Subiecte

Abstract

Introducere

Inovația tehnologiei digitale afectează profund multe aspecte economice și de sănătate ale producției, distribuției și consumului de alimente. Internetul obiectelor (IoT) inspiră o viziune a senzorilor conectați la rețea situați în medii agricole, containere de transport, fabrici, puncte de vânzare cu amănuntul și bucătării, toate acestea generând date care pot fi utilizate pentru a crește calitatea alimentelor și a garanta trasabilitatea, reducând în același timp resursele consum, cost și risipă. Problemele legate de siguranța și securitatea alimentelor, autenticitatea și conflictele care decurg din protecția mărcii bioculturale și logistica aprovizionării și distribuției de produse alimentare locale și multinaționale sunt, de asemenea, analizate cu ajutorul seturilor de date și al modelelor specifice produselor alimentare. 1 Deși agențiile beneficiază de colaborarea la aceste probleme pan-jurisdicționale, se confruntă cu obstacolul că puține subdomenii de terminologie au fost standardizate între sectoare și dispozitive (de exemplu, există greutăți și măsuri SI, dar referința la calități măsurabile precum „temperatura aerului” sunt ne standardizate la nivel internațional). Pletora dicționarelor alimentare menține informațiile despre alimente invizibile din cauza lipsei de interoperabilitate, afectând astfel trasabilitatea alimentelor, agenții patogeni de origine alimentară, contaminanții alimentari și calitatea alimentelor.

foodon

Puține sisteme de vocabular alimentar aplicabile la nivel internațional au fost încercate din cauza lipsei de resurse și mandate. Obstacolele tehnice și lingvistice au descurajat, de asemenea, un depozit global pentru catalogarea alimentelor regionale și compoziția acestora. O lucrare din 1991 privind Rețeaua internațională a sistemelor de date alimentare (INFOODS) explică factorii cheie care au condus la înființarea centrelor regionale de date privind compoziția alimentelor, mai degrabă decât un singur depozit centralizat. 2 La acea vreme, costurile de întreținere și timpul de răspuns lent al unui registru centralizat erau prohibitive. De asemenea, s-a anticipat că un registru central va fi contestat de ambiguitatea termenului: „În primul rând, nu este posibil să fim siguri că două alimente cu același nume scurt în țări și culturi diferite (sau chiar în diferite părți ale aceleiași țări) sunt atât de asemănătoare încât se poate presupune că au aceeași compoziție chimică. ” Autorii subliniază, de asemenea, dificultatea în obținerea unui consens intercultural și de experți cu privire la structura ierarhiilor termenilor în domeniile de caz de utilizare, cum ar fi conținutul de nutrienți, utilizarea culinară, taxonomia biologică și cercetarea sănătății în ceea ce privește ambalarea și aditivii alimentari.

O combinație de infrastructură actuală de internet și tehnologie web semantică fac acum soluțiile ontologice atractive. Ontologia oferă o teorie formală pentru un domeniu de cercetare care specifică semnificația termenilor dintr-un vocabular și constă dintr-o structură taxonomică ierarhică, precum și afirmații (numite axiome) despre modul în care entitățile dintr-un domeniu sunt legate. Termenii adecvați pot fi identificați și distinși prin etichete și sinonime ontologice care includ nume multilingve sau specifice regiunilor, precum și identificatori și definiții accesibile la nivel global și unici, evitându-se astfel utilizarea valorilor de text liber ambigue din punct de vedere al calculului în descrierile alimentelor. De exemplu, în America de Nord „biscuiți” se referă la o „pâine rapidă” mai moale (FOODON_03301884), în timp ce în Marea Britanie înseamnă, de obicei, un produs copt tare, nedospit (FOODON_00002466). Unele cookie-uri din America de Nord (FOODON_03301585) se încadrează și în categoria biscuiți britanici. FoodOn ajută la rezolvarea unei astfel de confuzii prin furnizarea de identificatori ontologici care dau termeni cu descrieri de produse dezambiguizante.

Ontologiile sunt, de asemenea, capabile să acomodeze mai multe ierarhii, adesea sub formă de taxonomii. Aceste ierarhii pot acționa ca fațete cu detalii/specificități din ce în ce mai mari pe măsură ce se navighează mai adânc în fiecare dintre ierarhiile dintr-o ontologie. De exemplu, un produs alimentar poate fi legat de diverse categorii de produse alimentare internaționale sau naționale sub o fațetă „tip de produs”, precum și ingrediente prin intermediul unei fațete ierarhice de „sursă de hrană” a plantelor și animalelor. Ontologiile bine concepute reutilizează, după caz, termenii din alte ontologii bine stabilite pentru a elimina duplicatele. Aceasta permite integrarea ontologiilor altfel disparate (și a datelor asociate acestora) între domenii. 3 Interogarea poate avea loc apoi pe date federate, descrise de un vocabular comun. O ontologie permite îmbunătățirea unui termen de vocabular cu axiome logice pe care un computer le poate citi și raționa. Software-ul de raționament automat poate dezvălui inferențe ascunse în ipoteze declarate, identifica contradicții potențiale sau implicații nedorite, clasifica instanțe noi pe baza proprietăților instanțelor și poate genera explicații pentru fenomene, cum ar fi identificarea ingredientelor suspectate într-un scenariu de focar de boală transmisibilă de alimente.

Rezultate

FoodOn este o resursă ontologică cuprinzătoare cu sursă deschisă, compusă din fațete de ierarhie a termenilor care acoperă ingredientele de bază ale sursei de alimente crude, termenii procesului pentru ambalare, gătit și conservare și o varietate de nivel superior a schemelor de tipuri de produse în care produsele alimentare pot fi clasificate, conturat în Fig. 1.