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# Mathematik# Rechnen und Sprache# Künstliche Intelligenz# Maschinelles Lernen# Numerische Analyse# Numerische Analysis

Ein neuer Ansatz für Kochmasse

Ein System, das die Mengen von Zutaten vorhersagt, damit das Kochen besser gelingt.

― 6 min Lesedauer


Kochmessungen vereinfachtKochmessungen vereinfachtfür bessere Mahlzeiten.Berechne die Zutatenmengen ganz einfach
Inhaltsverzeichnis

Kochen verlangt oft ein gutes Verständnis dafür, wie viel von jedem Ingredient man verwenden sollte. Die richtigen Mengen können das Essen schmackhafter machen und gleichzeitig gesund halten. Um dabei zu helfen, haben wir ein System geschaffen, das die benötigten Mengen an Zutaten basierend auf dem Kontext in Rezepten vorhersagen kann. Dieses System nennt sich "Modell" und nutzt fortschrittliche Techniken, um die Informationen in Rezepten zu analysieren und genaue Vorschläge für die Mengen der Zutaten zu machen.

Die Wichtigkeit von genauen Messungen

Beim Kochen spielt die Menge jeder Zutat eine grosse Rolle beim Endergebnis. Zu wenig oder zu viel kann zu einem Gericht führen, das fad oder nicht richtig zubereitet ist. Viele Menschen haben Schwierigkeiten, Zutaten genau abzumessen. Sie wissen vielleicht nicht, ob sie Tassen, Unzen oder Gramm verwenden sollen, was zu Verwirrung beim Befolgen eines Rezepts führen kann. Deshalb brauchen wir ein System, das die Details von Rezepten versteht und die richtigen Mengen an Zutaten vorschlägt.

Wie das System funktioniert

Unser Modell wurde entwickelt, um die Sprache in Rezepten zu verstehen. Es teilt die Aufgabe, die Mengen an Zutaten vorherzusagen, in drei kleinere Aufgaben auf:

  1. Messart Identifizierung: Diese Aufgabe besteht darin, herauszufinden, welche Art von Messung verwendet wird, wie zum Beispiel Volumen oder Gewicht.
  2. Einheitenklassifikation: Hier bestimmt das Modell die spezifische Masseinheit, wie Tassen oder Unzen.
  3. Mengenprognose: Schliesslich sagt das System die genaue Menge voraus, die für die Zutat benötigt wird.

Um dieses Modell zu trainieren, haben wir eine grosse Anzahl an Rezepten aus verschiedenen Quellen verwendet. Das Modell lernte, Muster zu erkennen und Vorhersagen basierend auf dem Kontext in den Rezepten zu treffen.

Der Datensatz

Um unser Modell zu erstellen, haben wir einen Datensatz aus einer Vielzahl von Rezepten angelegt. Wir sammelten Informationen zu mehreren Rezepten, die verschiedene Details über die Zutaten, deren Messarten und ihre Einheiten enthielten. Diese Daten wurden dann verwendet, um unser Modell zu trainieren, sodass es die Beziehungen zwischen verschiedenen Elemente der Rezepte lernen konnte.

Wir haben darauf geachtet, dass unser Datensatz vielfältig ist und Rezepte enthält, die unterschiedliche Zutaten in verschiedenen Kontexten verwenden. Diese Vielfalt hilft dem Modell, auch bei unbekannten Rezepten gut abzuschneiden.

Herausforderungen bei Kochmessungen

Kochen kann kompliziert sein, besonders wenn es um Messungen geht. Viele Rezepte verwenden unterschiedliche Arten von Messungen und Einheiten für dieselbe Zutat. Zum Beispiel könnte ein Rezept sagen, man soll eine Tasse Zucker verwenden, während ein anderes sagt, man soll Unzen verwenden. Diese Inkonsistenz kann zu Fehlern beim Kochen führen.

Ausserdem können einige Zutaten auf verschiedene Weisen gemessen werden. Eine weiche Zutat könnte nach Volumen gemessen werden, während eine harte nach Gewicht gemessen wird. Unser Modell berücksichtigt diese Komplexität, um genaue Empfehlungen zu geben.

Die Rolle von Sprachmodellen

Um unsere Ziele zu erreichen, haben wir eine Technologie namens vortrainiertes Sprachmodell (PLM) verwendet. Dieses Modell hilft dabei, den Text in Rezepten zu analysieren und daraus Rückschlüsse zu ziehen. Indem es die Sprache der Rezepte versteht, kann das Modell die Bedeutung hinter den Wörtern erfassen, was bei der genauen Vorhersage der Mengen an Zutaten hilft.

Das PLM wurde mit einer grossen Menge an Textdaten trainiert, sodass es Muster und Beziehungen innerhalb der Sprache erkennen kann. Diese Fähigkeit ist entscheidend, wenn man mit den unterschiedlichen Stilen und Terminologien in Rezepten arbeitet.

Schritte zur Vorhersage von Zutatenmengen

Unser Modell folgt einer Reihe von Schritten, um die Mengen an Zutaten genau vorherzusagen:

  1. Eingabevorbereitung: Zunächst sammeln wir die Rezeptdetails, einschliesslich des Titels, der Zutaten und aller beschreibenden Tags. Diese Elemente helfen, den Kontext für die Vorhersagen bereitzustellen.
  2. Eingabeverarbeitung: Das Modell verarbeitet die Eingabe, um die Zielzutat und ihre Merkmale zu identifizieren.
  3. Vorhersageaufgaben: Das Modell bearbeitet die drei Aufgaben unabhängig: Messart Identifizierung, Einheitenklassifikation und Mengenprognose.
  4. Endausgabe: Nach der Vorhersage für jede Aufgabe kombiniert das Modell die Ergebnisse zu einer Endausgabe, die die empfohlene Menge und Einheit anzeigt.

Verwendung des Systems

Um zu sehen, wie gut unser System funktioniert, haben wir eine benutzerfreundliche Webanwendung implementiert. Benutzer können eine Zielzutat und zusätzliche Rezeptdetails eingeben. Das Modell verarbeitet diese Informationen und gibt Empfehlungen für die richtigen Mengen an Zutaten.

Diese Anwendung wurde entwickelt, um sowohl Hobbyköchen als auch Profis zu helfen, die richtigen Mengen an Zutaten für ihre Rezepte zu bestimmen, was den Kochprozess reibungsloser und angenehmer macht.

Experimentelle Ergebnisse

Wir haben umfangreiche Tests an unserem Modell durchgeführt, um seine Effektivität bei der Vorhersage von Zutatenmengen zu bewerten. Die Ergebnisse waren vielversprechend. Das Modell konnte die Messarten, Einheiten und Mengen in verschiedenen Szenarien genau vorhersagen.

In unseren Tests verglichen wir die Modellvorhersagen mit tatsächlichen Messungen aus Rezepten. Wir fanden heraus, dass das Modell nur sehr wenige Fehler machte und zeigte, dass es den Kontext von Rezepten gut verstehen konnte. Dieses Ergebnis zeigt, dass unser Ansatz robust und zuverlässig für Vorhersagen der Zutatenmengen ist.

Zukünftige Entwicklungen

In der Zukunft planen wir, unser System weiter zu verbessern. Einige Bereiche, die wir erkunden möchten, sind:

  • Personalisierung: Wir wollen Empfehlungen basierend auf den individuellen Vorlieben der Nutzer und Kochstilen personalisieren. Dieses Feature würde helfen, die Vorschläge für Zutaten enger an das anzupassen, was die Nutzer gerne kochen.
  • Integration mit anderen Systemen: Unser Modell kann mit verschiedenen lebensmittelbezogenen Anwendungen verknüpft werden, wie zum Beispiel solchen, die sich auf Ernährung oder Zutatenkombinationen konzentrieren. Diese Integration würde einen umfassenderen Kochassistenten schaffen.
  • Verbesserung der Benutzerinteraktionen: Wir möchten verfeinern, wie die Nutzer mit dem Modell interagieren, um es durch fortlaufendes Feedback und Updates intuitiv und hilfreich zu gestalten.

Fazit

Zusammenfassend bietet unser System ein wertvolles Werkzeug für alle, die mit dem Kochen zu tun haben. Indem es genaue Mengen an Zutaten basierend auf den Kontexten von Rezepten vorhersagt, vereinfacht es den Kochprozess und hilft den Nutzern, leckere Gerichte ohne die Mühe von Messfehlern zuzubereiten.

Während wir die Fähigkeiten unseres Modells weiter verbessern und erweitern, glauben wir, dass es das Potenzial hat, einen signifikanten Einfluss in der kulinarischen Welt zu haben und sowohl Köche als auch Hobbyköche zu unterstützen. Wir freuen uns darauf, zu sehen, wie sich unser Modell entwickeln kann und eine noch nützlichere Ressource in der Küche wird.

Originalquelle

Titel: KitchenScale: Learning to predict ingredient quantities from recipe contexts

Zusammenfassung: Determining proper quantities for ingredients is an essential part of cooking practice from the perspective of enriching tastiness and promoting healthiness. We introduce KitchenScale, a fine-tuned Pre-trained Language Model (PLM) that predicts a target ingredient's quantity and measurement unit given its recipe context. To effectively train our KitchenScale model, we formulate an ingredient quantity prediction task that consists of three sub-tasks which are ingredient measurement type classification, unit classification, and quantity regression task. Furthermore, we utilized transfer learning of cooking knowledge from recipe texts to PLMs. We adopted the Discrete Latent Exponent (DExp) method to cope with high variance of numerical scales in recipe corpora. Experiments with our newly constructed dataset and recommendation examples demonstrate KitchenScale's understanding of various recipe contexts and generalizability in predicting ingredient quantities. We implemented a web application for KitchenScale to demonstrate its functionality in recommending ingredient quantities expressed in numerals (e.g., 2) with units (e.g., ounce).

Autoren: Donghee Choi, Mogan Gim, Samy Badreddine, Hajung Kim, Donghyeon Park, Jaewoo Kang

Letzte Aktualisierung: 2023-04-21 00:00:00

Sprache: English

Quell-URL: https://arxiv.org/abs/2304.10739

Quell-PDF: https://arxiv.org/pdf/2304.10739

Lizenz: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Änderungen: Diese Zusammenfassung wurde mit Unterstützung von AI erstellt und kann Ungenauigkeiten enthalten. Genaue Informationen entnehmen Sie bitte den hier verlinkten Originaldokumenten.

Vielen Dank an arxiv für die Nutzung seiner Open-Access-Interoperabilität.

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