'Đầu bếp' rô-bốt được huấn luyện nếm thức ăn

Một nhóm các nhà nghiên cứu tại Đại học Cambridge đã tạo ra một "đầu bếp" robot được đào tạo để nếm thức ăn ở các giai đoạn khác nhau của quá trình nhai. Trong khi nếm thức ăn, robot sẽ xác định xem nó đã đủ gia vị chưa. 

Kết quả nghiên cứu đã được công bố trên Biên giới trong Robotics & AI. 

Tự động hóa quá trình nhai

Nhóm nghiên cứu đã làm việc với Beko, một nhà sản xuất thiết bị gia dụng, để huấn luyện robot đầu bếp đánh giá độ mặn của món ăn trong quá trình nhai. Quá trình này tương tự như những gì con người thực hiện. 

Những tiến bộ mới có thể giúp phát triển các công nghệ chuẩn bị thực phẩm tự động hoặc bán tự động, với rô-bốt có thể xác định mùi vị ngon hay không ngon. 

Con người trải qua một quá trình phức tạp khi nhai thức ăn, nơi chúng ta nhận thấy những thay đổi về kết cấu và mùi vị. Đối tác rô-bốt đã nếm chín biến thể của trứng bác và cà chua, và nó đã làm như vậy trong ba giai đoạn khác nhau của quá trình nhai. Kết quả là "bản đồ hương vị" của các món ăn khác nhau. 

Phương pháp 'vừa nếm vừa ăn' đã được chứng minh là giúp cải thiện khả năng của rô-bốt trong việc đánh giá độ mặn của món ăn một cách nhanh chóng và chính xác khi so sánh với các công nghệ nếm điện tử hiện có. Robot trước đây cũng đã được đào tạo để làm món trứng tráng dựa trên phản hồi của người nếm thử. 

Hương vị phụ thuộc rất nhiều vào sở thích riêng của mỗi cá nhân và những đầu bếp giỏi nhất dựa vào cảm giác vị giác của họ để cân bằng hương vị trong khi nếm khi họ di chuyển. 

Grzegorz Sochacki là tác giả đầu tiên của bài báo từ Khoa Kỹ thuật của Cambridge. 

Sochacki cho biết: “Hầu hết các đầu bếp tại gia sẽ quen với khái niệm nếm thử - kiểm tra món ăn trong suốt quá trình nấu để kiểm tra xem hương vị có cân bằng hay không”. “Nếu rô-bốt được sử dụng cho một số khía cạnh của quá trình chuẩn bị thức ăn, thì điều quan trọng là chúng có thể 'nếm' những gì chúng đang nấu."

Tiến sĩ Arsen Abdulali cũng là đồng tác giả từ Khoa Kỹ thuật. 

Tiến sĩ Abdulali cho biết: “Khi chúng ta nếm thử, quá trình nhai cũng cung cấp phản hồi liên tục đến não của chúng ta. “Các phương pháp kiểm tra điện tử hiện tại chỉ lấy một ảnh chụp nhanh duy nhất từ ​​một mẫu đồng nhất, vì vậy chúng tôi muốn tái tạo quy trình nhai và nếm thực tế hơn trong một hệ thống rô-bốt, điều này sẽ tạo ra sản phẩm cuối cùng ngon hơn.”

Nhóm các nhà nghiên cứu thuộc Phòng thí nghiệm Robot lấy cảm hứng từ sinh học của Cambridge do Giáo sư Fumiya Iida của Khoa Kỹ thuật điều hành. Phòng thí nghiệm này hoạt động để huấn luyện rô-bốt thực hiện các nhiệm vụ mà con người thấy dễ dàng nhưng lại tỏ ra khó khăn đối với rô-bốt. Một trong những nhiệm vụ này là nấu ăn. 

Sochacki cho biết: “Chúng tôi cần thứ gì đó rẻ, nhỏ và nhanh để thêm vào robot của mình để nó có thể nếm thử: nó cần phải đủ rẻ để sử dụng trong nhà bếp, đủ nhỏ cho robot và đủ nhanh để sử dụng trong khi nấu ăn”. .

Xây dựng và huấn luyện Robot

Các nhà nghiên cứu đã gắn một đầu dò độ dẫn, hoạt động như một cảm biến độ mặn, vào một cánh tay robot. Điều này cho phép robot bắt chước quá trình nhai và nếm của con người. Khi các nhà nghiên cứu chuẩn bị món trứng bác và món cà chua, họ thay đổi số lượng cà chua và lượng muối trong mỗi món. 

Với đầu dò, robot có thể 'nếm' các món ăn theo kiểu lưới và xử lý kết quả sau vài giây. 

Sau đó, các nhà nghiên cứu cho hỗn hợp trứng vào máy xay sinh tố trước khi cho robot nếm lại, mô phỏng sự thay đổi kết cấu do nhai. 

Kỹ thuật này vẫn là một bằng chứng về khái niệm, nhưng các nhà nghiên cứu tin rằng robot cuối cùng sẽ có thể tạo ra thức ăn mà con người sẽ thích. Họ thậm chí có thể sản xuất thức ăn cá nhân tùy thuộc vào sở thích của từng cá nhân. 

“Khi một robot đang học cách nấu ăn, giống như bất kỳ đầu bếp nào khác, nó cần những dấu hiệu cho thấy nó đã làm tốt như thế nào,” Abdulali nói. “Chúng tôi muốn robot hiểu khái niệm về khẩu vị, điều này sẽ giúp chúng nấu ăn ngon hơn. Trong thí nghiệm của chúng tôi, rô-bốt có thể 'thấy' sự khác biệt trong thức ăn khi nó được nhai, giúp cải thiện khả năng nếm của nó.”

Tiến sĩ Muhammad W. Chughtai là Nhà khoa học cấp cao tại Beko. 

Ông nói: “Beko có tầm nhìn mang robot đến môi trường gia đình, an toàn và dễ sử dụng. “Chúng tôi tin rằng sự phát triển của các đầu bếp robot sẽ đóng một vai trò quan trọng trong các hộ gia đình bận rộn và những ngôi nhà có người hỗ trợ trong tương lai. Kết quả này là một bước tiến nhảy vọt trong lĩnh vực nấu ăn bằng rô bốt và bằng cách sử dụng các thuật toán học máy và học sâu, khả năng nhai sẽ giúp các đầu bếp rô bốt điều chỉnh hương vị cho các món ăn và người dùng khác nhau.”

Nghiên cứu đã nhận được sự hỗ trợ từ Beko và Hội đồng Nghiên cứu Khoa học Vật lý và Kỹ thuật (EPSRC), một phần của Nghiên cứu và Đổi mới Vương quốc Anh (UKRI).