机器人厨师
近日，英国剑桥大学的研究人员展示了他们最新研发的机器人厨师。这个机器人厨师能够在观看人类演示的做菜视频时，识别出正在准备的食材，然后还原做出相同菜式，成功率高达93%。
更让人惊奇的是，在学习了数个食谱后，该机器人通过对食材进行拆解、排列组合，“想”出了新的菜式！相关论文发表在最新一期的《IEEE Access》杂志上。
烹饪，对机器人来说很难
尽管各种烧菜机器人层出不穷，但烹饪对机器人来说始终是个具有挑战性的工作。
人类厨师可以通过观察别人做饭或者看烧菜视频来学习新的食谱。但要让机器人学会做饭，得将烧菜过程制作成编程，耗时又费钱，并且它还无法创新。论文第一作者、剑桥大学工程系的Grzegorz Sochacki对机器人厨师有更高的要求，“我们就想看看，是否可以训练机器人厨师以与人类相同的渐进方式学习，也就是说通过识别食材以及它们如何在菜肴中的搭配来拓展它们的‘思路’。”
学习，从识别食材开始
于是，设计团队就先设计了8种简单的沙拉食谱，并将制作沙拉的过程拍成视频。
接着，他们使用一个公开可用的神经网络来训练他们的机器人厨师。
该神经网络可以识别一系列不同的对象，包括8种沙拉食谱中使用的水果和蔬菜(花椰菜、胡萝卜、苹果、香蕉和橙子)。在实验中，机器人通过计算机视觉技术分析每一帧视频，来识别不同的对象和特征，如食材、刀，以及人类演示者的手臂、手和脸。食谱和视频都被转换成向量，机器人对向量进行数学运算，以确定演示和向量之间的相似性。
算法，让开发新菜变得容易些
最终的实验结果让人振奋。
通过正确识别配料和人类厨师的动作，机器人可以确定正在准备的是8个食谱中的哪一个。机器人甚至可以进行推断，比如当人类演示者一手拿着刀、一手拿着胡萝卜，那么，机器人就判断出胡萝卜马上会被切碎。在测试中，机器人在93%的时间里识别出正确的食谱，尽管它只检测到83%的人类厨师的行为。
另外，这个机器人厨师还能够检测出食谱中的细微变化，如食材数量翻倍了说明要制作双份食谱。最让人激动的是，最终机器人厨师还通过新的排列组合，设计出了新的第9种沙拉食谱，并将它制作了出来。
虽然这些食谱并不复杂——它们本质上是切碎的水果和蔬菜，但机器人的识别能力还是让人惊叹，例如，它能够判断出2个切碎的苹果和2个切碎的胡萝卜与3个切碎的苹果和3个切碎的胡萝卜是相同的食谱。Grzegorz Sochacki表示，“机器人能够察觉到如此多的细微差别，真是令人惊讶。”
取代人类厨师，没那么快
当然，用来训练机器人厨师的视频和一些社交媒体上烹饪达人制作的视频还是有很大不同的，训练机器人的视频相对要缓慢、细致很多。毕竟，如果人类演示者在切胡萝卜时动作太快，或者手缠绕着胡萝卜，机器人就很难识别胡萝卜了。所以，为了让机器人识别胡萝卜，人类演示者必须举起胡萝卜向摄像头示意。
“不过，相信随着机器人厨师识别的视频和食材数量的增多，相信它们总有一天能利用YouTube等网站来学习一系列的食谱。”Grzegorz Sochacki对未来很有信心。
对烧菜小白来说，能有个会自己设计菜谱的机器人厨师当私人大厨，那可太棒了。
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参考文献: IEEE Access。
DOI:10.1109/ACCESS.2023.3276234
综合自：极目新闻、科技日报
栏目支持: 市科技工作党委、市教卫工作党委
编辑：彭湖
