Smak przyszłości: Kucharz-robot uczy się "smakować na bieżąco

 Robot "kucharz" został wyszkolony do smakowania jedzenia na różnych etapach procesu żucia, aby ocenić, czy jest ono wystarczająco doprawione.

We współpracy z producentem sprzętu AGD, firmą Beko, naukowcy z Uniwersytetu w Cambridge wyszkolili swojego robota-kucharza do oceny słoności potrawy na różnych etapach procesu żucia, naśladując podobny proces u ludzi.

Ich wyniki mogą być przydatne w rozwoju zautomatyzowanego lub półautomatycznego przygotowywania żywności, ponieważ pomagają robotom nauczyć się, co smakuje dobrze, a co nie, dzięki czemu stają się lepszymi kucharzami.

Kiedy przeżuwamy pokarm, zauważamy zmianę jego tekstury i smaku. Na przykład ugryzienie świeżego pomidora w szczycie lata spowoduje uwolnienie soków, a w miarę żucia, gdy uwalniamy ślinę i enzymy trawienne, zmienia się nasze postrzeganie smaku pomidora.

Robot kucharz, który został już przeszkolony do przygotowywania omletów na podstawie opinii degustatorów, spróbował dziewięciu różnych wariantów prostego dania składającego się z jajecznicy i pomidorów na trzech różnych etapach procesu żucia, a następnie stworzył "mapy smaku" różnych potraw.

Naukowcy odkryli, że takie podejście "smakuj na bieżąco" znacznie poprawiło zdolność robota do szybkiej i dokładnej oceny słoności potrawy w porównaniu z innymi elektronicznymi technologiami degustacyjnymi, które testują tylko jedną, ujednoliconą próbkę. Wyniki badań zostały opublikowane w czasopiśmie Frontiers in Robotics & AI.

Postrzeganie smaku jest u ludzi złożonym procesem, który ewoluował przez miliony lat: wygląd, zapach, konsystencja i temperatura żywności wpływają na to, jak postrzegamy smak; ślina wytwarzana podczas żucia pomaga przenosić związki chemiczne zawarte w żywności do receptorów smakowych znajdujących się głównie na języku; sygnały z receptorów smakowych są przekazywane do mózgu. Kiedy nasz mózg jest już świadomy smaku, decydujemy, czy jedzenie nam smakuje, czy nie.

Smak jest kwestią indywidualną: niektórzy ludzie uwielbiają ostre potrawy, podczas gdy inni mają apetyt na słodycze. Dobry kucharz, czy to amator, czy profesjonalista, polega na swoim poczuciu smaku i potrafi zrównoważyć różne smaki w potrawie, aby uzyskać dobrze dopracowany produkt końcowy.

"Większość domowych kucharzy zna pojęcie smakowania w trakcie gotowania - sprawdzania potrawy w trakcie procesu gotowania, aby sprawdzić, czy równowaga smaków jest właściwa" - powiedział Grzegorz Sochacki z Wydziału Inżynierii w Cambridge, pierwszy autor pracy. "Jeśli roboty mają być wykorzystywane do pewnych aspektów przygotowywania żywności, ważne jest, aby były w stanie 'posmakować' tego, co gotują".

"Kiedy smakujemy, proces żucia również dostarcza ciągłych informacji zwrotnych do naszego mózgu" - powiedział współautor dr Arsen Abdulali, również z Wydziału Inżynierii. "Obecne metody testowania elektronicznego wykonują tylko pojedynczą migawkę z homogenizowanej próbki, dlatego chcieliśmy odtworzyć bardziej realistyczny proces żucia i smakowania w systemie zrobotyzowanym, co powinno zaowocować smaczniejszym produktem końcowym".

Badacze są członkami Laboratorium Robotyki Bioinspirowanej w Cambridge prowadzonego przez profesora Fumiyę Iidę z Wydziału Inżynierii, które koncentruje się na szkoleniu robotów do wykonywania tzw. problemów ostatniego metra, które dla ludzi są łatwe, ale dla robotów trudne. Jednym z takich zadań jest gotowanie: wcześniejsze testy z użyciem robota "szefa kuchni" pozwoliły na przygotowanie zadowalającego omletu przy wykorzystaniu informacji zwrotnych od ludzkich degustatorów.

"Potrzebowaliśmy czegoś taniego, małego i szybkiego, co moglibyśmy dodać do naszego robota, aby mógł on przeprowadzać degustacje: musiało to być wystarczająco tanie, aby mogło być używane w kuchni, wystarczająco małe jak na robota i wystarczająco szybkie, aby można było używać go podczas gotowania" - powiedział Sochacki.

Aby naśladować ludzki proces żucia i smakowania w swoim robocie-kucharzu, badacze przymocowali do ramienia robota sondę konduktancyjną, która działa jak czujnik zasolenia. Przygotowali jajecznicę z pomidorami, zmieniając liczbę pomidorów i ilość soli w każdym daniu.

Używając sondy, robot "smakował" potrawy w sposób przypominający siatkę, uzyskując odczyt w ciągu zaledwie kilku sekund.

Aby imitować zmianę tekstury spowodowaną żuciem, zespół umieścił masę jajeczną w blenderze i ponownie zlecił robotowi przetestowanie potrawy. Różne odczyty w różnych momentach "żucia" pozwoliły na stworzenie mapy smaku każdej potrawy.

Wyniki badań wykazały znaczną poprawę zdolności robotów do oceny słoności w porównaniu z innymi elektronicznymi metodami degustacji, które często są czasochłonne i pozwalają na uzyskanie tylko jednego odczytu.

Choć ich technika jest tylko dowodem słuszności koncepcji, naukowcy twierdzą, że naśladując ludzkie procesy żucia i smakowania, roboty będą w stanie produkować jedzenie, które będzie smakowało ludziom i które będzie można dostosować do indywidualnych upodobań.

"Kiedy robot uczy się gotować, tak jak każdy inny kucharz, potrzebuje informacji o tym, jak dobrze mu poszło" - powiedział Abdulali. "Chcemy, aby roboty rozumiały pojęcie smaku, co sprawi, że będą lepszymi kucharzami. W naszym eksperymencie robot może "zobaczyć" różnicę w jedzeniu w miarę jego przeżuwania, co poprawia jego zdolność do odczuwania smaku."

"Beko ma wizję wprowadzenia do środowiska domowego robotów, które są bezpieczne i łatwe w użyciu" - powiedział dr Muhammad W. Chughtai, Starszy Naukowiec w Beko plc. "Wierzymy, że rozwój robotów kuchennych odegra w przyszłości ważną rolę w gospodarstwach domowych i domach opieki. Wynik ten stanowi skok naprzód w dziedzinie zrobotyzowanego gotowania, a dzięki zastosowaniu algorytmów uczenia maszynowego i głębokiego uczenia się, żucie pomoże szefom kuchni-robotów dostosować smak do różnych potraw i użytkowników."

W przyszłości badacze zamierzają udoskonalić robota kucharza, aby mógł smakować różne rodzaje potraw i poprawić zdolności wykrywania, aby mógł na przykład smakować słodkie lub tłuste potrawy.

Badania były częściowo wspierane przez Beko plc oraz Engineering and Physical Sciences Research Council (EPSRC), część UK Research and Innovation (UKRI). Fumiya Iida jest stypendystą Corpus Christi College w Cambridge.

 University of Cambridge

businews.pl
itnews24.pl
itlife.pl
ofio.pl
tiktok.com