незначителни корекции с помощта на интуитивните плъзгачи и оставят системата, задвижвана от изкуствен интелект, да се справи с останалото. Това безпроблемно взаимодействие не само намалява кривата на обучение за новите потребители, но и повишава ефективността, като позволява на пакетиращите фирми да оптимизират точността на сортиране с минимално ръчно въвеждане. Резултатът? По-бърза настройка, постоянно висококачествено сортиране и значително повишаване на производителността.

Докато светът се примирява с това как изкуственият интелект ще се отрази на ежедневието ни, новаторите използват тази монументална промяна в технологията, за да подобрят сериозно работния процес, производството, качеството и в крайна сметка печалбите.

С дефектите, проявяващи се по безброй начини във всяка череша, само ИИ има способността да моделира и разпознава тези вариации в реално време с несравнима точност.

След като са преработили повече от 10 000 тона пресни череши само през изминалия сезон, опаковчиците в южното полукълбо, използващи gpVision с технологията radiai, заключават, че резултатите са впечатляващи. От класификацията те са по-точни, отколкото в миналото, идентифицирането на дефекти, които иначе не могат да бъдат забелязани, е революционно, а операторите отбелязват лесното използване.