W świecie, w którym technologia coraz bardziej dominuje w naszym codziennym życiu, istnieją pewne bariery, które wydają się nie do pokonania. Jednym z największych wyzwań była zdolność cyfrowego przedstawienia zapachu. Podczas gdy ludzie przez wieki opisywali zapachy za pomocą słów, technologia znalazła lepszy sposób.
Mapowanie cząsteczek na aromaty
Dzięki zastosowaniu algorytmu uczenia głębokiego, zwanego siecią neuronową opartą na grafach, badacze zbudowali model, który przyporządkowuje struktury chemiczne do opisów zapachów. Co więcej, przewidział on nawet to, jak panel ludzi opisałby nowe zapachy, co stanowi ważny krok na drodze do digitalizacji węchu. Prace te zostały opisane w badaniu opublikowanym m.in. w czasopiśmie naukowym Science.
Model to specyficzny rodzaj sieci neuronowej opartej na grafach, zwany „siecią neuronową przekazującą wiadomości„. Został on wytrenowany na zbiorze danych z branży perfumeryjnej, obejmującym ponad 5000 cząsteczek. Należy dodać, że niektórzy z badaczy byli związani z Google podczas rozpoczęcia prac, a kilku z nich utworzyło firmę Osmo w styczniu 2023 r., ze wsparciem Google Ventures.
Alex Wiltschko, będący tam dyrektorem generalnym, stwierdził, że ich długoterminowym celem jest cyfryzacja zapachu w taki sam sposób, jak można rejestrować i przekazywać obrazy i dźwięki. Pełna oznaczałaby pomoc w opracowywaniu nowych sposobów produkcji lub analizy zapachów, prowadząc do szerokiej gamy nowych produktów i technologii, takich jak testy medyczne, leczenie czy protezy.
Co dalej?
Mimo że model nie jest doskonały — w 53% przypadków był bliższy średniej ocenie panelu niż mediana uczestników — wciąż jest to imponujący wynik. Schmuker był częścią grupy naukowców, która niezależnie od pierwotnego zespołu badawczego, odtworzyła model i główną mapę zapachową na podstawie wersji roboczej badania.
Przyszłe analizy skupią się na intensywności zapachu, mieszankach i stężeniach wielu podstawowych cząsteczek zapachowych, digitalizacji zapachów ze świata rzeczywistego, gdzie struktury molekularne nie są znane, oraz na poprawie mocy opisowej.
W erze technologicznej, w której maszyny uczą się widzieć i słyszeć, naukowcy pracują nad tym, by uczynić je również zdolnymi do wąchania. Co przyniesie przyszłość? Czy za kilka lat będziemy mogli przesyłać zapachy przez Internet tak samo, jak teraz przesyłamy zdjęcia i wiadomości? To pokaże czas.
