शोधकर्ता डिजाइन एआई मॉडल जो विभिन्न गंध संवेदनाओं को पहचान सकता है

कृत्रिम बुद्धिमत्ता शोधकर्ता हमेशा मानव इंद्रियों के विभिन्न पहलुओं को एल्गोरिदम के माध्यम से दोहराने की कोशिश करते हैं। हाल के वर्षों में, एआई का उपयोग कंप्यूटर दृष्टि अनुप्रयोगों में नाटकीय रूप से बढ़ाने के लिए किया गया है, और एआई का उपयोग ऑडियो नमूनों को उत्पन्न करने के लिए भी किया गया है, जो कि एक कलाकार की शैली में पूरे गीत बनाता है। हाल ही में, कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, रिवरसाइड के एक टीम वैज्ञानिकों ने एक एआई बनाने में कामयाबी हासिल की जो गंध के रासायनिक संरचना के आधार पर विभिन्न गंधों को पहचान सकता है।

यूसी रिवरसाइड में सेल और सिस्टम बायोलॉजिस्ट, आनंदसंकर रे के अनुसार, शोधकर्ताओं ने अपने एआई मॉडल को मानव गंध संवेदना पर आधारित करने की कोशिश की। मानव नाक में लगभग 400 गंध रिसेप्टर (ओआर) होते हैं जो तब सक्रिय होते हैं जब रासायनिक पदार्थ नाक में प्रवेश करते हैं। विभिन्न ओआर विभिन्न रासायनिक यौगिकों के सेट द्वारा सक्रिय होते हैं और वे एक साथ विभिन्न रासायनिक संरचनाओं और परिवारों का पता लगाने में सक्षम होते हैं। जबकि वैज्ञानिकों को यह जानने के लिए पर्याप्त जानकारी है कि ओआर कैसे गंध को पहचानते हैं और व्याख्या करते हैं, कम ज्ञात यह है कि ओआर द्वारा पहचाने गए उत्तेजना कैसे संवेदना में अनुवादित होती है, या गंध का अनुभव।

फिज़.ओर्ग की रिपोर्ट के अनुसार, रे ने समझाया कि शोधकर्ताओं ने मानव गंध संवेदना को मॉडल करने के लिए मशीन लर्निंग एल्गोरिदम और रासायनिक सूचना विज्ञान के संयोजन का उपयोग करने की कोशिश की। मशीन लर्निंग एल्गोरिदम बड़ी संख्या में रासायनिक चर का विश्लेषण करने में सक्षम हैं, उनकी सामान्य संरचनाओं और पैटर्न को निकालने में सक्षम हैं, और फिर यह सीखने में सक्षम हैं कि कौन से रासायनिक यौगिक कैसी गंधें होंगी। प्रशिक्षण के बाद, एल्गोरिदम अनुमान लगा सकते हैं कि नए रासायनिक संयोजन कैसी गंधें होंगी, भले ही डेटा अनलेबल हो और यह ज्ञात न हो कि रासायनिक यौगिक कैसी गंधें हैं।

शोध टीम ने ओआर को सक्रिय करने में सक्षम रासायनिक विशेषताओं को निर्धारित करने के लिए तरीके बनाने से शुरू किया। इसके बाद, शोधकर्ताओं ने 34 ओआर से बंधने में सक्षम 500,000 से अधिक रासायनिक यौगिकों का विश्लेषण किया। शोधकर्ताओं ने फिर उसी एल्गोरिदम का उपयोग करके रासायनिक नमूनों की संवेदनात्मक गुणों का अनुमान लगाने की कोशिश की जो ओआर गतिविधि की भविष्यवाणी करने के लिए उपयोग किया गया था।

शोध टीम ने पाया कि विभिन्न ओआर सक्रियण के संयोजन संवेदनात्मक कोडिंग से संबंधित लगते हैं। शोधकर्ताओं ने मानव स्वयंसेवकों द्वारा रासायनिक यौगिकों के मूल्यांकन वाले डेटा का उपयोग किया और ओआर का चयन किया जो एक उपसेट रासायनिक नमूनों पर सर्वोत्तम संवेदना भविष्यवाणी प्रदान करते थे। उन्होंने फिर परीक्षण किया कि क्या ओआर सक्रियण नए सुगंधों की भविष्यवाणी करने में सक्षम थे।

शोधकर्ताओं के अनुसार, ओआर गतिविधि 146 विभिन्न रासायनिक यौगिकों की संवेदना की भविष्यवाणी करने के लिए उपयोग की जा सकती है। ओआर की भविष्यवाणी करने के लिए सभी ओआर की आवश्यकता नहीं थी, केवल कुछ ओआर की आवश्यकता थी। शोधकर्ताओं ने इस परिकल्पना की पुष्टि फल मक्खियों पर की और विभिन्न सुगंधों के प्रति आकर्षण या प्रतिकूलता की सफलतापूर्वक भविष्यवाणी की।

रे ने समझाया कि गंधों को डिजिटल करने और उनके साथ जुड़ी भविष्यवाणियों का लाभ यह है कि परिणाम नए प्रकार के रसायनों की खोज करने के लिए उपयोग किए जा सकते हैं जो नए प्रकार के सुगंध और खाद्य पदार्थों के निर्माण में उपयोग किए जा सकते हैं। एआई का उपयोग महंगे या दुर्लभ हो रहे रसायनों के लिए प्रतिस्थापन खोजने के लिए किया जा सकता है। यह अप्रिय गंध वाले यौगिकों को मानवों के लिए अधिक आकर्षक रसायनों से बदलने के लिए भी उपयोग किया जा सकता है। रे ने फिज़.ओर्ग के माध्यम से कहा:

“जो रसायन जहरीले या कठोर होते हैं, जैसे कि स्वाद, सौंदर्य उत्पादों या घरेलू सामान में, उन्हें प्राकृतिक, नरम और सुरक्षित रसायनों से बदला जा सकता है… यह तकनीक हमें नए रसायनों की खोज करने में मदद कर सकती है जो मौजूदा रसायनों को बदल सकते हैं जो दुर्लभ हो रहे हैं या जो बहुत महंगे हैं। यह हमें विभिन्न गंध अनुप्रयोगों के लिए मिश्रण और मिलाने के लिए यौगिकों का एक विशाल पैलेट प्रदान करता है।”