互联网资讯 / 人工智能 · 2023年11月29日

机器学习开发出新品,通过分析 600 多种烘焙配方

世界上的各色美食中,烘焙食品一直都占据着重要的地位。松软的面包、细腻的蛋糕、酥脆的饼干,都让人无法拒绝。

烘焙不仅是一项烹饪技术,更像是一门艺术。将面粉、鸡蛋、奶油、糖等原料,以不同比例混合,经过一系列物理、化学反应,就会得到不同口味与质感的点心,如一个个精美的艺术品一般。

各色甜点从口感和视觉上,都给人以幸福感

时至今日,烘焙大师们已经开发出了诸如蛋挞、泡芙、千层酥等数十种经典甜点,但为了给广大吃货的味蕾带来新的体验和刺激,他们依然在不断研究、开发新品。

谷歌 AI 工程师 SaRa 作为一名烘焙爱好者,也一直在探索新的可能。她将这一兴趣爱好和工作结合起来,利用 AI 来开发新的烘焙配方。

机器学习做烘焙,分分钟开发俩新品

和很多人一样,Google Cloud 的 AI 工程师 SaRa,在因疫情而被迫宅家期间,把大量的时间都贡献给了厨房。

SaRa 喜欢将工作与爱好相结合,探索有趣的事物

SaRa 喜欢做烘焙,不过她发现,大多数人做烘焙时,都是从网上搜一些现成的配方,然后按部就班去做。这样的做法固然保险,但是却有很大局限性,很难有创新。可如果自己随意搭配,又很可能翻车,白白浪费了材料和时间。

所以,了解烘焙配方背后的科学原理很重要,这样才能清楚每种原料、不同比例所带来的不同效果,从而摆脱固定配方的限制。

作为 AI 工程师,SaRa 认为这一项任务非常适合机器学习。「用现有数据训练机器学习模型,让其掌握其中的规律,然后创造出我们想要的新配方。」

基于这一想法,SaRa 很快便构建了一个 AI 模型。该模型学习 600 种烘焙配方之后,对于输入配方,都能准确地判断出其烘焙结果是面包、蛋糕还是曲奇。

对于给定配方,AI 模型能准确预测结果

接下来,SaRa 让掌握了烘焙原料配比秘诀的 AI 模型,创建一个蛋糕和曲奇的混合物配方,她为之命名「cakie」(cake+cookie)。

AI 模型不负所望,按 SaRa 的需求生成了精确的配方。SaRa 进行了亲自实验,发现在这个新配方的指引下,烤出来的「cakie」非常符合预期,味道也非常 nice。

新甜点:面包曲奇,兼具蛋糕的蓬松感与曲奇的酥脆

之后,SaRa 又让 AI 模型创建「面包饼干」的配方,「bReakie」(bRead+cookie),得到的结果也令她满意。

又像面包又像饼干的新品种点心

AI 烘焙师:深谙点心配比原理

SaRa 在博客详细介绍了这一模型的构建过程,让我们看看 AI 如何修炼成一位专业的烘焙师。

数据集整理

首先,SaRa 和她的同事从网上搜集了 600 多个配方构成配方数据集,包括面包、蛋糕和饼干。然后,将其中常用的核心原料提取出来,共 16 种,包括面粉、酵母、牛奶、水、盐、蛋等。

然后对这些配方中,各种原料的度量单位进行统一,比如,有的以「杯」为单位,有的以「勺」为单位,作者将其全部转换为「盎司」(1 盎司 &asyMp;28.35 克)。

对每种配方的原料,进行单位统一化

建立模型,学习配方

他们使用 Google 的 AutoML Tables,构建了一个分类模型。

创建新的表格模型后,就可以直接从 csv、Google 表格或 BIgQueRy 数据库导入数据。数据导入后,可以在「训练」标签中看到它们:

用这些数据对模型进行训练之后,模型就掌握了每种烘焙品所对应的配方特点,从而能够进行更准确的预测。

分析模型可解释性

通过分析,SaRa 进一步了解了 AI 模型在进行预测时的判断依据。结果显示,对于 AI 模型来说,烘焙配方中的每种成分,对于决策的重要性排名如下:

模型预测时所依赖的重要指标:奶油、糖、酵母和鸡蛋

当然,实际上各类甜点的配方是非常复杂的,以上指标也并不是固定不变的。比如,SaRa 对某个「蛋糕」的配方预测结果进行分析,发现其中鸡蛋、黄油和小苏打是 AI 进行预测的重要判断指标。

模型不仅给出判断结果,还给出了决策依据

事实上,在烘焙领域,早已有专业人士编写出《用科学方式了解面包的「为什么」》、《面包圣经》等介绍烘焙原理的书籍,但是对于业余爱好者来说,也许没有足够的时间或耐心去钻研。

AI 烘焙师则帮我们省去了这一步,你无需掌握科学原理,也可以让 AI 帮你创建符合自己口味的甜点,岂不美哉?

开发新菜品,AI 比人类更靠谱吗?

吃腻了常规菜品,近年来越来越多人开始追求创新菜。然而,现实是创新菜一不小心,就会变成让人望而却步的黑暗料理:青菜炒橘子、月饼炒辣椒、西瓜炒香蕉&hellIP;&hellIP;

在 AI 学习开发烘焙配方之前,也早已涉足菜谱研发领域。它是否会比人类厨师靠谱一些,创新的同时也避免翻车?

2019 年,英国馅饼制造商 Piglet””s PantRy 与一家商业贷款平台 ESMe Loans 合作,让算法学习了数千种现有的英国特有的馅饼食谱(总计近 100 万字符的文本),然后学会发明数千种新的馅饼食谱。

之后,经过人工实验筛选以及改进,将五种新的馅饼配方被选中用于生产,一些顾客试吃后,表示很美味。

AI 研发的咖喱鸡肉馅饼

但是,想象力过于丰富的 AI,创新太多也难免失误。

此前,一个即使学习了 3 万种食谱的 AI,依然没能掌握各种食物的组合诀窍,生成了一些看起来就不忍下口的食谱。

比如将蓝莓+菠菜+羊乳酪的搭配,以及培根+牛油果+桃子的搭配等等&hellIP;&hellIP;

一位好奇的吃货宝宝表示,味道一言难尽

看来,AI 开发菜谱的技能还不够稳定,甚至有时就是一些随机组合。所以广大吃货还需做好心理准备,把创新菜的任务交给 AI,节省了时间也要承担一定的风险。

OpenMagic API

Need more than content? Move into the product flow.

If you are here for model access, pricing, developer docs, or the future API console, the dedicated product path now lives on api.openmagic.ai.

登录免费注册