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分析超过600种烘焙食谱,机器学习开发新产品

时间:2023-03-18 12:36:24 科技观察

在世界上所有的美食中,烘焙食品一直占据着重要的位置。松软的面包、精致的蛋糕、酥脆的饼干,都让人无法抗拒。烘焙不仅仅是一种烹饪技术,它更像是一门艺术。将面粉、鸡蛋、黄油、糖等原料按不同比例混合,经过一系列的物理化学反应,就会得到口感和质地各不相同的点心,犹如一件精美的艺术品。各式各样的甜品,无论是在味觉上还是在视觉上,都给人一种幸福感。如今,烘焙大师已经开发出蛋挞、泡芙、千层酥等数十种经典甜点。他们仍在研究和开发新产品以获得新的体验和刺激。作为一名烘焙爱好者,谷歌AI工程师Sara一直在探索新的可能性。她将这一爱好与工作结合起来,使用AI开发新的烘焙食谱。机器学习烘焙,分分钟开发出两款新品和很多人一样,谷歌云的AI工程师Sara因为疫情被迫宅在家里,把大量时间都花在了厨房上。Sara喜欢将工作与爱好结合起来,探索有趣的事物。Sara喜欢烘焙,但她发现,大多数人烘焙时,都是在网上搜索一些现成的食谱,然后一步一步来做。这种做法是安全的,但有很大的局限性,难以创新。但如果随意混搭,很可能会翻车,白白浪费材料和时间。因此,了解烘焙配方背后的科学原理非常重要,这样才能了解每种原料、不同比例的不同功效,从而摆脱固定配方的局限。作为一名AI工程师,Sara认为这是一项非常适合机器学习的任务。“利用现有数据训练机器学习模型,让它掌握规律,然后创造出我们想要的新公式。”基于这个想法,Sara很快建立了一个AI模型。在学习了600份烘焙食谱后,模型可以准确判断输入食谱的烘焙结果是面包、蛋糕还是曲奇。对于给定的公式,AI模型可以准确预测结果。接下来,Sara让掌握了烘焙食材秘密的AI模型制作了一份蛋糕和曲奇的混合食谱,她将其命名为“cakie”(蛋糕+曲奇)。AI模型不负众望,生成了Sara想要的精确食谱。Sara进行了亲身实验,发现在这个新食谱的指导下,烤出来的“cakie”非常符合预期,味道也很nice。新甜品:面包曲奇,兼具蛋糕的蓬松感和曲奇的酥脆感。之后,Sara让AI模型制作了“面包曲奇”、“breakie”(面包+曲奇)的食谱,结果也令她满意。长得像面包和饼干的新型点心AI烘焙师:深谙点心比例原理Sara在她的博客中详细介绍了这个模型的构建过程,让我们看看AI如何成为专业烘焙师。数据集管理首先,Sara和她的同事从网上收集了600多种食谱,组成了一个食谱数据集,包括面包、蛋糕和饼干。然后提取出常用的核心原料,一共16种,包括面粉、酵母、牛奶、水、盐、鸡蛋等。然后统一这些配方中各种原料的计量单位,比如一些用以“杯”为单位,有的以“勺”为单位,作者均换算为“盎司”(1盎司≈28.35克)。对每个配方的原料,单位统一搭建模型,对配方进行学习。他们使用Google的AutoMLTables构建分类模型。创建新的表格模型后,您可以直接从csv、Google表格或BigQuery数据库导入数据。数据导入后,您可以在“训练”选项卡中看到它们:用这些数据训练模型后,模型掌握了每个烘焙产品对应的配方特征,从而可以做出更准确的预测。AnalysingModelInterpretabilityAnalysis为Sara提供了更好的理解AI模型在进行预测时判断的内容。结果表明,对于AI模型,烘焙配方中每种成分对决策的重要性排序如下:模型在预测时依赖的重要指标:奶油、糖、酵母和鸡蛋当然,其实,各种甜品的配方是很复杂的,上面的指标也不是固定的。例如,Sara分析了某个“蛋糕”配方的预测结果,发现鸡蛋、黄油和小苏打是AI预测的重要判断指标。模型不仅给出了判断结果,而且给出了决策的依据。其实,在烘焙领域,专业人士早就出书介绍了《用科学方式了解面包的「为什么」》、《面包圣经》等烘焙原理,但对于业余爱好者来说,可能没有足够的时间和耐心去深究。人工智能面包师为我们省去了这一步。你不需要掌握科学原理,就可以让AI帮你制作出适合自己口味的甜点。这不是很好吗?人工智能在开发新菜品时比人类更可靠吗?厌倦了传统菜肴,近年来越来越多的人开始追求创新菜肴。然而,现实是,一不小心,创新菜品就会变成令人望而生畏的黑菜:青菜炒橙子、月饼炒辣椒、西瓜炒香蕉……在AI学会开发烘焙食谱之前,它已经涉足配方研发领域。会不会比人类厨师更靠谱,在创新的同时避免翻车?2019年,英国馅饼制造商Piglet'sPantry与商业借贷平台EsmeLoans合作,让算法学习现有的数千种英国特有的馅料馅饼食谱(文本总数近100万字符),并学习发明数千种新馅饼食谱。之后,经过人工实验、筛选和改进,选定了五款新的馅饼配方进行制作,有顾客试吃后表示很好吃。人工智能开发的咖喱鸡派然而,想象力太多、创新太多的人工智能难免会出错。此前,一个学会了30000道菜谱的AI依然没能掌握各种食物的搭配,还生成了一些看起来让人难以忍受的菜谱。比如蓝莓+菠菜+fetacheese的组合,还有培根+牛油果+桃子的组合等等……好奇的吃货宝宝表示这味道一言难尽。看来AI开发菜谱的技能不够稳定,有时甚至是随机的。组合。因此,广大吃货还是需要做好心理准备,将菜品创新的重任交给AI,既节省时间,又承担一定的风险。