Explorando la aplicación de las redes neuronales en la detección y cuantificación de residuos orgánicos: un aporte de la inteligencia artificial a la economía circular

Autores/as

  • Nelson Mauricio Reyes Castaño Universidad de América
  • Angélica María Alzate Ibáñez Universidad de América

DOI:

https://doi.org/10.26507/paper.2851

Palabras clave:

economia circular, Pérdidas de alimentos, Sostenibilidad, cadena alimentaria, redes neuronales

Resumen

La transición hacia un modelo de economía de ciclo cerrado en la cadena agroalimentaria ha hecho evidente la necesidad de desarrollar soluciones innovadoras, que permitan el aprovechamiento de las pérdidas y los desperdicios de alimentos, el uso sostenible de los recursos, y la reducción del impacto ambiental en las diferentes etapas de la cadena productiva. Este trabajo presenta la detección y clasificación de los residuos de alimentos generados en centros de distribución y de retail de alimentos, mediante la aplicación de herramientas de inteligencia artificial. La investigación se basa en la recopilación de datos de los residuos generados de la distribución y comercialización de frutas y verduras en la ciudad de Bogotá. El conjunto de imágenes se procesa a través de técnicas de aprendizaje profundo con bloques de segmentación compilados en Python para la detección, clasificación y categorización de los desperdicios en diferentes escenarios de prueba. Los resultados obtenidos pueden ser utilizados para la predicción del comportamiento de los residuos generados en la etapa de distribución y retail de la cadena de suministro, y el análisis de posibles estrategias de aprovechamiento en el modelo de economía circular. Como trabajo futuro se espera que la integración de las herramientas de inteligencia artificial contribuya a la mejora en la eficacia y eficiencia en la gestión de residuos, y al logro de los objetivos de sostenibilidad de la cadena agroalimentaria.

Descargas

Los datos de descargas todavía no están disponibles.

Citas

Cheng, G., Yuan, X., Yao, X., Yan, K., Zeng, Q., & Han, J. (2022). Towards large-scale small object detection: Survey and benchmarks. arXiv preprint arXiv:2207.14096. https://doi.org/10.48550/arXiv.2207.14096

de Jesús, R. J., José, A. H. A., Francisco, J. Á. C., Juan, M. S. C., & Meléndez-Ramírez, A. (2016). Sistema sensor para el monitoreo ambiental basado en redes Neuronales. Ingeniería, investigación y tecnología, 17(2), 211-222. https://doi.org/10.1016/j.riit.2016.06.006

Dhanya, V. G., Subeesh, A., Kushwaha, N. L., Vishwakarma, D. K., Kumar, T. N., Ritika, G., & Singh, A. N. (2022). Deep learning based computer vision approaches for smart agricultural applications. Artificial Intelligence in Agriculture. https://doi.org/10.1016/j.aiia.2022.09.007

Imbert, E. (2017). Food waste valorization options: Opportunities from the bioeconomy. Open Agriculture, 2(1), 195-204.

Krizhevsky, A., Sutskever, I., & Hinton, G. E. (2017). Imagenet classification with deep convolutional neural networks. Communications of the ACM, 60(6), 84-90. https://doi.org/10.1145/3065386

LeCun, Y., Bottou, L., Bengio, Y. and Haffner, P. (1998) Gradient-Based Learning Applied to Document Recognition. Proceedings of the IEEE, 86, 2278-2324. http://dx.doi.org/10.1109/5.726791

Melnyk, A., Kuklińska, K., Wolska, L., & Namieśnik, J. (2014). Chemical pollution and toxicity of water samples from stream receiving leachate from controlled municipal solid waste (MSW) landfill. Environmental Research, 135, 253-261. https://doi.org/10.1016/j.envres.2014.09.010

Pieroni, M. P., McAloone, T. C., & Pigosso, D. C. (2019). Business model innovation for circular economy and sustainability: A review of approaches. Journal of cleaner production, 215, 198-216. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2019.01.036

Qu, T., Zhang, Q., & Sun, S. (2017). Vehicle detection from high-resolution aerial images using spatial pyramid pooling-based deep convolutional neural networks. Multimedia Tools and Applications, 76, 21651-21663. https://doi.org/10.1007/s11042-016-4043-5

Russakovsky, O., Deng, J., Su, H., Krause, J., Satheesh, S., Ma, S., ... & Fei-Fei, L. (2015). Imagenet large scale visual recognition challenge. International journal of computer vision, 115, 211-252. https://doi.org/10.1007/s11263-015-0816-y

Valoppi, F., Agustin, M., Abik, F., Morais de Carvalho, D., Sithole, J., Bhattarai, M., ... & Mikkonen, K. S. (2021). Insight on current advances in food science and technology for feeding the world population. Frontiers in sustainable food systems, 5, 626227. https://doi.org/10.3389/fsufs.2021.626227

Goodfellow, I., Bengio, Y., & Courville, A. (2016). Deep Learning. MIT Press.

Keras: The Python Deep Learning Library. Available Online: https://keras.io/ (Acceced on sep. 2018).,pp108

MacQueen, J. B. (1967). Some methods for classification and analysis of multivariate observations. Proceedings of the Fifth Berkeley Symposium on Mathematical Statistics and Probability (Vol. 1, pp. 281-297). University of California Press.

Descargas

Publicado

11-09-2023

Cómo citar

[1]
N. M. Reyes Castaño y A. M. Alzate Ibáñez, «Explorando la aplicación de las redes neuronales en la detección y cuantificación de residuos orgánicos: un aporte de la inteligencia artificial a la economía circular », EIEI ACOFI, sep. 2023.
Estadísticas de artículo
Vistas de resúmenes
Vistas de PDF
Descargas de PDF
Vistas de HTML
Otras vistas
QR Code