大數據 小廚房

現如今有一個最流行的詞就是「量化生活」，也就是通過數據追蹤來改善自己的生活。而最重要的個人活動之一，飲食，則是量化生活的重中之重。所以一旦食物沾染上了大數據，就開始走上了高端大氣的陽關大道。更別說，最近IBM公司的一群研究人員又專門利用大數據為吃貨們開發出了堪稱「美食家」的系統軟件，利用數學、化學原理和海量數據，炮制出既新奇又美味而且前無古人后無來者的食譜，讓你大開眼界。

大數據 「想」 出來的料理

在SXSW休閑廣場，一輛紅色餐車引起了眾人的關注，仔細一瞧這可不是一輛普通的餐車，而是一臺通過計算機來為大家創造出意想不到菜譜的外賣展示車。這輛餐車的幕后老板是大名鼎鼎的IBM公司，其發明出的這款餐車搭乘著一個名為「美食家」的智能系統，旨在構想出無數令人驚奇的全新食譜。

簡單來說「美食家」智能系統就是對現有的食物進行細致的分類和數據化，再利用數學、化學原理和海量數據來制造新鮮食譜。具體而言是計算機把影響食物好吃與否的所有因素量化，再選擇、組合制造新的菜單。舉個例子，我們的舌頭能分辨出五種基本味道：甜、咸、酸、苦和鮮。但我們對食物的體驗還受很多因素的影響：食物是否溫熱、是否成乳脂狀、分量多少、入口的方式、咀嚼方式、你的饑餓程度、味道勾起的回憶等等。氣味也是好吃與否的重要印象因素。如何讓計算機量化氣味？它的辦法是應用化學工具。軟件會查閱菜譜中的所有味道成分，并研究它們的化學性質——這些包括諸如重原子數、旋轉鍵計數、氫鍵受體數的技術術語。通過對比這些化學性質和其他70種氣味成分的化學性質，感知某一特定成分聞起來會有多可口。

不過別看這是個新奇的科技發明，但是其程序并不復雜。

首先是要選取你喜好的一種食材，這個食材將會成為你整個菜譜中的主菜，然后你就需要選擇你喜歡的菜系風格，例如你喜歡哪個地區的菜系，也許是法式風格，也可是東南亞料理，最后你就要決定你感興趣的餐食類型，既可以做成米飯套餐，又可以做成熱湯面。不僅如此，連點綴的配料以及餐具都可以選擇，這也就意味著如果你喜歡用筷子吃牛排或者用刀叉吃烙餅都可以。

當你選好所有的選項后，這內容都會被上傳到這臺負責運行「美食家」的超級計算機系統中進行分析，「美食家」會隨機根據分析結果生成一份食譜，剩下的工作就要交給廚師先生去進行實際烹飪了。盡管當你看到所有原料搭配會讓你大跌眼鏡，但是真正做出來的成品卻會讓大多數顧客吃得稱心如意。

那么這樣新奇又美味的菜品到底是如何生成的呢？

「異化」食譜

既然是通過大數據算出來的食譜，其生成過程一定是建立在對海量數據的分析之上。研究人員先在超級計算機輸入了成千上萬份來自全球的食譜。然后對其龐大的美食數據庫進行分析，通過與維基百科連接，了解來自世界各地區的菜系中通常會用到哪些食材，其食材的制作方法，再考察各式各樣的調味品使用說明書，以了解不同調味品中含有哪些分子，并獲取了這些分子的化學結構方面的信息，以備以后的入味搭配。最后還考量了人們對70多種不同化學成分好感度的評分，并統計入庫。在如此精細的食譜篩選過程后，系統被研究人員設定出了新穎、美味、高質量三大標準。

但光有標準還不夠，最重要的是充滿創意的菜譜到底是如何形成的。

「美食家」每次的新菜譜都是以傳統菜譜為基礎的，但是新菜譜并不是隨機抽選出來的，而是根據一種叫作食物搭配律的經驗法則而生成的。生成方式是：異化現有菜譜中的食材，然后將其與其他菜譜融合，產生各式各樣前所未有的混搭菜譜。當然，生成的菜譜最關鍵的因素就是符合顧客的要求，再者就是在食譜中能夠良好地搭配食材中有著相同呈味的分子。如此異化菜譜的方式有點像我們所熟知的遺傳算法，就像是在模仿遺傳變化的過程。但是如何在遺傳中保持最優和最新穎呢？

來自IBM領導團隊的拉夫·瓦什內（Lav Varshney）說：「現在有很多計算機都能生產創意，但是缺點是不善于從中挑選出最優的創意。我們的‘美食家’程序就改變了這一現狀，從千萬億條新想法中找出最優的想法來?！?/p>

研究員們先把最優的想法做出了一個可操作性的定義，即擁有有價值的原創想法的過程。然后給予它一個衡量標準，就是既新穎又高質量。

單是新穎這一點，研究人員做了一個比方。例如一般人認為花生醬是搭配果凍的不二之選，而芥末醬是熱狗的最佳拍檔。這不過是因為大眾的固有思維而已，事實上每個人在心中都對食譜有著自己獨特的一套想法，不過這些想法的基礎是你曾經享用過某個食物，或許很對你的胃口，所以你就會潛意識地認為如此搭配是最美味的。但是，你從未嘗試過把花生醬抹在熱狗上，也許你也會愛上這個味道。所以研究員就利用人們對食物在想法上的沖突，進而達到讓你出乎意料的美好感受。這樣的興奮感絕對大于你一直在享用習慣性美味的快樂。

于是IBM的科學家們采用了一種人性化的方式——量化一份食譜來更改一個人習慣性的食譜，并由此來衡量全新食譜的新穎程度。并且研究人員借助了一種叫作「貝葉斯驚奇度」的數學工具，這個工具的功效就是在一段視頻中或是一系列圖片中識別出哪些部分最吸引人注意。當把「貝葉斯驚奇算法」引入新創造的食譜之后，研究人員發現當比較人們對先前食物的好感與對新食物的好感時，驚奇度越高，人們的好感改變就越大。

接下來就是要考慮高質量。判斷一個食物質量如何，味道是不可或缺的要素。但味道是種很復雜的東西，現在我們的舌頭能夠品嘗出的幾種基本的味道就是酸、甜、苦、辣、咸和鮮。這些對食物的體驗不僅僅來自于食物本身的味道，其實還夾雜著很多其他因素的影響：例如食物的溫度，是溫熱還是冰冷，口感是粗澀抑或是黏滑；又例如你咬食它的口感是松軟還是緊實以及你的饑餓程度和這種味道是否勾起了你從前的記憶等等。

除此之外，氣味還是味道的另一個關鍵因素，同樣也是味覺的一個重要的構成部分。但是如何讓程序賦予一盤菜噴香的味道呢？

對此，「美食家」會將味道「數據化」——把食材細分成不同的「口味分子」，通過查詢食材的化學性質并與其他「口味分子」比較，預測特定的「口味分子」有多「好聞」。接下來，計算機將多種「口味分子」進行混搭，得出每一種食物氣味的總體「怡人度」。最后依照新奇度、怡人度和搭配進行排名，「美食家」就能輸出全新的食譜了。

「美食家」的出現很快引起了全球吃貨們的熱捧，瓦什內說，他們已經在很多地方舉辦了多場美「美食家」盛宴。但是其成功不僅僅要歸功于「美食家」，更重要的是要找到一個優秀的主廚。就好像千里馬與伯樂的關系，只有懂得「美食家」廚師才能為其打造出一道道美味佳肴。

于是，隨著智能廚房系統「美食家」的誕生，也由此開啟了未來機器人廚師烹飪美食的新篇章。

「烹」制數據 「調」 配感知

眾所周知，無論是美食還是烹飪其背后都有著大量的化學、神經科學、營養學等理論和數據的支持，即使再全能的科學家也無法掌握所有的食材知識，更別說要背會所有食材配料的無數種組合了。但是人類廚師的缺陷可以通過機器人廚師來彌補，名為「沃森大廚」的機器人就能夠為美食帶來無限創意的可能。這個機器人廚師的背后老板依舊是IBM公司。

「沃森大廚」先是取得全球大量已知的食譜，然后分出食材的類別，再進一步分析不同食材的化學成分，并通過人類的感知模式來判斷何種搭配會讓人感到美味和驚喜，放入「食譜數據庫」中。光是說到這里「沃森大廚」就已經擁有了人類廚師無法比擬的優越性。不過其優點還遠遠不止這些，「沃森大廚」通過數據分析還發展出了一套新型算法，這個算法可以分析食物的分子結構，如：表層、重原子數、旋轉鏈數、氫鍵受體數等，再用這些化學特性的「營養數據庫」與「食譜數據庫」進行分析，推薦合適的食材搭配?！肝稚髲N」創造食譜的方式不僅是一個簡單的分析編程模式，而是一種思考、理解、學習食材的過程，而且還擁有人類的認知，這就是為什么瓦什爾說：「到目前為止，‘沃森大廚’ 從未讓我們失望過。它的存在不是重復已知的東西，而是探索未知的東西，但無論菜譜列出來是多么奇怪，總是令人驚奇地好吃。」

最近「沃森大廚」的大作名為瑞士泰國混搭風味蘆筍咸派，其食材是多香果、酸莢、高良姜、九層塔、奶酪、薄菏，其中不少食材人們不甚熟悉，名字聽起來也無比奇特，但是味道確得到了大家的好評。

雖然「沃森大廚」創造食譜是真正意義上創新，但是目前為止還是離不開人類的配合，于是IBM的發明也成為人類廚師和機器人廚師相配合的新模式。

人類新的廚房體驗

IBM創造的「沃森大廚」成為人類新的廚房體驗，同時也為舊的體驗找到了全新的表達方式。

James Briscione是一位來自紐約烹飪教育研究所的廚師。他和沃森一起研究食物4年了，至今還沒有遇到過一道味道不好的組合。對于「沃森大廚」來說，它雖然可以「創造食譜」，但還是無法領會人類烹飪活動的全部奧妙。原因是即使它列出了一系列的材料，但是它卻不會說什么食材應該切，又或是什么食材應該攪拌備用，重要的是「沃森大廚」甚至不能告訴你一個菜譜中每種食材的具體用量是多少。而對于熟知世界各地的烹飪方式，對現代的低溫烹飪，分子料理也頗為熟悉的Briscione卻是輕車熟路。

于是在「沃森大廚」創造食譜后，Briscione的工作是細化計算機的食譜，比如決定每種配料的多少，烹飪方式，再將它們組合在一起。

Briscione說，之前沃森曾想出一個新型茄盒的做法。主料為五花肉和茄子，配料包括奶酪、紅甜椒、芹菜、蘿卜以及芝士。他的任務就是試驗性地將它們按照不同組合在一起，以及如何處理每種配料。比如，豬肉烤一烤是不是味道更好，芹菜是不是可以做成調味醬更合適等等。

還有一次，創造的菜譜是著名的Fish and Chips，于是Briscione創造性地用秘魯的酸橘汁腌了魚，再搭配上裹了調制醬的甘藍以及幾片烤過的薯片做裝飾，結果嘗試過的人都發出稱贊，說從來沒有吃過如此驚艷的Fish and Chips。

IBM的「美食家」和「沃森大廚」已經讓我們眼前一亮，除此之外，還有哪些瞬間讓飲食高大上的高科技呢？

吃貨進階攻略

Foodini 3D打印機

西班牙新創公司Natural Machines日前推出了一款能夠「3D打印」食物的設備Foodini，它能夠利用各種材料「3D打印」食物。Foodini是一款融「技術、食物、藝術和設計」于一身的產品，能夠制作包括披薩餅、意大利面和各種各樣的蛋糕在內的多種食物。

在使用Foodini時，首先要將做好的泥狀食材放置到機器中，然后只需在設備的控制面板上選擇一個想要做的食物的圖標就可啟動制作。Foodini上有六個噴嘴，可以通過不同的組合制作出多種以假亂真的食物，此外，制作者還能通過Foodini自主決定食物的形狀、高度、體積等，不僅能夠做出扁平的餅干，也能完成「高大」的巧克力塔，甚至還能在食物上完成卡通人物等造型。Foodini的目標在于幫人們精簡食物制作的過程，節省手工制作時間。算得上是吃貨們的第一大福音。

SCiO食物掃描儀

SCiO是一款非常小巧的便攜式掃描儀，可使用物理學和化學技術來分析出食物當中的營養成分，比如一顆蘋果的含糖量，或者是你在酒吧里喝的東西有沒有被人下毒。利用光譜學原理，SCiO可以探測出食物當中的分子「簽名」，這些簽名數據會在SCiO的數據庫當中被轉換成營養成分，然后通過藍牙連接將細節信息發送到你的手機上。

電子食物成分表

TellSpec

與SCiO食物掃描儀類似的是一個名為TellSpec的電子食物成分表。TellSpec是一款非常小巧的智能硬件，跟車鑰匙大小差不多，可以隨身攜帶。它能夠根據特定的算法對掃描儀所得到的數據進行分析，然后將生成的報告發送到手機上顯示出來，其中包括食物或飲料中可能會含有的過敏原、化學物質、營養成分和熱量等。其發明者介紹說：「TellSpec能夠快捷且準確地對食物構成進行分析，這對于那些過敏體質或正在進行節食的人來說是一款非常實用的小工具?！?/p>

Applebee’s部署10萬臺平板電腦

美國知名平價餐飲連鎖店蘋果蜂（Applebee’s）公司將在2014年年底之前在美國的連鎖餐廳中部署10萬臺E la Carte Presto平板電腦。E la Carte提供的點餐系統名為Presto tablets，有自助下單、支付、游戲等功能，NFC功能可以讓消費者通過手機錢包進行用餐支付，除此之外還可以在使用當中發揮更多的應用。Applebee’s發現平板電腦能夠縮短交易的時間，為消費者提供更為優質的消費體驗。這項舉措，算得上是指尖上的美食體驗了。

編輯·李佳楠