A IA concebe o hambúrguer ideal em termos de sabor, saúde e respeito pelo planeta
Uma IA treinada com base em 2 216 receitas criou hambúrgueres que obtiveram uma pontuação igual ou superior à de um hambúrguer de uma cadeia de fast-food popular, num teste de degustação cego com 100 participantes
A investigadora de Stanford, Ellen Kuhl, estima que existam cerca de 1043 receitas potenciais de hambúrgueres no mundo. E com o BurgerAI, uma nova ferramenta desenvolvida no seu laboratório, a inteligência artificial pode agora conceber a melhor receita para si com base na sua idade, preferências, necessidades nutricionais e até mesmo nos seus objetivos de sustentabilidade.
Mas a capacidade do BurgerAI de sugerir um hambúrguer saboroso, nutricionalmente complexo e produzido de forma sustentável é apenas parte da história. Numa perspetiva mais ampla, esta inovação marca uma mudança na própria IA: a transição da IA da previsão para a conceção.
«A maioria dos sistemas de IA é treinada para prever o que já existe. Queríamos que a IAinventasseo que deveria existir a seguir», explicou Kuhl, professora de engenharia mecânica na Escola de Engenharia e que agora dirige o Stanford Bio-X, um instituto interdisciplinar de ciências da vida que reúne investigadores das áreas da medicina, engenharia e ciências naturais. «O BurgerAI não pergunta: “Qual é o hambúrguer mais provável?” Pergunta: “Qual é o hambúrguer que melhor satisfaz estes objetivos importantes e complexos?”»
A alimentação em destaque
A alimentação é a próxima grande tendência nas biociências, afirmou Kuhl, um foco que combina elementos da experiência e cultura humanas, saúde e nutrição, e impacto ambiental — temas que inspiram investigadores multidisciplinares nas faculdades de medicina, engenharia, sustentabilidade, ciências humanas e muito mais.
«As escolhas alimentares estão entre as decisões mais importantes que os seres humanos tomam todos os dias», afirmou Vahidullah Tac, bolseiro de pós-doutoramento da Schmidt Science no laboratório de Kuhl. «A alimentação foi um motivador fácil. Com uma só flecha, é possível atingir dois alvos – a saúde do planeta e a saúde pessoal. É uma área de investigação fantástica e de grande impacto.»
Como tal, a alimentação revelou-se um campo de teste ideal para o Bio-X. A equipa de Kuhl acaba de publicar dois artigos sobre o BurgerAI, dos quais Tac é o primeiro autor. O primeiro artigo apresenta o BurgerAI. O segundo artigo revela que os mesmos princípios matemáticos que orientam o BurgerAI também estão na base da IA generativa baseada na difusão de forma mais ampla e criam ligações com áreas técnicas como o design de materiais, a física e a engenharia.
«Durante séculos, o design alimentar tem sido uma questão de intuição, experiência e tentativa e erro», acrescentou Kuhl. «Estamos a começar a demonstrar que a IA pode transformar o design alimentar numa ciência quantitativa com aplicações noutros campos importantes.»
Testado ao paladar
Utilizando 2 216 receitas de hambúrgueres do Food.com como fonte de dados, o BurgerAI aprende padrões nas combinações e quantidades de ingredientes e, em seguida, gera novas receitas de hambúrgueres a partir do zero. A IA compara então essas características com os perfis de preferências humanas em termos de sabor e textura. Os resultados são receitas totalmente inovadoras, otimizadas em termos de sabor, sustentabilidade e nutrição, e personalizadas com base no género, idade e atividade física.
O teste definitivo não foi computacional, mas sim culinário. Os investigadores serviram cinco hambúrgueres preparados profissionalmente e concebidos pela IA a mais de 100 comensais, num teste de degustação cego realizado num restaurante de São Francisco. Numa comparação lado a lado com um hambúrguer popular de fast-food, as duas variações do «Delicious Burger» da BurgerAI obtiveram pontuações iguais ou superiores em termos de aceitação geral, sabor e textura. O seu «Mushroom Burger» reduziu o impacto ambiental em mais de uma ordem de grandeza, e o seu «Bean Burger» alcançou aproximadamente o dobro da pontuação nutricional do hambúrguer de fast-food.
«A IA não se limitou a gerar receitas de hambúrgueres plausíveis — criou hambúrgueres que as pessoas realmente apreciam», afirmou Kuhl. «Isso pode parecer simples, mas significa que o modelo aprendeu o que torna a comida apelativa para o paladar humano e foi capaz de navegar num espaço de conceção com combinações de hambúrgueres quase infinitas para encontrar soluções do mundo real.»
Para além dos hambúrgueres
Tac ficou genuinamente surpreendido com o excelente desempenho dos hambúrgueres sustentáveis. «Esperávamos algum compromisso entre a sustentabilidade e a aceitação por parte dos consumidores», afirmou. «Mas descobrimos que um hambúrguer com um impacto ambiental drasticamente menor ainda conseguia competir com um dos hambúrgueres de maior sucesso do mundo.»
Para Tac e Kuhl, o BurgerAI não se resume realmente aos hambúrgueres. Trata-se de uma prova de conceito das capacidades de design mais amplas da IA. A mesma estrutura de design generativo poderá ter implicações noutros campos importantes – produtos farmacêuticos, materiais, biomoléculas e outros sistemas complexos com enormes espaços de design. Tal como acontece com a alimentação, que exige um equilíbrio entre sabor, nutrição, custo e sustentabilidade, muitos dos maiores desafios da sociedade têm de equilibrar objetivos concorrentes. Se a IA puder ajudar a gerir compromissos no design de receitas, afirmou Kuhl, poderá também ajudar a descobrir novos medicamentos, a desenvolver materiais avançados e a criar produtos mais sustentáveis.
«O hambúrguer é apenas o começo», assegurou Kuhl. «Vemos a alimentação como um sistema modelo para uma visão muito mais ampla: a IA como parceira nas descobertas científicas e de engenharia.»
Observação: Este artigo foi traduzido usando um sistema de computador sem intervenção humana. A LUMITOS oferece essas traduções automáticas para apresentar uma gama mais ampla de notícias atuais. Como este artigo foi traduzido com tradução automática, é possível que contenha erros de vocabulário, sintaxe ou gramática. O artigo original em Inglês pode ser encontrado aqui.
Publicação original
Outras notícias do departamento ciência
