احتمالاً بارها سعی کردهاید کمی از شیر بچشید تا متوجه شوید خراب شده است یا نه. گاهی حتی بعد از چشیدن، همچنان شک دارید. دلیل این موضوع به محدودیتهای زبان و حس چشایی انسان برمیگردد. اما اکنون هوش مصنوعی این محدودیتها را برطرف میکند.
محققان دانشگاه Penn State دستگاهی به نام “زبان الکترونیکی” ساختهاند که میتواند تفاوتهای میان مایعات مشابه را تشخیص دهد. این زبان الکترونیکی تغییرات محتوای آب در شیر، انواع نوشیدنیها مانند نوشابه و قهوه و همچنین علائم فساد در آبمیوهها را شناسایی میکند و مشکلات مرتبط با ایمنی مواد غذایی را نیز مشخص میکند. این تیم تحقیقاتی نتایج خود را در تاریخ ۹ اکتبر در مجله Nature ارائه کرده است.
کاربردهای زبان الکترونیکی در صنایع مختلف
زبان الکترونیکی در صنایع غذایی و ایمنی مواد غذایی کاربردهای زیادی دارد. همچنین، این دستگاه میتواند در تشخیص پزشکی نیز نقش مهمی ایفا کند. سنسور این دستگاه با کمک هوش مصنوعی مواد مختلف را شناسایی و طبقهبندی میکند و کیفیت، سالم بودن و تازگی آنها را بررسی میکند. این توانایی، این فناوری را به یک ابزار مؤثر در صنایع مختلف تبدیل کرده است.
نحوه کار زبان الکترونیکی
سنسور این دستگاه از یک ترانزیستور حساس به یونها تشکیل شده است که به یک شبکه عصبی مصنوعی متصل میشود. این شبکه عصبی مانند مغز سیستم عمل میکند و دادههای جمعآوری شده توسط سنسور را تحلیل میکند. این سنسور توانایی تشخیص مواد شیمیایی مختلف را دارد و نیازی به استفاده از سنسورهای اختصاصی برای هر ماده خاص نیست.
محققان ابتدا ۲۰ پارامتر را برای سنجش اسیدیته مایعات مشخص کردند و شبکه عصبی توانست با دقت بالای ۸۰ درصد مایعات مختلف را تشخیص دهد. سپس، زمانی که اجازه دادند شبکه عصبی دادهها را بهصورت مستقل تحلیل کند، دقت تشخیص به بیش از ۹۵ درصد افزایش یافت.
کاربرد در ایمنی مواد غذایی و تحلیل دادههای پیچیده
زبان الکترونیکی میتواند فساد مواد غذایی مانند شیر رقیق شده و آبمیوههای خراب را شناسایی کند. همچنین، این دستگاه مواد مضر موجود در آب را نیز تشخیص میدهد. محققان با استفاده از روشی به نام توضیحات افزایشی شاپلی (Shapley additive explanations) توانستند فرایند تصمیمگیری هوش مصنوعی را تحلیل کنند و نحوه تحلیل دادهها توسط شبکه عصبی را درک کنند.
این فناوری باعث بهبود هوش مصنوعی و گسترش کاربردهای آن در صنایع مختلف میشود. تیم تحقیقاتی قصد دارد با توسعه بیشتر این فناوری، نقش آن را در صنایع غذایی و پزشکی گسترش دهد.