情報処理学会 インタラクション 2016
IPSJ Interaction 2016

161C53
2016/3/2

進化的アルゴリズムを用いた家族向け献立提案システムの試作
川島 絵里奈†1,a)

安藤 大地†1

笠原 信一†1

概要：食は，生活をしていく上で必要不可欠なものであるが，毎日の献立に苦悩する人は少なくない．そこで役立つのが，料理の検索サイトやアプリケーションである．しかし，それらは多くの人に支持を受ける料理，つまり万人受けする料理を先頭に表示するため，必ずしも好みであるとは限らない．そこで，本研究では進化的アルゴリズムを用いることによって，ユーザー一人一人の好みを反映し，ユーザーの好みである確率の高い献立を提案するシステムを試作した．

Development of Prototype System to Suggest Cooking Menu
for Family Using Genetic Algorithm
Kawashima Erina†1,a)Ando Daichi†1Kasahara Shin-ichi†1

Abstract: Though meal is essential for living, there is not a few people bothering about daily menu. Then,
search sites or applications of food are useful. However, they present popular foods with many people, andthey are not always fit to the user’s favorite. Therefore, we develope a prototype system to suggest cooking
menu considering user’s individual taste using genetic algorithm.

1. はじめに緩和させ，献立を決める楽しさを生み出す事を研究目的とし，進化的アルゴリズムを用いた家族向け献立提案システ

私たちが生きていく上で欠かせないものの一つが食であムを試作する．進化的アルゴリズムとは，生物の進化のメる．毎日必要とするものではあるが，毎日の献立に苦悩す

カニズムを模して，準最適値や望ましい構造物の獲得を目る人は少なくない．料理を始めたばかりの人だけでなく，指す手法である．その中でも今回は，遺伝的アルゴリズム既に何年も料理を作ってきた人ですら献立に頭を悩ますこを使用する．この遺伝的アルゴリズムを用いることでユーとも多い．

ザー一人一人の好みにあった献立を提案することができ，現在，料理のレシピ検索が出来るアプリケーションやサさらには，ユーザーがあまり意識していなかった好みの料イトは数多く存在する．それらの多くは，検索または閲覧理の提案も可能とする．また，家族それぞれの好みを登録された回数や好評価を多く得たもの，多くの人に好まれる出来るようなものにし，献立を選ぶ上で選ぶ人の好みに偏万人受けしやすいものが先頭に表示される．ユーザーにりすぎないようにする．好みを考慮した献立を提案するこ

とって，先頭に表示されるものは，ユーザーも同様に好みとで，献立を決める事を煩わしいと思うのではなく，楽しである可能性は高いが，好みではない可能性も高い．

いと思えるものにすることを目指す．

2. 研究目的

3. 既存の研究と問題点

本研究は，課題点である毎日の献立を考える煩わしさを†1a)

現在，献立を決める上で，参考に出来るようなサイトやアプリケーションは多く存在する．それらの中でも，現在，首都大学東京システムデザイン学部
Presently with Tokyo Metropolitan University
sumtomsum@gmail.com© 2016 Information Processing Society of Japan『cookpad』は多くの人が利用しているが，『cookpad』は374

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料理名や食材名を検索エンジンに入力することでレシピを

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メイン画面
ログイン検索できるというもので，本研究では献立を提案する形をログイン or 新規登録とっているため，大きく異なる．また，献立を提案するよ

新規登録

今日の献立

今日の献立

家族全体
まだ設定されていません

副菜
主菜
汁物

うなアプリケーションもいくつか存在する．
『Ohganic』と登録『me:new』は，その例である．
『Ohganic*1 』は，遺伝的ア

名前、性別、家族属性

副菜

今日の献立

主菜
汁物

ID、パスワード

主菜

ルゴリズムを用いて個人の好みに対応した献立を提案する．『me:new*2 』は，会員登録時に，主菜と副菜から好み副菜汁物登録完了のものを選択し，ユーザーの好みを把握し，好みの傾向を料理名反映させた献立を提案する．また，子供の食べた記録を残好みの評価す事ができ，食材，味，調理法，ジャンルの好き嫌いの傾向が分かるようになる．

嫌い

森永乳業が実施した子育て中の母親 100 人へのアンケー

好き

レシピ画面

※好みの評価を提案する献立の個数分行なう

ト調査 [1]*3 では，「献立は誰を想定して考えますか」とい

図 1

画面遷移図

う質問に対して，「夫」と答えた人が 40 人，「子ども」と答えた人が 17 人，「自分」と答えた人が 16 人，「その他」と答えた人が 27 人，という結果が示されている．また，「その今日の献立

今日の献立

和風オムライス他」の中にも「夫と子ども」「夫と自分」など家族の中の複父母インド
カレー

今日の献立

今日の献立

母

家族全体

塩肉じゃが

子

エビフライ

数の人を想定している人もいた．このように，自分の事よりも家族の事を想定して献立をたてていることが分かる．
先述したサイトやアプリケーションは，「献立を考える手間を軽減する」事を目的としている．しかしながら，家族全体の好み『Ohganic』に関しては，ユーザー自身の好みしか反映されず，献立を考える際の煩わしさの一つである家族の好みを図 2考慮に入れるという点が欠落している．また，『me:new』
に関しても，家族の好みや傾向などは記録として残すことが出来るが，それを献立に反映してはおらず，提示された献立からユーザーが家族の好みに合うものを選ばなくてはならない．このように，既存のシステムには，家族の好みを考慮に入れた献立を作成するには手間がかかる．そのため，本研究では，ユーザーの好みだけにとどまらず，家族の好みを反映させた献立の提案システムの試作に至った．

4. システム構築

母の好み

父の好み

子供の好み

献立提案画面性，ユーザー ID，パスワードなどユーザー情報を登録する．登録した後，一つの料理に対し，その料理が好きか嫌いかをユーザーが評価する．これを提案する献立の個数分繰り返す．ユーザーによる好みの評価を踏まえて，システム内で遺伝的アルゴリズムを実行し，献立をユーザーに提案する．
（図 1 参照）献立は，主菜，副菜，汁物から構成される．同様に家族の好みも登録することで，家族全体の好みを反映させた献立，家族一人一人の好みを反映させた献立とそれぞれ並列的に提案する．（図 2 参照）また，利用比較的処理速度が速いという点と未知の良解が得られる可能性があるという点から遺伝的アルゴリズム（GeneticAlgorithm：GA）を，また，評価対象が料理の嗜好であるため，ユーザーの主観による評価を採用した対話型遺伝的するたびにユーザーが好みの評価を行い，それに応じてシステム内で遺伝的アルゴリズムも行なわれるため，利用するほどユーザーの好みをより反映した献立を提案することができる．

アルゴリズム（interactive Genetic Algorithm：iGA）を用いる．

4.2 データベースデータベースには，『みんなのきょうの料理 *4 』を HTML4.1 提案システムの機能
ユーザーは，初めて使用する際に，名前や性別，家族属分析し利用する．このサイトは誰でも閲覧することができ，レシピを参照する分には問題ないと事前に許可も得ている．

*1

*2
*3

東京エレクトロンデバイス株式会社が開発した献立提案アプリ
ケーション
https://ohganic.com
株式会社ミーニューの運営する献立作成アプリケーション
http://menew.jp
森永乳業の育児ニュース「夕食の献立どうやって考えていますか？」
http://www.angel110.jp/column/angelreport201005vol60.pdf© 2016 Information Processing Society of Japan

このデータベースは，以下に示すルールのコード化に従った遺伝子ビットの配列に変換されてシステム内のデータベースに格納される．
*4

株式会社 NHK エデュケーショナルが運営するレシピ検索サイト
http://www.kyounoryouri.jp375

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レシピページを HTML 分析し、味付味

食材

ジャンル

調理法

けや食材などに分解し、ビット化して格納、URLと画像を渡す( 料理名 )

最適化された０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０

ビット配列を渡す

０００

酸味０００

豚肉

００００

和風 ００焼く

甘味００１

牛肉

０００１

洋風 ０１

炒める ００１

塩味０１０

鶏肉

００１０

中華 １０

煮る

０１０

苦味

０１１

肉( 他 ) ００１１

その他 １１

蒸す

０１１

辛味

１００

魚

０１００

揚げる １００

その他

１０１

魚介０１０１

その他 １０１

卵０１１０

図 3iGA
システム

提示

０１１１

ユーザーへの

１０００

提案レシピ

一つの料理に対し，染色体に見立てた 12 ビットの数字

レシピページ

そのビット配列に合致する

その他

4.2.1 料理のコード表現『みんなのきょうの料理』

データベース

料理名と画像、レシピの URL を渡す

大豆

料理の表現

献立提案システム内

図 4

データベースと提案システムのデータのやり取りしていないと判断したため，本研究では「その他」として扱う．

を与える．最初の 3 ビットには味を，次の 4 ビットには食データベースを作成する上では，『みんなのきょうの料材，次の 2 ビットにはジャンル，最後の 3 ビットには料理理』内で既にジャンル分けされているため，そのまま使用法の要素を持たせる．味は，酸味，甘味，塩味，苦味，辛する．

味，食材は，豚肉，牛肉，鶏肉，肉（他），魚，魚介，卵，

4.2.5 調理法

大豆，ジャンルは，和風，洋風，中華，調理法は，焼く，炒データベースを作成する上では，『みんなのきょうの料

める，煮る，蒸す，揚げる，そしてそれぞれにその他を加理』のレシピ画面にある「つくり方」で判断して振り分えたものが種類として存在する．これらを組み合わせるこける．とにより，一つの料理を表現する．
（図 3 を参照）

4.2.2 味4.3 ユーザーの評価入力

生理学的に五基本味と言われているのは，「酸味」「甘味」

評価方法は，先述したように，一つの料理に対して一つ「塩味」「苦味」「旨味」である [2] が，一般的な感覚としてのスライダーを用意し，好みの評価を行なう．ユーザーに料理に対する「旨味」の認識は難しい．そのため，「旨味」

多くの評価を行なわせると，本研究の目的である「献立をは排除し，料理の嗜好を話す上で比較的使われやすい，東考える煩わしさを緩和する」という点に反してしまう．出洋医学の「五味」の一つ，「辛味」を採用した．[2]来るだけ少ない評価で，精度の高い提案をするため，好きデータベースを作成する上では，『みんなのきょうの料理』のレシピ画面の「材料」の部分を HTML 分析し，「酸嫌いの度合いを細かく評価できるよう，スライダーを採用した．

味」なら，お酢であったり，レモンであったりと，該当する材料があった場合，その料理の味が決定する．もし該当4.4 遺伝的アルゴリズムによる料理提示するものがなかった場合には，「その他」に属する．また，初期はランダムに献立を提示するが，以下の iii）から v）

二つ以上該当する材料があった場合，「辛味」「苦味」「酸の手順を繰り返すことによって，次第にユーザーの好みに味」「塩味」「甘味」の順に採用する．これは，人が感じや合った献立に収斂させていく．図 4 に概要を示す．

すい味が，
「苦味」
「酸味」「塩味」「甘味」という順番であi) 事前準備

る [3] こと，「辛味」は痛覚であり，刺激が強く，料理を選『みんなのきょうの料理』のレシピページを HTML 分

ぶ上で「辛味」の有無は重要であると判断したためである．

析し，4.2 節で前述したコード化手順に従い味付けや4.2.3 食材食材などに分解し，ビット配列化した状態でシステムデータベースを作成する上では，『みんなのきょうの料理』のレシピ画面にある「このレシピにつけられた人気タ内データベースに格納しておく．

ii）初期世代の献立選定

グ」で判断して振り分ける．

最初にランダムで 12 ビットの個体を 10 個体生成す4.2.4 ジャンル

る．生成された個体のビット配列とデータベース内の「和洋中」という言葉が使われているように，「和風」「洋ビット配列化されたレシピを比較し，一番合致してい風」「中華」は，日本で親しまれているため，料理のジャるレシピ (Levenstein 距離で一番近いもの) を「提案レンルとしてこの三つを採用した．現在，韓国料理やインド

シピ」とし，URL を経由してユーザに提示する．

料理など上記以外のジャンルも一般的に食べられるようになってきたが，家庭料理と考えた際には，まだまだ普及© 2016 Information Processing Society of Japaniii）ユーザーによる好みの判定
ユーザーが提示された提案レシピに対して，それぞれ

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評価対象

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異なる味の汁物を提案する．

適応度

母の好み

父の好み

オムライス ０ １ ０ ０ ０ １ ０ ０ １ ０ ０ １72

肉じゃが０ １ ０ ０ ０ ０ １ ０ ０ ０ １ ０

生姜焼き
カレーライス

手順としては，初めに，主菜について GA を行い，主菜子供の好み

家族全体の好み2180(72+21+80)/3 ≒ 57.7

859120(85+91+20)/3 ≒ 65.3

０ ０ １ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０6887

79(68+87+79)/3 = 78

１ ０ ０ ０ ０ ０ ０ １ １ ０ １ ０55

7096(55+70+96)/3 ≒ 73.7を決定させてから，主菜と同じジャンル内で，GA を行い，主菜とは異なる味や食材，調理法の副菜を選び，提案する．
汁物は，食材や調理法は種類が少ないため，味のみを主菜と副菜と異なるものを選ぶ．

5. 考察
本研究では，遺伝的アルゴリズムを用いた家族向けの献
母の好みのみを家族全体の好みを反映させた献立反映させた献立を提案する際に使用を提案する際に使用

立提案システムを提案し，試作したが，遺伝的アルゴリズ
ムを用いたことにより，比較的短時間で，ユーザーやその家族の好みを反映した献立を提案することが出来た．ま図 5 評価と適応度

た，献立を選ぶ上で単純に料理を考える事だけでなく，家族の好みに合うものを選択する事も煩わしい事の一つであ評価をする．

る．そういった点でも，家族全体や家族一人一人の好みを本研究では，家族向けのアプリケーションを想定して反映した献立を並列的に提案することで，家族の好みに合いる．家族全体の好みを考慮した献立と並列的に家族う献立を考える手間が省け，加えて，今日はどのような献一人一人の好みを反映した献立を提案する．家族それ立が提案されるか，どの献立にするか，といった楽しみがぞれに同じ料理を提示し，それぞれが評価を行なう．

増え，「毎日の献立を考える煩わしさを緩和させ，献立を決

母と父と子の三人家族の例を挙げると，提示された料める楽しさを生み出す」という本研究の目的の解決の糸口理に対して母は母で，父は父で，子は子で評価を各自を提示できた．

が行なう．母だけの好みを反映させた献立には母の評

また，「3．既存の研究と問題点」で述べた既存のシステ

価を，父だけの好みを反映させた献立には父の評価を，ムと比較してみても，献立を提案する点や『Ohganic』と同様に子だけの好みを反映させた献立には子の評価をは遺伝的アルゴリズムを用いる点，『me:new』とは子供のそのまま適応度として使用する．家族全体の好みを反好みを把握できる点は本研究と重なる部分もあるものの，映させた献立には，母と父と子の評価を平均したもの

本研究には，家族全体の好みと家族一人一人の好みを考慮を適応度として扱う．（図 5 を参照）

した献立をそれぞれ提案するという点に新規性がある．

iv）より好みに合った献立の選定
10 個体の中から 3 個体をランダムに選択をし，その中で一番適応度の高い個体を選出する．これを 10 回繰

6. おわりに今回，料理の要素を構成するものとして，「味」「食材」り返し，次世代候補を 10 個選ぶ．

「スタイル」「調理法」だけに絞ったが，「風味」であった

その 10 個体を 2 個体ずつに分け，2 点交叉させる．交り，「食感」なども，料理の好みを語る上で必要な要素とし叉点はランダムに決定する．低確率で突然変異を起て挙げられる．ただ，これらを食材やレシピのみで判断す

こす．

るのは難しく，他のユーザーからの意見を参照するしかな

v）選定された献立のレシピ表示

い．また，献立の組み合わせについては，本研究では，主上記の手順により生成された次世代の個体のビット配

菜と副菜と汁物で味や食材や調理法があまりかぶることの列を「ユーザに提案する個体」とし，ii) と同様の手順ないようにしただけであったが，味の組み合わせによってによりデータベース内から「提案レシピ」を検索し，美味しいと感じたり [7]，栄養の吸収率を高める食材の組みURL を通してユーザに提案する．

合わせ，反対に消化不良を起こす食材の組み合わせなど，主菜，副菜，汁物の組み合わせに関しても，多くの検討す4.5 献立作成における補足べき事項があり，今後の改良を目指す．

主菜と副菜と汁物は，それぞれ単独で評価を行なう．主菜と副菜と汁物の関係について，味や食材，調理法の異な参考文献

るものを組み合わせるとバランスよく栄養を摂ることが[1]

でき，多くの栄養素が混ざり合うことで，消化や吸収を高め，余分な糖分や脂肪の吸収を調整するなどの効果がある．

[4], [5], [6] そのため，主菜を決めてから同じジャンル内で，異なる味や食材，調理法の副菜を，最後に主菜，副菜とは© 2016 Information Processing Society of Japan[2]

森永乳業株式会社：森永乳業の育児ニュース「夕食の献 立 ど う や っ て 考 え て い ま す か ？ 」(online)，入 手 先⟨http://www.angel110.jp/column/angelreport201005vol60.pdf⟩(2015.12.15).
南 恵 子：AllAbout「 味 覚 で は な く 痛 覚 で 感 じ る ？ 不思 議 な 辛 み 」（2011 年 10 月 20 日 ）(online)，入 手 先377

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[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

161C53
2016/3/2⟨http://allabout.co.jp/gm/gc/386512/⟩ (2015.12.13).
平 野 龍 平：COREZO 賞「 お い し く 感 じ る 味 覚 の 仕 組
み、ニンゲンが本能として持っていた自然を理解する潜在能力とは？」（2015 年 4 月 9 日）(online)，入手先⟨http://corezoprize.com/taste⟩ (2015.12.13).
日 本 う ま 味 調 味 料 協 会：「 一 汁 三 菜 を 考
え る う え で の ポ イ ン ト 」(online)，入 手 先⟨https://www.umamikyo.gr.jp/recipe/category 02.html⟩(2015.12.13).
クックパッド編集部：cookpad ニュース「献立をたてるときに気を配りたい『味のバランス』とは」（2014 年 2 月 11日）(online)，入手先 ⟨http://cookpad.com/articles/688⟩(2015.12.13).
HCC ヘルスケア・コミッティー株式会社：QUPiO「第一章健康の源は食事のリズムとバランスから」(online)，入手
先 ⟨https://www1.kenkou-p.hitachi-kenpo.or.jp/healthportal/contents0/hcctour/html/10/0103.html⟩(2015.12.13).
インターネット・ビジネス・フロンティア株式会社：食養生.com「五味調和」(online)，入手先 ⟨http://www.kenkoustyle.com/tokusyu/kanpou.html⟩ (2015.12.13).

© 2016 Information Processing Society of Japan378