科學家開發全新電子鼻 利用機器學習來模仿狗的嗅覺

據外媒New Atlas報道,受狗狗不可思議的嗅覺啟發,科學家們一直在開發和演示不同類型的「電子鼻」,可以嗅出癌症、神經氣體甚至爆炸物等東西。據稱,一個新的例子是通過將這些設備與機器學習配對,模仿犬類解釋不同氣味的能力,從而提高這些設備的靈敏度和能力。

科學家開發全新電子鼻  利用機器學習來模仿狗的嗅覺

這款新設備是一個國際研究團隊的作品,已經開發了好幾年,團隊對其傳感器檢測空氣中不同分子的能力進行了微調。這些努力已經取得了進展,該系統可以檢測和識別微小的分子痕跡,靈敏度是狗鼻子的200倍,但像狗一樣「解釋」這些分子的含義,是該技術一直缺乏的地方。

「這些狗不懂任何化學,」來自麻省理工學院的研究作者Andreas Mershin說。「它們不會看到腦海中出現一個分子列表。當你聞到一杯咖啡的味道時,你不會看到一個名稱和濃度的列表,你會感覺到一種綜合的感覺。這種對氣味特徵的感覺就是狗能挖掘的東西。」

科學家開發全新電子鼻  利用機器學習來模仿狗的嗅覺

為了將這些點聯系起來,該團隊建立了一個機器學習算法,對從前列腺癌患者和對照組中提取的50份尿液樣本進行了訓練。通過分析每組樣本周圍空氣中的分子差異和相似性,該程序就能以高可靠性識別代表疾病的揮發性有機化合物的模式。

「我們知道傳感器在探測極限方面已經比狗能做的更好,但我們之前沒有證明的是,我們可以訓練一個人工智能來模仿狗。」Mershin說。「而現在我們已經證明了我們可以做到這一點。我們已經證明,狗所做的事情可以在一定程度上被復制。」

在後續測試中,研究人員表示,他們的系統在識別前列腺癌方面能夠與狗的准確率相媲美,都達到了70%以上的成功率。該系統的進一步發展還需要更多的研究,但該團隊希望有一天能將該技術壓縮成一種氣味檢測器,可以內置在智能手機中,就像現在的攝像頭一樣。

科學家開發全新電子鼻  利用機器學習來模仿狗的嗅覺

該研究發表在《PLOS One》雜志上。

來源:cnBeta