Робота-повара научили воссоздавать блюда после просмотра кулинарных видеороликов
Исследователи обучили роботизированного «шеф-повара» смотреть кулинарные видеоролики и учиться по ним, а также воссоздавать само блюдо. Изобретатели из Кембриджского университета заложили в робота-повара «кулинарную книгу» из восьми простых салатов. После просмотра видео, на котором человек показал один из рецептов, робот смог определить, какой именно салат готовят, и повторить его «собственноручно». Научную статью о достижении озаглавили «Распознавание намерений шеф-повара-человека для постепенного изучения кулинарной книги роботизированным шеф-поваром по приготовлению салатов».
Кроме того, видеоролики помогли роботу постепенно пополнять свою кулинарную книгу. В конце эксперимента робот самостоятельно придумал девятый рецепт. Итак, видеоконтент может стать ценным и богатым источником данных для автоматизированного производства продуктов питания, чтобы упростить и удешевить внедрение робототехники на кухнях.
Роботов-поваров десятилетиями пописывали в научной фантастике, но на самом деле приготовление пищи — сложная задача для машины. Несколько коммерческих компаний уже создали робоповаров, но они значительно отстают от людей с точки зрения мастерства. Люди могут изучать новые рецепты, просто посмотрев, как работает другой, или видео про это на YouTube. Но программирование робота для приготовления различных блюд — это дорого и отнимает много времени.
— Гжегож Сохацкий из инженерного факультета Кембриджа, первый автор статьи.
Сохацкий, кандидат наук в лаборатории биоинженерной робототехники профессора Фумии Ииды, и его коллеги придумали восемь простых рецептов салатов и засняли на видео, как они их готовят. Затем использовали общедоступную нейронную сеть для обучения робота. Нейронная сеть уже была обучена узнавать различные объекты, включая фрукты и овощи: брокколи, морковь, яблоко, банан и апельсин.
Используя компьютерное зрение, робот проанализировал каждый кадр видео и смог опознать различные объекты и особенности: нож, ингредиенты, руки и лицо своего учителя. И рецепты, и видеоролики преобразовали в векторы, и робот выполнил математические операции, чтобы определить сходство между демонстрацией и вектором.

Правильно определяя ингредиенты и действия человека, робот мог понять, какой из рецептов шёл в дело. Если бы демонстратор держал нож в одной руке, а морковь — в другой, то происходила резка овоща, делала свой вывод машина.
Из 16 просмотренных видеороликов робот распознал правильный рецепт в 93% случаев, хотя понимал только 83% действий человека. Робот также смог обнаружить, что небольшие изменения в рецепте — двойная порция или обычная человеческая ошибка — это вариации одного процесса, а не новый рецепт. Робот также правильно распознал демонстрацию нового, девятого по счёту салата, а затем добавил его в свою кулинарную книгу и приготовил.
Сохацкий считает удивительным то, сколько нюансов робот смог обнаружить. Да, эти были простенькие рецепты, всего лишь нарезанные фрукты и овощи. Но эффективность машины состоит в том, что она поняла: два нарезанных яблока и две нарезанные моркови — это тот же рецепт, что и три нарезанных яблока и три нарезанные моркови.
Видеоролики, используемые для обучения робота-повара, не похожи на сюжеты о еде, сделанные блогерами в соцсетях, эффектные и резвые. Например, роботу было бы трудно распознать морковь, если бы её сжимали в руке. Чтобы робот идентифицировал морковку, человек-демонстратор должен был показать овощ целиком. Но поскольку роботы-повара всё лучше и всё быстрее определяют ингредиенты в видео о еде, они уже могут использовать YouTube для изучения целого ряда рецептов, добавил Сохацкий.
Кроме того, видеоролики помогли роботу постепенно пополнять свою кулинарную книгу. В конце эксперимента робот самостоятельно придумал девятый рецепт. Итак, видеоконтент может стать ценным и богатым источником данных для автоматизированного производства продуктов питания, чтобы упростить и удешевить внедрение робототехники на кухнях.
Роботов-поваров десятилетиями пописывали в научной фантастике, но на самом деле приготовление пищи — сложная задача для машины. Несколько коммерческих компаний уже создали робоповаров, но они значительно отстают от людей с точки зрения мастерства. Люди могут изучать новые рецепты, просто посмотрев, как работает другой, или видео про это на YouTube. Но программирование робота для приготовления различных блюд — это дорого и отнимает много времени.
Мы хотели посмотреть, сможем ли мы обучить робота-повара тому же поэтапному способу, как у людей: опознавать ингредиенты и их сочетания в блюде
— Гжегож Сохацкий из инженерного факультета Кембриджа, первый автор статьи.
Сохацкий, кандидат наук в лаборатории биоинженерной робототехники профессора Фумии Ииды, и его коллеги придумали восемь простых рецептов салатов и засняли на видео, как они их готовят. Затем использовали общедоступную нейронную сеть для обучения робота. Нейронная сеть уже была обучена узнавать различные объекты, включая фрукты и овощи: брокколи, морковь, яблоко, банан и апельсин.
Используя компьютерное зрение, робот проанализировал каждый кадр видео и смог опознать различные объекты и особенности: нож, ингредиенты, руки и лицо своего учителя. И рецепты, и видеоролики преобразовали в векторы, и робот выполнил математические операции, чтобы определить сходство между демонстрацией и вектором.

Правильно определяя ингредиенты и действия человека, робот мог понять, какой из рецептов шёл в дело. Если бы демонстратор держал нож в одной руке, а морковь — в другой, то происходила резка овоща, делала свой вывод машина.
Из 16 просмотренных видеороликов робот распознал правильный рецепт в 93% случаев, хотя понимал только 83% действий человека. Робот также смог обнаружить, что небольшие изменения в рецепте — двойная порция или обычная человеческая ошибка — это вариации одного процесса, а не новый рецепт. Робот также правильно распознал демонстрацию нового, девятого по счёту салата, а затем добавил его в свою кулинарную книгу и приготовил.
Сохацкий считает удивительным то, сколько нюансов робот смог обнаружить. Да, эти были простенькие рецепты, всего лишь нарезанные фрукты и овощи. Но эффективность машины состоит в том, что она поняла: два нарезанных яблока и две нарезанные моркови — это тот же рецепт, что и три нарезанных яблока и три нарезанные моркови.
Видеоролики, используемые для обучения робота-повара, не похожи на сюжеты о еде, сделанные блогерами в соцсетях, эффектные и резвые. Например, роботу было бы трудно распознать морковь, если бы её сжимали в руке. Чтобы робот идентифицировал морковку, человек-демонстратор должен был показать овощ целиком. Но поскольку роботы-повара всё лучше и всё быстрее определяют ингредиенты в видео о еде, они уже могут использовать YouTube для изучения целого ряда рецептов, добавил Сохацкий.
- Дмитрий Ладыгин
- eurekalert.org; ieeexplore.ieee.org
Наши новостные каналы
Подписывайтесь и будьте в курсе свежих новостей и важнейших событиях дня.
Рекомендуем для вас
3700-летний вирус, спрятанный в средневековых книгах, только что убил 500 тысяч животных
Сколько еще патогенов дремлет в библиотечных хранилищах Европы и России, точно не скажет ни один ученый...
«Этого не должно происходить»: что ученые нашли в облаках Венеры
Там возможны абсолютно другие, просто невероятные формы жизни. И эксперименты это доказали...
Поделили Москву на «зоны влияния»: генетики рассказали, как живут крысиные «народы» столицы
Почему московские грызуны оказались «неуязвимыми мутантами» и зачем им реки для жизни?...
Молилась и убивала: какой диагноз ставят Салтычихе психиатры и психологи?
Ученые говорят: феномен жестокости самой страшной помещицы России разгадан, но......
Супервспышка-1947: тогда Земля избежала триллиона бомб. Но успокоилось ли Солнце?
Астрофизики говорят, что нам очень повезло со звездой. Но шансы на глобальную катастрофу все-таки есть...
Карта 1587 года и Ноев ковчег: почему место совпало с раскопками на Арарате?
Длина «судна», кстати, тоже совпала, и это не может не настораживать...
«Выстрел» прямо в Землю: астрономы обнаружили черную дыру, выбрасывающую струю в сторону нашей планеты
Ученые рассказали, как это поможет разгадать важную космическую тайну...
Камчатка 1000 лет назад: археологи заглянули в исчезнувший мир из космоса
Предков этих людей изгнало мощное извержение вулкана, но через столетия они вернулись в родные земли...
Жизнь за пределами Земли: что рассказала ученым межзвездная комета 3I/ATLAS?
Объект настолько древний, что его возраст крайне сложно представить. И это не единственная загадка пришельца из глубокого космоса...
Нашли тайную комнату в гробнице Тутанхамона: почему там может быть Нефертити?
Если гипотеза подтвердится, это будет крупнейшее археологическое открытие современной эпохи...
Астрономы поймали сигнал из космоса: пришельцы или помеха?
И почему главная проблема в том, что мы мастерски сами себе мешаем за пределами Земли?...
Черная смерть — двигатель прогресса: как эпидемия чумы в корне поменяла ход истории в Европе
Неожиданно: книгопечатание, отмена крепостного права, раскол западного христианства — это лишь немногие последствия пандемии...
928 разбросанных костей в Гёбекли-Тепе: спустя 30 лет раскопок тайна древнейшего храма наконец-то раскрыта
Однако археологи признаются: от открытия им проще не стало. Напротив, все еще больше запуталось...
Тихий океан стал вести странно: молодая вода быстро стареет, а старая, наоборот, молодеет. В чем причина?
Особенно страдает северная часть океана. Но и есть хорошая новость...
Не хуже Тутанхамона: почему сокровища забытых цариц из Ассирии поразили ученых?
Особенно загадочной оказалось гробница II, причем ее тайна до конца не раскрыта и по сей день...
Таинственные пещерные иероглифы в Мексике раскрывают давно потерянную письменность
Оказалось, что разгадки лучше всего искать не в городах, а на склонах гор в глуши...