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# Informática # Computación y lenguaje

Reinventando la Cocina: IA y Sustitución de Ingredientes

Descubre cómo la IA está transformando la sustitución de ingredientes en la cocina.

Thevin Senath, Kumuthu Athukorala, Ransika Costa, Surangika Ranathunga, Rishemjit Kaur

― 5 minilectura


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El mundo de la cocina está cambiando rápido. La gente por todo internet está compartiendo Recetas de diferentes culturas, haciendo que sea más fácil probar platos nuevos en casa. Pero cada cocina es diferente. Los ingredientes pueden variar según la temporada, la ubicación o las preferencias personales. A veces, una receta pide algo que simplemente no está disponible. Aquí es donde entrar en juego la Sustitución de ingredientes.

¿Por qué sustituir ingredientes?

La sustitución de ingredientes ayuda a los cocineros a mezclar y combinar para hacer que un plato funcione para ellos. Por ejemplo, si tienes una receta que pide suero de leche pero solo tienes leche normal, puedes seguir cocinando sin abandonar la receta. En este caso, agregar un chorrito de vinagre a tu leche puede imitar el sabor ácido del suero de leche. Con las sustituciones adecuadas, puedes ahorrar dinero, adaptarte a restricciones dietéticas e incluso explorar nuevos sabores, todo mientras preparas una comida deliciosa.

El desafío de encontrar sustitutos

Ahora, encontrar el sustituto correcto a veces puede sentirse como buscar una aguja en un pajar. Algunos ingredientes se pueden intercambiar sin mucho problema, mientras que otros pueden no funcionar tan bien. Por ejemplo, usar aceite en lugar de mantequilla está bien para freír, pero si intentas ese cambio en una receta de pastel, podrías acabar con algo más parecido a un panqueque que a un pastel esponjoso. Así que, identificar los sustitutos correctos es crucial para el éxito de un plato.

Entra la tecnología: El uso de modelos de lenguaje

Para abordar este problema, los investigadores han recurrido a los Modelos de Lenguaje Grande (LLMs). Estos sistemas sofisticados pueden procesar y analizar grandes cantidades de datos textuales, lo que los hace increíblemente útiles para predecir sustitutos de ingredientes según el contexto de las recetas. Así que, la próxima vez que te falte un ingrediente, quizás le preguntes a una IA inteligente qué puedes usar en su lugar.

Intentos pasados y nuevas alturas

Ha habido varios intentos de usar modelos de lenguaje para identificar sustitutos de ingredientes, pero el progreso ha sido limitado. Algunos modelos anteriores se centraron en enfoques estadísticos, mientras que otros dependían de formas más simples de aprendizaje automático. Sin embargo, las innovaciones recientes han llevado las cosas a un nuevo nivel. Ahora, los investigadores están experimentando con modelos que pueden entender el contexto de una receta mejor que nunca.

Cocinando con LLMs: El método

Con un fuerte deseo de mejorar la sustitución de ingredientes, los investigadores realizaron una serie de experimentos. Probaron diferentes modelos para encontrar cuál podía dar los mejores resultados. Usaron un conjunto de datos popular conocido como Recipe1MSub, que contiene una gran cantidad de información sobre recetas y posibles sustitutos.

A través de sus experimentos, identificaron a Mistral7B como un destacado entre los LLMs. Este modelo superó a otros al aprender efectivamente de los datos que se le proporcionaron. Los investigadores también probaron diferentes técnicas de entrenamiento para optimizar el rendimiento, al igual que los chefs ajustan sus métodos para el plato perfecto.

¿Cómo funciona?

El proceso comenzó alimentando a los LLMs con indicaciones específicas, que son esencialmente instrucciones que guían al modelo sobre qué hacer. En este caso, se les dio tanto el nombre del ingrediente como el título de la receta. Este contexto les ayudó a generar sugerencias de sustitución mucho mejores.

Los investigadores no se detuvieron ahí; también experimentaron con varias técnicas de entrenamiento. Por ejemplo, exploraron el ajuste fino en dos etapas, donde el modelo aprende en dos pasos distintos, y el ajuste fino multitarea, lo que le permite aprender de varias tareas a la vez. ¡Justo como un chef que aprende a hornear y saltear al mismo tiempo!

Probando los resultados

Después de perfeccionar su modelo, los investigadores usaron una métrica llamada Hit@k para medir el rendimiento. Esta métrica verifica con qué frecuencia se sugiere la sustitución correcta y clasifica esto contra otras posibles alternativas. Piénsalo como juzgar una competencia de cocina: ¿es el ingrediente principal tan bueno como puede ser, o hay una mejor alternativa escondida detrás de las escenas?

Mejores resultados, mayores desafíos

Los resultados fueron prometedores. El LLM Mistral7B superó los enfoques existentes usando el mismo conjunto de datos, bastante impresionante. Obtuvo una puntuación Hit@1 de 22.04, lo que significa que en aproximadamente uno de cada cinco casos, proporcionó la mejor posible sustitución como la primera opción. Sin embargo, todavía hay margen para mejorar.

El futuro de la sustitución de ingredientes

Aunque la tecnología es prometedora, la búsqueda de la sustitución perfecta de ingredientes sigue en curso. Los investigadores planean explorar modelos aún más grandes y continuar afinando para maximizar la eficiencia. Su objetivo es desatar todo el potencial culinario de los LLMs para hacer que tus experiencias de cocina sean aún más agradables.

Imagínate un futuro donde simplemente puedas preguntar: “Oye, necesito sustituir albahaca para mi pesto; ¿qué debería usar?” y recibir una respuesta que no solo funcione, sino que haga que tu plato sea aún mejor.

En conclusión

Cocinar es un arte, y la sustitución de ingredientes puede sentirse como resolver un rompecabezas. Entrar en el mundo de la IA y los modelos de lenguaje ha abierto nuevos caminos para encontrar la combinación perfecta para esos molestos ingredientes faltantes. Aunque el viaje sigue en curso, los resultados hasta ahora ofrecen un vistazo a un futuro donde cada chef casero tiene un compañero AI de confianza listo para ayudar en la cocina. ¿Quién sabe? Tal vez un día estés en un duelo de cocina, y tu arma secreta será un modelo de lenguaje susurrando las sustituciones perfectas en tu oído.

Fuente original

Título: Large Language Models for Ingredient Substitution in Food Recipes using Supervised Fine-tuning and Direct Preference Optimization

Resumen: In this paper, we address the challenge of recipe personalization through ingredient substitution. We make use of Large Language Models (LLMs) to build an ingredient substitution system designed to predict plausible substitute ingredients within a given recipe context. Given that the use of LLMs for this task has been barely done, we carry out an extensive set of experiments to determine the best LLM, prompt, and the fine-tuning setups. We further experiment with methods such as multi-task learning, two-stage fine-tuning, and Direct Preference Optimization (DPO). The experiments are conducted using the publicly available Recipe1MSub corpus. The best results are produced by the Mistral7-Base LLM after fine-tuning and DPO. This result outperforms the strong baseline available for the same corpus with a Hit@1 score of 22.04. Thus we believe that this research represents a significant step towards enabling personalized and creative culinary experiences by utilizing LLM-based ingredient substitution.

Autores: Thevin Senath, Kumuthu Athukorala, Ransika Costa, Surangika Ranathunga, Rishemjit Kaur

Última actualización: 2024-12-06 00:00:00

Idioma: English

Fuente URL: https://arxiv.org/abs/2412.04922

Fuente PDF: https://arxiv.org/pdf/2412.04922

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

Cambios: Este resumen se ha elaborado con la ayuda de AI y puede contener imprecisiones. Para obtener información precisa, consulte los documentos originales enlazados aquí.

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