一組工程師訓(xùn)練了一個(gè)機(jī)器人來準(zhǔn)備煎蛋，從蛋打碎到完成菜的全過程，并完善了“廚師”的烹飪技能，以制作出真正美味的可靠菜。來自劍橋大學(xué)的研究人員與家用電器公司Beko合作，使用機(jī)器學(xué)習(xí)來訓(xùn)練機(jī)器人以解決高度主觀的口味問題。結(jié)果報(bào)告在《 IEEE機(jī)器人與自動(dòng)化快報(bào)》雜志上，并將作為虛擬IEEE國(guó)際機(jī)器人與自動(dòng)化會(huì)議(ICRA 2020)的一部分在線提供。

幾十年來，一種可以做飯的機(jī)器人一直是科幻小說家，未來主義者和科學(xué)家的愿望。隨著人工智能技術(shù)的進(jìn)步，商業(yè)公司已經(jīng)建立了原型機(jī)器人廚師，盡管這些廚師目前尚無商用，并且在技術(shù)上遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于人類同行。

“對(duì)于機(jī)器人學(xué)家來說，烹飪是一個(gè)非常有趣的問題，因?yàn)槿祟愒谑澄锓矫嬗肋h(yuǎn)不可能是完全客觀的，那么作為科學(xué)家，我們?nèi)绾卧u(píng)估機(jī)器人是否做得很好呢?” 負(fù)責(zé)這項(xiàng)研究的劍橋大學(xué)工程系的飯?zhí)镂奶锊┦空f。

學(xué)分：劍橋大學(xué)

教導(dǎo)機(jī)器人準(zhǔn)備和烹飪食物是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)，因?yàn)樗仨毺幚頇C(jī)器人操縱，計(jì)算機(jī)視覺，傳感和人機(jī)交互中的復(fù)雜問題，并產(chǎn)生一致的最終產(chǎn)品。

此外，人與人之間的口味也有所不同-烹飪是定性的任務(wù)，而機(jī)器人通常在定量任務(wù)方面表現(xiàn)出色。由于口味不是通用的，因此不存在通用的解決方案。與其他優(yōu)化問題不同，機(jī)器人需要開發(fā)專用工具來準(zhǔn)備食物。

其他研究小組已經(jīng)培訓(xùn)了機(jī)器人制作餅干，煎餅，甚至比薩餅，但是這些機(jī)器人廚師并未針對(duì)烹飪中涉及的許多主觀變量進(jìn)行優(yōu)化。

長(zhǎng)期以來，蛋菜，尤其是煎蛋，一直被認(rèn)為是對(duì)烹飪技巧的考驗(yàn)。法國(guó)一則流行的烹飪神話說，廚師帽上的一百個(gè)褶中的每一個(gè)代表一種不同的煮雞蛋方式，盡管這種格言的確切來源尚不清楚。

飯?zhí)镎f：“煎蛋是其中一種菜，很容易做，但很難做。” “我們認(rèn)為這將是提高機(jī)器人廚師能力并優(yōu)化口味，質(zhì)地，氣味和外觀的理想測(cè)試。”

Iida和他的同事與Beko合作，培訓(xùn)了他們的機(jī)器人廚師，準(zhǔn)備了一個(gè)煎蛋器，從雞蛋打碎一直到鍍上完成的盤子。這項(xiàng)工作是在劍橋的工程系使用Beko plc和Symphony Group提供的測(cè)試廚房完成的。

Iida團(tuán)隊(duì)開發(fā)的機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)利用稱為貝葉斯推理的統(tǒng)計(jì)工具從有限數(shù)量的數(shù)據(jù)樣本中提取盡可能多的信息，這對(duì)于避免使用煎蛋器充填人類品嘗者是必要的。

飯?zhí)镎f：“我們面臨的另一個(gè)挑戰(zhàn)是人對(duì)味覺的主觀性-人不是很擅長(zhǎng)采取絕對(duì)的措施，通常在味覺方面會(huì)采取相對(duì)的措施。” “因此，我們需要調(diào)整機(jī)器學(xué)習(xí)算法(即所謂的批處理算法)，以便人類品嘗者可以基于比較評(píng)估而不是順序評(píng)估來提供信息。”

但是機(jī)器人如何成為廚師呢?“總的來說，煎蛋嘗起來很棒，比預(yù)期的要好得多!” 飯?zhí)镎f。

結(jié)果表明，機(jī)器學(xué)習(xí)可用于獲得食品優(yōu)化方面的量化改進(jìn)。此外，這種方法可以輕松地?cái)U(kuò)展到多個(gè)機(jī)器人廚師。必須進(jìn)行進(jìn)一步的研究以調(diào)查其他優(yōu)化技術(shù)及其可行性。

工業(yè)項(xiàng)目Graham Anderson博士說：“ Beko對(duì)設(shè)計(jì)未來的廚房充滿熱情，并相信諸如此類的機(jī)器人應(yīng)用將發(fā)揮至關(guān)重要的作用。我們很高興與Iida博士就這一重要話題展開合作。” Beko劍橋研發(fā)中心主管。