Ρομποτικός ‘Σεφ’ Εκπαιδευμένος να Γευτεί Φαγητό

Μια ομάδα ερευνητών στο Πανεπιστήμιο του Κέιμπριτζ έχει δημιουργήσει ένα ρομποτικό “σεφ” που εκπαιδεύεται να γευτεί φαγητό σε διάφορες φάσεις του διαδικασίας μάσησης. Ενώ γευτεί το φαγητό, ο ρομποτικός σεφ καθορίζει εάν είναι επαρκώς μπαζωμένο.

Το αποτέλεσμα της έρευνας δημοσιεύθηκε στο Frontiers in Robotics & AI.

Αυτοματοποίηση της Διαδικασίας Μάσησης

Η ερευνητική ομάδα συνεργάστηκε με την Beko, einen κατασκευαστή οικιακών συσκευών, για να εκπαιδεύσει τον ρομποτικό σεφ να αξιολογεί την αλμυρότητα ενός πιάτου κατά τη διάρκεια της διαδικασίας μάσησης. Αυτή η διαδικασία είναι παρόμοια με αυτή που εκτελούν οι άνθρωποι.

Οι νέες προοπτικές θα μπορούσαν να βοηθήσουν στην ανάπτυξη αυτοματοποιημένων ή ημι-αυτοματοποιημένων τεχνολογιών παρασκευής φαγητού, με τους ρομπότ να μπορούν να καθορίσουν τι γεύεται καλό ή δεν γεύεται καλό.

Οι άνθρωποι περνούν από μια σύνθετη διαδικασία όταν τρώνε φαγητό, όπου παρατηρούμε αλλαγές στην υφή και τη γεύση. Ο ρομποτικός αντίστοιχος γεύτηκε εννέα παραλλαγές από αυγά και ντομάτες και το έκανε κατά τη διάρκεια τριών διαφορετικών φάσεων της διαδικασίας μάσησης. Το αποτέλεσμα ήταν ‘χάρτες γεύσης’ των διαφορετικών πιάτων.

Η προσέγγιση ‘γεύση κατά την πορεία’ αποδείχθηκε ότι βελτιώνει την ικανότητα του ρομποτικού σεφ να αξιολογεί γρήγορα και ακριβώς την αλμυρότητα ενός πιάτου σε σύγκριση με τις υπάρχουσες ηλεκτρονικές τεχνολογίες γεύσης. Ο ρομποτικός σεφ είχε επίσης προηγουμένως εκπαιδευτεί να φτιάχνει ομελέτες με βάση τις υποδείξεις ανθρώπινων γευσιματών.

Η γεύση εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τις προσωπικές προτιμήσεις του καθενός, και οι καλύτεροι σεφ βασίζονται στην αίσθηση της γεύσης για να ισορροπήσουν τις γεύσεις जबकαι γευσιματών κατά την πορεία.

Ο Grzegorz Sochacki είναι ο πρώτος συγγραφέας του ερευνητικού εργασίου από το Τμήμα Μηχανικής του Κέιμπριτζ.

“Οι περισσότεροι σπιτικοί σεφ θα είναι εξοικειωμένοι με την έννοια της γεύσης κατά την πορεία — ελέγχοντας ένα πιάτο καθ’ όλη τη διάρκεια της διαδικασίας μαγειρέματος για να ελέγξουν αν η ισορροπία των γευσεων είναι σωστή,” είπε ο Sochacki. “Εάν τα ρομπότ θα χρησιμοποιηθούν για ορισμένα аспектs της παρασκευής φαγητού, είναι σημαντικό να μπορούν να ‘γευτούν’ τι μαγειρεύουν.”

Ο Δρ. Arsen Abdulali είναι συν-συγγραφέας επίσης από το Τμήμα Μηχανικής.

“Όταν γευόμαστε, η διαδικασία της μάσησης παρέχει συνεχώς ανατροφοδότηση στο εγκέφαλο μας,” είπε ο Δρ. Abdulali. “Οι τρέχουσες μεθόδους ηλεκτρονικής δοκιμής λαμβάνουν μόνο μια στιγμιαία εικόνα από ένα ομογενοποιημένο δείγμα, οπότε θέλαμε να αναπαράγουμε μια πιο ρεαλιστική διαδικασία μάσησης και γεύσης σε ένα ρομποτικό σύστημα, το οποίο θα οδηγήσει σε ένα πιο γευστικό τελικό προϊόν.”

Η ερευνητική ομάδα ανήκει στο Εργαστήριο Ρομποτικής του Κέιμπριτζ με επικεφαλή τον Καθηγητή Fumiya Iida από το Τμήμα Μηχανικής. Αυτό το εργαστήριο εργάζεται για την εκπαίδευση ρομπότ να εκτελούν εργασίες που οι άνθρωποι τις βρίσκουν εύκολες αλλά αποδεικνύονται δύσκολες για τα ρομπότ. Μια από αυτές τις εργασίες είναι η μαγειρική.

“Χρειαζόμασταν κάτι φτηνό, μικρό και γρήγορο για να προσθέσουμε στο ρομπότ μας, ώστε να μπορέσει να κάνει τη γεύση: έπρεπε να είναι φτηνό enough για να χρησιμοποιηθεί σε μια κουζίνα, μικρό enough για ένα ρομπότ και γρήγορο enough για να χρησιμοποιηθεί κατά τη διάρκεια της μαγειρικής,” είπε ο Sochacki.

Κατασκευή και Εκπαίδευση του Ρομπότ

Οι ερευνητές προσάρμοσαν einen αισθητήρα αγωγιμότητας, ο οποίος λειτουργεί ως αισθητήρας αλμυρότητας, σε einen ρομποτικό βραχίονα. Αυτό επέτρεψε στον ρομποτικό σεφ να μιμηθεί την ανθρώπινη διαδικασία της μάσησης και της γεύσης. Όταν οι ερευνητές ετοίμασαν τα πιάτα με αυγά και ντομάτες, έκαναν διαφορετικές παραλλαγές του αριθμού των ντομάτων και της ποσότητας του αλατιού σε κάθε πιάτο.

Με τον αισθητήρα, ο ρομποτικός σεφ μπορούσε να ‘γευτεί’ τα πιάτα σε μια grid-μορφή και να επεξεργαστεί τα αποτελέσματα σε δευτερόλεπτα.

Οι ερευνητές έβαζαν το μείγμα των αυγών σε einen μπλέντερ πριν από το ρομπότ να γευτεί ξανά, το οποίο μιμούνταν την αλλαγή της υφής που προκαλείται από τη μάσηση.

Η τεχνική είναι ακόμη μια απόδειξη της концепції, αλλά οι ερευνητές πιστεύουν ότι τα ρομπότ θα μπορέσουν τελικά να δημιουργήσουν φαγητό που οι άνθρωποι θα απολαύσουν. Μπορούν ακόμη και να παράγουν προσωπικά φαγητά με βάση τις προτιμήσεις του καθενός.

“Όταν ένα ρομπότ μαθαίνει να μαγειρεύει, όπως και κάθε άλλος σεφ, χρειάζεται ενδείξεις για το πόσο καλά το έκανε,” είπε ο Abdulali. “Θέλουμε τα ρομπότ να κατανοήσουν την έννοια της γεύσης, η οποία θα τα κάνει καλύτερους σεφ. Στην πειραματική μας έρευνα, το ρομπότ μπορεί να ‘δεί’ τη διαφορά στο φαγητό καθώς το μασαίει, το οποίο βελτιώνει την ικανότητά του να γευτεί.”

Ο Δρ. Muhammad W. Chughtai είναι Senior Scientist στην Beko.

“Η Beko έχει μια όραση να φέρει ρομπότ στο οικιακό περιβάλλον που είναι ασφαλή και εύχρηστα,” είπε. “Πιστεύουμε ότι η ανάπτυξη ρομποτικών σεφ θα παίξει σημαντικό ρόλο σε繁忙 hộγια και αναπηρικά σπίτια στο μέλλον. Αυτό το αποτέλεσμα είναι ένα άλμα προς τα εμπρός στη ρομποτική μαγειρική, και με τη χρήση αλγορίθμων μηχανικής μάθησης και βαθιάς μάθησης, η μάσηση θα βοηθήσει τα ρομπότ σεφ να προσαρμόσουν τη γεύση για διαφορετικά πιάτα και χρήστες.”

Η έρευνα έλαβε υποστήριξη από την Beko και το Συμβούλιο Μηχανικής και Φυσικών Επιστημών (EPSRC), το οποίο είναι μέρος του UK Research and Innovation (UKRI).