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图片来源:forbes.com

学生们教AI酿啤酒,阿德莱德大学的项目

人类酿造啤酒已有5000多年的历史,因此从一开始,这一过程就不仅发生了变化,而且变得更加复杂。作为机器学习实习的一部分,阿德莱德大学的两名计算机科学学生克里斯托弗·富斯科和贾什·维拉通过研究大量啤酒酿造记录,开发了一个能够学习酿酒的神经网络。 

最终诞生了一款独特的、基于人工智能创造的IPA(印度淡色艾尔),计划于2022年初上市。Rodney AI²PA以澳大利亚机器人技术先驱、iRobot联合创始人罗德尼·布鲁克斯(该公司研发了Roomba扫地机器人)的名字命名。

在机器学习研究人员(AIML,一种人工智能标记语言)和Barossa Valley Brewing酿酒厂专家的指导下,两名学生首先整理了一个包含逾26万份网络上现有精酿啤酒配方的大型数据集,然后开发了一个能够学习这些数据并酿造啤酒的神经网络。

克里斯托弗表示:“我们生成了20万份新配方,然后训练神经网络从中挑选出最佳配方并进行评估。”啤酒主要只含四种基本原料:麦芽、啤酒花、水和酵母。这些原料的细微变化,以及酿造过程中特定阶段时间和温度的精确调整,造就了今天市面上种类繁多的啤酒。

图片来源:adelaide.edu.au

如果说创造能够生产自己啤酒的人工智能还不够困难,那么创造真正能酿出好啤酒的人工智能则要困难得多。

“实际上,这非常困难。我们必须利用那些原始配方中的统计数据,自行设计一套数学公式”

克里斯托弗·富斯科阿德莱德大学学生

贾什指出:“通过获取这些变量的统计数据,我们能够评估每个变量的重要性。这也帮助我们处理了数据中可能出现的各种错误。” 

网络上特定啤酒配方的浏览量,以及表示自己做过该配方的人数等数据,可以用来判断啤酒的受欢迎程度。随后,学生们创建了一个神经网络,它学会了评估AI生成的配方,并为每个配方给出受欢迎程度评分。

AIML神经网络生成的配方包含约60个数据点,即“特征”,其中不仅包括所需原料及其用量,还有具体的工艺信息,例如如何处理啤酒花、酵母发酵温度和煮沸时间,以及预测的苦味、颜色和酒精含量等指标。

图片来源:adelaide.edu.au

“我认为这对机器学习来说是一个非常激动人心的时期,因为我们正接近能够与其他行业合作、发挥我们所知和所长的阶段。该领域正在显著增长”

克里斯托弗·富斯科阿德莱德大学学生

这个项目也遇到了一些技术难题:神经网络有时会输出异常的特征值,例如荒谬过大或过小的用量,或者极高的温度。

“我们运用了一些统计和图形方法来分析数据,然后决定限制其中一些异常值。这种方法既保留了数据固有的变化性,也帮助我们评估所做的决定是否准确地反映了我们想要创造的最终产品”

贾什·维拉阿德莱德大学学生

最终,AI挑选出30款潜在的啤酒候选配方。酿造的最终决定权交由Barossa Valley Brewing的专家负责。

酿酒厂创始人丹纳姆·D’西尔瓦对人工智能能够拓展公司的创作过程感到高兴,但起初他认为这项技术还太新,难以带来实际价值。

“16年来,酿酒厂一直以勇于尝试、打造有趣且高端的啤酒风味为根基。说实话,把这一过程交给AI让人非常不安。啤酒酿造传统上是一项非常务实的工作,对于Barossa Valley这样的小型精酿酒厂而言尤其如此。作为小型手工酿酒厂,你无法在规模上竞争,因此必须与众不同且善于思考”

丹纳姆·D’西尔瓦Barossa Valley Brewing创始人
图片来源:medium.com

澳大利亚对精酿啤酒的需求很高。尽管近几十年人均啤酒消费量总体下降,但精酿啤酒的销量每年以10%的速度增长。

“大多数人认为人工智能和机器学习只能由大型科技公司来应用。这个项目向我们表明,人工智能可以借助我们的手工技艺并拓展它,从而使我们能够参与竞争。对于中小企业而言,充分利用人工智能所提供的机会非常重要。手工艺品生产者应积极参与,以确保人工智能包含那些使我们与众不同的艺术”

丹纳姆·D’西尔瓦Barossa Valley Brewing创始人

克里斯托弗和贾什计划继续从事机器学习相关职业。同时,两名学生都打算在2022年底完成本科课程后继续攻读研究生。

为了给这款高科技啤酒体验增添亮点,工程师们还打造了一个机器人“酒保”,它能自动识别吧台上放置的空杯,并直接从桶中迅速倒入冰镇啤酒。

关于AI啤酒究竟是什么味道这个重要问题,丹纳姆·D’西尔瓦热情地表示:“味道就像未来!说真的,这是一款果味IPA,我为它感到非常自豪,也很期待它上市。”

来自Barossa Valley Brewing的Rodney AI²PA将从2022年1月中旬起限量在零售渠道销售。

澳大利亚的这些学生并非首个利用AI酿造啤酒的人。2016年,IntelligentX开始生产人工智能啤酒系列。该公司持续收集客户反馈,并根据这些反馈更新其啤酒品种。