经过数千年的积累,人类已经开发出了各色美味,但我们的味蕾却永远不知满足。谷歌一位 AI 开发者,为了探索新的可能,用 AI 来开发新的甜点食谱。AI 在菜谱开发这一领域,是否会比人类更有想象力?
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、细腻的蛋糕半岛平台、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。
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,
和很多人一样,Google Cloud 的 AI 工程师 Sara,在因疫情而宅家期间,把大量的时间都贡献给了厨房。
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。」
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(bread)、蛋糕(cake)还是曲奇(cookie)。
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。
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。
Sara 在博客详细介绍了这一模型的构建过程,让我们看看 AI 如何成一位专业的烘焙师。
,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,
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 ≈28.35 克)半岛官网。
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。
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:
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。
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?
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2019 年,英国馅饼制造商 Piglets Pantry 与一家商业平台 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。
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。