轻盈蓬松的纸杯蛋糕总让人无法抗拒!虽然乍一看,这些美味的甜点似乎制作简单,但烘焙师们深知,想要获得完美的配方,需要经过反复的测试。
过去,我一直很难掌握发酵的技巧。纸杯蛋糕需要面糊里有气泡,才能形成蓬松柔软的口感。通常有两种方法:使用泡打粉,以及将鸡蛋和糖混合。
研究问题:在不影响纸杯蛋糕轻盈品质的情况下,理想的搅拌时间(鸡蛋和糖)和最佳发酵粉用量是多少?
为什么要使用贝叶斯优化进行烘焙?
使用它的主要原因是烘焙一批纸杯蛋糕非常耗时!贝叶斯优化采用主动和自适应学习,可以减少不必要的测试。此外,纸杯蛋糕对细微的变化反应灵敏。传统的实验设计可能会“忽略”目标最优区域。
回应/目标
- 最大高度(厘米) :2-6厘米之间
- 最小重量(盎司) :0.5-3盎司之间
因素
- 鸡蛋和糖的混合时间(分钟) :限制在1-10分钟之间
- 泡打粉(盎司) :限制在0.01-0.15盎司之间
本研究中的配方已转换为盎司,以便使用标准厨房秤。除泡打粉外,所有成分均保持不变。
食谱
| 鸡蛋 |
0.9盎司 |
| 黄油 |
1盎司 |
| 牛奶 |
2.25盎司 |
| 面粉 |
2.25盎司 |
| 发酵粉 |
多种(0.08 盎司) |
| 盐 |
0.02盎司 |
| 糖 |
1.5盎司 |
程序
用手持搅拌器将鸡蛋和糖混合,搅拌时间由 JMP Pro 中的贝叶斯优化平台确定。接下来,将融化的黄油、牛奶和干性成分与鸡蛋和糖混合。将少量干性成分混入湿性混合物中,搅拌时间不超过 30 秒。
将 2 盎司面糊倒入纸杯蛋糕包装纸中,放入烤盘。将纸杯蛋糕放入 350°F 烤箱烘烤 25 分钟。
将纸杯蛋糕从烤盘中取出,用标准尺测量高度(厘米)。用厨房秤(含包装纸)测量重量(盎司)。
记录结果并开始下一次试验。
发现
使用两次初始试验作为历史数据,贝叶斯优化需要六次迭代才能达到最佳混合时间和泡打粉用量。参见下表:

贝叶斯优化的最佳方案:将鸡蛋和糖搅拌九分钟,搭配0.12盎司泡打粉。用这个用量进行实验,最终做出的纸杯蛋糕更高,但重量有所减轻。
The winner (with icing)!The winner (with icing)!The winner (with icing)!The winner (with icing)!The winner (with icing)!获胜者(带糖霜)!
Cupcakes from experimental runs. Notice the height differences, which are between 0.8-1.5 cm.Cupcakes from experimental runs. Notice the height differences, which are between 0.8-1.5 cm.Cupcakes from experimental runs. Notice the height differences, which are between 0.8-1.5 cm.Cupcakes from experimental runs. Notice the height differences, which are between 0.8-1.5 cm.Cupcakes from experimental runs. Notice the height differences, which are between 0.8-1.5 cm.实验中的纸杯蛋糕。注意高度差异,在 0.8-1.5 厘米之间。
结论
尽管烘焙过程中不可避免地会出现测量误差,但贝叶斯优化最终制作的纸杯蛋糕还是相当美味的:smiling_face_with_smiling_eyes:。纸杯蛋糕又高又蓬松,非常适合生日派对!
总的来说,这次烘焙过程“甜蜜”地成功了,因为最大化纸杯蛋糕高度和最小化重量的目标都得到了满足。这个简单的例子只是JMP Pro中贝叶斯优化无数应用中的一个。
这是一个非常棒、简单的数据驱动实验优化示例。非常喜欢。
非常好且简单的用例@bradley_bowen ,感谢分享!
贝叶斯优化具有迭代特性,可以非常轻松、快速地实现漂亮的动画可视化,以便更好地理解算法的机制和内部工作原理。
我重现了您的数据集并创建了这个气泡图,显示了算法在您的实验空间中推荐点的位置,并以高度响应的预测公式作为背景图像。
还可以显示预测的表面响应如何随着添加的点和更多信息而变化,或者如何减少实验空间中的预测方差。
干得好@bradley_bowen——很高兴看到贝叶斯优化甚至可以应用于烘焙之类的事情!
@Victor_G - 这是可视化的一个很好的建议,我可能会借鉴这个想法:)