ユカリーズ46

1. 「食品ロス」解決をAI冷蔵庫で！
大学名：文京学院大学
チーム名：ユカリーズ46
テーマ提供企業名：Google

2. 目次
• 問題概要と現状
• 認知度調査
• 事例
• 提案・AIの活用と詳細
• 食品ロスを減らすために
• レシピ提案
• まとめ
• おわりに
• 参考資料

3. AIを活用し、あなたが関心のある社会課題の解決策を
提案してください。
食品ロスに着目
解決することで環境保全や飢餓の
解消等が見込まれる深刻な社会問題である
テーマ
3

4. 問題概要
✓食品ロスとは？ → 本来食べられるのに捨てられてしまう食品
✓世界の9人に1人である約8億2000万人が飢えに苦しむ（2019年）
✓発展途上国では貧困や気候変動、紛争など様々な理由で食糧が不足し、
先進国では食品ロスが発生するという「食の不均衡」が起きている
出典：国連広報センター https://www.unic.or.jp/news_press/info/33789/
国連WFP https://ja.wfp.org/news/sofi_report_2019
4

5. ・2011年の世界の食料廃棄量は年間約13億トン
消費のために生産された食料のおおよそ３分の1を廃棄
・日本では2017年の食品ロスは年間612万トン（1人当たり年間約48㎏）
であり、1日当たりに換算すると茶碗約1杯(132ℊ)である
問題概要－２ 5
出典：消費者庁／食品ロス削減関係参考資料令和2年（2020年）6月23日版
※MFC運営事務局にて文章を修正しました

6. 出典：国際連合食糧農業機関（FAO）翻訳・発行 社団法人国際農林業協働協会（JAICAF）
世界の食料ロス と食料廃棄 http://jaicaf.or.jp/fao/publication/shoseki_2011_1.pdf
図１
✓ 日本・中国・韓国での食品ロスの発生原因は
消費段階が約半数
✓ 消費生活における食品ロスが多い
✓ 消費段階での食品ロスの解消が効果的
消費, 46%
流通, 11%
加工, 2%
取扱・貯蔵,
23%
一次生産, 17%
日本・中国・韓国での食品廃棄発生原因
(2011年)
問題概要－３ 6

7. ✓食品ロスは事業系食品ロスと家庭系食品ロスの２種類
現状 7
食品メーカーや小売店での規格外品や売れ
残り、レストランでの食べ残しなど
事業系食品ロス・・・
家庭系食品ロス・・・各家庭での食べ残しや消費期限により捨てら
れるものなど

8. 事業系・家庭系共に、
多くの食品ロスが出ている
543
1653
289
(約35％)
357(約18％)
家庭系
事業系
食品廃棄物等の発生状況
（単位：万トン）
不可食部 可食部(食品ロス)
出典：消費者庁消費者政策課 食品ロス削減関係参考資料
（平成30年６月21日版）
食品廃棄物の総量は2845万トン
そのうち食品ロスは646万トン
（全体に対して約23％）
食品ロスのうち
事業系食品ロスは18％
家庭系食品ロスは35％
（2016年推計）
現状－２
図２
8
※MFC運営事務局にて文章を削除しました

9. 食べ残した
57%
傷んでいた
23%
賞味・消費期限
切れ
11%
美味しくない
3%
その他・無回答
6%
まだ食べられるのに捨てた理由
家庭系食品ロスの要因
アンケート結果（徳島県：2018年）
出典：消費者庁 啓発用ポスター/捨ててしまう理由編（平成30年10月版）
現状－３
食べ残しや鮮度の食品の管理不足
図３
9
※MFC運営事務局にて文章を削除しました

10. 10.1%
25.3%
11.9%
21.6%
8.6%
その他
芋類・根菜類・油科作物
肉・動物性食品
野菜・果物
穀物・豆類
各食品の食品ロスの割合（世界：2019年)
10現状－４
✓ 根菜や芋、油科作物は４分の
１が食品ロス
✓ 野菜、果物は５分の１が食品
ロス
生鮮食品が食品ロスになること
が多い
図４
出典：The state of food and agriculture 2019
※MFC運営事務局にて文章を削除しました

11. 認知度調査
独自のアンケート調査によると
食品ロスを社会問題として認識しているのは
全体の約70％
70%
16%
14%
食品ロスを社会問題として
認識していますか？
はい いいえ どちらでもない
図５
※アンケート調査(大学生対象)（56人） 期間：2020年10月29日～11月13日 方法：Microsoft Forms
11

12. 認知度調査－２
さらに
食品ロスを実際に対策が出来ているのは
全体の約25％
図６
※アンケート調査(大学生対象)（56人） 期間：2020年10月29日～11月13日 方法：Microsoft Forms
12
25%
75%
食品ロスに対して
何か対策を行っていますか？
はい いいえ

13. 13認知度調査－３
◼ 実際に対策として行われていること
✓ 消費期限内に消費できる分だけを購入する
✓ 余り物を別料理にリメイクする
✓ 冷凍保存を活用する
✓ 消費期限を意識して消費する順番を決める
✓ １週間分の献立を決めてから買い物をする
※アンケート調査(大学生対象)（56人） 期間：2020年10月29日～11月13日 方法：Microsoft Forms

14. 食品ロス解決のために
食品ロスの主な理由：食べ残し・食品管理不足
食品管理をAIで！
14

15. 15食品ロス解決のために－２
• 消費段階での食材保存に日常的に使用
• 廃棄物の多くを占める、野菜や植物性食
材を保存
• 冷蔵庫で使えなくなった食材を捨ててし
まった事があると答えた人が半分以上
（図7）
食品ロス解決にあたり、冷蔵庫に着目
なぜ？
図７
※アンケート調査(大学生対象)（56人） 期間：2020年10月29日～11月13日
方法：Microsoft Forms
11%
48%
36%
5%
冷蔵庫で使えなくなった食材を捨てて
しまうことがありますか？
よくある たびたびある あまりない 全くない

16. 事例
食品ロス削減を目的に開発された冷蔵庫関連の製品
16
✓ A商品とB商品
共通点：どこからでもスマホで冷蔵庫の中を確認できる
• A商品は消費期限が近くなると自動通知。
• B商品は冷却機能をアップグレードして食材の鮮度を長持ちさせる
2つの製品の機能は、食品ロスの解消に繋がり得る
※MFC運営事務局にて一部文章を削除・変更しました

17. 2つの製品は大幅に家庭内食品ロスを減らす可能性が高い
事例－２
食品管理に、バーコードが必要
傷むスピードが異なる食材の変化に対応不可
しかし
A商品：
食材の重複を防ぎ、食材が長持ちして消費期限が長くなっ
ても、実際に食材を消費しなければ無意味
B商品：
それぞれの製品に課題がある
17
※MFC運営事務局にて一部文章を変更しました

18. 提案
新たな機能を兼ね備えた冷蔵庫を提案
✓AIの画像認識によって食材の種類や個数、傷み具合などを
判断し、消費期限を設定
✓消費期限が近い食材からレシピを提案。家族構成等から残り
の必要な分の食材をリストアップ（買い物情報提供）
18

19. 19提案－２
なぜAI？
• 食材の傷み具合を人の目で正確に判断するのは難しい
• 食材の傷み具合を随時更新するのはアプリケーションでは不可能
• 人間では処理しきれないデータを処理し、データに基づいた革新的な
提案が出来る
つまり 人間には不可能なことやアプリケーション
では力不足な部分を実現させるためにAIを用いる

20. 冷蔵庫内にカメラを
設置
カメラとAIで食品の
種類を判別
AI上のデータから消
費期限を
設定・管理
一定時間おきに庫内
の写真を撮影し、食
品の傷み具合を確認
AIの活用
具体的なAI活用の大まかな流れとしては以下の７つである。
20
取得したデータを基
に消費期限のデータ
を上書き
消費期限の近い食品
を通知、優先順位を
付ける
優先順位に従い、庫
内の物から作成でき
るレシピを提案

21. AIの活用－２
（７つを具体的に）
1.カメラを設定する
冷蔵庫内をカメラを設置する。AIに処理させる画像データ（重要なデータ）のほとんどは
このカメラ１台から得られる。
2.設置したカメラを用いて食品の種類を判別する
扉の開閉時に撮影した画像データをAIに判別させ、食品の種類や個数、状態
をAIが把握。
3.AIのデータを活用し、大まかな消費期限を設定し、管理
判別した食材の種類とAIが知識として得た消費期限のデータを比較・紐付けし、消費期
限を設定。
21

22. AIの活用－３
4.一定時間おきに庫内の写真を撮影し、食品の傷み具合を更新
撮影から画像を取得。そのデータをAIが認識。知識としていたそれぞれの食品の画像
データと比較し、食品の傷み具合と消費期限を把握。
5.取得したデータを基に消費期限のデータを上書き
傷み具合の確認を一定時間おきに行い、その都度AIのデータを基に食品の状態や消費
期限を把握し、上書き。
22

23. AIの活用－４
6-1.消費期限が近くなった食品をアラーム機能で通知
4と5の作業を繰り返し、消費期限が近くなった食品の発生を、冷蔵庫の音声や連動して
いるスマートフォンアプリで告知。その食品をなるべく早く消費するように利用者に促す。
6-2.消費期限が近い食品から順序付け
6-1の作業を行うと同時に消費期限が近い食品から使用すべき「優先順位」を定める。
この順位付けは、傷みやすさなども含めてAIに総合的に、正確に判断させることで人間
には困難な正確な管理を可能とする。
23

24. 24
7.優先順位に従い、庫内の食品から作成できるレシピを提案
定めた優先順位を基に消費期限が近く、使用すべき食品と庫内の残りの食品からレシピを
AIが作成。スマートフォンや冷蔵庫の画面・音声を利用して通知し食品ロス削減につなげ
る。レシピの使用回数を上げることで、AIが強化学習をしていき、使用者の好みに合い、
効果的に消費期限の近い食品を使用できるレシピを提案できるように修正。
AI技術を活かした冷蔵庫を活用すれば、
食品の管理が効率的になり、
食品ロスを削減。
AIの活用－５

25. AI活用の詳細
①食材の見分け方
◼ AI活用事例：魚図鑑アプリ
• AIによる画像分析を用いて、魚の判別を可能としている
• 類似しているようなものも見分ける事が可能（例えば、真鯛と稚鯛を見分ける事
も可能）
AIの技術を応用し、「教師あり学習」を活用し、食品の特徴を学ばせれば、
食品の種類を正確に見分けることが可能としている。
出典：AI魚図鑑アプリフィッシュ https://fishai.jp/app/
25

26. ②AIによる傷み具合の確認
◼ AI活用事例：きゅうりのサイズ分け
• きゅうり農家のサイズ分けの例がある。
• 3万枚以上の画像を「教師あり学習」させ、きゅうりのサイズ分け業務の
効率化を図ったという実例がある
「教師あり学習」の活用方法は、冷蔵庫内の食品の
傷み具合を確認させることにも応用可能。
出典：日経ビジネス https://business.nikkei.com/atcl/opinion/15/221102/051100577/
26AI活用の詳細－２

27. 27
③データ収集
• 食品の見分け、状態を把握のための「教師あり学習」には多くの教師データが必要
• SNSやインターネット、キャンペーンの活用、卸売り業者などの協力を利用し、食
品の画像データを集める必要がある
• 集めたデータを元に多層化されたニューラルネットワークを用
いて、「教師あり学習」を行う事で、
AIによる食品管理が可能となる
AI活用の詳細－３

28. ２
つ
目
の
画
像
認
識
AI
１つ目の分類AI
種
類
傷
み
具
合
人
参
白
菜
豚
肉
鶏
肉
鯖 鮪
秋
刀
魚
１
○ ②
２ ○
３ ① ○
４ ○
５ ○
６ ○
• ２つのAIを組み合わせて用いることで食品ロスに
対応
• １つ目のAI：種類・個数を判別
• ２つ目のAI：傷み具合を判別
この２つのAIを専門化AIとして活用
• 図8の場合は点線を越えたら警告、太線を越えたら
アウトと通知を出すように仮定。食品の種類やレ
ベルはAIの強化学習によっては何万通りにも増や
せる。
（例えば、人参や鮪は新鮮であり、豚肉は傷みかけ、鯖は食べられな
い状態になっている。）
図８
AI活用の詳細－４ 28

29. 食品ロスを減らすために
２つのAIを組み合わせて活用、データの収集により、家庭レベルで、
冷蔵庫内の使い忘れや、傷みによる食品ロスを防ぐことが可能となる。
さらに効率よく
食品ロスを削減するには？
優先度の高い食品から使用するレシピを提案
できる機能が冷蔵庫に備わっていれば良いの
ではないか？
29

30. レシピ提案 30
1. 消費期限が迫っている食品から料理に使用し、消費期限
切れによる食品ロスを無くす
2. 使い忘れてしまい、食品ロスになる食材を減らす
3. 食事を作るユーザーの日常生活の負担を減らす
• レシピ提案機能を追加する理由

31. 31レシピ提案－２
72%
18%
5%1% 4%
普段夕食を自炊していますか？
ほぼ毎日 週4～5日 週２～3日 週1日 その他
図9
4.0%
7.5%
12.3%
16.4%
17.4%
19.2%
40.8%
44.1%
65.8%
0.0% 20.0% 40.0% 60.0% 80.0%
その他
悩み無し
食材を余らせてしまう
味が決まらない
子供や家族の好き嫌い
調理時間が少ない
後片付けが面倒
レパートリーが少ない
献立を考える事
夕食を作る際の悩みは？図10
調査の結果（ソフトブレーン・フィールド株式会社）
①７割の家庭がほば毎日夕食を作っている。
②献立を考える事に苦労している。
③レパートリーの少なさに悩んでいる人も多い
レシピ提案の機能
ユーザーの負担軽減
+
食品ロスの削減
出典：ソフトブレーン・フィールド株式会社 https://www.sbfield.co.jp/press/20200317-15186/
全国の20代～70代の働く主婦691人を対象にアンケート実施【2020年3月度調査】

32. レシピ提案－３
• AIを活用したレシピ提案の流れ
1.状態管理AIによる順位付けに従い、使用すべき食材をリストアップ。事前に登録さ
れていたデータ（家庭の人数等）を基に作る量なども判断。
2.他の残り食材を組み合わせて作成できるレシピをリスト化。過去の強化学習からユーザーの好
む、その日に適した、人数分の料理の量を計算し、レシピを提案。
3.不足の食材がある場合は、食材の購入をユーザーに促す。
傷み始めている食
材に豚肉と白菜が
ある。
去年の冬は鍋が多
かったから今年も
鍋のレシピで豚肉
と白菜を消費しよ
う。
今日の食事人数は
4人だから豆腐と
ネギが足りない。
豆腐とネギを買う
ように通知を出し
てユーザーにレシ
ピを知らせよう。
• 具体的には
32

33. レシピ提案－４
レシピ提案機能は副次的な効果も生み出し、食品ロス
削減はもちろん、日常生活の改善にも有益
33
レ
シ
ピ
提
案
機
能
食品ロス
解消
レシピのレパー
トリー増加
ユーザーの
負担軽減

34. ✓ AI機能付きの冷蔵庫による効果
• 家庭内食品ロスを削減
• 正確な傷み具合の把握（人間では困難）、食品ロスと
なる前に通知し、食品を消費させる
• レシピ提案でユーザーの負担を軽減
AI機能付き冷蔵庫は、家庭内食品ロス削減に大きく貢献する
34まとめ

35. まとめ－２
70%
30%
AIを用いて食品の傷み具合を判断できるような「機
能のある」冷蔵庫があれば利用したいですか？
はい いいえ
45%
39%
16%
0%
くらくらいまでなら食品ロス対策機能に追加的に
支払いますか？
１万円以下
２万円以下
３万円以下
その他
図11
35
図12
アンケート結果（大学生）
• 70％の人がAIの冷蔵庫を利用してみたいと
考えている
• 2万円程度なら追加的にお金を出せると考え
ている人が多い
つまり
実用化すれば購入が見込まれ、
食品ロスの削減に繋がる
※アンケート調査(大学生対象)（56人）
期間：2020年10月29日～11月13日 方法：Microsoft Forms

36. AIを用いた冷蔵庫で食品
の状態を正確に管理。レ
シピ提案機能も併用し、
食品ロスを減少させる。
実現の可能性
• アンケート調査でも、
興味を持つ人が多い
• 社会としても食品ロス
は緊急に取り組むべき
課題である
今後の課題
• 機能に対するコスト
ダウンの実現
• 家庭系食品ロスだけ
でなく、事業系食品
ロスへの応用
おわりに
今後も社会の一員として食品ロス
に限らず様々な社会問題について
考えていきたいと思います。
ご視聴ありがとうございました。
36

37. 37参考資料
⚫ 企画書 4ページ
国連広報センター
(https://www.unic.or.jp/news_press/info/33789/)
国連WFP
(https://ja.wfp.org/news/sofi_report_201)
⚫ 企画書 5ページ
消費者庁消費者教育推進課 食品ロス削減関係参考資料 (令和2年6月23日版)
(https://www.caa.go.jp/policies/policy/consumer_policy/information/food_loss/efforts/assets/efforts_200623_0001.pdf)
⚫ 企画書 6ページ 図1
編集 国際連合食糧農業機関(FAO) 翻訳・発行 社団法人国際農林業協働協会(JAICAF)
世界の食料ロス と食料廃棄 (http://jaicaf.or.jp/fao/publication/shoseki_2011_1.pdf)
⚫ 企画書 8ページ 図2
消費者庁消費者政策課 食品ロス削減関係参考資料(平成30年６月21日版）
⚫ 企画書 9ページ 図3
消費者庁 啓発用ポスター/捨ててしまう理由編（平成30年10月版）

38. 38参考資料－２
⚫ 企画書 10ページ：図4
The state of food and agriculture 2019
⚫ 企画書 25ページ
B.Creation株式会社 AI魚図鑑アプリフィッシュ
(https://fishai.jp/app/)
⚫ 企画書 26ページ
日本経済新聞ビジネス 開発費2万円 、AIでキュウリを仕分ける農家(2018年5月1日)
(https://business.nikkei.com/atcl/opinion/15/221102/051100577/)
⚫ 企画書 31ページ：図9,図10
ソフトブレーン・フィールド株式会社
(https://www.sbfield.co.jp/press/20200317-15186/)
※MFC運営事務局で一部文章を削除しました