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如果电脑会做菜,你敢吃吗?

2016-05-22 来源:编玩边学团队



用算法来设计食谱,做出来的菜到底靠不靠谱?
计算机
正在不断变得更加聪明。可它们会拥有创造力吗?IBM的一群研究人员认为会。他们已经开发出一套软件,能够利用数学、化学和海量数据,炮制出前所未有而又不同寻常的食谱。

“我一直用这套系统生成的食谱做饭。”领导IBM团队开发这种新型食谱生成引擎的拉夫·瓦什内(Lav Varshney)说,“我们自己创造的食谱中有一些确实非常好吃,比如奶油烤肯尼亚球芽甘蓝、开曼车前草甜点和瑞士-泰国混合式芦笋乳蛋饼。还有一些是与合作伙伴烹饪教育学院合作创造的,那可就是世界级的了,比如西班牙扁桃牛角面包和厄瓜多尔草莓甜点。”
厄瓜多尔草莓甜点:IBM的计算机大厨呈上的一盘美食。
图片来源:IBM研究院
就让我们看一下IBM的计算机大厨是如何获得创造力的:
定义问题
启动程序时,你会被要求选定一种关键食材,以及你想要浏览哪个地区的菜系,然后决定你感兴趣的餐食类型(汤或者蛋饼等等。)
拼命学习
研究者们利用自然语言处理算法扫描并分析几百万份不同食谱的文本,将成文的食谱转化为关系网,积累了巨量计算机可读的知识体系,其中包括人类的口味偏好、地区食谱和这些食谱化学构成方面的信息。程序就这样做好了掌勺的准备。
形成创意
从传统食谱开始,软件产生出几百万条符合用户要求的新食谱。

这些食谱是根据一种叫做食物搭配律(the Food Pairing Principle)的经验法则生成的。该法则是说,在食谱中能够良好搭配的食材有着相同的呈味分子。

新食谱的生成方式是:“异化”现有食谱中的食材,然后将其与其他食谱融合,产生各种各样前所未见的混合食谱。(这种方法被称为遗传算法,是在模仿遗传变化的过程。)
挑选最优
首先是新颖。
IBM的科学家们通过量化一份食谱更改一个人现有食谱世界观的程度来衡量其新颖程度。他们借助了一种叫做“贝叶斯惊奇度”的数学工具,以前这种工具被用来识别一段视频的哪些部分最吸引人们的注意。
西班牙扁桃仁牛角面包——一种计算机生成的食谱。
图片来源:IBM研究院
然后要考虑质量。
味道的关键其实是气味,想想你感冒鼻塞的时候,是不是吃什么都没有食欲?
这个问题的答案要到化学中去找。软件会考察一份食谱中所有不同的口味分子,查询它们的化学性质——这个过程会用到很多技术名词,诸如“拓扑极曲面面积、重原子数、复杂度、可旋键数量,以及氢键受体数量。”

通过将这些化学性质与其他70种气味分子做比较,研究者们可以预测特定的某种分子会有多么“好闻”。想想看,这有多么惊人——他们利用食物中味道分子的化学性质预测它能有多好闻。
实现构想
最终,软件产生了一系列食谱,并以三个标准排序:新奇程度、气味怡人度和口味搭配。
至此,终于到了放下电脑,前往厨房的时候。


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学员姓名:孙兴民

课程:Scratch Level 1

发证日期:2019.08.15

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