Investigadores de la Universidad de Cambridge, en colaboración con la empresa de aparatos domésticos Beko, han usado aprendizaje de máquina para entrenar a un robot para trabajar en un tema particularmente complicado, el de los sabores.
El resultado de este trabajo se reporta en la revista IEEE Robotic and Automation Letters, el cual está disponible en la conferencia virtual de la IEEE Robotics and Automation (ICRA 2020).
Los robots siempre han inspirado a la ciencia ficción, la cual muchas veces se usa para intentar «predecir» en futuro, aunque muchas veces no lo lleguen a lograr con demasiada precisión.
Siempre se ha hablado de robots que hacen tareas cotidianas como hacer camas, cocinar, hacer café humeante, etcétera. Y aunque siempre el futuro nos trae sorpresas, la idea de hacer un robot «chef» muestra algunas de las dificultades que se enfrenta la ciencia para replicar acciones que los seres humanos muchas veces hacemos casi sin pensar, en términos de habilidades.
Por ejemplo, cocinar es un problema muy interesante para que lo haga un robot, y los humanos, -cabe decirlo- no son los más objetivos en estas tareas que tienen que ver con la subjetividad del sabor.
Entonces, como se pregunta el Dr. Fumiya Iida, del departamento de ingeniería de Cambridge: ¿cómo hacemos para que el robot haga un buen trabajo para cocinar?»
El reto de preparar y cocinar comida no es trivial ya que se tiene que tener control sobre la manipulación de objetos, así como la interacción humano/robot para producir al final alimentos que puedan consumirse y sea una experiencia disfrutable.
El problema de hacer omelettes
Desde hace tiempo hay robots que cocinan, desde hot cakes hasta pizzas, pero estos robots no están optimizados para lidiar con las variables subjetivas que ocurren al cocinar.
Por ejemplo, los omelettes -en particular- requieren de habilidades culinarias. La mitología culinaria francesa nos dice que cada uno de los cien pliegues en el sombrero de un chef representa una forma diferente de cocinar un huevo, (aunque se desconoce el origen exacto de esta frase).
«Un omelette es uno de esos platos que es fácil de hacer pero difícil de hacerlo bien», dice Iida. «Pensamos que sera una prueba ideal para mejorar las habilidades de un chef robot y optimizar así en sabor, olor y apariencia», dice el investigador.
Habiéndose asociado con Beka, una empresa que hace productos domésticos, Iida y colegas entrenaron a su robot para preparar omelettes, desde el saber romper un huevo hasta llegar al platillo final. El trabajo se desarrolló en el departamento de ingeniería de Cambridge, usando para esto una cocina que puso Beko plc y el Symphony Group.
Aprendizaje de máquina hasta para cocinar bien
Es claro que los seres humanos aprendemos las habilidades que nos permiten lidiar con el mundo cotidiano. El cocinar es sin duda una de ellas y el equipo del Dr. Iida desarrolló técnicas de aprendizaje de máquinas para hacer uso de la inferencia bayesiana, la que ayuda en muchas ocasiones el poder tomar decisiones cuando la cantidad de información es limitada.
Por ejemplo, si hay un porcentaje de posibilidad de que llueva y el porcentaje de humedad es del 60%, la pregunta sería ¿debo llevar paraguas si salgo a la calle?. Este es el tipo de problemas donde la inferencia bayesiana tiene éxito.
Hay sin embargo otros retos, por ejemplo, la subjetividad del sentido del sabor de los seres humanos, lo cual es difícil que nos dé medidas absolutas sobre el resultado final de un omelette hecho por este robot chef. Por lo cual, piensa Iida, tenemos que refinar el algoritmo de aprendizaje, llamado algoritmo en lotes, de manera que los seres humanos puedan dar información en evaluaciones comparativas, más que en evaluaciones secuenciales.
¿Cómo saben los omelettes hechos por este robot?
De acuerdo a Iida, «En general los omelettes sabían muy bien, pero ¡mucho mejor de lo esperado!».
Los resultados usando estas técnicas de aprendizaje de máquinas permiten obtener mejoras cuantificables en lo que se refiere a optimización de alimentos. Además, este enfoque puede extenderse a otros robots chefs. Sin embargo, es claro que el trabajo futuro en este campo puede dar con nuevas ideas de optimización y no sólo en lo que se refiere a comida y al sabor de la misma.
De hecho, Beko es una empresa apasionada de la cocina del futuro y piensa que las aplicaciones robóticas podrían empezar a tener más peso en la vida cotidiana de las personas cuando cocinan. El Dr. Graham Anderson, supervisor industrial de la empresa Beko, indica que «estamos muy contentos en colaborar con el Dr Iida en este tema».
