Umelá Inteligencia Dostala Nos: Ako Stroj Vníma Pachy - Alternatívny Pohľad

Umelá Inteligencia Dostala Nos: Ako Stroj Vníma Pachy - Alternatívny Pohľad
Umelá Inteligencia Dostala Nos: Ako Stroj Vníma Pachy - Alternatívny Pohľad

Video: Umelá Inteligencia Dostala Nos: Ako Stroj Vníma Pachy - Alternatívny Pohľad

Video: Umelá Inteligencia Dostala Nos: Ako Stroj Vníma Pachy - Alternatívny Pohľad
Video: HARRY POTTER GAME FROM SCRATCH 2024, Septembra
Anonim

Vedci už dlho hádajú o tom, ako presne receptory ľudského tela nám umožňujú vnímať širokú škálu zápachov a dať im jeden alebo iný opis. V snahe vyriešiť tento problém boli tímy inžinierov z celého sveta požiadaní, aby vytvorili umelú inteligenciu, ktorá by mohla vnímať zápach i ľudí.

Predpovedanie farby nie je také ťažké: napríklad, ak svetelná vlna dosiahne 510 nm, potom väčšina ľudí povie, že je zelená. Ale zistiť, čo konkrétna molekula vonia, je oveľa ťažšie. 22 tímov vedcov vytvorilo súbor algoritmov, ktoré dokážu predpovedať pachy rôznych molekúl na základe ich chemickej štruktúry. Je potrebné určiť celý rozsah praktického využitia programu, ale vývojári dúfajú, že v prvom rade pomôže parfuméri, farmaceutom a pracovníkom v potravinárstve vyvinúť nové, jedinečné kombinácie vôní.

Práca sa začala nedávnou štúdiou Leslieho Vosshalla a jeho kolegov z Rockefellerovej univerzity v New Yorku, v ktorej bolo 49 dobrovoľníkov požiadaných, aby uhádli 467 zápachov. Pre každú z nich bol vyvinutý porovnávací systém pozostávajúci z 19 základných vzorov: subjekty hovorili, či je vôňa podobná rybe alebo cesnaku, hodnotia intenzitu a individuálnu príjemnosť arómy. Výsledkom bolo vytvorenie katalógu s počtom viac ako miliónom buniek, ktoré charakterizujú určité zapáchajúce molekuly.

Keď sa o tom dozvedel výpočtový biológ Pablo Meyer, okamžite videl štúdiu ako príležitosť na testovanie, či počítačový systém dokáže predpovedať, ako budú ľudia posudzovať pachy. Napriek tomu, že vedci objavili okolo 400 receptorov zápachu v ľudskom tele, zostáva pre vedcov záhadou, ako presne spolu pracujú, aby človek mohol rozlíšiť aj jemné odtiene zápachu. V roku 2015 Meyer a jeho kolegovia spustili DREAM Olfaction Prediction Challenge. Účastníci súťaže dostali k dispozícii rovnaké hodnotiace tabuľky dobrovoľníkov popisujúcich pachy spolu s chemickou štruktúrou molekúl, ktoré ich vyrábajú. Účastník okrem toho poskytol databázu 4800 popisov pre každú jednotlivú molekulu - jej atómy, ich vzájomné usporiadanie, všeobecnú geometriu,čo nakoniec predstavovalo približne 2 milióny údajových bodov. Údaje by sa nakoniec mali použiť na školenie počítačových programov na rozpoznávanie zápachov na základe štrukturálnych informácií.

Na súťaži sa zúčastnilo 22 tímov z celého sveta, a hoci veľa z nich sa darilo dobre, dva tímy sa oplatí zdôrazniť. Tím Michigan, vedený Ianom Phanom Guangom, bol najlepší v predpovedaní zápachu pre jednotlivé položky. Ďalší tím z University of Arizona, vedený Richardom Guerkinom, bol najlepší v tréningu programu na priemerné hodnotenie zápachu vo vzorke. Meyer o tom informuje v článku uverejnenom v časopise Science.

Mnohí vedci sú, samozrejme, skeptickí k vývoju a tvrdia, že vykonaná práca, aj keď významne prispieva k vede, je stále pomerne primitívny výber a 19 opisných prvkov pre celé spektrum pachov v prírode je jednoznačne veľmi, veľmi málo. Alternatívne štúdie s dobrovoľníkmi použili 80 alebo viac z týchto kritérií na verbálne vyhodnotenie rôznych zápachov. Nie je jasné, či existujúci algoritmus bude schopný správne predpovedať hodnotenie zápachu, ak sa bude musieť zaoberať takýmto súborom informácií. Takže dnes vnímanie zápachov zostáva záhadou pre lekárov aj pre inžinierov.