Robotti ‘Kokki’ Koulutettu Maistamaan Ruokaa

Cambridgen yliopiston tutkijaryhmä on luonut robotti “kokin”, joka on koulutettu maistamaan ruokaa eri vaiheissa pureskeluprosessissa. Tutkimuksen tulokset on julkaistu Frontiers in Robotics & AI -julkaisussa.

Tutkimusryhmä työskenteli kotitalousvälinevalmistaja Bekon kanssa kouluttaakseen robotti-kokin arvioimaan ruoan suolaisuutta pureskeluprosessin aikana. Tämä prosessi on samanlainen kuin ihmisillä.

Uudet edistysaskeleet voivat auttaa kehittämään automaattisia tai puoliautomaattisia ruoanvalmistusteknologioita, jolloin robotit voivat määrittää, mikä maistuu hyvältä tai ei.

Ihmiset käyvät läpi monimutkaisen prosessin syödessään ruokaa, jossa huomioimme tekstuurin ja maun muutoksia. Robotti-kokki maistoi yhdeksän eri versiota munakkaasta ja tomaatista, ja se teki niin kolmessa eri vaiheessa pureskeluprosessissa. Tuloksena oli “maistelu” -kartat eri ruoista.

“Maista kun menet” -lähestymistapa osoittautui parantavan robotin kykyä nopeasti ja tarkasti arvioida ruoan suolaisuutta verrattuna olemassa oleviin sähköisiin maistamisteknologioihin. Robotti-kokki oli aiemmin koulutettu valmistamaan munakasta ihmisten makuun perustuen.

Maku on erittäin riippuvainen jokaisen yksilön omista mieltymyksistä, ja parhaat kokit luottavat makuaistiaan tasapainottamaan makuja maistellessaan ruokaa.

Grzegorz Sochacki on tutkimuksen ensimmäinen tekijä Cambridgen insinööriosastolta.

“Useimmat kotikokit ovat tuttuja ajatukselle maistella ruokaa valmistusprosessin aikana, jotta varmistetaan, että maku on oikea”, sanoi Sochacki. “Jos robotteja käytetään tiettyjen ruoanvalmistusprosessien osissa, on tärkeää, että ne osaavat ‘maistaa’ mitä ne valmistavat.”

Tohtori Arsen Abdulali on yhteistyötekijä insinööriosastolta.

“Kun maistamme ruokaa, pureskeluprosessi antaa jatkuvaa palautetta aivoillemme”, sanoi tohtori Abdulali. “Nykyiset sähköiset testausmenetelmät ottavat vain yhden valokuvan homogeenisesta näytteestä, joten halusimme jäljitellä enemmän realistista pureskelu- ja maistamisprosessia robotti-järjestelmässä, mikä tulisi johtamaan maukkaampaan lopputuotteeseen.”

Tutkijaryhmä kuuluu Cambridgen bio-inspiroidun robotiikan laboratorioon, jota johtaa insinööriosaston professori Fumiya Iida. Tämä laboratorio työskentelee kouluttaakseen robotteja suorittamaan tehtäviä, jotka ovat helppoja ihmisille, mutta vaikeita robotille. Yksi näistä tehtävistä on ruoanlaitto.

“Tarvitsimme jotain halpaa, pienikokoista ja nopeaa lisätäksemme robottiin, jotta se voisi maistaa ruokaa: se tarvitsi olla tarpeeksi halpa käytettäväksi keittiössä, tarpeeksi pieni robottiin ja tarpeeksi nopea käytettäväksi ruoanlaiton aikana”, sanoi Sochacki.

Pureskeluprosessin Automatisointi

Tutkijat kiinnittivät johtavuusanturin, joka toimii suolaisuuden anturina, robottiin. Tämä mahdollisti robotin jäljitellä ihmisen pureskeluprosessia. Kun tutkijat valmistivat munakas- ja tomaattiruoat, he muuttivat tomaattien määrää ja suolan määrää jokaisessa ruoassa.

Anturin avulla robotti pystyi “maistamaan” ruokia ruudukkomaisesti ja prosessoi tulokset sekunneissa.

Tutkijat laittivat sitten munaseoksen blenderiin ennen kuin robotti maistoi sitä uudelleen, mikä jäljitteli tekstuurin muutosta, joka johtui pureskelusta.

Tekniikka on edelleen konseptin todistamista, mutta tutkijat uskovat, että robotit pystyvät lopulta valmistamaan ruokaa, jota ihmiset nauttivat. Ne voivat jopa valmistaa henkilökohtaista ruokaa yksilöiden makuun perustuen.

“Kun robotti opettelee kokkaamaan, se tarvitsee merkinnän siitä, miten hyvin se onnistui”, sanoi Abdulali. “Haluumme, että robotit ymmärtävät maun käsitteen, mikä tekee heistä parempia kokkeja. Kokeessamme robotti pystyy ‘näkemään’ ruoan eron, kun sitä pureskellaan, mikä parantaa sen kykyä maistaa.”

Tohtori Muhammad W. Chughtai on vanhempi tutkija Bekossa.

“Bekolla on visio tuoda robotit kotiympäristöön, jotka ovat turvallisia ja helppokäyttöisiä”, hän sanoi. “Uskomme, että robotti-kokkien kehittäminen tulee olemaan tärkeässä roolissa kiireisissä talouksissa ja avustavissa asuinpaikoissa tulevaisuudessa. Tämä tulos on askel eteenpäin robotti-ruoanlaitossa, ja käyttämällä koneoppimis- ja syväoppimisalgoritmeja, pureskelu auttaa robotti-kokkeja sovittamaan maun eri ruokia ja käyttäjiä varten.”

Tutkimus sai tukea Bekolta ja insinööri- ja fysiikan tutkimusneuvostolta (EPSRC), joka on osa UK:n tutkimus- ja innovaatioyhteisöä (UKRI).