La IA diseña la hamburguesa ideal en cuanto a sabor, salud y medio ambiente
En una cata a ciegas, la hamburguesa desarrollada por la IA superó a una popular hamburguesa de comida rápida
La investigadora de Stanford Ellen Kuhl calcula que existen unas 1043 recetas potenciales de hamburguesas en el mundo. Y gracias a BurgerAI, una nueva herramienta desarrollada en su laboratorio, la inteligencia artificial ahora puede diseñar la mejor hamburguesa para ti en función de tu edad, tus gustos, tus necesidades nutricionales e incluso tus objetivos de sostenibilidad.
Pero la capacidad de BurgerAI para sugerir una hamburguesa deliciosa, nutricionalmente completa y producida de forma sostenible es solo una parte de la historia. En términos más generales, esta innovación marca un cambio para la propia IA: el paso de la predicción al diseño.
«La mayoría de los sistemas de IA están entrenados para predecir lo que ya existe. Queríamos que la IAinventaralo que debería existir a continuación», explicó Kuhl, profesora de ingeniería mecánica en la Facultad de Ingeniería y actual directora de Stanford Bio-X, un instituto interdisciplinario de ciencias de la vida que reúne a investigadores de los ámbitos de la medicina, la ingeniería y las ciencias naturales. «BurgerAI no se pregunta: “¿Qué hamburguesa es la más probable?”. Se pregunta: “¿Qué hamburguesa satisface mejor estos objetivos importantes y complejos?”».
La alimentación en el punto de mira
La alimentación es la próxima gran tendencia en las biociencias, afirmó Kuhl, un enfoque que combina elementos de la experiencia y la cultura humanas, la salud y la nutrición, y el impacto medioambiental, temas que inspiran a investigadores multidisciplinares de las facultades de medicina, ingeniería, sostenibilidad, humanidades y más allá.
«Las elecciones alimentarias son algunas de las decisiones más trascendentales que los seres humanos toman cada día», afirmó Vahidullah Tac, becario posdoctoral de Schmidt Science en el laboratorio de Kuhl. «La alimentación fue un motivador fácil. Con una sola flecha, puedes dar en dos dianas: la salud del planeta y la salud personal. Es un área de investigación fantástica y de gran impacto».
Por ello, la alimentación resultó ser un campo de pruebas ideal para Bio-X. El equipo de Kuhl acaba de publicar dos artículos sobre BurgerAI, de los cuales Tac es el primer autor. El primer artículo presenta BurgerAI. El segundo revela que los mismos principios matemáticos que impulsan BurgerAI también sustentan, de forma más amplia, la IA generativa basada en la difusión y establecen conexiones con campos técnicos como el diseño de materiales, la física y la ingeniería.
«Durante siglos, el diseño de alimentos ha sido una cuestión de intuición, experiencia y ensayo y error», añadió Kuhl. «Estamos empezando a demostrar que la IA puede transformar el diseño de alimentos en una ciencia cuantitativa con aplicaciones en otros campos importantes».
Probado al paladar
Utilizando 2.216 recetas de hamburguesas de Food.com como fuente de datos, BurgerAI aprende patrones en las combinaciones y cantidades de ingredientes y, a continuación, genera nuevas recetas de hamburguesas partiendo de cero. A continuación, la IA compara esas características con los perfiles de preferencias humanas en cuanto a sabor y textura. El resultado son recetas totalmente novedosas, optimizadas en cuanto a sabor, sostenibilidad y valor nutricional, y personalizadas en función del género, la edad y la actividad física.
La prueba definitiva no fue computacional, sino culinaria. Los investigadores sirvieron cinco hamburguesas diseñadas por IA y preparadas por profesionales a más de 100 comensales en una cata a ciegas celebrada en un restaurante de San Francisco. En una comparación directa con una popular hamburguesa de comida rápida, las dos variantes de la «Delicious Burger» de BurgerAI obtuvieron una puntuación igual o superior en cuanto a agrado general, sabor y textura. Su «Mushroom Burger» redujo el impacto medioambiental en más de un orden de magnitud, y su «Bean Burger» alcanzó aproximadamente el doble de la puntuación nutricional de la hamburguesa de comida rápida.
«La IA no se limitó a generar recetas de hamburguesas plausibles, sino que creó hamburguesas que gustan a la gente de verdad», afirmó Kuhl. «Puede parecer sencillo, pero significa que el modelo aprendió qué es lo que hace que la comida resulte atractiva para el paladar humano y fue capaz de moverse por un espacio de diseño con combinaciones de hamburguesas casi infinitas para encontrar soluciones viables».
Más allá de las hamburguesas
Tac se quedó genuinamente sorprendido por el buen rendimiento de las hamburguesas sostenibles. «Esperábamos algún tipo de compromiso entre la sostenibilidad y la aceptación por parte de los consumidores», afirmó. «Pero descubrimos que una hamburguesa con un impacto medioambiental drásticamente menor podía seguir compitiendo con una de las hamburguesas más exitosas del mundo».
Para Tac y Kuhl, BurgerAI no se centra realmente en las hamburguesas. Se trata de una prueba de concepto de las capacidades de diseño más amplias de la IA. El mismo marco de diseño generativo podría tener implicaciones en otros campos de gran relevancia: el sector farmacéutico, los materiales, las biomoléculas y otros sistemas complejos con enormes espacios de diseño. Al igual que ocurre con la alimentación, que requiere un equilibrio entre sabor, nutrición, coste y sostenibilidad, muchos de los mayores retos de la sociedad deben conciliar objetivos contrapuestos. Si la IA puede ayudar a gestionar estas compensaciones en el diseño de recetas, señaló Kuhl, también podría contribuir al descubrimiento de nuevos medicamentos, al desarrollo de materiales avanzados y a la creación de productos más sostenibles.
«La hamburguesa es solo el principio», aseguró Kuhl. «Consideramos la alimentación como un sistema modelo para una visión mucho más amplia: la IA como aliada en los descubrimientos científicos y de ingeniería».
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