A mesterséges intelligencia orrot növeszt

A színek meghatározása egyszerű: világíts rájuk egy 510 nanométer hullámhosszú fénnyel, és a legtöbb ember azt mondja rá hogy zöld. Azonban annak a megállapítása, hogy egy bizonyos molekulának milyen szaga lesz, már sokkal nehezebb feladat.

Egy 22 fős számítástechnikai kutató csapat előállt egy algoritmussal, ami képes megjósolni egy molekula szagát, pusztán a kémiai felépítése alapján. Az még kérdéses, hogy mennyire széles körben lehet egy ilyen programot felhasználni, de az egyik lehetséges terület, az élelmiszer és illatszer gyártók segítése új illatanyagok kifejlesztésében és testreszabásában.

Ez a legutóbbi illat megjósolási kezdeményezés egy tanulmánnyal kezdődött, aminél Leslie Vosshall, szaglás kutató, és munkatársai a Rockefeller Egyetemről, 49 önkéntest kértek fel a 476 tiszta szagkivonat értékelésére. Az önkénteseknek meg kellet jelölnie az érzett szagot, a 19 leíró szó egyikével, köztük a “hal”, “fokhagyma”, “édes”. A minták kellemességét és intenzitását is értékelniük kellett, aminek segítségével a kutatók egy több mint 1 millió adatpontot tartalmazó adatbázist hoztak létre.

Amikor Pablo Meyer, biológus, hallott a Rockefeller tanulmányról 2 éve, lehetőséget látott benne, hogy számítástechnikai kutatók segítségével képesek lennének megjósolni, hogy az emberek hogyan reagálnak bizonyos szagokra. Amellett hogy az IBM Thomas J. Watson Kutatási Központjánál dolgozik, Meyer a DREAM Kihívás vezetője.

A DREAM egy verseny, ami arra kéri a versenyző, számítástechnikai kutatókat, hogy oldjanak meg egy kiemelkedő biomedikális problémát, például jósolják meg, hogy a prosztata rák hogyan reagál a kezelésekre, különböző klinikai változók alapján vagy diagnosztizálják a mellrákot mammográfiai adatok alapján.

“..a szagok kutatása egy nagyon ismeretlen terület,” mondta Meyer. “Annak ellenére is, hogy már több mint 400 különböző szag receptort fedeztek fel, hogy hogyan működnek együtt, és hogy hogyan különböztetik meg a szagokat, továbbra is egy hatalmas rejtély.

2015-ben Meyer és munkatársai felállították a DREAM Szaglás Megjósolás Kihívást. Három részre osztották a Rockefeller csapatának kutatásai adatait. A résztvevőknek az önkéntesek értékeléseinek két harmadát adták oda a szagokról, az őket keltő molekulák kémiai felépítéssel együtt. Emellett minden molekulához járt még közel 4800 leíró tényező, hogy milyen atomok alkotják, milyen az elrendezése és a geometriája, ami összesen, egy több mint 2 millió adatpontból álló halmazt hozott létre. A fennmaradó csoportot arra kérték, hogy állapítsák meg, hogy az elkészült modellek mennyire jól szemléltetik, hogy az átlag ember hogyan értékeli a szagokat.

A világ több pontjáról összesen 22 csapat vett részt a kihívásban. A legtöbb jó munkát végzett, de két csapat kiemelkedett a többi közül. Az egyik csapat, amit Yuanfang Guan, a Michigan Egyetem számítástechnikai kutatója vezetett, érte el a legjobb eredményt abban, hogy az egyének hogyan értékelnek bizonyos szagokat. A másik csapat – amit pedig Richard Gerkin, az Arizóniai Államiegyetem kutatója vezetett – határozta meg legjobban, hogy az összes résztvevő átlagosan hogyan értékelte a szagokat.

Megtanultuk, hogy bizonyos specifikus összetételi elemek hogyan állnak kapcsolatban az illatok leírásával,” mondta Meyer. “Például, a molekulák, amik kéncsoportokat tartalmaztak ‘fokhagyma’ szerű szagot produkáltak, és a vaníliához hasonló felépítésű molekulákat a ‘pékség’ illatával hozták kapcsolatba.

Meyer úgy gondolja hogy ezek a modellek segíthetnek íz és illatszer cégeknek, új molekulákkal előállni, amit úgy alakítanak ki hogy egy bizonyos illatuk legyen. Viszont Avery Gilbert, biológiai pszichológus és az iparág veteránja, nem biztos ebben annyira.

A munka hasznos, mivel egy rendkívül nagy adathalmazt hoztak létre, azonban a 19 leíró szó rendkívül behatárolt módon írja csak le a különböző szagokat. Más tanulmányoknál a résztvevők 80 vagy még több kategóriát adtak a szagok jellemzésére.

Annak ellenére hogy a jelenlegi tanulmány modellje megmutatta, hogy az emberek a 19 szó melyikét használnák egy illat leírására, ez még nem teszi tisztába a tényt, hogy ez a mesterséges intelligenciát használó program felnőne e a feladatra, hogy ha több kategória is lenne.

Ha más leíró szavak lettek volna, lehet, hogy egy másik algoritmus lenne a jobb. Így nem is vagyok benne teljesen biztos hogy mire is jutottunk,” mondta Gilbert.

Talán ez még jobban megerősíti a tényt, hogy az illatok érzékelése továbbra is kihívást jelent a az emberi tudósoknak és a mesterséges intelligenciáknak is.

Forrás: sciencemag.org

Szerkesztő: arsratio

Oszd meg

Hozzászólás küldése

Az email címet nem tesszük közzé. A kötelező mezőket * karakterrel jelöljük.