زبان گرافنی مانند انسان مزه ها را تشخیص می دهد
به گزارش شاه بلاگ، محققان با استفاده از فناوری گرافن و هوش مصنوعی، یک زبان مصنوعی طراحی نموده اند که می تواند طعم ها را با دقت نزدیک به انسان تشخیص دهد.
به گزارش شاه بلاگ به نقل از مهر، این دستگاه نه تنها در محیط مرطوب (شبیه دهان انسان) کار می کند، بلکه می تواند طعم های جدید را هم با دقت بالا شناسایی کند. این نوآوری می تواند در آینده به اشخاصی که به علل مختلف حس چشایی خویش را از دست داده اند، کمک نماید.
پژوهشگران آکادمی علوم چین (CAS) و دانشگاه فناوری شاندونگ موفق به طراحی یک سنسور مبتنی بر گرافن اکسید شده اند که با کمک یادگیری ماشینی، توانایی تشخیص طعم ها را با دقتی نزدیک به حس چشایی انسان به دست آورده است. این دستگاه که به شکل ویژه برای عملکرد در محیط های مرطوب (مانند دهان انسان) طراحی شده، می تواند تحولی بزرگ در صنایع غذایی، پزشکی و فناوری های در رابطه با حس چشایی ایجاد نماید.
چگونه گرافن اکسید طعم ها را تشخیص می دهد؟ سنسور این زبان مصنوعی از چندین لایه گرافن اکسید تشکیل شده که در یک دستگاه نانوسیالی قرار گرفته اند. گرافن اکسید به علت تغییر در هدایت الکتریکی در رویارویی با مواد شیمیایی مختلف، امکان تشخیص طعم ها را فراهم می آورد. محققان با قرار دادن این سنسور در معرض ۱۶۰ ماده شیمیایی با طعم های متفاوت، تغییرات الکتریکی آنرا اندازه گیری کردند و سپس با استفاده از یک الگوریتم یادگیری ماشینی، یک «حافظه طعم» ایجاد کردند.
این فرایند یادگیری شباهت زیادی به نحوه تفسیر سیگنال های چشایی در مغز انسان دارد. برای دهه ها تصور می شد که انسان تنها پنج طعم اصلی (شیرین، شور، تلخ، ترش و اومامی) را تشخیص می دهد، اما در سال ۲۰۲۳، محققان موفق به شناسایی ششمین طعم یعنی آمونیوم کلرید شدند.
در آزمایش های انجام شده، این سیستم مصنوعی که برای تشخیص چهار طعم اصلی آموزش دیده بود، توانست طعم های آشنا را با دقت ۹۸/۵٪ شناسایی کند. همچنین، در رویارویی با ۴۰ نمونه جدید که قبلاً تجربه نکرده بود، دقت تشخیص آن بین ۷۵٪ تا ۹۰٪ متغیر بود. جالب تر آن که این الگوریتم حتی توانست طعم های پیچیده تری مانند قهوه و نوشابه را هم با موفقیت تشخیص دهد.
یکی از چالش های اصلی در سیستم های مصنوعی پیشین، جداسازی بخش های سنسور و پردازشگر بود. اما در این طراحی جدید، هر دو عملکرد در یک دستگاه نانوسیالی ادغام شده اند که این امر سبب افزایش کارآمدی و کاهش خطاهای احتمالی شده است.
به گفته محققان، این فناوری می تواند در آینده به اشخاصی که به علت سکته مغزی، عفونت های ویروسی یا بیماری های عصبی مانند آلزایمر و پارکینسون، حس چشایی خویش را از دست داده اند، کمک نماید. با این وجود، هنوز چالش های فنی گوناگونی برای رسیدن به این هدف وجود دارد.
در حال حاضر، نمونه اولیه این سیستم به علت حجم نسبتاً بزرگ و مصرف انرژی بالا، بیشتر یک اثبات مفهوم است تا یک محصول تجاری. محققان تاکید دارند که جهت استفاده عملی از این تکنولوژی، احتیاج به کوچک سازی بیشتر و بهبود یکپارچگی سیستم وجود دارد.
اگرچه این فناوری هنوز در مراحل آزمایشی قرار دارد، اما کاربردهای بالقوه آن در صنایع غذایی، کنترل کیفیت محصولات و پزشکی بسیار گسترده است. شرکتهای بزرگ فعال در حوزه فناوری های پزشکی و غذایی احتمالا بزودی به این نوآوری چشم دوزی خواهند کرد.
به نظر می رسد که ترکیب گرافن، نانوفناوری و هوش مصنوعی، آینده ای روشن را برای شبیه سازی و حتی بهبود حواس انسانی ترسیم می کند. آیا روزی خواهد رسید که ماشین ها طعم ها را بهتر از انسان تشخیص دهند؟ پاسخ این سؤال شاید چندان دور نباشد.
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب