Uma equipe de engenheiros treinou um roba´ para preparar uma omelete, desde quebrar os ovos atéo prato acabado, e refinou as habilidades culina¡rias do 'chef' para produzir um prato confia¡vel e realmente gostoso.

Os pesquisadores, da Universidade de Cambridge, em colaboração com a empresa de eletrodomanãsticos Beko, usaram o aprendizado de ma¡quina para treinar o roba´ para explicar questões de gosto altamente subjetivas. Os resultados são relatados na revista IEEE Robotics and Automation Letters e estara£o disponí­veis online como parte da virtual Conferência Internacional da IEEE sobre Roba³tica e Automação (ICRA 2020).

Um roba´ que sabe cozinhar éuma aspiração de autores de ficção cienta­fica, futuristas e cientistas hádécadas. Amedida que as técnicas de inteligaªncia artificial avana§am, as empresas comerciais constroem prota³tipos de chefs de robôs, embora nenhum deles esteja dispona­vel comercialmente no momento e ficam muito atrás dos colegas humanos em termos de habilidade.

"Cozinhar éum problema realmente interessante para os roboticistas, já que os humanos nunca podem ser totalmente objetivos quando se trata de comida, então como nós, cientistas, avaliamos se o roba´ fez um bom trabalho?" disse o Dr. Fumiya Iida, do Departamento de Engenharia de Cambridge, que liderou a pesquisa.

Ensinar um roba´ a preparar e cozinhar alimentos éuma tarefa desafiadora, pois deve lidar com problemas complexos na manipulação de robôs, visão computacional, detecção e interação homem-roba´ e produzir um produto final consistente.

Além disso, o sabor difere de pessoa para pessoa - cozinhar éuma tarefa qualitativa, enquanto os robôs geralmente se destacam em tarefas quantitativas. Como o sabor não éuniversal, não existem soluções universais. Diferentemente de outros problemas de otimização, ferramentas especiais precisam ser desenvolvidas para os robôs prepararem alimentos.

Outros grupos de pesquisa treinaram robôs para fazer biscoitos, panquecas e atépizza, mas esses chefes de robôs não foram otimizados para as muitas varia¡veis ​​subjetivas envolvidas na culina¡ria.

Pratos de ovos, omeletes em particular, hámuito são considerados um teste de habilidade culina¡ria. Uma pea§a popular da mitologia culina¡ria francesa afirma que cada uma das cem pregas no chapanãu de um chef representa uma maneira diferente de cozinhar um ovo, embora a origem exata desse ditado seja desconhecida.

"Uma omelete éum daqueles pratos fa¡ceis de preparar, mas difa­ceis de preparar", disse Iida. "Na³s pensamos que seria um teste ideal para melhorar as habilidades de um chef roba´ e otimizar o sabor, textura, cheiro e aparaªncia".

Em parceria com Beko, Iida e seus colegas treinaram seu chef roba´ para preparar uma omelete, desde quebrar os ovos atéo prato acabado. O trabalho foi realizado no Departamento de Engenharia de Cambridge, usando uma cozinha de teste fornecida pela Beko plc e pelo Symphony Group.

A técnica de aprendizado de ma¡quina desenvolvida pela equipe de Iida utiliza uma ferramenta estata­stica, chamada Inferaªncia Bayesiana, para extrair o ma¡ximo de informações possí­vel da quantidade limitada de amostras de dados, necessa¡ria para evitar o excesso de omeletes nos provadores humanos.

"Outro desafio que enfrentamos foi a subjetividade do senso de paladar humano - os humanos não são muito bons em dar medidas absolutas e geralmente da£o medidas relativas quando se trata de sabor", disse Iida. "Portanto, precisa¡vamos ajustar o algoritmo de aprendizado de ma¡quina - o chamado algoritmo de lote - para que provadores humanos pudessem fornecer informações com base em avaliações comparativas, em vez de sequenciais".

Mas como o roba´ se comportou como chef? "As omeletes em geral tinham um a³timo sabor - muito melhor do que o esperado!" disse Iida.

Os resultados mostram que o aprendizado de ma¡quina pode ser usado para obter melhorias quantifica¡veis ​​na otimização de alimentos. Além disso, essa abordagem pode ser facilmente estendida a vários chefs robóticos. Mais estudos devem ser realizados para investigar outras técnicas de otimização e sua viabilidade.

"A Beko éapaixonada por projetar a cozinha do futuro e acredita que aplicações de roba³tica como essa desempenhara£o um papel crucial. Estamos muito felizes por colaborar com a Dra. Iida neste importante ta³pico", disse o Dr. Graham Anderson, supervisor de projeto industrial da Centro de Pesquisa e Desenvolvimento de Cambridge da Beko.