Искусственный интеллект получил нос

01.03.2017

Ученые давно спорят о том, как именно рецепторы человеческого организма позволяют нам воспринимать широкий спектр запахов и давать им те или иные описания. В попытках решить эту проблему, командам инженеров со всего мира было предложено создать ИИ, который смог бы воспринимать запахи не хуже человека.

Предсказать цвет не так уж сложно: к примеру, если световая волна достигает длины 510 нм, то большинство людей скажут, что она зеленая. Но вот выяснить, как пахнет конкретная молекула, намного сложнее. 22 команды ученых создали набор алгоритмов, способных предсказать запахи различных молекул в зависимости от их химической структуры. Еще предстоит выяснить весь спектр практического применения программы, но разработчики надеются, что в первую очередь она поможет парфюмерам, фармацевтам и сотрудникам пищевой сферы разрабатывать новые, уникальные сочетания запахов.

Работа началась с недавнего исследования, проведенного Лесли Воссхаллом и его коллегами из Рокфеллеровского университета в Нью-Йорке, в котором 49 добровольцев должны были угадать запах 467 пахучих веществ. Для каждого из них была разработана система сравнения из 19 базовых паттернов: испытуемые говорили, похож ли запах на рыбу или чеснок, оценивали интенсивность и индивидуальную приятность аромата. В итоге был создан каталог, насчитывающий более чем миллион ячеек, характеризующих те или иные пахучие молекулы.

Когда об этом узнал вычислительный биолог Пабло Мейер, то сразу увидел в исследовании возможность проверить, сможет ли компьютерная система предсказать то, как люди будут оценивать запахи. Несмотря на то, что исследователи обнаружили около 400 рецепторов запаха в организме человека, для ученых остается загадкой то, как именно они работают сообща так, чтобы человек мог различать даже легкие оттенки запахов.

В 2015 году Мейер и его коллеги запустили DREAM Olfaction Prediction Challenge. Участники состязания получили в свое распоряжение те самые рейтинговые таблицы волонтеров, описывающие запахи, вместе с химической структурой молекул, которые их производят. Помимо этого, участником предоставили базу из 4800 описаний для каждой отдельной молекулы - ее атомы, их взаимное расположение, общую геометрию, что в итоге составило порядка 2 миллионов дата-точек. В итоге данные должны быть использованы для обучения компьютерных программ распознаванию запахов на основе структурной информации.

В конкурсе приняло участие 22 команды со всего мира, и, хотя хорошо поработали многие, две команды стоит выделить особо. Команда штата Мичиган, во главе с Йан Фан Гуаном, лучше всех смогла составить алгоритм прогнозирования запахов отдельных вещей. Другая команда из Аризонского университета, во главе с Ричардом Геркином, лучше всех смогла обучить программу средней оценке запахов среди всей выборки. Об этом Мейер сообщает в статье, опубликованной в журнале Science.

Конечно, многие ученые скептически относятся к разработкам, говоря о том, что проделанный труд хоть и вносит существенный вклад в науку, но все же является довольно примитивной подборкой, и 19 описательных элементов для всего спектра запахов в природе - это явно очень и очень мало.

Альтернативные исследования с добровольцами использовали от 80 и больше подобных критериев, позволяющих на словах оценить различные запахи. Неясно, сможет ли существующий алгоритм корректно прогнозировать оценку запахов, если ему придется столкнуться с таким массивом информации. Так что, на сегодняшний день восприятие запахов остается загадкой как для медиков, так и для инженеров.

<< Назад: Накопитель Western Digital iNAND 7350 256 Гбайт для смартфонов 01.03.2017

>> Вперед: MAX14001 - универсальный изолированный дискретный вход 28.02.2017

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Оптимальная продолжительность сна 12.11.2025

Сон играет ключевую роль в поддержании здоровья, когнитивных функций и общего самочувствия. Несмотря на широко распространенный стереотип о восьмичасовом сне, последние исследования показывают, что оптимальная продолжительность сна для большинства здоровых взрослых ближе к семи часам. Эволюционный биолог из Гарварда, Дэниел Э. Либерман, утверждает, что традиционная норма восьми часов сна - это скорее культурное наследие индустриальной эпохи, чем биологическая необходимость. По его словам, полевые исследования, проведенные в сообществах, не использующих электричество, показывают, что средняя продолжительность сна составляет 6-7 часов, что значительно отличается от общепринятого стандарта. Современные эпидемиологические данные подтверждают этот взгляд. Исследования выявили так называемую "U-образную кривую" зависимости между продолжительностью сна и рисками для здоровья. Минимальные показатели заболеваемости и смертности наблюдаются именно у людей, спящих около семи часов в сутки. ...>>

Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025

Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более д ...>>

Омега-3 помогают молодым кораллам выживать 11.11.2025

Сохранение коралловых рифов становится все более актуальной задачей в условиях глобального изменения климата. Молодые кораллы особенно уязвимы на ранних стадиях развития, когда стрессовые условия и нехватка питательных веществ могут привести к высокой смертности. Недавнее исследование ученых из Технологического университета Сиднея показывает, что специальные пищевые добавки способны существенно повысить выживаемость личинок кораллов. В ходе работы исследователи разработали особый состав "детского питания" для коралловых личинок. В него вошли масла, богатые омега-3 жирными кислотами, а также важные стерины, необходимые для формирования клеточных мембран. Личинки, получавшие эти добавки, развивались быстрее, становились крепче и демонстрировали более высокую устойчивость к стрессовым факторам. Особое внимание ученые уделили липидам. Анализ показал, что личинки активно усваивают эти вещества, что напрямую влияет на их жизнеспособность. Стерины, содержащиеся в корме, повышают устойчи ...>>

Наушники Bowers & Wilkins Px8 S2 11.11.2025

Наушники премиум-класса становятся не только аксессуаром для прослушивания музыки, но и инструментом для профессиональной работы с аудио. Новый флагман британского бренда Bowers & Wilkins - модель Px8 S2 - демонстрирует, как эти аспекты можно объединить в одной беспроводной системе. Компания представила Px8 S2 как обновленную флагманскую модель в линейке, ориентированную на пользователей, которые ценят высокое качество звука, эффективное шумоподавление и премиальный дизайн. Производитель отмечает, что наушники сочетают передовые акустические решения с эргономикой для длительного использования. Каждое устройство оснащено 40-миллиметровыми динамиками с карбоновыми диффузорами и 24-битным цифровым процессором. По словам Bowers & Wilkins, это обеспечивает точное и детализированное воспроизведение звукового спектра, а также поддержку аудио высокого разрешения. Автоматическая оптимизация соединения с источником сигнала гарантирует стабильное и качественное звучание вне зависимо ...>>

Шимпанзе могут менять свои убеждения 10.11.2025

Понимание того, как формируются убеждения и принимаются решения, традиционно считалось уникальной способностью человека. Однако недавнее исследование показало, что шимпанзе обладают способностью пересматривать свои мнения на основе новых данных, демонстрируя уровень рациональности, который ранее считался исключительно человеческим. Психологи под руководством Ханны Шлейхауф из Утрехтского университета провели серию экспериментов, направленных на изучение метапознания у шимпанзе. Исследователи впервые наблюдали, как эти обезьяны могут взвешивать различные виды доказательств и корректировать свои решения при появлении более убедительной информации. Экспериментаторы рассматривали рациональность как способность формировать убеждение о мире на основе фактических данных. При поступлении новой информации разумное существо способно сравнивать старые и новые данные и изменять свое мнение, если новые доказательства оказываются более весомыми. Для экспериментов использовались шимпанзе из ...>>

Случайная новость из Архива Клавиатура навалом 01.06.2006 Немецкая фирма "Эргодекс" предлагает компьютерную клавиатуру для самостоятельной сборки. Покупателю выдаются доска - базовая станция устройства, подключаемая к компьютеру в гнездо клавиатуры, и мешочек с клавишами. Каждая клавиша имеет клейкую нижнюю поверхность, и расставить их на доске можно в любом порядке. В набор входят также наклейки на клавиши с разными знаками. Сигнал о нажатии той или иной клавиши передается в базовую станцию радиоволнами. Нововведение предназначено в основном не для тех, кто печатает на компьютере тексты, - расположение букв на клавиатуре уже устоялось, и вряд ли многие захотят его менять, - а для программистов и любителей компьютерных игр, которые пользуются сравнительно небольшим набором клавиш.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025