CYBER-PHYSICAL COMPONENTS OF FOOD META-ENGINEERING

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

In the modern world, the problem of providing the population with high-quality food products is becoming increasingly important. This is due to a number of factors, such as the growth of the Earth’s population, globalization, which introduces significant changes in the usual models and structure of nutrition, insufficient efficiency of traditional technologies for processing agricultural products, etc. An important element in solving the problem is the use of cyber-physical systems (CPS), which are the integration of computing, physical and network components into private processes and system technologies. In the food industry, CPS are used in the management of production lines, product quality control, logistics, predictive models of demand, and contribute to the personalization of nutrition. In the future, the development of CPS and artificial intelligence technologies can lead to the creation of fully autonomous food production, where robot-assisted technologies will manage all processes - from growing raw materials to delivering finished products.

About the authors

A. G Galstyan

All-Russian Research Institute of Dairy Industry

Author for correspondence.
Email: a_galstyan@vnimi.org
Moscow, Russia

A. N Petrov

All-Russian Research Institute of Dairy Industry

Email: a_petrov@vnimi.org
Moscow, Russia

E. A Yurova

All-Russian Research Institute of Dairy Industry

Email: e_yurova@vnimi.org
Moscow, Russia

Z. S Zobkova

All-Russian Research Institute of Dairy Industry

Email: z_zobkova@vnimi.org
Moscow, Russia

N. S Pryanichnikova

All-Russian Research Institute of Dairy Industry

Email: n_pryanichnikova@vnimi.org
Moscow, Russia

S. A Filchakova

All-Russian Research Institute of Dairy Industry

Email: s_filchakova@vnimi.org
Moscow, Russia

References

  1. Lee E.A. Cyber Physical Systems: Design Challenges. 11th IEEE International Symposium on Object and Component-Oriented Real-Time Distributed Computing (ISORC). 2008, рр. 363–369. doi: 10.1109/ISORC.2008.25
  2. Rajkumar R., Lee I., Sha L. & Stankovic J. Cyber-physical systems: The next computing revolution. In Proceedings of the 47th Design Automation Conference 2010, pp. 731–736. doi: 10.1145/1837274.1837461
  3. United Nations. World Population Prospects 2019. Department of Economic and Social Affairs. https://www.un.org/development/desa/pd/news/world-population-prospects-2019-0
  4. Godfray H.C., Beddington J.R., Crute I.R. et al. Food security: the challenge of feeding 9 billion people // Science. 2010, Feb. 12, 327(5967):812-8. doi: 10.1126/science.1185383
  5. Taleb N.N. The Black Swan: The Impact of the Highly Improbable. New York: Random House, 2007.
  6. Sterman J. Business Dynamics: Systems thinking and modelling for a complex world. New York: Irwin McGraw-Hill, 2000.
  7. FAO. The State of Food Security and Nutrition in the World. Food and Agriculture Organization of the United Nations. 2021. https://openknowledge.fao.org/server/api/core/bitstreams/67b1e9c7-1a7f-4dc6-a19e-f6472a4ea83a/content
  8. Rockström J., Steffen W., Noone K. et al. A safe operating space for humanity // Nature. 2009, vol. 461, pp. 472–475. https://doi.org/10.1038/461472a
  9. Brynjolfsson E., McAfee A. The second machine age: Work, progress, and prosperity in a time of brilliant technologies. New York: W.W. Norton & Co., 2014.
  10. Marchant G., Wallach W. Governing the governance of emerging technologies // In: Innovative Governance Models for Emerging Technologies. London:Edward Elgar Publishing Ltd., 2013. Pp. 136–152. https://doi.org/10.4337/9781782545644.00013
  11. https://ru.wikipedia.org/wiki/Поколение_Альфа
  12. Bostrom N., Yudkowsky E. (2014). The Ethics of Artificial Intelligence // In: K. Frankish, & W.M. Ramsey (Eds.). The Cambridge Handbook of Artificial Intelligence. Cambridge University Press. Рp. 316–334. https://doi.org/10.1017/CBO9781139046855.020
  13. Chengyan Xu, Siegrist М., Hartmann Ch. The application of virtual reality in food consumer behavior research: A systematic review // Trends in Food Science & Technology. 2012, vol. 116, pp. 533–544. https://doi.org/10.1016/j.tifs.2021.07.015
  14. O’Neil C. Weapons of Math Destruction: How Big Data Increases Inequality and Threatens Democracy. New York: Crown Publishers, 2016.
  15. Mystakidis S. Metaverse. Encyclopedia, 2(1). 2022. 486–497. https://doi.org/10.3390/encyclopedia2010031
  16. Smart Food Industry: The Blockchain for Food and Agriculture. Elsevier, 2023. DOI: https://doi.org/10.1201/9781003231059
  17. Mavani N.R., Ali J.M., Othman S. et al. Application of Artificial Intelligence in Food Industrya Guideline // Food Eng. Rev. 2022, no. 14, pp. 134–175. https://doi.org/10.1007/s12393-021-09290-z
  18. McClements D.J. Future Foods: How Modern Science Is Transforming the Way We Eat. 1st ed. Copernicus: Cham, Switzerland, 2019.
  19. Chan D. L.-K. et al. Technical, commercial, and regulatory challenges of cellular agriculture forseafood production // Trends Food Sci. Technol. 2024, no.144, 104341. doi: 10.1016/j.tifs.2024.104341
  20. Zeevi D. et al. (2015) Personalized Nutrition by Prediction of Glycemic Responses // Cell. 2015, no. 163(5), pp. 1079–1094. doi: 10.1016/j.cell.2015.11.001
  21. Bush C.L. et al. Advances in Genetic and Wearable Sensor Technology in Personalized Nutrition // Genes. 2020, no. 11(3), 263. doi: 10.3390/genes11030263
  22. Oфициальный сайт национальной системы маркировки и прослеживаемости продукции “Честный знак”. https://markirovka.ru
  23. Newell S., Marabelli M. Strategic opportunities (and challenges) of algorithmic decision-making: A call for action on the long-term societal effects of ‘datification’ // The Journal of Strategic Information Systems. 2015, no. 24(1), pp. 3–14. doi: 10.1016/j.jsis.2015.02.001
  24. Галстян А.Г., Аксёнова Л.М., Лисицын А.Б. и др. Современные подходы к хранению и эффективной переработке сельскохозяйственной продукции для получения высококачественных пищевых продуктов // Вестник Российской академии наук. 2019. № 5. С. 539–542. Galstyan A.G., Aksenova L.M., Lisitsyn A.B. et al. Modern approaches to storage and efficient processing of agricultural products to obtain high-quality food products // Bulletin of the Russian Academy of Sciences. 2019, no. 5, pp. 539–542.
  25. https://dealroom.co/blog/the-state-of-european-food-tech-2018
  26. Семипятный В.К. Принципы метааналитической декомпозиции при формировании цифровых идентификационных профилей пищевых систем. Дисс. на соискание учёной степени доктора технических наук. М.: Федеральный научный центр пищевых систем им. В.М. Горбатова, 2022. Semipyatny V.K. Principles of meta-analytic decomposition in the emergence of digital food system profiles. Diss. for a doctorate degree in technical sciences. M.: Federal Scientific Center for Food Systems named after. V.M. Gorbatov, 2022.
  27. Агаркова Е.Ю. Разработка комплексной стратегии трансформации вторичного молочного сырья для реализации новых биотехнологических решений в молочной промышленности. Дисс. на соискание учёной степени доктора технических наук. М.: Федеральный научный центр пищевых систем им. В.М. Горбатова РАН, 2023. Agarkova E.Yu. Development of a comprehensive strategy for the transformation of secondary dairy raw materials for the implementation of new biotechnological solutions in the dairy industry. Diss. for the degree of Doctor of Technical Sciences. M.: Federal Scientific Center for Food Systems named after. V.M. Gorbatov, 2023.
  28. WHO official website. https://www.who.int/ru

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».