用AI抓摻假，好用嗎？

胡椒（Piper nigrum）應該是對全球歷史影響最大的香料了。若不是它，歐洲人不會想要找航道，也就不會發現「新」大陸，亞洲各國也不會因此被佔領與掠奪。很長一段時間，歐洲人根本不知道胡椒是如何種植與栽培，只能靠著商人進口。

也因此，胡椒在當時是很貴的！雖然那麼貴，但是人們還是著迷於胡椒的好滋味，於是就有不肖商人製作假胡椒，比如說，在胡椒粉裡面加入「地上的灰塵」（floor sweepings），這種行為遠在十九世紀初，就已經被人揭發了。

現在胡椒很便宜了，應該不會有人造假了吧？錯了。儘管胡椒已經不像以前那樣昂貴，但是不肖商人還是有的，所以當然還是會發生造假事件。因此，為了荷包、也為了健康，各國都有常設機構負責檢驗食品，以防可能的摻假。

而隨著AI的橫空出世，當然也會有人想到，可以訓練抓摻假的AI。最近的一篇論文就提到，他們訓練人工神經網絡來辨認摻了海泡石的胡椒粉。

在台灣，我只看過黑胡椒與白胡椒粉這兩種。聽說有綠胡椒與紅胡椒，不過不管是黑的、白的、紅的、綠的，其實都是同一種植物的果實，只是紅的是只挑選完全成熟的，黑的是成熟時整串採下來連果肉曬乾，白的是去掉果肉的，綠的則是還沒有成熟時就採下來立刻加工，所以會有顏色的差別。

各種不同的胡椒。圖片取自維基百科

不過，據說紅胡椒因為是完全成熟才採的，所以特別香；由於要精選完全成熟的胡椒才能製作紅胡椒，所以價格當然就比較貴。

在這篇論文裡，他們使用了黑胡椒粉與紅胡椒粉，在裡面摻入不同比例的海泡石粉（0%, 5%, 15%, 30%, 50%），然後用手機拍照，從照片中選出有效特徵去訓練人工神經網絡。

接著，他們讓人工神經網絡去辨認哪些是摻了海泡石粉的胡椒粉。另外，他們還使用了目前正在用的支持向量機做比較。

結果，他們發現，就黑胡椒而言，人工神經網絡略優於傳統的測量法：準確率98.22%（97.77%）、精確度95.56%（94.44%）、靈敏度95.67%（94.62%）、特異性98.89%（98.62%）。至於紅胡椒，則兩者差不多：準確率99.11%、精確度97.78%、靈敏度97.78%（98.00%）、特異性99.44%（99.46%）。

所以，不論是黑胡椒或紅胡椒，人工神經網絡與傳統的測量法其實並沒有誰特別厲害。而人工神經網絡需要比較長的時間訓練，感覺好像並沒有比較好？不過，不測試當然也不會知道。

不過，我倒是對他們使用的「海泡石」很感興趣。論文中只提到「sea foam」，並沒有提供更多的資訊，找了一下，最後猜測應該是俗稱為「Meerschaum」的「水鎂矽酸鹽」（Mg₄Si₆O₁₅(OH)₂·6H₂O）。

海泡石。圖片取自維基百科

所以，這個實驗結果讓我們知道，AI也不是樣樣都好用啦！

參考文獻：

Nargesi, M. H., & Kheiralipour, K. (2024). Visible feature engineering to detect fraud in black and red peppers. Scientific Reports, 14(1), 25417. https://doi.org/10.1038/s41598-024-76617-1