自己想出新菜谱！机器人“厨师”通过观看美食视频学会重新制作美食

研究人员训练了一个机器人“厨师”来观看烹饪视频并从中学习重新制作菜肴。

来自剑桥大学的研究人员为他们的机器人厨师编写了一本包含八种简单沙拉配方的“食谱”。在观看了人类演示其中一种食谱的视频后，机器人能够识别出正在准备和制作的食谱。

此外，这些视频帮助机器人逐渐丰富自己的食谱。实验结束时，机器人自己想出了第九个菜谱。他们的研究结果发表在IEEE Access杂志上，展示了视频内容如何成为自动化食品生产的宝贵和丰富的数据来源，并且可以更轻松、更经济地部署机器人厨师。

几十年来，机器人厨师一直是科幻小说的主角，但在现实中，烹饪对机器人来说是一个具有挑战性的问题。一些商业公司已经建立了原型机器人厨师，但目前还没有商用，同时它们在技能方面远远落后于人类同行。

人类厨师可以通过观察学习新食谱，无论是观看另一个人做饭还是观看YouTube上的视频，但编程机器人制作一系列菜肴既昂贵又耗时。

该论文的第一作者、剑桥大学工程系的Grzegorz Sochacki 说：“我们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——通过识别成分以及它们在菜肴中的搭配方式” 。

Sochacki是Fumiya Iida教授仿生机器人实验室的博士候选人，他和他的同事们设计了八种简单的沙拉食谱，并拍摄了自己制作这些沙拉的过程。随后他们使用公开可用的神经网络来训练机器人厨师。神经网络被编程为可识别一系列不同的物体，包括八种沙拉食谱中使用的水果和蔬菜（西兰花、胡萝卜、苹果、香蕉和橙子）。

通过正确识别成分和人类厨师的动作，机器人可以确定正在准备的食谱。机器人可以推断，如果演示者一手拿着刀，另一手拿着胡萝卜，那么胡萝卜就会被切碎。

Sochacki说：“机器人能够检测到如此细微的差别，这真是令人惊讶。” “这些食谱并不复杂——它们本质上是切碎的水果和蔬菜，但它在识别方面非常准确，例如，两个切碎的苹果和两个切碎的胡萝卜与三个切碎的苹果和三个切碎的胡萝卜是相同的食谱。”

用于培训机器人厨师的视频不像一些社交媒体网红制作的食物视频那样充满了快速切换和视觉效果。例如，如果人类演示者的手缠绕在胡萝卜上，机器人将很难识别出胡萝卜——为了让机器人识别出胡萝卜，人类演示者必须举起胡萝卜，这样机器人才能看到整个蔬菜。

Sochacki说：“我们的机器人对社交媒体上风靡一时的美食视频不感兴趣——它们太难理解了。” “但随着这些机器人厨师在识别食物视频中的成分方面变得越来越好、越来越快，他们或许能够使用 YouTube 等网站来学习各种食谱。”

这项研究得到了Beko plc和工程与物理科学研究委员会 (EPSRC) 的部分支持，该委员会是英国研究与创新署 (UKRI) 的一部分。