健身和减肥的朋友有福啦!
最近一篇文章探索了GPT-4V在膳食评估领域的强大能力,可以根据饮食图片精准判断食物的种类与重量,并给出营养成分的分析,包括碳水化合物、蛋白质、脂肪占比。
最最重要的是,它还能告诉我们这些食物的卡路里是多少,这对于我们减肥的朋友来说可是超级重要的!
你可以上传吃之前和吃之后的图片,GPT-4V可以轻松判断摄入了多少热量。
给模型一些任务提示:
识别提供的图像中的食物类型,包括食用前和食用后。使用周围的对象作为近似分量大小的参考。为每一类食物的摄入量提供合理的克数估计。请注意,这些食品来自加纳和肯尼亚。
输出结果:
为了估算份量,我将使用杯子和盘子作为参考,假设盘子是标准的餐盘大小,直径约为10-12英寸。以这些物体为尺度,我们可以做出以下估计: 食物1(炸鱼):初始份量约400克;消费份量约300克。食物2(淀粉类配菜,可能是banku或fufu):初始份量约300克;消费份量约250克。食物3(番茄酱):初始份量约150克;消费份量约75克。食物4(洋葱片):初始份量约50克;消费份量约20克。
看看营养成分呢:
计算一下300g炸鱼、250gbanku、75g番茄酱和20g洋葱片的营养成分,包括碳水化合物、蛋白质、脂肪和卡路里。请以下列格式列出结果:碳水化合物:[g],蛋白质:[g],脂肪:[g],卡路里:[千卡]。
输出:
300克炸鱼包括0克碳水化合物,78克蛋白质,33克脂肪,606千卡的热量。250g的banku含有120g碳水化合物,4.5g蛋白质,1g脂肪,527.5千卡热量。75g番茄酱,包含3g碳水化合物,0.75克蛋白质,0.225克脂肪,15千卡的热量。20g洋葱片含有1.8克碳水化合物、0.22克蛋白质、0.02克脂肪和8千卡热量。
它还能像个营养小贴士一样,告诉我们饮食中缺少了哪些营养,并给出合理的建议。这样我们就可以更好地调整自己的饮食。
输出:
根据您提供的图片,这顿饭包括米饭和鸡肉,这可能提供了大量的碳水化合物、蛋白质和脂肪。然而,它似乎缺乏一些纤维和维生素:纤维:没有可见的蔬菜或水果,而这些是提供膳食纤维所必需的。为了增加纤维摄入量,可以考虑加一份混合蔬菜或新鲜沙拉。维生素和矿物质:新鲜水果和蔬菜也是维生素和矿物质的重要来源。乳制品或钙源:没有乳制品或其他富含钙的食物。可以从牛奶,奶酪,酸奶,或钙强化植物选择一份增加钙含量。
看着还挺像那么回事,有了GPT-4V督促,就不用担心一不小心吃多啦!
但上面只是一些例子参考,GPT-4V在膳食评估方面的准确性到底如何呢?本文的作者还进行了多个数据维度的详细定量分析,让我们一起来了解一下吧!
论文标题:
Dietary Assessment with Multimodal ChatGPT: A Systematic Analysis
论文链接:
https://arxiv.org/pdf/2312.08592.pdf
作者使用了居住在伦敦的肯尼亚和加纳裔成年人的饮食摄入数据。为每位参与者分配了eButton或AIM摄像机被动记录他们的饮食摄入量。使用标准化的Salter breknell体重秤记录食物初始重量和吃饱后剩余的食物重量。配备经验丰富的营养师作为人工评估基准,与GPT-4V的结果进行比较。
首先来看看GPT-4V能否准确识别食物的类别。
作者对比了是否包含食物来源信息的提示下的模型性能。从结果可以看出,指明食物来源可以显著提高语言模型的能力,准确识别特定文化的食物,**准确率达到了87.5%**,相比不说明食物来源提高了十几个点。
当食物来源未指定时,GPT-4V经常错误将白色淀粉类食物误分类为米饭。当说明了食物来自肯尼亚或加纳时,模型能准确将食物识别为banku或ugali,这是传统的非洲食物。
下图展示了三种方法包括GPT-4V、人眼估计和基准真值对食物分量的估计,图中观察到的趋势表明,GPT-4V的预测通常与基准真值非常接近。
作者进一步使用绝对误差的度量来比较GPT-4V和人类估计。GPT-4V的估计的平均绝对误差为54.6g。相比之下,人类估计准确性稍微更高一些,平均绝对误差为43.6g。但也说明GPT-4V的表现与人类非常接近。
在估算出食物分量之后,作者利用GPT-4V模型将食物的重量转化为特定的营养数据,重点关注关键的膳食成分:碳水化合物,蛋白质,脂肪和卡路里。获取的结果与真实值进行比较。
下表展示了10个不同膳食的分量和营养成分估计误差。可以看到,营养估计的准确性在很大程度上取决于分量估计的准确性。
下图显示了GPT-4V预测32种食物的碳水化合物、蛋白质、脂肪和卡路里含量的预测结果,并与真实值进行对比,可以看出,GPT-4V预测的趋势在大部分食物上与真值一致。
本文还突显了GPT-4V处理低可见度图像(如在黑暗环境中拍摄的图像)的能力。
在光线暗的地方,如果没有足够的语境提示,GPT-4V可能倾向于会把食物当成米饭或面包这类常见的食物。但是,当我们给了它一些关于食物来源的信息时,它就能准确地识别出来,比如banku和ugali这种传统的非洲食物。
本文分析了GPT-4V在膳食评估中的潜力。即使在没有使用特定食物数据集进行微调或适应的情况下,GPT-4V在食物检测方面准确率高达87.5%。另外GPT-4V可以利用周围的物体作为比例参考来推断食物项目的份量大小,进一步提高将食物重量转化为营养含量的准确性。
虽然GPT-4V很强大,但还不能完全解决复杂的空间关系和精确空间分析任务。比如,它对于估算食物的体积或分量不太准确,因为这需要三维感知能力,超出了它的能力范围。在本文的实验中发现它对重量不到30g的食物类别难以准确估计。
即便如此,它的表现也几乎达到了人类水平。期待未来版本的GPT-4V能更稳健,为我们提供更准确的膳食摄入评估。
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