หุ่นยนต์ครัวหัวป่าก์ ! แค่ดูคลิปก็ทำอาหารได้

ทีมวิจัยจากมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ (University of Cambridge) สหราชอาณาจักร เผยว่าพวกเขาโปรแกรมหุ่นยนต์พ่อครัวด้วย “คลิปวิดีโอสอนทำอาหาร” หลังจากดูคลิปจบ หุ่นยนต์สามารถระบุได้ว่าคนในคลิปกำลังเตรียมวัตถุดิบและทำอาหารชนิดไหนอยู่ ทำอาหารตามสูตรในคลิปได้ แถมยังคิดสูตรสลัดเองได้อีกต่างหาก 

‘หุ่นยนต์’ ครัวหัวป่าก์

“หุ่นยนต์พ่อครัว” เป็นแนวคิดที่เราคุ้นเคยกันดีในนิยายวิทยาศาสตร์ แต่ในความเป็นจริงแล้ว การทำอาหารถือเป็นโจทย์ที่ท้าทายสำหรับหุ่นยนต์ แม้ว่าที่ผ่านมา บริษัทหลายเจ้าพยายามสร้างต้นแบบหุ่นยนต์พ่อครัว แต่ก็ยังไม่มีบริษัทใดหุ่นยนต์พ่อครัวจำหน่ายในตลาดเชิงพาณิชย์ เพราะเทียบกันแล้วหุ่นยนต์พ่อครัวยังด้อยกว่ามนุษย์ในหลาย ๆ ด้าน เช่น ขาดความคิดสร้างสรรค์ในการคิดค้นเมนูใหม่ ๆ หรือการแก้ปัญหาเฉพาะหน้านอกเหนือจากโปรแกรมที่ป้อนไว้

“เราอยากรู้ว่าเราสามารถฝึกหุ่นยนต์พ่อครัวให้เรียนรู้ต่อยอดได้เรื่อย ๆ แบบที่มนุษย์ทำได้หรือไม่” กเซกอร์ซ โซชัคกี้ (Grzegorz Sochacki) นักวิจัยในทีมอธิบาย พวกเขาจึงได้ทดลองสอนหุ่นยนต์ให้ทำอาหารที่มีขั้นตอนง่าย ๆ ดูก่อนแล้วทดสอบว่าหุ่นยนต์คิดค้นสูตรอาหารขึ้นเองได้หรือไม่ 

หุ่นยนต์พ่อครัวเรียนวิธีทำอาหารได้อย่างไร ?

หุ่นยนต์พ่อครัวที่นักวิจัยใช้ทดสอบนั้น เป็นหุ่นยนต์ประเภทแขนหุ่นยนต์ หรือ Robot arm ซึ่งสามารถหยิบจับสิ่งของ และใช้มีดหั่นวัตถุดิบได้

 

โดยทีมวิจัยทดลองให้หุ่นยนต์พ่อครัวดูคลิปมนุษย์สาธิตวิธีทำอาหารทั้งหมด 16 คลิป จากนั้นหุ่นยนต์จะเรียนรู้วิธีการทำอาหารผ่านระบบคอมพิวเตอร์วิทัศน์ (Computer vision) ซึ่งระบบคอมพิวเตอร์วิทัศน์เป็นปัญญาประดิษฐ์ (AI) ชนิดหนึ่ง ที่ได้รวมเอากล้อง, การประมวลผล, ซอฟต์แวร์ และปัญญาประดิษฐ์ (AI) เข้าไว้ด้วยกัน เพื่อทำให้ระบบคอมพิวเตอร์เข้าใจภาพหรือวิดีโอในแบบเดียวกันกับที่มนุษย์มองสิ่งต่าง ๆ 

จากนั้นหุ่นยนต์พ่อครัว ก็จะเริ่มวิเคราะห์วิดีโอทีละเฟรม และตรวจจับว่าในวิดีโอมีวัตถุประเภทไหนอยู่บ้าง ซึ่งหุ่นยนต์สามารถแยกแยะได้ตั้งแต่วัตถุดิบ มีด ไปจนถึงแขนและใบหน้าของคนที่สาธิตวิธีการทำอาหารเลยทีเดียว เมื่อแยกแยะวัตถุในภาพได้แล้ว ระบบจะแปลงวิดีโอและสูตรอาหารที่แกะได้จากการดูวิดีโอเป็นชุดข้อมูล จากนั้นทำการคำนวณข้อมูลดังกล่าว ก่อนจะเริ่มทำอาหาร โดยที่ไม่ต้องโปรแกรมส่วนผสม หรืออัตราส่วนวัตถุดิบในสูตรให้กับหุ่นยนต์พ่อครัว

นอกจากนี้ หุ่นยนต์พ่อครัวคาดคะเนล่วงหน้าได้ด้วยว่าขั้นตอนต่อไปจะเกิดอะไรขึ้น เช่น ถ้าผู้สาธิตถือมีดในมือข้างหนึ่ง ส่วนอีกมือถือแอปเปิล หุ่นยนต์พ่อครัวประมวลผลได้ว่าขั้นตอนต่อไปคือการหั่นแอปเปิล

คิดสูตรสลัดเองได้ด้วย

นอกจากวิดีโอสอนทำอาหาร ทีมวิจัยยังคิดสูตรสลัดง่าย ๆ ขึ้นมา 8 สูตร และถ่ายวิดีโอขั้นตอนการทำ ก่อนจะโปรแกรมให้หุ่นยนต์พ่อครัวเรียนรู้ผ่านระบบโครงข่ายประสาทเทียม (Neural network) ซึ่งเป็นระบบที่ออกแบบให้คอมพิวเตอร์ประมูลผลข้อมูลในลักษณะที่อ้างอิงมาจากสมองมนุษย์ โดยนักวิจัยโปรแกรมโครงข่ายประสาทเทียมของหุ่นยนต์พ่อครัวให้ตรวจจับวัตถุต่าง ๆ รวมไปถึงบรรดาผักและผลไม้ที่ใช้ในสูตรสลัดทั้ง 8 สูตร เช่น บรอกโคลี แคร์รอต กล้วยและส้ม ซึ่งนักวิจัยพบว่าเมื่อการทดลองเสร็จสิ้น หุ่นยนต์พ่อครัวสามารถคิดค้นสูตรสลัดขึ้นมาใหม่ได้ !

แม่นยำถึงร้อยละ 93 !

ทีมวิจัยยังพบว่า หลังจากดูวิดีโอไปทั้งหมด 16 คลิป หุ่นยนต์พ่อครัวแกะสูตรอาหารได้ถูกต้องถึงร้อยละ 93 และสามารถตรวจจับการเคลื่อนไหวของผู้สาธิตมนุษย์ได้ราวร้อยละ 83 นอกจากนี้ หุ่นยนต์พ่อครัวยังสามารถตรวจจับความเปลี่ยนแปลงเล็ก ๆ น้อย ๆ ในแต่ละสูตร และข้อผิดพลาดที่เกิดจากมนุษย์ได้อีกด้วย 

โดยทีมวิจัยระบุว่า คลิปวิดีโอจะกลายเป็นแหล่งข้อมูลสำคัญ ที่ทำให้กระบวนการผลิตอาหารด้วยระบบอัตโนมัติ และการใช้งานหุ่นยนต์พ่อครัวในอนาคต เข้าถึงได้ง่ายขึ้นและมีราคาถูกลงกว่าเดิม

แต่ยังมีข้อจำกัดอยู่

อย่างไรก็ตาม โซชัคกี้กล่าวว่า สูตรอาหารที่หุ่นยนต์เรียนรู้ยังไม่ “ซับซ้อน” มากนัก และวัตถุดิบส่วนใหญ่เป็นวัตถุดิบที่เตรียมได้ง่าย อย่างผักและผลไม้หั่น

นอกจากนี้ หุ่นยนต์พ่อครัวยังมีข้อจำกัดอยู่บ้าง นั่นคือยังเรียนรู้การทำอาหาร จากการดูคลิปวิดีโอทำอาหารทุกประเภทไม่ได้ เพราะหุ่นยนต์ต้องเห็นภาพส่วนผสม และขั้นตอนการทำอาหารที่ชัดเจน และต้องมองเห็นการเคลื่อนไหวของผู้สาธิตมนุษย์ได้ต่อเนื่อง ด้วยสาเหตุนี้ทำให้หุ่นยนต์พ่อครัวไม่ค่อยสนใจคลิปวิดีโอทำอาหารดัง ๆ ในโลกโซเชียลมีเดียเท่าไหร่นัก เพราะทำตามได้ยากเกินไป และมีการตัดต่อสลับมุมกล้องไปมา

แต่ในอนาคต นักวิจัยคาดว่าหุ่นยนต์พ่อครัว จะสามารถตรวจจับวัตถุดิบได้เก่งขึ้น และรวดเร็วขึ้นเรื่อย ๆ และพัฒนาให้เรียนรู้สูตรอาหารผ่านเว็บไซต์อย่างยูทูป เพื่อทำสูตรอาหารหลากหลายมากขึ้น ไม่แน่เราอาจจะเห็นภาพหุ่นยนต์พ่อครัวเรียนวิธีการตำน้ำพริกผ่านคลิป หรือทำต้มยำกุ้งกันให้เรารับประทานในอนาคตก็เป็นได้

ที่มาข้อมูลและภาพ BBC, Cambridge, Ieeexplore, Thailand Intel