L'IA conçoit le burger idéal alliant saveur, santé et respect de la planète
Lors d'une dégustation à l'aveugle, le hamburger mis au point par l'IA a surpassé un hamburger très populaire de la restauration rapide
Ellen Kuhl, chercheuse à Stanford, estime qu’il existe environ 1043 recettes potentielles de burgers dans le monde. Et grâce à BurgerAI, un nouvel outil développé dans son laboratoire, l’intelligence artificielle est désormais capable de concevoir la recette qui vous convient le mieux en fonction de votre âge, de vos goûts, de vos besoins nutritionnels et même de vos objectifs en matière de développement durable.
Mais la capacité de BurgerAI à proposer un burger savoureux, nutritionnellement équilibré et produit de manière durable n’est qu’une partie de l’histoire. Plus largement, cette innovation annonce une évolution pour l’IA elle-même : faire passer l’IA de la prédiction à la conception.
« La plupart des systèmes d’IA sont entraînés à prédire ce qui existe déjà. Nous voulions que l’IAinventece qui devrait exister ensuite », a expliqué Kuhl, professeur de génie mécanique à la Faculté d’ingénierie qui dirige désormais Stanford Bio-X, un institut interdisciplinaire dédié aux sciences de la vie qui rassemble des chercheurs issus de la médecine, de l’ingénierie et des sciences naturelles. « BurgerAI ne se demande pas : “Quel hamburger est le plus probable ?” Il se demande : “Quel hamburger répond le mieux à ces objectifs importants et complexes ?” »
L’alimentation au cœur des préoccupations
L’alimentation est le prochain grand enjeu des biosciences, a déclaré M. Kuhl. Il s’agit d’un domaine qui combine des éléments liés à l’expérience et à la culture humaines, à la santé et à la nutrition, ainsi qu’à l’impact environnemental – autant de sujets qui inspirent des chercheurs multidisciplinaires issus des écoles de médecine, d’ingénierie, de développement durable, des sciences humaines et bien au-delà.
« Les choix alimentaires comptent parmi les décisions les plus déterminantes que les êtres humains prennent chaque jour », a déclaré Vahidullah Tac, chercheur postdoctoral Schmidt Science au sein du laboratoire de M. Kuhl. « L’alimentation était un sujet motivant par nature. D’un seul coup, on peut atteindre deux objectifs : la santé de la planète et la santé individuelle. C’est un domaine de recherche formidable et porteur d’un fort impact. »
À ce titre, l’alimentation s’est avérée un terrain d’expérimentation idéal pour Bio-X. L’équipe de Kuhl vient de publier deux articles sur BurgerAI, dont Tac est le premier auteur. Le premier article présente BurgerAI. Le second révèle que les mêmes principes mathématiques qui sous-tendent BurgerAI sont également à la base de l’IA générative par diffusion au sens large et établissent des liens avec des domaines techniques tels que la conception des matériaux, la physique et l’ingénierie.
« Depuis des siècles, la conception des aliments repose sur l’intuition, l’expérience et les essais et erreurs », a ajouté Kuhl. « Nous commençons à démontrer que l’IA peut transformer la conception des aliments en une science quantitative pouvant trouver des applications dans d’autres domaines importants. »
Test de goût
En utilisant 2 216 recettes de burgers issues de Food.com comme source de données, BurgerAI apprend les schémas de combinaisons et de quantités d’ingrédients, puis génère de nouvelles recettes de burgers à partir de zéro. L’IA compare ensuite ces caractéristiques aux profils de préférences humaines en matière de saveur et de texture. Il en résulte des recettes entièrement inédites, optimisées en termes de saveur, de durabilité et de valeur nutritionnelle, et personnalisées en fonction du sexe, de l’âge et de l’activité physique.
Le test ultime n’était pas informatique, mais culinaire. Les chercheurs ont servi cinq burgers préparés par des professionnels et conçus par l’IA à plus de 100 convives lors d’un test de dégustation à l’aveugle dans un restaurant de San Francisco. Lors d’une comparaison côte à côte avec un hamburger de fast-food populaire, les deux variantes du « Delicious Burger » de BurgerAI ont obtenu des notes identiques, voire supérieures, en termes d’appréciation globale, de saveur et de texture. Son « Mushroom Burger » a réduit l’impact environnemental de plus d’un ordre de grandeur, et son « Bean Burger » a obtenu un score nutritionnel environ deux fois supérieur à celui du hamburger de fast-food.
« L’IA ne s’est pas contentée de générer des recettes de burgers plausibles : elle a créé des burgers que de vraies personnes apprécient », a déclaré M. Kuhl. « Cela peut paraître simple, mais cela signifie que le modèle a appris ce qui rend la nourriture attrayante pour le palais humain et qu’il a été capable d’explorer un espace de conception offrant des combinaisons de burgers quasi infinies pour trouver des solutions concrètes. »
Au-delà des burgers
Tac a été véritablement surpris par les excellentes performances de ces burgers durables. « Nous nous attendions à un certain compromis entre durabilité et acceptation par les consommateurs », a-t-il déclaré. « Mais nous avons constaté qu’un burger à l’impact environnemental considérablement réduit pouvait tout de même rivaliser avec l’un des burgers les plus populaires au monde. »
Pour Tac et Kuhl, BurgerAI ne concerne pas vraiment les burgers. Il s’agit d’une démonstration de faisabilité des capacités de conception plus larges de l’IA. Ce même cadre de conception générative pourrait avoir des implications dans d’autres domaines importants : l’industrie pharmaceutique, les matériaux, les biomolécules et d’autres systèmes complexes présentant d’immenses espaces de conception. À l’instar de l’alimentation, qui exige un équilibre entre goût, valeur nutritionnelle, coût et durabilité, bon nombre des plus grands défis de la société doivent concilier des objectifs contradictoires. Si l’IA peut aider à gérer ces compromis dans la conception de recettes, a déclaré Kuhl, elle pourrait également contribuer à la découverte de nouveaux médicaments, à la mise au point de matériaux avancés et à la création de produits plus durables.
« Le hamburger n’est qu’un début », a assuré M. Kuhl. « Nous considérons l’alimentation comme un système modèle pour une vision bien plus large : l’IA en tant que partenaire dans la découverte scientifique et technique. »
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
Publication originale
Autres actualités du département science
