Đầu Bếp Robot Được Đào Tạo Để Nếm Thức Ăn

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

Kết quả nghiên cứu được công bố trên Frontiers in Robotics & AI.

Tự Động Hóa Quá Trình Nhai

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

Những tiến bộ mới này có thể giúp phát triển các công nghệ chuẩn bị thức ăn tự động hoặc bán tự động, với robot có thể xác định những gì có vị ngon hoặc không ngon.

Con người trải qua một quá trình phức tạp khi nhai thức ăn, nơi chúng ta nhận thấy sự thay đổi về kết cấu và vị. Phiên bản robot đã nếm chín biến thể của trứng ốp la và cà chua, và nó đã làm như vậy trong ba giai đoạn khác nhau của quá trình nhai. Kết quả là ‘bản đồ vị’ của các món ăn khác nhau.

Phương pháp ‘nếm khi đi’ đã được chứng minh là cải thiện khả năng của robot để nhanh chóng và chính xác đánh giá độ mặn của một món ăn so với các công nghệ nếm điện tử hiện có. Robot cũng đã được đào tạo trước đó để làm trứng ốp la dựa trên phản hồi của người nếm.

Vị giác phụ thuộc rất nhiều vào sở thích cá nhân của từng người, và những đầu bếp giỏi nhất dựa vào cảm giác vị giác của mình để cân bằng hương vị trong khi nếm.

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

“Hầu hết các đầu bếp gia đình sẽ quen thuộc với khái niệm nếm khi đi — kiểm tra món ăn trong suốt quá trình nấu để kiểm tra xem sự cân bằng của hương vị có đúng không,” Sochacki nói. “Nếu robot được sử dụng cho một số khía cạnh của việc chuẩn bị thức ăn, điều quan trọng là chúng phải có thể ‘nếm’ những gì chúng đang nấu.”

Dr. Arsen Abdulali là đồng tác giả cũng từ Bộ phận Kỹ thuật.

“Khi chúng ta nếm, quá trình nhai cũng cung cấp phản hồi liên tục cho não bộ của chúng ta,” Dr. Abdulali nói. “Các phương pháp kiểm tra điện tử hiện tại chỉ chụp một ảnh chụp nhanh từ một mẫu đồng nhất, vì vậy chúng tôi muốn sao chép một quá trình nhai và nếm thực tế hơn trong hệ thống robot, điều này nên dẫn đến một sản phẩm cuối cùng ngon hơn.”

Đội ngũ nghiên cứu thuộc Phòng thí nghiệm Robotics lấy cảm hứng từ sinh học của Cambridge do Giáo sư Fumiya Iida của Bộ phận Kỹ thuật điều hành. Phòng thí nghiệm này làm việc để đào tạo robot thực hiện các nhiệm vụ mà con người thấy dễ dàng nhưng chứng minh khó khăn cho robot. Một trong những nhiệm vụ này là nấu ăn.

“Chúng tôi cần một thứ gì đó rẻ, nhỏ và nhanh để thêm vào robot của chúng tôi để nó có thể thực hiện việc nếm: nó cần phải đủ rẻ để sử dụng trong một nhà bếp, đủ nhỏ cho một robot và đủ nhanh để sử dụng trong khi nấu,” Sochacki nói.

Xây Dựng và Đào Tạo Robot

Các nhà nghiên cứu đã gắn một đầu dò dẫn điện, 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 các món trứng ốp la và 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 một cách giống như lưới và xử lý kết quả trong vài giây.

Sau đó, các nhà nghiên cứu cho hỗn hợp trứng vào máy xay sinh tố trước khi cho robot nếm lại, điều này模仿 sự thay đổi kết cấu do quá trình nhai gây ra.

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

“Khi một robot học cách nấu, giống như bất kỳ đầu bếp nào khác, nó cần chỉ dẫn về việc nó đã làm tốt như thế nào,” Abdulali nói. “Chúng tôi muốn robot hiểu khái niệm về vị, điều này sẽ làm cho chúng trở thành những đầu bếp tốt hơn. Trong thí nghiệm của chúng tôi, robot có thể ‘nhìn thấy’ sự khác biệt trong thức ăn khi nó được nhai, điều này cải thiện khả năng nếm của nó.”

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

“Beko có tầm nhìn đưa robot vào môi trường gia đình an toàn và dễ sử dụng,” ông nói. “Chúng tôi tin rằng sự phát triển của các đầu bếp robot sẽ đóng vai trò quan trọng trong các hộ gia đình bận rộn và các nhà chăm sóc người già trong tương lai. Kết quả này là một bước nhảy vọt trong lĩnh vực nấu ăn robot, và bằng cách sử dụng các thuật toán máy học và học sâu, quá trình nhai sẽ giúp các đầu bếp robot điều chỉnh vị cho các món ăn và người dùng khác nhau.”

Nghiên cứu này nhận được sự hỗ trợ từ Beko và Hội đồng Nghiên cứu Kỹ thuật và Khoa học Vật lý (EPSRC), là một phần của UK Research and Innovation (UKRI).