KI gegen Lebensmittelwüsten: gesunde Ernährung für Millionen
Weite Teile des Landes, sowohl in den Städten als auch auf dem Land, gelten als "Lebensmittelwüsten", weil sie kaum Zugang zu einer Vielzahl gesunder und preiswerter Lebensmittel haben. Oftmals leben die Menschen in diesen Gebieten auch in größerer Armut.
"In den USA haben wir ein großes Problem mit der ungerechten Verteilung von Ressourcen, das sich auch auf unsere Lebensmittelversorgung auswirkt", sagte Tera Fazzino, außerordentliche Professorin für Psychologie an der Universität von Kansas. "Überall in den USA gibt es Gemeinden, die keinen Zugang zu frischen, gesunden Lebensmitteln haben - manchmal werden sie auch als Lebensmittelwüsten bezeichnet. In diesen Gemeinden sind sie mit abgepackten, übermäßig schmackhaften Lebensmitteln gesättigt und haben nur sehr begrenzte Möglichkeiten für frische, gesunde und nahrhafte Lebensmittel, die wir für ein gesundes und produktives Leben brauchen."
Als Reaktion darauf wird Fazzino zusammen mit einer multidisziplinären Gruppe von Forschern aus mehreren Institutionen ein auf künstlicher Intelligenz basierendes digitales Tool namens NOURISH-Plattform entwickeln, das Unternehmen und Start-ups in Lebensmittelwüsten dabei helfen soll, schätzungsweise 24 Millionen Amerikanern eine nahrhaftere Auswahl an Lebensmitteln zu bieten. Die Arbeit wird durch einen Zuschuss in Höhe von 5 Millionen Dollar vom Convergence Accelerator-Programm der National Science Foundation und des US-Landwirtschaftsministeriums unterstützt und von Laura Schmidt, Professorin an der University of California-San Francisco, geleitet.
"Das Gesamtprojekt wurde mit dem Ziel konzipiert, das Wachstum von Unternehmen für frische Lebensmittel in Gemeinden zu beschleunigen, die nur begrenzten Zugang zu frischen Lebensmitteln haben", sagte Fazzino, die als leitende Wissenschaftlerin im NOURISH-Team tätig ist. "Wir wollen einige geospatiale Analysen und Werkzeuge sowie künstliche Intelligenz einsetzen, um diese Entwicklung zu erleichtern, große Mengen an Informationen zu konsolidieren und Einzelpersonen aus diesen Gemeinden dabei zu helfen, alle Teile miteinander zu verbinden, um frische Lebensmittelgeschäfte an Orten zu gründen oder zu erweitern, an denen es nicht viele gibt."
Das multidisziplinäre und institutionelle Projekt ist an der University of California-San Francisco angesiedelt und umfasst auch die University of California-San Diego, die New York University und das International Center for Food Ontology Operability Data and Semantics (IC-FOODS).
An der KU wird sich die Forschung auf die Lebensmittelpsychologie und den Bereich Lebensmittel-Umwelt konzentrieren - langjährige Forschungsinteressen von Fazzino, der auch als stellvertretender Direktor des Cofrin Logan Center for Addiction Research & Treatment im Life Span Institute der KU tätig ist und dabei geholfen hat, hypergenießbare Lebensmittel zu definieren und zu untersuchen.
"Ich arbeite daran, Datenquellen zu sammeln und mit unserem Informatikteam zusammenzuarbeiten, um Informationen für das zu sammeln, was wir eine 'Opportunity Map' nennen", sagte sie. "Dieses KI-gestützte Tool wird Bereiche vorschlagen, in denen man auf der Grundlage verschiedener Metriken ein Geschäft eröffnen möchte."
Fazzinos Team an der KU wird auch Daten für ein digitales Tool innerhalb der NOURISH-Plattform beschaffen, um Unternehmer, die an der Gründung neuer Lebensmittelunternehmen interessiert sind, mit lokalen Anbietern in ihrer Umgebung - kleinen Bauernhöfen und Erzeugern von frischen Lebensmitteln - zu verbinden und diese Verbindung auf der Produktionsseite direkt zu erleichtern.
Die Datensätze werden vom Supercomputerzentrum der UC San Diego verarbeitet, um staatliche, privatwirtschaftliche und von der Allgemeinheit bereitgestellte Informationen einzubeziehen. Die NOURISH-Plattform wird "dynamische, interaktive Karten lokaler Lebensmittelsysteme in den USA enthalten, die von einem Mobiltelefon aus in mehreren Sprachen zugänglich sind", so die Forscher. Darüber hinaus werden patentierte Empfehlungsalgorithmen die NOURISH-Plattform in die Lage versetzen, Geschäftspläne auf der Grundlage der lokalen Verbraucherpräferenzen in Bezug auf Preis, Komfort und Geschmack anzupassen.
Darüber hinaus leitet Fazzino das landesweite Schulungsprogramm im Rahmen des NOURISH-Programms, um "mehrere Generationen" von Wissenschaftlern auszubilden, die sich für nachhaltige Lebensmittelsysteme interessieren, die einen gerechten Zugang zu frischen und gesunden Lebensmitteln fördern.
"Wir vertreten den Standpunkt, dass der Einsatz von KI und Geomodellierung in Kombination mit intensiver Zusammenarbeit und gemeinschaftsbasiertem Design den gerechten Zugang zu Lebensmitteln erheblich verbessern kann", sagte sie. "Dazu gehört auch, dass wir den Menschen bewusst machen, warum unser Lebensmittelsystem so ist, wie es ist, dass wir seine Ursprünge verstehen und sie darin schulen, Fähigkeiten zu entwickeln, um ein nachhaltiges Lebensmittelsystem auf lange Sicht zu schaffen. Wir konzentrieren uns darauf, wie fortschrittliche Datenwissenschaft und analytische Modellierung diese Probleme angehen können."
Der Ansatz des KU-Forschers umfasst eine kontinuierliche Zusammenarbeit mit dem 4-H-Programm des USDA, einem Landwirtschaftsprogramm für Jugendliche, sowie die Zusammenarbeit mit einer Gruppe, die in mehreren Bundesstaaten an Highschools Geodaten und Lebensmittelkarten erstellt hat.
In den Jahren 2024-25 wird das NOURISH-Team die Plattform in einkommensschwächeren Gebieten in den Bezirken San Diego und Imperial in Kalifornien testen und dann eine landesweite Ausweitung planen.
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