Araştırmacılar Farklı Koku Algılarını Ayırt Edebilen AI Modeli Tasarladı

Yapay zeka araştırmacıları, algoritmalar aracılığıyla insan duyularının yönlerini sürekli olarak taklit etmeye çalışırlar. Son yıllarda AI, bilgisayar görme uygulamalarını dramatik olarak geliştirmek için kullanıldı ve AI, ayrıca oldukça etkileyici ses örnekleri oluşturmak için kullanıldı, hatta bir sanatçının tarzında entire şarkılar yarattı. Yakın zamanda, California Riverside Üniversitesi’nden bir grup bilim insanı, koku algılarını birbirinden ayırt edebilen bir AI oluşturmayı başardı.

UC Riverside’dan hücre ve sistem biyoloğu Anandasankar Ray’e göre, araştırmacılar AI modelini insanların kokuları nasıl algıladığını temel alarak tasarlamaya çalıştılar. İnsan burnunda yaklaşık 400 koku reseptörü (OR’ler) bulunur ve bunlar kimyasallar burna girdiğinde aktive edilir. Farklı OR’ler farklı kimyasal setleri tarafından aktive edilir ve birlikte geniş bir kimyasal yapı ve aile yelpazesini tespit edebilme yeteneğine sahiptirler. Bilim insanları OR’lerin farklı molekülleri nasıl tespit edip yorumladığını konusunda assez fazla bilgi sahibi olsalar da, OR’lerin tespit ettiği uyaranın nasıl duyusal bir deneyim veya algıya dönüştüğü, yani bir şeyi koklama deneyimi, daha az bilinmektedir.

Phy.org’un haberine göre, Ray, araştırmacıların insan koku algılarını makine öğrenimi algoritmaları ve kimyasal bilgilendirme kombinasyonu aracılığıyla modellemeye çalıştıklarını açıkladı. Makine öğrenimi algoritmaları, büyük miktarda kimyasal değişkeni analiz edebilme, ortak yapıları ve kalıpları çıkarma ve sonra belirli kimyasalların belirli kokulara sahip olacağını öğrenme yeteneğine sahiptir. Eğitimden sonra, algoritmalar etiketlenmemiş veri olsa bile ve kimyasalın kokusunun nasıl olduğu bilinmese bile, yeni kimyasal kombinasyonlarının nasıl kokacağını tahmin edebilir.

Araştırma ekibi, bir bilgisayarın hangi kimyasal özelliklerin OR’leri aktive edebileceğini belirleme yöntemleri oluşturarak başladı. Daha sonra, araştırmacılar 34 OR’ye bağlanabilen kimyasal örneklerini bulmak için 500.000’den fazla kimyasal bileşeni analiz etti. Araştırmacılar, aynı algoritmayı kullanarak kimyasal örneklerinin algısal özelliklerini tahmin etmeye çalıştılar.

Araştırmacılar, farklı OR aktivasyonlarının algısal kodlama ile ilişkili olduğunu buldu. Araştırmacılar, kimyasalların insan gönüllüleri tarafından yapılan değerlendirmelerini içeren verileri kullandılar ve bir kimyasal örnekleri alt kümesinde en iyi algı tahminlerini sunan OR’leri seçtiler. Daha sonra, OR aktivasyonlarının yeni kokuları öngörüp öngöremeyeceğini test ettiler.

Araştırmacılara göre, OR aktivitesi 146 farklı kimyasalın algılarını doğru olarak tahmin etmek için kullanılabiliyordu. Tüm OR’ler değil, sadece birkaç tanesi algıları tahmin etmek için gerekliydi. Araştırmacılar, bu hipotezi sinekler üzerinde test etti ve farklı kokulara karşı bir itme veya çekme duyduğunu erfolgreich bir şekilde tahmin etti.

Ray, kokuları ve bunlarla ilgili tahminleri dijitalleştirmenin avantajının, sonuçların yeni tür parfümler ve yiyeceklerin oluşturulmasında kullanılabilecek yeni tür kimyasalların belirlenmesinde kullanılabileceğini belirtti. AI, pahalı veya nadir hale gelen kimyasallara benzer kokuya sahip替替 kimyasallar bulmak için kullanılabilir. Ayrıca, hoş olmayan kokulu bileşikleri daha hoş ve insanlara daha çekici gelen kimyasallarla değiştirmek için kullanılabilir. Ray, Phys.org’a şunları söyledi:

“Lezzet, kozmetik veya ev ürünlerinde toksik veya sert olan kimyasallar, doğal, daha yumuşak ve daha güvenli kimyasallarla değiştirilebilir… Bu teknoloji, mevcut olanların yerini alabilecek yeni kimyasallar keşfetmemize yardımcı olabilir, örneğin, nadir veya çok pahalı olanlar. Bize herhangi bir koku uygulaması için karışıp eşleştirebileceğimiz geniş bir bileşik paleti sunar.”