Le chef robot apprend à « goûter au fur et à mesure » —


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  • Un robot « chef » a été formé pour goûter les aliments à différentes étapes du processus de mastication afin d’évaluer s’ils sont suffisamment assaisonnés.

    Travaillant en collaboration avec le fabricant d’appareils électroménagers Beko, des chercheurs de l’Université de Cambridge ont formé leur robot chef pour évaluer la salinité d’un plat à différentes étapes du processus de mastication, imitant un processus similaire chez l’homme.

    Leurs résultats pourraient être utiles dans le développement de préparations alimentaires automatisées ou semi-automatisées en aidant les robots à apprendre ce qui a bon goût et ce qui ne l’est pas, ce qui en ferait de meilleurs cuisiniers.

    Lorsque nous mâchons nos aliments, nous remarquons un changement de texture et de goût. Par exemple, mordre dans une tomate fraîche au plus fort de l’été libérera du jus, et pendant que nous mâchons, libérant à la fois de la salive et des enzymes digestives, notre perception de la saveur de la tomate changera.

    Le robot chef, qui a déjà été formé pour faire des omelettes sur la base des commentaires du dégustateur humain, a goûté neuf variantes différentes d’un plat simple d’œufs brouillés et de tomates à trois étapes différentes du processus de mastication, et a produit des «cartes gustatives» des différents plats. .

    Les chercheurs ont découvert que cette approche « goûter au fur et à mesure » améliorait considérablement la capacité du robot à évaluer rapidement et avec précision la salinité du plat par rapport à d’autres technologies de dégustation électronique, qui ne testent qu’un seul échantillon homogénéisé. Les résultats sont publiés dans la revue Frontières de la robotique et de l’IA.

    La perception du goût est un processus complexe chez l’homme qui a évolué au cours de millions d’années : l’apparence, l’odeur, la texture et la température des aliments affectent la façon dont nous percevons le goût ; la salive produite lors de la mastication aide à transporter les composés chimiques des aliments vers les récepteurs du goût, principalement sur la langue ; et les signaux des récepteurs du goût sont transmis au cerveau. Une fois que notre cerveau est conscient de la saveur, nous décidons si nous apprécions ou non la nourriture.

    Le goût est également très individuel : certaines personnes aiment la nourriture épicée, tandis que d’autres ont la dent sucrée. Un bon cuisinier, qu’il soit amateur ou professionnel, s’appuie sur son sens du goût et peut équilibrer les différentes saveurs d’un plat pour en faire un produit final bien équilibré.

    « La plupart des cuisiniers à domicile connaissent le concept de dégustation au fur et à mesure – en vérifiant un plat tout au long du processus de cuisson pour vérifier si l’équilibre des saveurs est correct », a déclaré Grzegorz Sochacki du département d’ingénierie de Cambridge, le premier auteur de l’article. « Si les robots doivent être utilisés pour certains aspects de la préparation des aliments, il est important qu’ils soient capables de ‘goûter’ ce qu’ils cuisinent. »

    « Lorsque nous goûtons, le processus de mastication fournit également une rétroaction continue à notre cerveau », a déclaré le co-auteur, le Dr Arsen Abdulali, également du Département d’ingénierie. « Les méthodes actuelles de test électronique ne prennent qu’un seul instantané à partir d’un échantillon homogénéisé, nous avons donc voulu reproduire un processus plus réaliste de mastication et de dégustation dans un système robotisé, qui devrait aboutir à un produit final plus savoureux. »

    Les chercheurs sont membres du laboratoire de robotique bio-inspirée de Cambridge dirigé par le professeur Fumiya Iida du département d’ingénierie, qui se concentre sur la formation de robots pour résoudre les problèmes dits du dernier mètre que les humains trouvent faciles, mais que les robots trouvent difficiles. La cuisine est l’une de ces tâches: des tests antérieurs avec leur robot «chef» ont produit une omelette passable en utilisant les commentaires des dégustateurs humains.

    « Nous avions besoin de quelque chose de bon marché, petit et rapide à ajouter à notre robot pour qu’il puisse faire la dégustation : il devait être suffisamment bon marché pour être utilisé dans une cuisine, suffisamment petit pour un robot et suffisamment rapide pour être utilisé pendant la cuisson », a déclaré Sochacki. .

    Pour imiter le processus humain de mastication et de dégustation chez leur chef robot, les chercheurs ont attaché une sonde de conductance, qui agit comme un capteur de salinité, à un bras de robot. Ils ont préparé des œufs brouillés et des tomates, en variant le nombre de tomates et la quantité de sel dans chaque plat.

    À l’aide de la sonde, le robot a « goûté » les plats à la manière d’une grille, renvoyant une lecture en quelques secondes seulement.

    Pour imiter le changement de texture causé par la mastication, l’équipe a ensuite mis le mélange d’œufs dans un mélangeur et a fait tester à nouveau le plat par le robot. Les différentes lectures à différents points de «mastication» ont produit des cartes gustatives de chaque plat.

    Leurs résultats ont montré une amélioration significative de la capacité des robots à évaluer la salinité par rapport aux autres méthodes de dégustation électroniques, qui prennent souvent du temps et ne fournissent qu’une seule lecture.

    Bien que leur technique soit une preuve de concept, les chercheurs affirment qu’en imitant les processus humains de mastication et de dégustation, les robots pourront éventuellement produire des aliments que les humains apprécieront et pourraient être modifiés en fonction des goûts individuels.

    « Lorsqu’un robot apprend à cuisiner, comme tout autre cuisinier, il a besoin d’indications sur ses performances », a déclaré Abdulali. « Nous voulons que les robots comprennent le concept de goût, ce qui fera d’eux de meilleurs cuisiniers. Dans notre expérience, le robot peut « voir » la différence dans la nourriture lorsqu’elle est mâchée, ce qui améliore sa capacité à goûter. »

    « Beko a pour vision d’amener des robots dans l’environnement domestique qui sont sûrs et faciles à utiliser », a déclaré le Dr Muhammad W. Chughtai, scientifique principal chez Beko plc. « Nous pensons que le développement des chefs robotiques jouera un rôle majeur dans les foyers occupés et les résidences-services à l’avenir. Ce résultat est un bond en avant dans la cuisine robotique, et en utilisant des algorithmes d’apprentissage automatique et profond, la mastication aidera les chefs robots à s’adapter. goût pour différents plats et utilisateurs. »

    À l’avenir, les chercheurs cherchent à améliorer le robot chef afin qu’il puisse goûter différents types d’aliments et améliorer ses capacités de détection afin qu’il puisse goûter des aliments sucrés ou gras, par exemple.

    La recherche a été financée en partie par Beko plc et le Engineering and Physical Sciences Research Council (EPSRC), qui fait partie de UK Research and Innovation (UKRI). Fumiya Iida est membre du Corpus Christi College de Cambridge.

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