Zgodnie z tradycyjnymi ustaleniami, człowiek dysponuje pięcioma podstawowymi zmysłami – wzrokiem, słuchem, smakiem, węchem oraz dotykiem. Dzięki rozwojowi technologii sztuczna inteligencja całkiem nieźle radzi sobie z widzeniem i słyszeniem, ale już na przykład taki węch nie jest zmysłem, z którym często miała do czynienia. Naprzeciw temu wychodzi Google, które pracuje nad siecią neuronową rozpoznającą zapachy.
Jak informuje Google, identyfikowanie zapachów jest bardzo problematyczne. Jest tak, ponieważ jedna substancja może mieć wiele cech zapachowych. Dobrym przykładem jest wanilina, będąca składnikiem chociażby cukru wanilinowego. Jej zapach można opisać nie tylko jako waniliowy, ale również jako słodki czy czekoladowy, a niektóre z tych aspektów mogą przeważać nad innymi. Właśnie dlatego w celu zidentyfikowania profilu zapachowego poszczególnych cząsteczek naukowcy z Google postanowili wykorzystać sieć neuronową, która przyjmuje dane wejściowe w formie wykresów i grafik (graph neural network, GNN).
Badacze stworzyli bazę danych zawierającą informacje o budowie 5000 cząsteczek zidentyfikowanych przez perfumiarzy, którzy opisali ich zapachy. Następnie dwie trzecie z tych danych wykorzystano do wytrenowania sieci neuronowej tak, aby ta była w stanie powiązać budowę poszczególnych cząsteczek z ich zapachami. Pozostałe informacje użyto do przetestowania tego, czego sztuczna inteligencja się nauczyła. Trening okazał się efektywny, gdyż ta zdołała przewidzieć zapachy pozostałych cząsteczek. Niemniej, nie oznacza to, że opisywane rozwiązanie jest idealne.
Przede wszystkim, praca Google nie wniosła nic do kwestii rozpoznawania mieszanin zapachów, co może wiele zmieniać w temacie postrzegania pojedynczych molekuł. Poza tym, sztuczna inteligencja może postrzegać poszczególne zapachy zupełnie inaczej niż ludzie. Podczas gdy dla niej dwie różne cząsteczki mogą pachnąć inaczej, nawet najbardziej wytrenowany nos stwierdzi, że obydwie posiadają zapach „drzewny” lub „ziemisty”. Sieć neuronowa nie radzi sobie też z jeszcze jednym – tak zwanymi parami chiralnymi – cząsteczkami, które posiadają takie same atomy i wiązania, ale są swoimi lustrzanymi odbiciami. Zapach każdej z wersji tych cząsteczek może być zupełni inny, ale sztuczna inteligencja nie jest w stanie tego stwierdzić. W najbliższej przyszłości badacze zamierzają rozwiązać ten problem.
Oczywiście, z pomocą nowej sieci neuronowej raczej nie dowiemy się niczego nowego na temat ludzkiego węchu – w końcu nie bazuje ona na ludzkim zmyśle węchu. Niemniej, może ona doprowadzić do opracowania rozwiązań, które pozwolą na przywrócenie możliwości rozróżniania zapachów osobom, które ją utraciły. Metoda Google może umożliwić też przewidywanie nowych zapachów lub ich dokładniejszą klasyfikację.
Źródło: Wired