Wissenschaftler des Tokyo Institute of Technology haben KI entwickelt, um Gerüche vorherzusagen und nachzubilden. Die Technologie verwendet maschinelle Lernalgorithmen und Massenspektralanalyse, um Moleküle abzugleichen, die bestimmte Aromen hervorrufen. Gleichzeitig muss das System die physikalisch-chemischen Eigenschaften von Geruchsstoffen nicht verarbeiten – KI sagt molekulare Spezifikationen anhand des „Geruchseindrucks“ voraus. Wissenschaftler glauben, dass die neue Technik in der Lebensmittel-, Medizin-, Kosmetik- und Gesundheitsindustrie nützlich sein wird, wo Gerüche von großer Bedeutung sind.
Laut ScienceDaily erkennen Menschen Gerüche und Geruchsstoffe mithilfe von Geruchsrezeptoren, die in bestimmten Nervenzellen exprimiert werden. Die Wirkung von Geruchsstoffen auf Nervenzellen hängt mit ihren molekularen Eigenschaften und physikalisch-chemischen Eigenschaften zusammen. Moderne Technologien ermöglichen es, Geruchseindrücke aus physikalisch-chemischen Eigenschaften vorherzusagen, aber die Vorhersage von Gerüchen aus Molekülen war bisher unmöglich.
Eine Gruppe japanischer Wissenschaftler unter der Leitung von Professor Takamichi Nakamoto konnte dieses Problem mithilfe von Algorithmen für maschinelles Lernen lösen. Anstatt Geruch aus molekularen Daten vorherzusagen, sagt die neue Methode molekulare Merkmale anhand von Geruchseindrücken voraus.
„Wir haben ein maschinelles Lerngeruchsvorhersagemodell verwendet, das wir zuvor selbst entwickelt hatten, um den Geruchseindruck zu erhalten. Wir haben dann das Massenspektrum des Geruchseindrucks in Rückwärtsrichtung auf der Grundlage des zuvor entwickelten Vorwärtsmodells vorhergesagt“, sagte Nakamoto.
Nakamoto erklärte, dass das Massenspektrum einer Geruchsmischung durch lineare Kombination der Massenspektren der einzelnen Komponenten erhalten wird. Mit diesem System können Sie schnell die vorhergesagten Spektren der gewünschten Mischungen erhalten und das erforderliche Mischungsverhältnis vorhersagen. Als Beispiel nannte er den Apfelgeschmack – mit ihrer Technologie konnten Wissenschaftler „fruchtige“ und „süße“ Moleküle identifizieren, die im richtigen Verhältnis den Geruch eines echten Apfels verleihen.
Laut den Entwicklern können sie mit Unterstützung der neuen KI theoretisch jede Geschmacksrichtung kochen. Diese Lösung kann nicht nur Parfümmarken, sondern auch Pharma- und Lebensmittelunternehmen ansprechen.
2022-09-07 04:28:24
Autor: Vitalii Babkin