Jak gotuje superkomputer

Pokornie czekam w kolejce po zupę (wegetariańską z brokułów). Przede mną koledzy wybierają wariant bezpieczny – częstują się sushi przygotowanym osobiście przez szefa kuchni. Na miseczki z zieloną pulpą ozdobioną kawałkami żółtego mango patrzą podejrzliwie.

Sam kucharz jest trochę zmieszany – choć zrobił całkiem porządne sushi, to nie on jest dziś gwiazdą. Rzecz dzieje się w ośrodku badawczym IBM Research w Rüschlikon pod Zurychem. To tu inżynierowie pracują nad jednymi z najpotężniejszych superkomputerów na świecie. Te maszyny odpowiadają m.in. za obliczenia w internetowej chmurze i za sztuczną inteligencję.

Co to ma wspólnego z zupą z brokułów? Wszystko. Ekscentryczne przepisy przygotowała właśnie sztuczna inteligencja o imieniu Watson. To system, na który składają się: superkomputer, ogromna baza danych i specjalny uczący się algorytm umiejący analizować tekst i mowę oraz samodzielnie wyciągać z tych informacji wnioski. W zależności od tego, w jaką bazę danych inżynierowie z IBM wyposażą Watsona, może stać się ekspertem w dziedzinie finansów, medycyny czy – czemu nie – kulinariów. W tym zespole to maszyna jest mózgiem. Rola człowieka, szefa kuchni, sprowadza się do krojenia warzyw.

Ostrożnie próbuję zielonego wynalazku pod czujnym wzrokiem innych. O dziwo – w smaku jest zupełnie dobra. Cydr i sok pomarańczowy są (Bogu dzięki!) niewyczuwalne, a cierpko-słodkie mango przyjemnie kontrastuje smakiem i konsystencją z brokułami. Kto by pomyślał.

– Musisz spróbować puddingu z zielonej herbaty – przygląda mi się badawczo koleżanka. Trzyma w ręku już dwa kubeczki po deserze, więc chyba jej smakowało. – Wiesz, że nie ma w nim wcale zielonej herbaty?

Z nieco większą nadzieją patrzę na wegetariańskie taco.

Mistrz wiedzy wszelakiej

IBM stworzył Watsona do eksperymentów z przetwarzaniem języka naturalnego. Co to oznacza? Że maszyna „nakarmiona" artykułem lub treścią książki potrafi sama uporządkować wiedzę i ją zastosować. Co więcej, rozumie również język mówiony (oczywiście angielski). Jeżeli zapytamy o coś Watsona, ten nie dość, że zrozumie, o co pytamy, to jeszcze sprawdzi kontekst, wyszuka dane i odpowie w sposób zrozumiały.

Taka demonstracja sztucznej inteligencji jest o niebo trudniejsza niż szachy, w które maszyny już dawno ograły ludzi. Szachy rządzą się ograniczonym i prostym zestawem zasad, które można zamienić na reguły matematyczne. Żeby sprawdzić możliwości Watsona, IBM potrzebował czegoś bliższego codziennego życia – i bardziej medialnego.

W lutym 2011 roku superkomputer miał próbę generalną. IBM wystawiło go do teleturnieju Jeopardy! (w polsce realizowany pt. Va banque) polegającym na odpowiadaniu na pytania z różnych dziedzin. Żeby było trudniej, zasady turnieju zmuszały uczestników do udzielania odpowiedzi w formie pytań (np. „Była autorką powieści »Frankenstein albo współczesny Prometeusz«" – „Kim była Mary Shelley"). Gra się o pieniądze.

Przeciwnikami maszyny byli ludzcy mistrzowie – Ken Jennings był najdłużej niepokonany w teleturnieju, a Brad Rutter wygrał w nim największe sumy. Watson spuścił im lanie, gromadząc więcej pieniędzy niż dwaj mistrzowie razem wzięci.

Oczywiście to była tylko demonstracja. IBM przekonuje, że Watson w rzeczywistości projektowany był jako element systemu eksperckiego w finansach, telekomunikacji (mógłby rozwiązywać problemy na infolinii) czy medycynie.

Na potwierdzenie tego dwa lata później Watson został „pracownikiem" Memorial Sloan Kettering Cancer Center. Przeczytał artykuły w naukowych pismach, książki i podręczniki medyczne, po czym przystąpił do diagnozowania raka. Pomagał lekarzom wykryć nowotwory i dobrać odpowiednie leczenie u prawdziwych pacjentów. Teraz przyszła kolej na coś jeszcze bliższego codzienności – gotowanie.

Gdy zajadam się puddingiem, słyszę, że kucharz Watson nie jest już debiutantem. – W 2012 roku przygotował pierwszy przepis. W 2013 roku uznaliśmy, że jest już na tyle dobry, że odważyliśmy się podać jego potrawy na spotkaniu z inwestorami w Nowym Jorku. A w 2014 roku mieliśmy już food trucka, z którego serwowaliśmy jedzenie według przepisów Watsona – mówi mi Steven Abrams, dyrektor Watson Life w IBM.

– Jeopardy! pomogło ludziom zorientować się, w jaki sposób działają systemy sztucznej inteligencji rozumiejące język mówiony. Kucharz Watson pokazuje, jak takie systemy mogą nam pomóc w codziennym życiu – tłumaczy Mike Rhodin z IBM.

Skala hedonizmu

Oczywiście nie chcemy być firmą produkującą jedzenie – śmieje się Abrams, kiedy rozmawiamy o tym, po co firmie informatycznej superkucharz. Pytam, czy naprawdę nie ma większych problemów na świecie niż gotowanie. – Pokazujemy, w jaki sposób w przyszłości będziemy rozwiązywali wszelkie problemy. Zawsze będzie partnerstwo między maszyną i człowiekiem.

Abrams zabiera się do demonstrowania oprogramowania. – System jest w stanie połączyć i sprawdzić tysiące smaków. Korzysta z czegoś, co nazywamy psychologią hedonizmu. To taka skala pozwalająca określić przyjemność płynącą z jedzenia różnych potraw. Jest też schemat, co z czym dobrze się łączy – mówi specjalista z IBM. – Są tam miliony składników w setkach kategorii.

Ze specjalnej listy wybiera podstawowe składniki przepisu, który superkomputer stworzy na nasze zamówienie. Wystarczą dwa bazowe.

– Możemy zrobić coś z sera szwajcarskiego – zgadza się Abrams. – Ale za to bez czosnku. Styl? Nie ułatwiajmy mu zadania: gulasz tex-mex.

Watson podaje ponad 100 możliwych kombinacji potraw. (– Jezus Maria! – krzyczy Abrams. – Mamy do tego dodać kaszankę!). Wśród ekscentrycznych pomysłów Watsona, których na szczęście nie muszę próbować, jest frittata w stylu tex-mex. I przepis zawierający szparagi.

O to, jak prawdziwy mistrz kuchni komponuje nowe potrawy, pytam Andrzeja Polana – na co dzień w „Dzień dobry TVN" i gospodarza programu „Polska ze smakiem" kanału Kuchnia+. – Tworząc nową potrawę, staram się zawsze dobrać do głównego składnika, który będzie przewodził na talerzu, takie składniki, które będą dobrze współgrać. Na przykład, jeżeli mam rodzaj mięsa, które jest delikatne, o lekko mdławym smaku, to dodaję składnik ostrzejszy. Nie możemy łączyć czegoś mdłego z mdłym, bo danie będzie żadne – tłumaczy Polan. – Jeżeli chodzi o sprawy wizualne, to kolorystyka odgrywa ogromną rolę. Trzecia rzecz to sezonowość. Każdy kucharz wie, że powinien pracować na tym, co jest obecnie dostępne, co dała matka ziemia. Nie wolno przesadzać z ilością składników, gdy jest ich za dużo, to powstaje danie męczące. Zbyt wiele składników sprawia, że muszę się domyślać, co autor miał na myśli.

– Watson uczył się, analizując wcześniejsze przepisy wzięte z książek kucharskich. Algorytm zmieniał przepisy, zastępując niektóre składniki innymi, o podobnych właściwościach. Na przykład homara zastępował łososiem. Umie również doradzić, w jaki sposób najlepiej zdjąć pancerz z homara albo jak przygotować do obróbki łososia – reklamuje maszynę Abrams.

Rhodin twierdzi wręcz, że superkomputer z czasem staje się coraz lepszy w opracowywaniu przepisów. Jak każdy system ekspercki nabywa „doświadczenia" wraz ze wzrostem ilości danych.

– Na przykład kajmański deser bananowy (jak na przepisy Watsona bardzo zachowawczy – ma w środku banany, masło, cukier, mleko i żółtka) powstawał w czasach, gdy komputer jeszcze nie potrafił dobrze dobrać objętości i ilości składników – mówi Abrams. W rezultacie powstał deser wymagający odmierzania np. masła w porcjach po 3 gramy.

– Przyznaję, że niektóre jego przepisy były dla nas na początku wyzwaniem, ale teraz robi naprawdę niezwykłe, oryginalne potrawy – komentuje Rhodin. – Korzystając z książek kucharskich, przepisów z internetu, statystyki i innych źródeł, może odkrywać dla nas nowe połączenia smaków.

Kolejny przykład? Wietnamski kebab jabłkowy. Nigdy nie zgadniecie: ananas, wieprzowina, kurczak, grzyby i truskawki. Albo drink (bo Watson może też być barmanem) – koktajl na burbonie z wanilią, bananem i kurkumą. To są połączenia, których nikt nigdy wcześniej nie próbował. Przepisy nie są odtwórcze ani nie przetwarzają dotychczasowych pomysłów, zmieniając odrobinę niektóre składniki. To oryginalna inwencja maszyny. Podobnie jak butelkowany bengalski sos BBQ z dyni piżmowej wymyślony przez Watsona – białe wino, dynia, ocet, daktyle, kolendra, kardamon, kurkuma, czosnek i musztarda, owoce tamaryndowca.

A jak eksperci oceniają pomysły superkomputera? – O, to jest znakomita koncepcja. Gratuluję temu elektronicznemu kreatorowi – mówi Andrzej Polan o zupie brokułowej z mango. – Dla mnie to są połączenia świetne, ja bardzo lubię łączenie warzyw z owocami. Na przykład sam niedawno podawałem krem z dyni ze smażonymi śliwkami. A nie jestem elektronicznym kucharzem, tylko prawdziwym, żywym. Muszę przyznać, że na początku z przerażeniem myślałem o tym kucharzu, ale teraz mi się podoba. Te stare połączenia wieją nudą, myślę, że powinniśmy od tego odchodzić.

– Pracując z tym systemem, odkryliśmy zupełnie nowe pokłady kreatywności – przyznaje w rozmowie z PC World James Briscione, dyrektor rozwoju w Instytucie Edukacji Kulinarnej, który współpracował przy programowaniu Watsona. – Szefowie kuchni ciągle poszukują nowych kombinacji, przeglądają książki kucharskie, magazyny, podróżują w egzotyczne miejsca w poszukiwaniu inspiracji. A teraz dostaliśmy nową metodę analizowania połączeń smakowych.

Czy to już inteligencja?

Każdy kucharz wie, że pewne rzeczy do siebie pasują. Ryba dobrze się czuje w towarzystwie masła i cytryny. Trudno sobie wyobrazić pizzę bez pomidorów i mozzarelli (to, że jest to najlepszy ser na pizzę, niedawno potwierdzono naukową analizą chemików).

Inne połączenia są już mniej oczywiste. Na przykład kawior i biała czekolada pasują do siebie znakomicie – jedno jest słone, drugie słodkie, ale aromaty zbliżają je do siebie. Tego wprawdzie nie wymyślił komputer, ale z pewnością taka kombinacja jest zapisana gdzieś w jego bazie danych, będąc „elektroniczną inspiracją" dla jeszcze bardziej zaskakujących przepisów.

– Myślę, że nie istnieje już coś takiego, jak reguły, co z czym łączyć. Te czasy minęły – komentuje Andrzej Polan. – Kiedyś było na przykład tak, że do ryby tylko białe wino, a teraz możemy i czerwone, naturalnie ważne jest, jaka to ryba i jakie wino. Ale wszystko zależy od kreatywności szefa kuchni.

– Watson zaproponował jednak połączenia, na które nigdy byśmy nie wpadli – mówi Briscione. – Ale nigdy nie zrobił niczego, co nie smakowało. Nawet wtedy, gdy zaproponował musakę z boczku, białego sera, kopru i cheddara. Powiedziałem wtedy: no nie, to będzie obrzydliwe. A później wszyscy aż się ślinili do tego, a każdy, kto spróbował, był zachwycony.

Zdaniem mistrzów komputery jednak nigdy nie zastąpią ludzi w takiej dziedzinie, jak przygotowanie nowatorskich potraw. – Zaskakujące smaki, równowaga, konsystencja, to wszystko wymaga wiedzy człowieka – mówi Briscione.