輕盈蓬鬆的紙杯蛋糕總讓人無法抗拒!雖然乍一看,這些美味的甜點似乎製作簡單,但烘焙師們深知,想要獲得完美的配方,需要經過反覆的測試。
過去,我一直很難掌握發酵的技巧。紙杯蛋糕需要麵糊裡有氣泡,才能形成蓬鬆柔軟的口感。通常有兩種方法:使用泡打粉,以及將雞蛋和糖混合。
研究問題:在不影響紙杯蛋糕輕盈品質的情況下,理想的攪拌時間(雞蛋和糖)和最佳發酵粉用量是多少?
為什麼要使用貝葉斯優化來烘焙?
使用它的主要原因是烘焙一批紙杯蛋糕非常耗時!由於貝葉斯優化採用主動和自適應學習,它可以潛在地減少不必要的測試。此外,紙杯蛋糕對細微的變化也能做出反應。傳統的實驗設計可能會「忽略」目標最優區域。
回應/目標
- 最大高度(公分) :2-6公分之間
- 最小重量(盎司) :0.5-3盎司之間
因素
- 雞蛋和糖的混合時間(分鐘) :限制在1-10分鐘之間
- 泡打粉(盎司) :限制在0.01-0.15盎司之間
本研究中的配方已轉換為盎司,以便使用標準廚房秤。除泡打粉外,所有成分均保持不變。
食譜
| 蛋 |
0.9盎司 |
| 奶油 |
1盎司 |
| 牛奶 |
2.25盎司 |
| 麵粉 |
2.25盎司 |
| 發酵粉 |
多種(0.08 盎司) |
| 鹽 |
0.02盎司 |
| 糖 |
1.5盎司 |
程式
用手持攪拌器將雞蛋和糖混合,攪拌時間由 JMP Pro 中的貝葉斯優化平台決定。接下來,將融化的奶油、牛奶和乾性成分與雞蛋和糖混合。將少量乾性成分混入濕性混合物中,攪拌時間不超過 30 秒。
將 2 盎司麵糊倒入紙杯蛋糕包裝紙中,放入烤盤。將紙杯蛋糕放入 350°F 烤箱烘烤 25 分鐘。
將紙杯蛋糕從烤盤中取出,用標準尺測量高度(公分)。用廚房秤(含包裝紙)測量重量(盎司)。
記錄結果並開始下一次試驗。
發現
以兩個初步試驗作為歷史數據,貝葉斯優化需要六次迭代才能達到最佳攪拌時間和泡打粉用量。參見下表:

貝葉斯優化的最佳配方:將雞蛋和糖攪拌九分鐘,搭配0.12盎司泡打粉。用這個用量進行實驗,最後做出的紙杯蛋糕更高,但重量更輕。
The winner (with icing)!The winner (with icing)!The winner (with icing)!The winner (with icing)!The winner (with icing)!獲勝者(附糖霜)!
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.實驗中的紙杯蛋糕。注意高度差異,在 0.8-1.5 公分之間。
結論
儘管烘焙過程中不可避免地會出現測量誤差,但貝葉斯優化最終製作的紙杯蛋糕還是相當美味的:smiling_face_with_smiling_eyes:。紙杯蛋糕又高又蓬鬆,非常適合生日派對!
總的來說,這次烘焙過程「甜蜜」地成功了,因為最大化紙杯蛋糕高度和最小化重量的目標都得到了滿足。這個簡單的例子只是JMP Pro中貝葉斯優化的無數應用之一。
這是一個非常棒、簡單的數據驅動實驗優化範例。非常喜歡。
非常好且簡單的用例@bradley_bowen ,感謝分享!
貝葉斯最佳化具有迭代特性,可以非常輕鬆、快速地實現漂亮的動畫視覺化,以便更好地理解演算法的機制和內部工作原理。
我重現了您的數據集並創建了這個氣泡圖,顯示了演算法在您的實驗空間中推薦點的位置,並以高度響應的預測公式作為背景圖像。
還可以顯示預測的表面響應如何隨著添加的點和更多資訊而變化,或如何減少實驗空間中的預測變異數。
幹得好@bradley_bowen——很高興看到貝葉斯優化甚至可以應用於烘焙之類的事情!
@Victor_G - 這是可視化的一個很好的建議,我可能會借鑒這個想法:)