La IA puede detectar olores específicos a partir de una combinación de olores

Por Gege Li

Artpartner-images / Getty Images

La IA puede oler ciertos aromas, dándonos una idea de cómo nuestras narices podrían funcionar para detectarlos.

Thomas Cleland, de la Universidad de Cornell, Nueva York, y Nabil Imam, de la firma de tecnología Intel, han creado IA basada en el bulbo olfativo de mamíferos (MOB), el área del cerebro que es responsable del tratamiento de huele El algoritmo imita parte del MOB que distingue los diferentes olores que generalmente están presentes como una mezcla de compuestos en el aire.

Esta área de MOB contiene dos tipos de neuronas clave: células mitrales, que se activan cuando hay un olor presente pero no lo identifica, y células granulares, que aprenden a especializarse y detectar productos. Productos químicos en el olor. El algoritmo imita estos procesos, explica Imam.

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Cleland e Imam entrenaron a la IA para detectar 10 olores diferentes, incluidos los de amoníaco y monóxido de carbono. Utilizaron datos de trabajos anteriores que registraron la actividad de sensores químicos en un túnel de viento en respuesta a estos olores.

Cuando se alimenta con estos datos, AI aprende a detectar que hay un olor basado en las respuestas del sensor a los productos químicos, luego continúa identificándolo en función de los patrones de estos datos. Al hacerlo, la IA tiene un pico de actividad análoga a los picos de actividad eléctrica en el cerebro humano, dice Imam.

AI perfeccionó su aprendizaje durante cinco ciclos de exposición, en última instancia, muestra picos de actividad específicos para cada olor. Luego, el equipo probó la capacidad de AI para detectar, entre otras cosas, olores que no había sido entrenado para detectar. Consideraron un olor identificado con éxito cuando el quinto patrón de picos de IA coincidía o era similar al patrón producido por los sensores.

AI obtuvo casi el 100% de corrección para ocho de los olores y alrededor del 90% para los otros dos. Para probar cómo la IA podría identificar contaminantes olorosos en el medio ambiente, el equipo bloqueó el 80% de la señal de olor para imitar escenarios más realistas. En estas pruebas, la precisión de la IA se redujo a menos del 30%.

"Creo que el enlace (a MOB) es lo suficientemente fuerte: este algoritmo podría ser una explicación de cómo funciona en la nariz humana, para cierta abstracción", dice Thomas Nowotny de la Universidad de Sussex, en el Reino Unido. Pero la capacidad de AI para resolver problemas de la vida real, como la detección de bombas mediante la detección de los olores peligrosos asociados con ellas, todavía está muy lejos, dice.

Referencia del diario: Nature Machine Intelligence, DOI: 10.1038 / s42256-020-0159-4

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