人工智能嗅觉闻香识玫瑰

如果有人蒙上我们的眼睛,并递上来一束鲜花,我们可以闻到诱人的芳香,却有可能说不出花的名字。睁开眼一看,原来是一束玫瑰。那么,人工智能嗅觉是否能根据香味识别出玫瑰?未来的人工智能对嗅觉意味着什么?

人工智能嗅觉比人鼻更灵敏

美国加州大学河滨分校的研究人员利用机器学习来破解化学物质的气味。这项研究的成果在食品和香料行业有潜在应用。在日常用品中,一些散发香味的物质可能有毒或有刺激性。我们要寻找更安全、更天然或更温和的物质来代替它们。现在,我们可以使用人工智能来辨识天然或人工化学物质的气味。

或许有人说,我们可以请人去闻啊。但是,与人工智能相比,人的效率和精确度实在太低。人工智能每分钟可以筛选数百种化学物质,而且能给出相对精确的气味参数,这种能力即使是鼻子最灵敏的人也远远无法与之相比。况且,让人去闻各种各样安全性不确定的气味,也可能对健康带来伤害。

如何让人工智能嗅觉闻到气味

人为什么可以闻到物质的气味?这是因为人的鼻子中有500万个嗅觉细胞,它们组成约400个气味感受器。当某种物质的挥发性分子刺激气味感受器时,这些感受器就被激活,人就可以感觉到这种物质的气味。要揭开嗅觉的奥秘,就是要弄清楚不同的气味对应着什么样的感受器。目前,生理学家已经解开了人类嗅觉奥秘。

前述美国加州大学研究团队采用的是仿生学研究方法。他们在人类嗅觉原理的基础上,利用信息学和机器学习的研究成果来建立人工智能嗅觉模型。他们首先开发了一种智能程序,可以让机器学习人类气味感受器的运作方法。然后,他们为人工智能嗅觉安排了多达约100万种化学物质进行气味测试,并不断调整参数,直到人工智能嗅觉可以进行精确的测量。在最近的一次测试中,人工智能嗅觉可以闻出玫瑰的香味,而且还能根据香味的细微差异来判断玫瑰的品种。当园艺学家今后开发出新的花卉品种后,香味指标就可以靠人工智能的测试来提供。

预测新物质的气味

人工智能嗅觉除了对已有物质的气味进行筛选外,更重要的是可以预测新物质的气味。也就是说,一种物质没有被合成出来或没有被发现之前,我们原本不可能确切了解它的气味,但人工智能嗅觉可以根据嗅觉数据库中已有的各种参数,来预测新物质的气味。比如,某公司希望开发一种新的特殊气味的香水。为此,研究人员通过实验室模拟,提出100种物质作为候选香味的成分;人工智能嗅觉对这些成分进行筛选,最终可以找到适合制造新气味香水的成分。

对化学物质气味的人工智能化预测,创造了一种新的科学方法,它对化学家和新产品开发者来说都有很大帮助。他们开发出新的化学物质或产品后,可以通过人工智能嗅觉来分析产生这种气味的物质的组成和结构是否可用于食品、香料或其他相关行业。

人工智能嗅觉还可以测试按照一定的配方将多种化学物质组合后产生的气味。这就让人工智能为科学家提供了一个万能的气味“调色板”,通过它能调配出有各种功用的气味。比如,科学家正在利用这种方法开发一种对人无味无害的驱蚊剂。

让机器人闻气味

要想让机器人更像人类,那就要让机器人获得人类的各种感觉,其中视觉、听觉、触觉、味觉和嗅觉是最基本的5种感觉。目前,机器人的听觉和视觉已基本上与人接近,但触觉、味觉和嗅觉与人还差得很远。科学家正在开发的人工智能嗅觉可以作为智能程序安装在智能气味检测仪中,也可以安装到机器人体内。未来的机器人应该可以分辨各种气味。

擁有嗅觉的机器人将可被用在多个领域。在日常生活中,它们可以帮助人们更好地烹饪香气扑鼻的美食,帮助人们挑选更合适的日用品,让人们远离危险区域。在反恐安检领域,它们可以帮助特警发现隐藏的爆炸物,因为爆炸物会散发有特殊气味的分子。在刑侦领域,机器人可以通过闻味追踪逃犯,比警犬更有效。在防灾减灾领域,它们可以追踪有害气体的来源,比如可以帮助人们发现煤气管道泄漏的位置。

版权声明:三分钟阅读 发表于 2021年10月31日 下午9:03。
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