AI与人类鼻子,谁厉害?

作者: 徐锐

来源: 中国科学报

发布日期: 2023-09-04 19:30:38

一项发表于《科学》的研究表明,AI系统能够通过分析化合物分子结构来描述其气味,且与人类嗅觉的描述相似。该系统帮助研究人员设计新的合成气味,并深入了解人类大脑如何解释气味。然而,专家指出气味非常个人化,AI的预测结果可能并不总是正确的。

如今的⼈⼯智能(AI)似乎⽆所不能。8⽉31⽇,在⼀项发表于《科学》的研究中,研究⼈员设计的AI系统可以简单地通过分析某种化合物的分⼦结构来描述其⽓味,且与受过训练的⼈类嗅觉的描述相似。设计该系统的研究⼈员⽤它列出了与数百种化学结构相对应的⽓味,如“⽔果味”或“⻘草味”。这个“⽓味指南”可以帮助研究⼈员设计新的合成⽓味,并使研究⼈员更深⼊了解⼈类⼤脑是如何解释⽓味的。

⽓味是唯⼀⼀种直接从感觉器官——⿐⼦传递到⼤脑记忆和情感中⼼的感觉信息,这条直达途径解释了为什么⽓味能唤起特定的强烈记忆。为了探索化学物质结构与⽓味之间的联系,Wiltschko和他在Osmo的团队设计了⼀种神经⽹络AI系统。该系统可以将55个描述性词汇中的⼀个或多个,如⻥腥味、葡萄酒味等同⽓味挂钩。

该团队指示AI描述约5000种⽓味物质的⾹⽓,分析每种⽓味物质的化学结构,以确定结构和⾹⽓之间的关系。该系统确定了⼀种化学品结构与特定⽓味之间的约250种相关性。研究⼈员将这些相关性组合成⼀个“主要⽓味图”(POM),为AI预测新分⼦的⽓味提供参考。为了将POM与⼈类⿐⼦进⾏对⽐,研究⼈员对15名志愿者进⾏了培训,让他们将特定的⽓味与AI使⽤的描述性词汇联系起来。

研究⼈员收集了数百种⾃然界中不存在但⼈们⾜够熟悉的⽓味。他们要求志愿者描述其中的323种,同时让AI根据每种新分⼦的化学结构预测其⽓味。结果发现,AI的预测结果与志愿者平均给出的描述⾮常相近。但有专家指出,⽓味是⾮常个⼈的东⻄,志愿者答案的平均值不⼀定是描述⽓味的正确答案。此外,有专家认为POM并没有揭示⼈类嗅觉背后的⽣物学意义,例如,不同的分⼦是如何与⼈类⿐⼦中约350个⽓味受体相互作⽤的。

Wiltschko说,他们下⼀步将尝试找出⽓味是如何相互结合和竞争的,以创造出⼈脑所解析的与单个⽓味分⼦完全不同的⽓味。

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