Бытует мнение, что бургеры и бутерброды в целом не считаются здоровым питанием. Учёные решили опровергнуть такую точку зрения, представив BurgerAI — генеративную платформу, способную составлять рецепты бургеров с учётом вкуса, питательной ценности, экологического следа и индивидуальных характеристик человека. Такой бургер будет вкусным и полезным для любого жителя Земли, а также не нанесёт ущерба экологии планеты.
Источник изображения: Living Matter Lab
Перед началом работы авторы выяснили, что в мире известно 1043 комбинации ингредиентов для бургеров. Очевидно, что составление индивидуального рецепта с учётом всех условий является непосильной задачей для человека. Поэтому ИИ стал естественным выбором, который мог помочь с решением данной задачи.
Как поясняют авторы, в основе BurgerAI лежит специализированная диффузионная модель, а не обычная языковая система, генерирующая кулинарный рецепт по шаблону. Модель обучили на 2216 рецептах бургеров из базы Food.com, выделив 146 уникальных ингредиентов и их навески. Модель работает на двух уровнях: на одном происходит выбор ингредиентов, а на другом — расчёт их массы. После обучения система сгенерировала миллион вариантов рецептов и оценила их по нескольким критериям — вкусу, пищевой ценности и экологическому следу.
Для проверки исследователи сравнили ИИ-рецепты с популярным фастфуд-бургером Big Mac, который выступил эталоном вкусовой привлекательности. В слепом дегустационном тесте, проведённом в ресторане Сан-Франциско, участвовал 101 человек, которым подали пять профессионально приготовленных бургеров, спроектированных BurgerAI. Два рецепта по общему впечатлению, вкусу и текстуре получили оценки на уровне эталона или выше.
Отдельно система смогла «переоткрыть» рецепт Big Mac без прямого обучения на нём: для точного совпадения с эталонным рецептом в среднем потребовалось 7,3 млн случайно сгенерированных рецептур, что подтверждает не простое копирование рецептов, а освоение методики их составления.
Наиболее экологичный вариант бургера оказался грибным: его воздействие на окружающую среду составило 0,06 единицы против 0,93 у эталонного бургера, то есть более чем на порядок ниже с учётом землепользования, выбросов парниковых газов и расхода воды. Самый питательный вариант был основан на фасоли и получил индекс здорового питания 63,12 против 33,71 у Big Mac, однако дегустаторы не оценили его вкус, поставив ему оценки ниже, чем Big Mac.
Следует отметить, что разработка ИИ-бургера преследовала более серьёзную цель — создание ИИ-платформы, способной обучаться и проектировать новые материалы, химические вещества, лекарства и многое другое. Учёные обещают развить заложенные в BurgerAI механизмы в новых моделях для науки и производства.