Ricercatori di Stanford usano l'IA per progettare hamburger su misura per gusto, nutrizione e sostenibilità

Il software non mira soltanto al sapore. Utilizzando principi matematici, calcola il gusto di un hamburger, la sua consistenza, il suo contenuto nutrizionale e la sua sostenibilità – cioè la sua impronta ambientale – e lo fa per diverse fasce d'età, generi e stili di vita dei consumatori. L'obiettivo è una ricetta su misura per il singolo individuo, che preferisca un medaglione ai funghi, ai fagioli, al pesce o un classico hamburger di manzo.

Mappare 10 settilioni di possibilità

I ricercatori hanno dato un numero all'esplosione combinatoria che stanno cercando di esplorare. Il team stima che esistano circa 10 settilioni di possibili ricette di hamburger in tutto il mondo – un 1 seguito da 43 zeri. BurgerAI è pensato per portare ordine in quell'immenso spazio di possibilità, attingendo a migliaia di ricette esistenti per suggerire combinazioni innovative a cui gli esseri umani potrebbero non pensare mai.

Un compromesso che non è emerso

Il progetto è stato guidato da Ellen Kuhl, ingegnera biotecnologica a Stanford. "Das mag simpel klingen, bedeutet aber, dass das Modell gelernt hat, was Nahrung für den menschlichen Gaumen reizvoll macht," ha detto Kuhl. "Das sei keineswegs trivial." Ha inquadrato secoli di tradizione culinaria come un mestiere fondato su intuizione e tentativi ed errori. "Jahrhunderte lang war die Gestaltung von Essen eine Sache von Intuition, Erfahrung und von Versuch und Irrtum," ha detto.

Il primo autore Vahidullah Tac ha detto che il team si aspettava dei compromessi tra sostenibilità e accettazione da parte dei consumatori. "Wir erwarteten einen Kompromiss zwischen Nachhaltigkeit und Verbraucherakzeptanz," ha ricordato Tac. I risultati, pubblicati sulla rivista npj Science of Food, suggeriscono che quel compromesso potrebbe essere più piccolo del previsto. "Aber wir fanden heraus, dass ein Burger mit drastisch niedrigeren Umweltfolgen noch mit einem der weltweit erfolgreichsten Burger mithalten konnte," ha detto Tac. Ha aggiunto che le scelte alimentari sono tra le decisioni quotidiane più rilevanti che le persone prendono. "Mit einem Pfeil kann man gleich zwei Ziele treffen: planetare Gesundheit und persönliche Gesundheit."

Cosa hanno effettivamente preferito i commensali

Nell'assaggio alla cieca, gli hamburger dell'IA hanno retto il confronto con un classico affermato. Su una scala a sette punti, le ricette progettate dall'IA sono state valutate almeno alla pari dell'hamburger di riferimento per gusto, consistenza e impressione complessiva. "Die KI hat nicht nur akzeptable Burger-Rezepte erstellt, sondern sie schuf Burger, die echte Menschen geniessen," ha detto Kuhl in un comunicato di Stanford. I 101 partecipanti non sapevano quale hamburger fosse la creazione dell'IA e quale fosse il riferimento convenzionale, consentendo un confronto diretto testa a testa.

L'hamburger può essere una semplice combinazione di carne macinata e pane, ma ha un peso economico enorme. Solo gli americani ne consumano circa 50 miliardi all'anno, secondo le cifre citate dal team di Stanford. Eppure le possibilità combinatorie degli ingredienti dell'hamburger restano in gran parte inesplorate. BurgerAI, sperano i ricercatori, può cominciare a mappare quello spazio e far emergere combinazioni che raggiungano più obiettivi contemporaneamente.

Limiti e prossimi passi

Nonostante l'ottimismo, il team riconosce che il gusto è personale. "Jeder Mensch hat seine eigenen Vorlieben," osservano i ricercatori, e nessun algoritmo può annullare quella variabilità. Il contributo dell'IA è restringere lo spazio di ricerca e bilanciare vincoli concorrenti – sapore, nutrizione, sostenibilità – in modi che sarebbero impraticabili per uno chef umano che lavora da solo.

Lo studio si colloca all'incrocio tra scienza dell'alimentazione, apprendimento automatico e ingegneria ambientale. Trattando la progettazione delle ricette come un problema di ottimizzazione vincolata, gli autori sostengono che l'IA possa affiancare il mestiere culinario anziché sostituirlo. Lo strumento, disponibile pubblicamente, è pensato come punto di partenza sia per i ricercatori sia per i cuochi curiosi che vogliano sperimentare con hamburger vegetali, a base di pesce o ibridi.

Kuhl colloca anche il lavoro in una prospettiva storica. L'hamburger moderno, osserva sulla rivista Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, è emerso alla fine del XIX secolo come semplice combinazione di carne macinata e pane. Il progetto di Stanford, in sostanza, si chiede come potrebbe apparire il prossimo secolo di progettazione dell'hamburger, guidato dal calcolo anziché dal caso.

Il test alla cieca a San Francisco difficilmente sarà l'ultima parola. Il team prevede di estendere l'approccio oltre gli hamburger ad altri alimenti, e di perfezionare il modo in cui il modello pesa la sostenibilità rispetto alle altre variabili. Per ora, il messaggio dei 101 commensali è chiaro: un medaglione progettato algoritmicamente può essere almeno piacevole quanto uno classico, con un'impronta più leggera in più.

Nel complesso, i risultati delineano un futuro in cui lo sviluppo delle ricette è in parte automatizzato, altamente personalizzato ed esplicitamente ottimizzato per la salute del pianeta. Quel futuro non è privo di riserve – restano aperte le questioni del bias nei dati, delle preferenze culturali e del semplice piacere di un pasto improvvisato. Ma il team di Stanford sostiene che la ricetta di base è cambiata. "Jahrhunderte lang war die Gestaltung von Essen eine Sache von Intuition, Erfahrung und von Versuch und Irrtum," ha detto Kuhl; il nuovo lavoro, suggerisce, segna l'inizio di un capitolo più sistematico.