Roboottinen ‘kokki’ koulutettu maistamaan ruokaa

Cambridgen yliopiston tutkijaryhmä on luonut robotti-“kokin”, joka on koulutettu maistamaan ruokaa eri vaiheissa pureskeluprosessissa. Sen maistellessa ruokaa, robotti määrittää, onko se tarpeeksi maustettu.

Tulokset julkaistiin Frontiers in Robotics & AI -julkaisussa.

Pureskeluprosessin automatisointi

Tutkimusryhmä työskenteli kotitalousvälinevalmistaja Bekon kanssa kouluttaakseen robotti-kokin arvioimaan ruuan suolaisuutta pureskeluprosessin aikana. Tämä prosessi on samanlainen kuin se, mitä ihmiset tekevät.

Uudet edistysaskeleet voivat auttaa kehittämään automaattisia tai puoliautomaattisia ruuan valmistusmenetelmiä, joissa robotit voivat määrittää, mikä maistuu hyvältä tai ei.

Ihmiset käyvät läpi monimutkaisen prosessin ruokaa pureskiessa, jolloin huomaamme muutoksia tekstuurissa ja maussa. Robotti-kokki maistoi yhdeksän eri versiota munakkaasta ja tomaatista, ja se teki niin kolmessa eri vaiheessa pureskeluprosessissa. Tuloksena oli “maku-kartat” eri ruokalajeista.

“Maista mennessä” -lähestymistapa osoittautui parantavan robotin kykyä arvioida nopeasti ja tarkasti ruuan suolaisuutta verrattuna olemassa oleviin sähköisiin maku-tekniikoihin. Robotti oli myös aikaisemmin koulutettu valmistamaan munakkaasta ihmisten maku-palautteen perusteella.

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

Grzegorz Sochacki on tutkimuksen ensisijainen tekijä Cambridgen insinööritieteellisestä tiedekunnasta.

“Useimmat kotikokit tuntevat käsitteen “maista mennessä” – tarkistaa ruokaa valmistusprosessin aikana, onko maku tasapainossa”, sanoi Sochacki. “Jos robotteja käytetään tiettyjen ruuan valmistusvaiheiden osalla, on tärkeää, että ne pystyvät “maistamaan”, mitä ne kokkaavat.”

Tohtori Arsen Abdulali on yhteisTekijä myös insinööritieteellisestä tiedekunnasta.

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

Tutkijaryhmä kuuluu Cambridgen bio-inspiroidun robotiikan laboratorioon, jonka johtaa professori Fumiya Iida insinööritieteellisestä tiedekunnasta. Tämä laboratorio työskentelee kouluttaakseen robotteja suorittamaan tehtäviä, jotka ovat ihmisille helppoja, mutta ovat vaikeita robotteja varten. Yksi näistä tehtävistä on ruuan valmistus.

“Tarvitsimme jotain halpaa, pienikokoista ja nopeaa lisätäksemme robottiimme, jotta se voisi tehdä maistelun: se tarvitsi olla tarpeeksi halpa käytettäväksi keittiössä, tarpeeksi pieni robottiin ja tarpeeksi nopea käytettäväksi ruuan valmistuksen aikana”, sanoi Sochacki.

Robotti-kokin rakentaminen ja koulutus

Tutkijat kiinnittivät johtavuusanturin, joka toimii suolaisuuden anturina, robottiin. Tämä mahdollisti robotin jäljitellä ihmisen pureskelu- ja maisteluprosessia. Kun tutkijat valmistivat munakkaan ja tomaatin ruoat, he vaihtelivat tomaattien määrää ja suolan määrää kussakin.

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 osoitus konseptista, mutta tutkijat uskovat, että robotit pystyvät lopulta luomaan ruokaa, josta ihmiset nauttivat. Ne voivat jopa tuottaa henkilökohtaista ruokaa yksilöiden makuun perustuen.

“Kun robotti oppii kokkaamaan, kuten mikä tahansa muu kokki, se tarvitsee osoituksia siitä, miten hyvin se teki”, sanoi Abdulali. “Halumme, että robotit ymmärtävät makukäsitteen, mikä tekee heistä parempia kokkeja. Kokeessamme robotti pystyy “näkemään” eron ruoassa, 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 avustetuissa asuinkodeissa tulevaisuudessa. Tämä tulos on askel eteenpäin robotti-kokkien kehityksessä, ja käyttämällä koneoppimis- ja syväoppimisalgoritmeja, pureskelu auttaa robotti-kokkeja säätämään maun eri ruokalajeja ja käyttäjiä varten.”

Tutkimus sai tukea Bekolta ja insinööri- ja fysiikan tutkimusneuvostolta (EPSRC), joka on osa UK Research and Innovation (UKRI):a.