زبان گرافنی مانند انسان مزه ها را تشخیص می دهد
اسمارت کاور: پژوهشگران با بهره گیری از فناوری گرافن و هوش مصنوعی، یک زبان مصنوعی طراحی نموده اند که قادر می باشد طعم ها را با دقت نزدیک به انسان تشخیص دهد.
به گزارش اسمارت کاور به نقل از مهر، این دستگاه نه فقط در محیط مرطوب (شبیه دهان انسان) کار می کند، بلکه می تواند طعم های جدید را نیز با دقت بالا شناسایی کند. این نوآوری می تواند در آینده به افرادی که به دلیلهای مختلف حس چشایی خودرا 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 بصورت 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 بوجود آورد.
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 سبب تغییر در هدایت الکتریکی در برخورد با مواد شیمیایی مختلف، امکان تشخیص طعم ها را فراهم می آورد. پژوهشگران با قرار دادن این سنسور در معرض ۱۶۰ ماده شیمیایی با طعم های متفاوت، تغییرات الکتریکی آنرا اندازه گیری کردند و سپس با بهره گیری از یک الگوریتم یادگیری ماشینی، یک «حافظه طعم» ایجاد کردند.
این پروسه 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، پژوهشگران 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 برخورد با ۴۰ نمونه جدید که قبلاً تجربه نکرده بود، دقت تشخیص آن بین ۷۵٪ تا ۹۰٪ متغیر بود. جالب تر آنکه این الگوریتم حتی توانست طعم های پیچیده تری مانند قهوه و نوشابه را نیز 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 موجب افزایش کارآیی و کاهش خطاهای احتمالی شده است.
به گفته پژوهشگران، این فناوری می تواند در آینده به افرادی که به سبب سکته مغزی، عفونت های ویروسی یا بیماریهای عصبی مانند آلزایمر و پارکینسون، حس چشایی خودرا از دست داده اند، کمک نماید. با این وجود، هنوز چالش های فنی مختلفی برای رسیدن به این هدف وجود دارد.
در حال حاضر، نمونه اولیه این سیستم به سبب 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 فنآوری، نیاز 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. شرکت های بزرگ فعال در عرصه فناوری های پزشکی و غذایی احیانا به زودی 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.
مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب