Студенти Університету Аделаїди навчають ШІ варити пиво
Люди варять пиво понад 5000 років, тому з самого початку цей процес не лише змінився, а й ускладнився. У межах стажування з машинного навчання два студенти інформатики з Університету Аделаїди Крістофер Фуско та Джаш Віра створили нейронну мережу, яка змогла навчитися варити пиво, вивчивши величезну кількість записів про пивоваріння.
У результаті вийшов унікальний IPA (індійський пейл-ель), створений на основі штучного інтелекту, який надійде у продаж на початку 2022 року. Rodney AI²PA названо на честь Родні Брукса — австралійського піонера робототехніки та співзасновника iRobot (компанії, яка створила робот-пилосос Roomba).
Працюючи під керівництвом дослідників машинного навчання AIML (мова розмітки для штучного інтелекту) та експертів пивоварні Barossa Valley Brewing, два студенти приступили до створення великого набору даних із понад 260 000 існуючих рецептів крафтового пива, доступних в інтернеті, перш ніж створити нейронну мережу, яка вивчає дані, щоб варити пиво.
Крістофер розповів: «Ми створили 200 000 нових рецептів, а потім навчили нейронну мережу вибирати найкращі з них і оцінювати їх». Загалом пиво містить лише чотири основні інгредієнти: солод, хміль, воду та дріжджі. Незначні зміни в цих інгредієнтах — а також точні зміни часу і температури на певних етапах процесу пивоваріння — призводять до величезного різноманіття пива, доступного сьогодні.
Але якщо створення ШІ, здатного виробляти власне пиво, не є достатньо складним завданням, то створення ШІ, який справді може варити добре пиво, значно складніше.
«Насправді це було дуже складно. Ми мали придумати власну математичну формулу, використовуючи статистику з тих оригінальних рецептів»
Джаш зазначив: «Отримуючи статистику за цими змінними, ми змогли оцінити значущість кожної змінної. Це також допомогло нам упоратися з будь-якими можливими помилками, які могли виникнути в даних».
Такі дані, як кількість переглядів певних рецептів пива в інтернеті та кількість людей, які казали, що готували його, дозволяють судити про популярність пива. Потім студенти створили нейронну мережу, яка навчилася оцінювати власні рецепти ШІ та присвоювати кожному рейтинг популярності.
Нейронна мережа AIML створила рецепти приблизно з 60 точками даних або «особливостями», які включали не лише необхідні інгредієнти та їх кількості, а й конкретну інформацію про процес, наприклад, як поводитися з хмелем, температуру бродіння дріжджів і час кип'ятіння, а також прогностичні показники гіркоти, кольору та вмісту алкоголю.
«Я думаю, що це дуже захоплючий час для машинного навчання, тому що ми наближаємося до етапу, коли можемо співпрацювати з іншими галузями, використовуючи те, що ми знаємо і що в нас добре виходить. У цій сфері спостерігається значне зростання»
У проєкту були свої технічні проблеми: нейронна мережа інколи видавала дивні викиди характеристик, як-от абсурдно великі чи малі кількості або дуже високі температури.
«Ми використовували деякі статистичні та графічні методи для аналізу наших даних, а потім вирішили обмежити деякі з цих викидів. Цей метод допоміг нам зберегти притаманну нашим даним мінливість, а також оцінити, чи правильно прийняте нами рішення відобразило кінцевий продукт, який ми хотіли створити»
У результаті вийшло 30 потенційних кандидатів пива, обраних ШІ. Система залишила остаточне рішення щодо пивоваріння на розсуд експертів Barossa Valley Brewing.
Засновник пивоварні Денгем Д’Сільва був радий можливості штучного інтелекту розширити творчий процес його компанії, але спочатку вважав, що технологія ще надто нова, щоб приносити користь.
«Готовність експериментувати та створювати цікаві й преміальні сорти пива є основою пивоварні протягом 16 років. Коротко кажучи, було жахливо віддавати цей процес до рук ШІ. Пиво — традиційно дуже практичний процес, особливо для такої невеликої крафтової пивоварні, як Barossa Valley. Коли у вас невелика реміснича пивоварня, ви не можете конкурувати в масштабі, тому маєте бути іншими та розумними»
Попит на крафтове пиво в Австралії високий. Попри те, що споживання пива на душу населення останніми десятиліттями загалом знизилося, продажі крафтового пива зростають на 10% на рік.
«Більшість людей думають про штучний інтелект і машинне навчання як про щось, що можуть робити лише величезні технологічні компанії. Цей проєкт показав нам, що ШІ може використовувати наші ремісничі навички та розширювати їх, щоб ми могли конкурувати. Дуже важливо, щоб малі та середні підприємства використовували можливості, які пропонує ШІ. Виробники ремісничих виробів мають взяти участь, щоб гарантувати, що ШІ включає мистецтво, яке робить нас особливими»
Крістофер і Джаш планують продовжити кар'єру в галузі машинного навчання. При цьому обоє студентів мають намір продовжити навчання в аспірантурі після завершення своїх програм бакалаврату наприкінці 2022 року.
Щоб доповнити досвід високотехнологічного пива, інженери також створили роботизованого «бармена», який може автоматично визначати, коли порожній склянка ставиться на стійку бару, і швидко наповнювати її холодним пивом просто з бочки.
Щодо важливого питання про те, який насправді смак пива ШІ, Денгем Д’Сільва сповнений ентузіазму: «Смакує як майбутнє! Серйозно, це фруктовий IPA, яким я дуже пишаюся і з нетерпінням чекаю на вихід».
Rodney AI²PA від Barossa Valley Brewing надійде в обмежений роздрібний продаж із середини січня 2022 року.
Студенти з Австралії — не перші, хто використовує ШІ для варіння пива. У 2016 році IntelligentX почала виробництво лінійки пива зі штучним інтелектом. Компанія постійно збирає відгуки своїх клієнтів і оновлює свої сорти пива на основі цих відгуків.
