Φανταστείτε, πέρα από τις φωτογραφίες από τα muffins που μόλις ψήσατε, να μπορούσατε να μοιραστείτε και το άρωμά τους. Αυτή είναι η υπόσχεση μιας συσκευής με τη βοήθεια της τεχνητής νοημοσύνης, η οποία μπορεί να μεταδίδει μυρωδιές μέσω διαδικτύου. Μέχρι στιγμής λειτουργεί μόνο για έναν μικρό αριθμό αρωμάτων, όπως πορτοκάλι, μπίρα και κέικ, όμως οι δημιουργοί της ελπίζουν ότι το σύστημα θα μπορέσει τελικά να αναπαράγει πολύ περισσότερες μυρωδιές. Έτσι, το άρωμα ενός πευκοδάσους ή ο καφές, για παράδειγμα, θα μπορούσαν να δώσουν νέα διάσταση στους εικονικούς κόσμους και στην επικοινωνία από απόσταση.
Αν και σήμερα η ηλεκτρονική μετάδοση εικόνας, ήχου και ακόμη και της αίσθησης της αφής είναι συνηθισμένη, η όσφρηση παραμένει «μια πολύ υπανάπτυκτη αίσθηση», λέει η Chunyu Yang από το Ohio State University. Αυτό συμβαίνει εν μέρει επειδή οι οσμές περιλαμβάνουν πολύπλοκη χημεία. Ενώ η όραση, για παράδειγμα, μπορεί να αναλυθεί σε συνδυασμούς κόκκινων, πράσινων και μπλε pixels, όπως λέει η Yang, δεν υπάρχει ένα απλό δομικό στοιχείο πίσω από την όσφρηση. Κάθε προσπάθεια μετατροπής των αρωμάτων σε ηλεκτρονικά σήματα πρέπει να αναγνωρίζει συνδυασμούς πολύ διαφορετικών μορίων.
Για να λύσουν το πρόβλημα, η Yang και οι συνεργάτες της κατασκεύασαν μια ηλεκτρονική μύτη, ή «e-nose», καθώς και μια γεννήτρια οσμών, και στη συνέχεια χρησιμοποίησαν μηχανική μάθηση για να συνδέσουν τα δύο συστήματα. Η e-nose αποτελείται από συστοιχίες αισθητήρων από οξείδιο μετάλλου. Όταν διαφορετικά αέρια συστατικά των οσμών, όπως η αιθανόλη από τα αλκοολούχα ποτά ή το λιμονένιο που βρίσκεται στα εσπεριδοειδή, προσκολλώνται στην επιφάνεια των αισθητήρων, αλλάζει η αντίστασή τους και δημιουργούνται διαφορετικά ηλεκτρικά σήματα.
Οι ερευνητές εκπαίδευσαν στη συνέχεια έναν αλγόριθμο τεχνητής νοημοσύνης ώστε να αναγνωρίζει τα διακριτά σήματα που παράγονται από μυρωδιές πέντε διαφορετικών τροφίμων ή ποτών: πορτοκαλιού, κέικ, καφέ, μπίρας και κόκκινου κρασιού. Η εκπαίδευση της τεχνητής νοημοσύνης ώστε να αναγνωρίζει σωστά τις μυρωδιές ήταν «το πιο απαιτητικό μέρος» όλης της μελέτης, λέει η Yang, καθώς για να δημιουργήσει αρκετά δεδομένα για το σύστημα χρειάστηκε να εκθέσει τους αισθητήρες στις διάφορες οσμές εκατοντάδες φορές.
Οι πληροφορίες αυτές στάλθηκαν στη συνέχεια μέσω διαδικτύου σε μια συσκευή παραγωγής μυρωδιών που οι ερευνητές αποκαλούν «Scentronic». Αυτό το τμήμα του συστήματος περιλαμβάνει μικροσκοπικά δοχεία με υγρά εμπλουτισμένα με καθεμία από τις πέντε μυρωδιές. Πάνω από κάθε δοχείο υπάρχει ένας ατμοποιητής που πάλλεται ως απάντηση σε ηλεκτρικά σήματα, σπρώχνοντας το υγρό μέσα από ένα βαμβακερό φίλτρο και απελευθερώνοντας λεπτά σταγονίδια στον αέρα, ώστε να δημιουργείται η κατάλληλη μυρωδιά ή συνδυασμός μυρωδιών.
Η Yang κατασκεύασε αρκετά διαφορετικά σχέδια, μεταξύ των οποίων ένα κολιέ και ένα βραχιολάκι με τους ατμοποιητές, αλλά και μια φορητή συσκευή. Όταν δοκίμασε τη φορητή εκδοχή σε 14 εθελοντές, εκείνοι αναγνώρισαν σωστά τις μυρωδιές που τους μεταδίδονταν κατά μέσο όρο στο 73% των περιπτώσεων.
Κατασκεύασε επίσης ένα πρωτότυπο που αναπαράγει τη γεύση, με ένα ποτήρι νερό και ηλεκτρομαγνητικές αντλίες που περιέχουν αρωματισμένο υγρό στερεωμένες γύρω από το χείλος του. «Όταν λαμβάνει πληροφορίες από το διαδίκτυο, το αντίστοιχο υγρό θα πέφτει μέσα στο ποτήρι».
Έχουν προταθεί και άλλοι τρόποι για την απομακρυσμένη παραγωγή μυρωδιών, ανάμεσά τους η θέρμανση κεριού για την απελευθέρωση συγκεκριμένων αρωμάτων και ακόμη και η άμεση διέγερση νευρώνων ώστε να δημιουργείται η αίσθηση της όσφρησης. Η Yang, όμως, υποστηρίζει ότι η δική της μέθοδος είναι ταυτόχρονα γρήγορη και πρακτική. Τώρα ελπίζει να διευρύνει το ρεπερτόριο του συστήματος, ώστε να δημιουργεί πιο σύνθετα αρώματα.
Η μειωμένη ικανότητα ανίχνευσης οσμών συνδέεται με παθήσεις όπως το Πάρκινσον και το Αλτσχάιμερ. Όμως η αποκατάσταση της πιο παραμελημένης αίσθησής μας ίσως όχι μόνο περιορίσει τη γνωστική έκπτωση, αλλά, όπως δείχνουν μελέτες, θα μπορούσε ακόμη και να την αντιστρέψει.
Η ίδια εκτιμά ότι ο χώρος της ψυχαγωγίας θα μπορούσε να είναι ο πρώτος που θα αξιοποιήσει την τεχνολογία, για τη δημιουργία πιο καθηλωτικών εικονικών κόσμων. Υπάρχουν όμως και εφαρμογές στην υγεία. Για παράδειγμα, το άρωμα του φαγητού μεταμορφώνει την εμπειρία του φαγητού, οπότε η τεχνολογία θα μπορούσε να προσαρμοστεί ώστε οι μερίδες των στρατιωτών ή των αστροναυτών να γίνονται πιο εύγευστες. Το σύστημα Scentronic θα μπορούσε επίσης να επιτρέψει στους γιατρούς να αξιολογούν διαταραχές στην αίσθηση της όσφρησης των ασθενών, για παράδειγμα σε μετα-ιογενή νόσο ή σε νευροεκφυλιστική πάθηση.
Το σύστημα Scentronic είναι «μια εξαιρετική ιδέα» και ένα βήμα προς τη σωστή κατεύθυνση, λέει η Marianna Obrist από το University College London, αν και επισημαίνει ότι η αναγνώριση μιας μυρωδιάς και η απελευθέρωση μιας αντίστοιχης από μια περιορισμένη βιβλιοθήκη είναι πολύ διαφορετικά πράγματα από την ευκολία με την οποία μπορούμε να μεταδώσουμε ήχο και εικόνα. «Υπάρχει ακόμη πολύς δρόμος μέχρι να μπορέσουμε πραγματικά να καταγράψουμε και να αναπαράγουμε εμπειρίες μυρωδιάς».
Science Advances DOI: 10.1126/sciadv.aee9266
Το παρόν κείμενο δημιουργήθηκε με τη χρήση τεχνητής νοημοσύνης.
