Dünya hızlı bir şekilde gıda krizine doğru giderken sürdürülebilir çözümler üretiliyor, var olan teknolojiler de tarladan çatala uyumlu hale getiriliyor. Bunlardan biri de Dünya Ekonomik Forumu’nun da yer verdiği ve gelecekte daha çok konuşacağımız dijital ikiz (digital twin) teknolojisi [1].
Dijital ikiz teknolojisi, HACCP, dondurarak kurutma gibi gıda sektöründe devrim yaratacak gelişmelerin öncüsü NASA’nın, Apollo 13 uzay aracında meydana gelen patlamayı değerlendirmek üzere yapılan simülasyonda fiziksel modele dijital bileşenleri eklemesiyle başladı [2]. Daha sonraları kazaya yol açan olayların modellenmesinde kullanıldı. Günümüzde de NASA’nın Ay ve Mars’ta sürdürülebilir seyahati ve yerleşimi mümkün kılacak Artemis projesinde zorlu şartların en gerçekçi simülasyonuna yardımcı oluyor.
Kullanımından da tahmin ettiğiniz üzere dijital ikiz, ‘‘bir nesnenin, sürecin, ürünün veya dijitalleştirilebilen herhangi bir şeyin sanal temsilidir’’ [3]. Otomotiv sektöründe kusurların tespiti, inşaat alanında binaların performans değerlendirmesi, madencilikte delme, kırma ve çıkarma işlemleri için de doğru tahminlerin yapılmasını sağlıyor. Tıpta ise “Yaşayan Kalp” adı verilen, bir bireyin kalbinin doğru, tam boyutlu bir modeli gibi gerçekçi organ modelleriyle kan akışını, mekaniğini ve elektriğini hesaba katmada ve yeni cihazları üretmek, ilaç tedavilerini tasarlamak ve test etmek için yeni yollar yaratmada kullanılıyor [4]. Tabi sektörler ve uygulamalarını çoğaltabiliriz.
Dijital ikiz teknolojisinin önemli özelliklerinden biri nesnelerin biyolojik, kimyasal ve fiziksel özelliklerini gerçek zamanlı olarak algılayan sensörlerin kullanılması ve ölçülen bu nesnelerin dijital karşılıklarının doğru ve canlı olmasını sağlamasıdır. Böylece fiziksel sistemde meydana gelen değişiklikler, sanal ikizini eş zamanlı ve sürekli olarak değiştiriyor, sistem için optimum kararların verilmesine yardımcı oluyor [5]. Üreticilerin farklı senaryoları test etmesine ve bir ürünü üretmenin en verimli yolunun belirlenmesine olanak tanırken; gerçek dünyadaki üretimde bir sorun ortaya çıkmadan önce darboğazların veya sorunların belirlenmesini sağlıyor. Bu da dijital ikiz teknolojisini tarladan çatala azaltmaya çalıştığımız sera gazı emisyonları, gıda israfı ve bunlarla ilişkili olarak yetersiz beslenme sorununu azaltma konusunda kullanılabilecek bir teknoloji haline getiriyor [6].
Tüm bunların dışında alışagelmiş ürün geliştirme süreci ve şirketlerin AR-GE departmanlarının yapısını komple değiştirecek gibi duruyor. Dünyada her yıl üretilen yaklaşık 30.000 ürünün %95’i başarısızlıkla sonuçlanıyor [7]. Dijital ikiz ile bu başarısızlık oranı azaltılabilir. Henüz gelişme aşamasında olsa da müşterilerin dijital temsilleri oluşturularak deneyimleri iyileştirilebilir, ürün geliştirme maliyetlerini azaltabilir. Bu konu ile ilgili 12 yıldır yapay zekâ alanında çalışmalar yapan FoodPairing şirketi, tüketicilerin sevdiği ve sevmediği tatları moleküler düzeyde inceleyip tüketicilerin sevebileceği ve daha önce deneyimlemediği aromaları dijital ikiz ile tahmin ederek başarı oranlarını arttırmayı hedefliyor. Ayrıca oluşturulan temsiller kişiselleştirilmiş beslenme modelinin oluşturulmasına yardımcı olarak çeşitli sağlık problemlerinin kontrolünde de önemli rol oynuyor [8].
Gıda sektörünün devleri yapay zekâ ile ilgili yatırımlar yaparken bu konuda da pilot uygulamalar yapılıyor. Gıda alanının en iyi üniversitelerinden Wageningen Üniversitesi de dijital ikiz konusunda proje çalışmalarına başladı [9]. Değişim hızlı ve yakın, yakalamamız şart.
Kaynakça
- World Economic Forum. (2023). How digital twins can help us create a more sustainable future. World Economic Forum.
https://www.weforum.org/agenda/2023/05/digital-twins-manufacturing-sustainability/
- Allen, B. D. (2021). Digital twins and living models at NASA. NASA Technical Reports Server. https://ntrs.nasa.gov/citations/20210023699
- Kshetri, N. (2021). Amplifying the value of blockchain in supply chains: combining with other technologies. In N. Kshetri (Ed.), Blockchain and the Supply Chain: Concepts, Strategies and Practical Applications (pp. 45-64). Elsevier. https://doi.org/10.1016/B978-0-323-89934-5.00003-9
- Attaran, M., & Celik, B. G. (2023). Digital Twin: Benefits, use cases, challenges, and opportunities. Decision Analytics Journal, 6, 100165. 1
- Tzachor, A., Richards, C.E. & Jeen, S. Transforming agrifood production systems and supply chains with digital twins. npj Sci Food 6, 47 (2022). https://doi.org/10.1038/s41538-022-00162-2
- Melesse, T. Y., Franciosi, C., Di Pasquale, V., & Riemma, S. (2023). Analyzing the Implementation of Digital Twins in the Agri-Food Supply Chain. Logistics, 7(2), 33. MDPI AG. Retrieved from http://dx.doi.org/10.3390/logistics7020033
- MIT Professional Education. (2021, September 29). Why 95% of new products miss the mark and how yours can avoid the same fate [Blog]. MIT Professional Education.
- Wang, Y., Lu, C. D., Chen, W., Wang, Q., & Jiang, H. (2023). Digital twin enabled personalized nutrition. Precision Nutrition, 2(1), Article e00030. 11
- https://www.wur.nl/nl/onderzoek-resultaten/kennisonline-onderzoeksprojecten-lnv/soorten-onderzoek/kennisonline/future-sensors-and-digital-twins-to-improve-perishable-food-quality-during-distribution-and-production.htm
Müthiş ,wonderfull!!