Студенты Университета Аделаиды учат ИИ делать пиво
Люди варят пиво более 5000 лет, поэтому с самого начала этот процесс не только изменился, но и усложнился. В рамках стажировки по машинному обучению два студента информатики из Университета Аделаиды Кристофер Фуско и Джаш Вира создали нейронную сеть, которая смогла научиться варить пиво, изучив огромное количество записей о пивоварении.
В результате получился уникальный IPA (индийский пейл-эль), созданный на основе искусственного интеллекта, который поступит в продажу в начале 2022 года. Rodney AI²PA назван в честь Родни Брукса — австралийского пионера робототехники и соучредителя iRobot (компании, которая создала робот-пылесос Roomba).
Работая под руководством исследователей машинного обучения AIML (язык разметки для искусственного интеллекта) и экспертов пивоварни Barossa Valley Brewing, два студента приступили к созданию большого набора данных из более чем 260 000 существующих рецептов крафтового пива, доступных в интернете, прежде чем создать нейронную сеть, которая изучает данные, чтобы делать пиво.
Кристофер рассказал: «Мы создали 200 000 новых рецептов, а затем обучили нейронную сеть выбирать лучшие из них и оценивать их». В основном пиво содержит только четыре основных ингредиента: солод, хмель, воду и дрожжи. Незначительные изменения в этих ингредиентах — а также точные изменения времени и температуры на определенных этапах процесса пивоварения — приводят к огромному разнообразию пива, доступному сегодня.
Но если создание ИИ, способного производить собственное пиво, недостаточно трудная задача, то создание ИИ, который действительно может делать хорошее пиво, значительно сложнее.
«На самом деле это было очень сложно. Мы должны были придумать нашу собственную математическую формулу, используя статистику из тех оригинальных рецептов»
Джаш отметил: «Получая статистику по этим переменным, мы смогли оценить значимость каждой переменной. Это также помогло нам справиться с любыми возможными ошибками, которые могли возникнуть в данных».
Такие данные, как количество просмотров определенных рецептов пива в интернете и количество людей, которые сказали, что они его готовили, позволяют судить о популярности пива. Затем студенты создали нейронную сеть, которая научилась оценивать собственные рецепты ИИ и давать каждому рейтинг популярности.
Нейронная сеть AIML создала рецепты с примерно 60 точками данных или «особенностями», которые включали не только необходимые ингредиенты и их количества, но и конкретную информацию о процессе, например, как обращаться с хмелем, температуру брожения дрожжей и время кипячения, а также прогностические индикаторы горечи, цвета и содержания алкоголя.
«Я думаю, что это очень захватывающее время для машинного обучения, потому что мы приближаемся к этапу, когда мы можем сотрудничать с другими отраслями, используя то, что мы знаем и что у нас хорошо получается. В этой области наблюдается значительный рост»
У проекта были свои технические проблемы: нейронная сеть иногда выдавала странные выбросы характеристик, такие как абсурдно большие или маленькие количества или очень высокие температуры.
«Мы использовали некоторые статистические и графические методы для анализа наших данных, а затем решили ограничить некоторые из этих выбросов. Этот метод помог нам сохранить присущую нам изменчивость данных, а также оценить, правильно ли принятое нами решение отразило конечный продукт, который мы хотели создать»
В результате получилось 30 потенциальных кандидатов пива, выбранных ИИ. Система оставила окончательное решение о пивоварении на усмотрение экспертов Barossa Valley Brewing.
Основатель пивоварни Денхам Д’Сильва был рад возможности искусственного интеллекта расширить творческий процесс его компании, но поначалу считал, что технология еще слишком новая, чтобы приносить пользу.
«Готовность экспериментировать и создавать интересные и премиальные сорта пива является основой пивоварни на протяжении 16 лет. Одним словом, было ужасно отдавать этот процесс в руки ИИ. Пиво — традиционно очень практичный процесс, особенно для такой небольшой крафтовой пивоварни, как Barossa Valley. Когда у вас небольшая ремесленная пивоварня, вы не можете конкурировать в масштабе, поэтому вы должны быть разными и умными»
Спрос на крафтовое пиво в Австралии высок. В то время как потребление пива на душу населения в последние десятилетия в целом снизилось, продажи крафтового пива растут со скоростью 10% в год.
«Большинство людей думают об искусственном интеллекте и машинном обучении как о чем-то, что могут делать только огромные технологические компании. Этот проект показал нам, что ИИ может использовать наши ремесленные навыки и расширять их, чтобы мы могли конкурировать. Очень важно, чтобы малые и средние предприятия использовали возможности, которые предлагает ИИ. Производители ремесленных изделий должны принять участие, чтобы гарантировать, что ИИ включает в себя искусство, которое делает нас особенными»
Кристофер и Джаш планируют продолжить карьеру в области машинного обучения. При этом оба студента намереваются продолжить обучение в аспирантуре после завершения своих программ бакалавриата в конце 2022 года.
Чтобы дополнить опыт высокотехнологичного пива, инженеры также создали роботизированного «бармена», который может автоматически определять, когда пустой стакан ставится на стойку бара, и быстро наполнять его холодным пивом прямо из бочонка.
Что касается важного вопроса о том, каков на самом деле вкус пива ИИ, Денхам Д’Сильва полон энтузиазма: «На вкус как будущее! Серьезно, это фруктовый IPA, которым я очень горжусь и с нетерпением жду выхода».
Rodney AI²PA от Barossa Valley Brewing поступит в ограниченную розничную продажу с середины января 2022 года.
Студенты из Австралии — не первые, кто использует ИИ для варки пива. В 2016 году IntelligentX начала производство линейки пива с искусственным интеллектом. Компания постоянно собирает отзывы своих клиентов и обновляет свои сорта пива на основе этих отзывов.
