AI trong dinh dưỡng: Tối ưu hóa chế độ ăn uống lành mạnh bằng công nghệ thị giác máy tính

Ăn uống lành mạnh và giữ dáng là mục tiêu mà nhiều người trong chúng ta phấn đấu đạt được. Theo một cuộc khảo sát, 70% mọi người muốn khỏe mạnh hơn và đối với 50% trong số họ, ăn uống lành mạnh hơn là ưu tiên hàng đầu. Thỉnh thoảng, chúng ta có thể dựa vào lời khuyên của bác sĩ và chuyên gia dinh dưỡng. Tuy nhiên, điều này có thể tốn thời gian và liên quan đến các cuộc hẹn và theo dõi bữa ăn. Đặc biệt, theo dõi bữa ăn có thể rất tẻ nhạt và dễ mắc lỗi.

AI và thị giác máy tính có thể giúp việc ăn uống lành mạnh trở nên đơn giản và dễ tiếp cận hơn. Chúng có thể giúp phân tích những gì bạn ăn, theo dõi chế độ dinh dưỡng của bạn và thậm chí gợi ý các công thức nấu ăn dựa trên mục tiêu sức khỏe của bạn. Các công nghệ này cũng có thể giúp xác định các chất gây dị ứng để lập kế hoạch bữa ăn dễ dàng và an toàn hơn cho những người có chế độ ăn kiêng. Trong bài viết này, chúng ta sẽ xem xét kỹ hơn cách các công nghệ này có thể được sử dụng cho các nhiệm vụ như theo dõi dinh dưỡng và gợi ý các công thức nấu ăn. Chúng ta cũng sẽ xem AI trong dinh dưỡng đang ảnh hưởng đến ngành chăm sóc sức khỏe như thế nào. Hãy bắt đầu nào!

‍

Tầm nhìn máy tính trong theo dõi dinh dưỡng và phân tích thực phẩm

Nhiều biến chứng sức khỏe có thể phát sinh do chế độ dinh dưỡng không phù hợp. Các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra rằng tiêu thụ quá nhiều hoặc quá ít một số loại thực phẩm và chất dinh dưỡng nhất định có thể làm tăng nguy cơ mắc bệnh tim và đột quỵ. Đó là lý do tại sao việc theo dõi chế độ dinh dưỡng của bạn là rất quan trọng. Theo truyền thống, việc theo dõi chế độ dinh dưỡng bao gồm ghi chép thủ công các loại thực phẩm bạn ăn, ước tính khẩu phần ăn và tra cứu thông tin dinh dưỡng, có thể tốn thời gian và có biên độ sai số. Với công nghệ AI và thị giác máy tính, việc theo dõi dinh dưỡng hiện dễ dàng hơn bao giờ hết.

Khi bạn ngồi xuống ăn, bạn có thể chụp ảnh bát hoặc đĩa của mình và các mô hình thị giác máy tính có thể phân tích hình ảnh để xác định các loại thực phẩm khác nhau. Sau đó, hệ thống AI có thể ước tính kích thước khẩu phần và cung cấp thông tin dinh dưỡng chi tiết. Ví dụ, bằng cách sử dụng phát hiện đối tượng , hệ thống thị giác máy tính có thể xác định chính xác các loại thực phẩm trên đĩa của bạn.

‍

Những mặt hàng thực phẩm đã xác định này sau đó có thể được khớp với một cơ sở dữ liệu lớn về thông tin dinh dưỡng. Các thuật toán tiên tiến như ước tính độ sâu có thể giúp ước tính kích thước khẩu phần. Sau khi xác định được thực phẩm và ước tính kích thước khẩu phần, hệ thống có thể tính toán lượng calo, chất dinh dưỡng đa lượng (như protein, chất béo và carbohydrate) và chất dinh dưỡng vi lượng (như vitamin và khoáng chất) để cung cấp cho bạn bảng phân tích dinh dưỡng chi tiết về bữa ăn của bạn.

Ứng dụng theo dõi bữa ăn được hỗ trợ bởi thị giác máy tính

Một trong những ứng dụng phổ biến nhất của thị giác máy tính trong theo dõi bữa ăn là thông qua ứng dụng di động. Chúng ta hãy cùng xem nhanh một số tùy chọn theo dõi bữa ăn AI thú vị. 

SnapCalorie là một ứng dụng sử dụng thị giác máy tính để ước tính lượng calo và chất dinh dưỡng đa lượng từ một bức ảnh. Được đào tạo trên 5.000 bữa ăn, ứng dụng này giảm lỗi ước tính calo xuống dưới 20% và vượt trội hơn hầu hết con người. Kết quả có thể được ghi vào nhật ký thực phẩm hoặc xuất sang các nền tảng thể dục như Apple Health. 

Tương tự như vậy, một cải tiến thú vị thúc đẩy theo dõi dinh dưỡng AI là LogMeal API . Nó sử dụng các thuật toán học sâu được đào tạo trên các tập dữ liệu lớn về hình ảnh thực phẩm để phát hiện và nhận dạng thực phẩm một cách chính xác. Các mô hình của LogMeal đạt độ chính xác 93% trên 1.300 món ăn và cung cấp phân tích dinh dưỡng chi tiết, phát hiện thành phần và ước tính kích thước khẩu phần. LogMeal API có thể dễ dàng tích hợp vào các ứng dụng để tạo ra các giải pháp theo dõi bữa ăn cho nhà hàng, ki-ốt tự gọi món, công ty khởi nghiệp công nghệ thực phẩm, nhà cung cấp dịch vụ chăm sóc sức khỏe và những người tiêu dùng khác.

‍

Sử dụng AI để gợi ý công thức nấu ăn

AI có thể gợi ý các công thức nấu ăn lành mạnh dựa trên những gì bạn có trong bếp. Các kỹ thuật thị giác máy tính như phân đoạn có thể xác định các thành phần khác nhau trong hình ảnh tủ lạnh hoặc tủ đựng thức ăn của bạn. Dựa trên điều này, một mô hình ngôn ngữ lớn (LLM) như ChatGPT sau đó có thể gợi ý các công thức nấu ăn bằng AI tạo sinh . Vì bạn có thể gợi ý một LLM, bạn cũng có thể chỉ định các hạn chế về chế độ ăn uống như thuần chay, không chứa gluten hoặc ít carbohydrate và hệ thống AI sẽ sắp xếp các gợi ý công thức nấu ăn để đáp ứng các tiêu chí của bạn.

‍

"Sous Chef", một phiên bản tùy chỉnh của ChatGPT, là một ví dụ tuyệt vời về công nghệ này. Nó có thể gợi ý công thức nấu ăn dựa trên những gì bạn có. Bạn có thể nhắc nhở trong thành phần hoặc tải lên hình ảnh về những gì bạn có trong tủ lạnh. 

Bạn có thể tự hỏi, chúng ta có thực sự cần một hệ thống như vậy không? Hệ thống gợi ý công thức nấu ăn AI mang lại nhiều lợi ích như giảm lãng phí thực phẩm bằng cách tận dụng tốt các thành phần có sẵn và tăng sự đa dạng cho bữa ăn với các món ăn ngon. Chúng cũng có thể giúp bạn duy trì chế độ ăn uống cân bằng. Ví dụ, các kế hoạch bữa ăn được cá nhân hóa do trình tạo công thức nấu ăn AI gợi ý có thể giúp bạn đạt được mục tiêu thể dục. Các hệ thống này cũng có thể giúp việc nấu ăn trở nên thú vị và sáng tạo hơn rất nhiều.

Các công ty khởi nghiệp đổi mới với AI trong ngành dinh dưỡng

Có rất nhiều công trình hấp dẫn đang được thực hiện trong ngành thực phẩm và dinh dưỡng liên quan đến AI. Chúng ta hãy cùng xem xét một số công ty khởi nghiệp đang tích hợp AI vào thực phẩm mà chúng ta ăn hàng ngày. 

Journey Foods , một công ty khởi nghiệp có trụ sở tại Hoa Kỳ, cung cấp thông tin về thành phần để phát triển và ra mắt các sản phẩm thực phẩm đóng gói mới. Nền tảng khoa học dữ liệu của họ, JourneyAI, phân tích hàng triệu thành phần và dữ liệu chuỗi cung ứng để tìm ra thành phần lý tưởng cho từng sản phẩm. Nó thu thập và lưu trữ lượng lớn dữ liệu về hóa chất và chất dinh dưỡng để tạo ra các công thức tốt nhất cho các sản phẩm thực phẩm. Nền tảng này cũng cho phép các công ty sản xuất thực phẩm đóng gói quản lý tốt hơn toàn bộ vòng đời sản phẩm thông qua khám phá thực phẩm dựa trên dữ liệu.

Một công ty khởi nghiệp sáng tạo khác trong ngành dinh dưỡng là Viome . Viome sử dụng trí tuệ nhân tạo và công nghệ giải trình tự mRNA để đưa ra các khuyến nghị về dinh dưỡng và sức khỏe được cá nhân hóa. Họ cung cấp các xét nghiệm tại nhà để phân tích hệ vi sinh vật và biểu hiện gen để đưa ra những hiểu biết chính xác về sức khỏe của một cá nhân. Những hiểu biết này giúp xác định nguyên nhân cơ bản gây mất cân bằng vi khuẩn và tình trạng viêm. Dựa trên thông tin này, Viome kê đơn các chất bổ sung và khuyến nghị về chế độ ăn uống được thiết kế riêng phù hợp với đặc điểm sinh hóa riêng biệt của mỗi người. Bằng cách tập trung vào việc ngăn ngừa các bệnh mãn tính và giải quyết các vấn đề sức khỏe gốc rễ, Viome giúp việc quản lý sức khỏe tiên tiến trở nên dễ tiếp cận và được cá nhân hóa.

‍

Cân nhắc những nhược điểm của chuyên gia dinh dưỡng AI

Trong khi các hệ thống dinh dưỡng được tăng cường AI mang lại nhiều lợi ích, chúng ta cũng cần hiểu một số nhược điểm của chúng. Một vấn đề lớn là quyền riêng tư và bảo mật dữ liệu. Các hệ thống này cần truy cập vào thông tin sức khỏe và chế độ ăn uống cá nhân nhạy cảm. Nếu dữ liệu này không được bảo vệ tốt, nó có thể bị sử dụng sai mục đích hoặc bị đánh cắp. 

Ngoài ra, còn có mối lo ngại về sự thiên vị trong các thuật toán AI . Nếu dữ liệu đào tạo không đủ đa dạng, các khuyến nghị có thể không chính xác với tất cả mọi người, có khả năng dẫn đến lời khuyên kém cho một số nhóm người nhất định. Một vấn đề khác là nguy cơ trở nên quá phụ thuộc vào công nghệ. AI có thể cung cấp những hiểu biết hữu ích, nhưng nó không nên thay thế chuyên môn của các chuyên gia dinh dưỡng và nhà cung cấp dịch vụ chăm sóc sức khỏe. 

Tác động đến ngành y tế

Hệ thống theo dõi dinh dưỡng và chuyên gia dinh dưỡng hỗ trợ bởi AI được thiết lập để định hình lại ngành y tế, thay đổi vai trò của chuyên gia dinh dưỡng và chuyên gia chăm sóc sức khỏe . Chúng cũng cung cấp cho công chúng nhiều lựa chọn hơn khi nói đến việc nhận lời khuyên về lượng dinh dưỡng hấp thụ. Khoảng 40% mọi người không cảm thấy cần phải nói chuyện với bác sĩ trước khi thêm một chất bổ sung vào thói quen hàng ngày của họ. AI giúp dễ dàng nhận được ý kiến của chuyên gia và có thể khuyến khích công chúng tiếp thu nhiều ý kiến hơn trước khi thực hiện thay đổi đối với lượng dinh dưỡng hấp thụ.

Có khả năng là một sự chuyển đổi AI có thể thay đổi cơ bản cách thức quản lý dinh dưỡng và chế độ ăn uống. Alexandra Kaplan , một chuyên gia dinh dưỡng tại Core Nutrition có trụ sở tại Westchester, New York, tuyên bố, "Giả sử nó chính xác (AI), nó có thể rất hữu ích vì nó sẽ giúp tôi biết chính xác phần nào có trên đĩa và sau đó là những gì có trong thức ăn, do đó, bệnh nhân có thể biết họ đang ăn gì trong bữa ăn đó."

Thay vì thay thế các chuyên gia dinh dưỡng, AI có thể đóng vai trò là một công cụ mạnh mẽ bổ sung cho chuyên môn của họ. AI có thể cung cấp thông tin chi tiết dựa trên dữ liệu có thể hỗ trợ việc ra quyết định lâm sàng, giúp các chuyên gia dinh dưỡng xây dựng các kế hoạch điều trị hiệu quả hơn. Ví dụ, AI có thể xác định các mô hình trong thói quen ăn uống của bệnh nhân góp phần gây ra các bệnh mãn tính và cho phép các chuyên gia dinh dưỡng can thiệp sớm hơn và hiệu quả hơn. 

Tóm tắt về AI trong dinh dưỡng

Tầm nhìn máy tính và AI có thể giúp theo dõi những gì chúng ta ăn dễ dàng hơn nhiều và thậm chí có thể trở thành chuyên gia dinh dưỡng cá nhân của bạn. Những công nghệ này có thể được sử dụng để giúp cải thiện sức khỏe của bệnh nhân bằng cách cung cấp chế độ theo dõi chính xác và kế hoạch ăn kiêng phù hợp, đồng thời giảm chi phí chăm sóc sức khỏe bằng cách làm cho hầu hết các quy trình phức tạp của chuyên gia dinh dưỡng trở nên hiệu quả hơn. Mặc dù AI có một số hạn chế, như các vấn đề về độ chính xác và thiếu sự tiếp xúc trực tiếp của con người, nhưng các cải tiến của AI có thể bổ sung cho chuyên môn của con người và nâng cao chất lượng chăm sóc dinh dưỡng nói chung. Chúng ta vẫn có thể còn cách xa những máy sao chép thực phẩm của Star Trek, nhưng AI trong dinh dưỡng đang định hình lại tương lai.

Hãy cùng nhau đổi mới! Khám phá kho lưu trữ GitHub của chúng tôi để xem những đóng góp của chúng tôi cho AI. Khám phá cách chúng tôi đang định nghĩa lại các ngành công nghiệp như sản xuất và chăm sóc sức khỏe bằng công nghệ AI tiên tiến. 🚀