تقنية الذكاء الاصطناعي تكشف الأسرار الكيميائية لنبيذ بوردو

أجرى باحثون من جامعة جنيف (UNIGE)، بالتعاون مع معهد علوم الكروم والنبيذ في جامعة بوردو، تحديداً دقيقاً لتواقيع كيميائية مميزة في النبيذ الأحمر من سبع مزارع بارزة في بوردو. ويُمثل هذا الإنجاز تقدماً كبيراً في علم صناعة النبيذ، حيث يدمج بين الأساليب التقليدية وتقنيات الذكاء الاصطناعي الحديثة.

الموزاييك المعقد لكيمياء النبيذ

يتأثر تركيب النبيذ، وهو مزيج دقيق من آلاف الجزيئات، بالعديد من العوامل. وتُعد تربة التكوين، ونوع العنب، وممارسات صناعة النبيذ عوامل حاسمة في تشكيل الملف الشخصي الفريد للنبيذ. تخلق هذه المتغيرات موزاييكاً معقداً جعل من الصعب تقليدياً تحديد أصل النبيذ بناءً على الذوق وحده. ومع ذلك، ومع تزايد قضايا تغير المناخ، وتغير تفضيلات المستهلكين، وارتفاع حالات تزوير النبيذ، شعرت الصناعة بحاجة ملحة إلى طرق تحديد أكثر تطوراً.

علق البروفيسور ألكسندر بوج من جامعة جنيف على التحديات التاريخية التي واجهتها صناعة النبيذ، مشدداً على تعقيد الأساليب التقليدية مثل كروماتوغرافيا الغاز. تتضمن هذه التقنية أنبوباً بطول 30 متراً ومطياف كتلة، وقد كانت أساسية في فصل وتحديد المكونات الجزيئية للنبيذ. ومع ذلك، نظراً للعدد الهائل من الجزيئات في النبيذ، كان إنشاء تحليل شامل يشبه البحث عن إبرة في كومة قش.

الذكاء الاصطناعي يلتقي بعلم صناعة النبيذ

جاء هذا الاختراق من خلال التكامل المبتكر بين مخططات الكروماتوغرافيا وأدوات الذكاء الاصطناعي. حلل فريق البحث، الذي شمل البروفيسور ستيفاني مارتشاند من بوردو، مخططات كروماتوغرافيا لـ 80 نبيذاً أحمر تمتد عبر 12 عاماً (1990–2007) ومصدرة من سبع مزارع في بوردو. ومن خلال تطبيق التعلم الآلي، وهو فرع من الذكاء الاصطناعي يركز على التعرف على الأنماط في مجموعات البيانات، تمكّنوا من تحويل المخططات الكروماتوغرافية الضخمة والمعقدة إلى بيانات قابلة للإدارة.

شرح مايكل شارتنر، الباحث ما بعد الدكتوراه السابق في جامعة جنيف، نهجهم. وبدلاً من عزل قمم جزيئية محددة، استخدم الفريق تقليل الأبعاد، مما يبسط مجموعات البيانات الكبيرة. مكّن هذا الأسلوبهم من ضغط مخطط كروماتوغرافيا كل نبيذ، الذي يتكون من ما يصل إلى 30,000 نقطة بيانات، في إحداثيين فقط، X و Y، مما يصفى بشكل فعال المتغيرات غير الضرورية.

كانت النتائج مذهلة. عند رسمها على رسم بياني، تجمعت wines من كل مزرعة في سبع مجموعات متميزة بناءً على التشابه الكيميائي. أكد هذا النمط أن نبيذ كل مزرعة يمتلك توقيعاً كيميائياً فريداً وكشف عن ارتباطات جغرافية. تجمعت wines من ثلاث مزارع على جانب واحد من الرسم البياني، بينما تجمع تلك من أربع مزارع أخرى على الجانب المقابل، مما يعكس التوزيع الجغرافي لهذه المزارع على ضفتي نهر غارون.

يُعد هذا الاكتشاف قفزة إلى الأمام في فهم هوية النبيذ وخصائصه الحسية. ويؤكد أن الهوية الكيميائية للنبيذ لا تُحدد فقط بعدد قليل من الجزيئات، بل بمجموعة واسعة من المركبات الكيميائية. الآثار العملية لهذا البحث هائلة. بالنسبة لصناعة النبيذ، يعني ذلك اتخاذ قرارات أكثر استنارة وتعزيز القدرات في مكافحة التزوير. بالنسبة للمستهلكين، يعد ذلك بضمان أكبر للأصالة والجودة.

مستقبل يصنعه العلم والتقاليد

وختم الباحثون نتائجهم مشيرين إلى إمكانية منهجهم المدعوم بالذكاء الاصطناعي في تحديد الأصل الجغرافي للنبيذ بدقة غير مسبوقة. يفتح هذا التآزر بين علم النبيذ التقليدي وتكنولوجيا الذكاء الاصطناعي المتطورة آفاقاً جديدة لضمان الجودة والأصالة في صناعة النبيذ. ويضع سابقة لقطاعات أخرى حيث تكون أصل المنتج وأصالته أمرين بالغَي الأهمية.

في المشهد المتطور باستمرار لعلم النبيذ، يُعد هذا البحث شاهداً على قوة التعاون متعدد التخصصات، الذي يدمج فن صناعة النبيذ مع دقة الذكاء الاصطناعي. ومع مواجهة الصناعة لتحديات وفرص جديدة، ستشكل هذه النهج المبتكرة بلا شك مستقبلها، مع الحفاظ على التقاليد واحتضان تقدم التكنولوجيا الحديثة.