人工智能发展背景下食品科学与工程专业就业影响与机遇

作者: 熊岑 赵俊仁 张玲 康瑾 苏志义

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人工智能(Artificial Intelligence,缩写为AI)近几年取得了突破性发展,对很多传统领域产生了深刻的影响和改变。在食品领域,AI显著提升了食品生产、质量控制、研发、销售等各个环节的工作效率,节约了人力成本,使得传统的岗位需求有所缩减,在一定程度上影响了食品专业毕业生的就业率。然而,人工智能带来的行业革新过程又催生了新生岗位的需求,并对人才的创新性、综合能力有了更高的要求。因此,食品科学与工程专业的学生在扎实掌握专业知识的同时,还应该学习利用AI强大的功能来高效地完成工作,积极拥抱和迎接食品领域的变革和创新所带来的挑战和机遇。

一、人工智能概述

人工智能(AI)亦称机器智能,是由人制造出来的机器所表现出来的智能,通常指通过普通计算机程序来呈现人类智能的技术。人工智能是一个构建能够推理、学习和行动的计算机和机器的科学领域,涵盖许多不同的学科,包括计算机科学、数据分析和统计、硬件和软件工程、语言学、神经学、哲学和心理学等。在我国,数据要素已是重要战略资源,《“十四五”数字经济发展规划》明确指出,数字经济是继农业经济、工业经济之后的主要经济形态,2020年,我国数字经济核心产业增加值占国内生产总值(GDP)比重达到7.8%,目标是到2025年数字经济核心产业增加值占GDP比重达到10%。

简单来说,AI努力的目标是让计算机像人类一样思考和行动。近几年AI取得了突破性发展,以近期热点“ChatGPT”为例,它以聊天机器人的形式推出,但实际功能远超聊天功能本身。该AI的核心是大型语言模型,吸收了45TB的训练资料(相当于1300万本原版的大英百科全书),主要来源于Reddit数据库、推特和维基百科等资料,以及Common Crawl(一家网络爬虫公司)收集的网上资料。ChatGPT的语言识别、逻辑能力、问答功能、自然语言生成能力都远让同类产品逊色,其人机交互的方式更接近自然语言,以期为人们提供更加智能化、个性化、自然化的服务。

二、人工智能技术对传统领域的冲击和变革

AI技术的发展和应用正在对很多传统领域产生深刻的影响和改变,主要体现在提高效率、优化流程、实现个性化服务等方面,显著缩小了普通人和专业人士的差距,大大降低了各类专业领域的应用门槛。

在生产制造业领域,基于AI技术的智能机器人可以代替部分重复性工作,减少人力成本,提高生产效率和产品质量,减少生产成本和资源浪费。智能物流系统也可以优化物流路线,提高物流效率。

在教育领域,AI可为教育机构提供个性化教育和智能化评估。在学生端,根据学生的学习能力和兴趣,提供相应的学习资源和学习建议;在教师端,根据学生的学习表现和数据分析,为教师提供更加准确的评估和建议。

在金融领域,帮助投资企业和个人提高风控能力、降低风险,提高交易效率。通过数据分析和预测,提供更加精准的投资建议,帮助银行进行风险评估和反欺诈检测,优化信用评分。

在文字领域,一些优秀的AI软件工具具有优秀的语言逻辑理解和分析能力,在文案工作方面逐步展现出令人满意的能力,比如对资料进行整理、核对、校验以及流畅专业的翻译等,可以使人们从这些工作中解放出来,把更多精力放到创造性的工作内容中。

对于专业领域,AI技术的融入也使得专业软件的指令接收更加简单化。此前出现的各类专业软件主要是为创作者提供辅助,而AI技术与这些专业软件对接融合后,不用复杂的代码和指令,只需要准确描述需求的语言就可以使AI为人类进行专业化的工作。例如近期推出的AI绘画Midjourney、Github等软件,根据用户语言描述,就可以给出多份不同风格的主题绘画供用户选择,还可以进一步细化需求。

三、人工智能发展对食品行业的影响

1.食品生产领域。如今,食品工业领域的规模化生产开始逐步使用机器人或智能机器人替代,不仅提升了生产效率,也大大精简了人员占比。当然,这也是机械化生产向智能化生产方式的过渡阶段。机械化生产是指将人工操作转化为机械操作,通过机械化设备来完成生产过程,例如使用机器人、传送带等设备来自动化完成装配、生产、包装等环节,通常需要预先设定程序。智能化生产则是在机械化的基础上,引入人工智能技术来实现更加灵活、自适应和智能化的生产方式,未来可以更加灵活地适应不同的生产需求。例如,将AI与外部传感器及物联网技术结合,实时监测食品生产过程中的温度、湿度、压力等参数,并通过人工智能算法对数据进行分析和处理,以实现对生产过程的自动化、优化和智能化控制。

2.餐饮领域。在餐饮领域,AI能够有效提升烹饪效率、配送效率,进行多样化定制,改善客户体验,提高运营效率,降低成本等。一是厨房自动化,可以根据订单量和客户偏好自动调整烹饪时间、温度和配料数量,从而帮助餐厅优化食物准备过程;二是客户选餐个性化推荐,可以分析客户数据,如订单历史、偏好和行为模式,从而生成针对菜肴、饮料和促销活动的个性化推荐;三是菜单优化,通过分析销售数据和客户反馈,帮助餐厅优化菜单、价格和促销活动等。

3.食品质量控制和研发领域。人工智能算法早已和近红外光谱、电子鼻、电子舌等传感器技术融合,从这些传感器获得的数据与 AI 算法(如人工神经网络ANN模型)合并,并利用它们的计算能力来完成所需的研究,可以实现对食品加工的实时监测,也可以对终端产品进行质量检测。

在食品研发领域,使用人工智能算法分析食品原料的组成和特性,结合目标客户的风味口感喜好数据,优化配方的配比,可以提高食品的营养价值、风味及口感。比如,美国可口可乐公司在美国多个地区设置了自助软饮料角,客户可以通过添加细微的口味变化来制作数千种饮料,这些口感偏好数据均被收集用于开发新产品。

4.食品营销和产品供应链领域。使用数据分析和机器学习算法对消费者行为和喜好进行预测和分析,可以预测食品销售趋势,优化产品定位和营销策略。利用人工智能技术还可以发展智慧物流,对供应链进行智慧管理,实现物流跟踪、食品产地溯源等。

四、AI对食品科学与工程专业

就业的影响和带来的机遇

食品科学与工程专业学生的对口就业方向主要包括食品生产加工、食品检验、食品质量控制与管理、食品研发、食品销售,以及政府的监督检验机构、海关、市场监督管理机构、科研机构等。根据主要的工作内容和形式,具体岗位如表1所示。

随着AI越来越多地应用于食品领域,对整个行业的效率提升都有较大的推动作用,对学生就业的影响也不可小觑。例如,生产领域对于基层操作工人的依赖度降低,导致工厂管理岗位的需求度随之下降;餐饮行业基层服务人员消减,导致门店店长等管理岗位的需求降低。不过,AI的发展促使食品领域更加需要具有创新能力、技术和管理等综合能力、新技术学习型等特质的综合素质人才。比如,在生产工艺调试、质量实时监测等环节,智能化系统、智能机械研发应用中的专业对接和评估,都需要具有食品专业背景的工程师全程参与。在食品研发和产品营销领域,新生代消费者的人文理念、思维方式与传统消费群体具有巨大差异,其多样化、更新快等特点倒逼食品企业和从业者必须不停谋求动态的升级和变革,这样才能不被市场淘汰。而这场升级和变革所涉及到的产品创新、定制个性化消费、销售渠道开拓等环节,催生了方案策划、需求分析、大数据分析和提炼等功能需求,也会逐步衍生出一系列专业相关的新兴岗位以供选择。

综上,AI的发展极大推动了各行各业的效率提升,随着AI与专业辅助软件的对接,使得普通人可以通过普通的描述语言来完成专业性工作,大大缩小了专业应用门槛,但也对传统岗位产生了巨大影响,比如一些重复性、整理性、文案等工作被逐步取代。尤其是AI对食品领域带来的变革使得相关岗位需求缩减,在一定程度上影响了食品科学与工程专业毕业生的就业率,但是其带来的行业革新过程又催生了新生岗位的需求,并且对人才的创新性、综合能力有了更高的要求。因此,食品科学与工程专业的学生在扎实掌握专业知识的同时,也要强化自己参与人机对话的能力,如归纳概括的能力和语言能力(根据所选AI的训练语言来选择),能够清楚、专业地描述自己的需求,让AI了解并协助高效完成工作,积极拥抱和迎接食品领域的变革和创新所带来的挑战和机遇。

基金项目:广东省高等教育学会“十三五”规划2019年度高校青年教师高等教育学研究课题(19GYB083);粤港澳大湾区高校在线开放课程联盟教育教学研究和改革项目(WGKMI009);广东省本科高校教学质量与教学改革工程项目(粤教高函[2021]29号)。

作者简介:熊岑(1985-),女,高级工程师,博士,主要研究方向为食品科学工程专业教学、食品质量与安全。

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