زبان مصنوعی مبتنی بر گرافن مانند انسان مزه‌ها را تشخیص می‌دهد
.jpg)
محققان با استفاده از فناوری گرافن و هوش مصنوعی، یک زبان مصنوعی طراحی کرده‌اند که قادر است طعم‌ها را با دقت نزدیک به انسان تشخیص دهد. این دستگاه نه‌تنها در محیط مرطوب (شبیه دهان انسان) کار می‌کند، بلکه می‌تواند طعم‌های جدید را نیز با دقت بالا شناسایی کند. این نوآوری می‌تواند در آینده به افرادی که به دلایل مختلف حس چشایی خود را از دست داده‌اند، کمک کند.
چگونه گرافن اکسید طعم‌ها را تشخیص می‌دهد؟ حسگر این زبان مصنوعی از چندین لایه گرافن اکسید تشکیل شده که در یک دستگاه نانوسیالی قرار گرفته‌اند. گرافن اکسید به‌دلیل تغییر در هدایت الکتریکی در مواجهه با مواد شیمیایی مختلف، امکان تشخیص طعم‌ها را فراهم می‌کند. محققان با قرار دادن این حسگر در معرض ۱۶۰ ماده شیمیایی با طعم‌های متفاوت، تغییرات الکتریکی آن را اندازه‌گیری کردند و سپس با استفاده از یک الگوریتم یادگیری ماشینی، یک «حافظه طعم» ایجاد کردند.
این فرآیند یادگیری شباهت زیادی به نحوه تفسیر سیگنال‌های چشایی در مغز انسان دارد. برای دهه‌ها تصور می‌شد که انسان تنها پنج طعم اصلی (شیرین، شور، تلخ، ترش و اومامی) را تشخیص می‌دهد، اما در سال ۲۰۲۳، محققان موفق به شناسایی ششمین طعم یعنی آمونیوم کلرید شدند.
در آزمایش‌های انجام‌شده، این سیستم مصنوعی که برای تشخیص چهار طعم اصلی آموزش دیده بود، توانست طعم‌های آشنا را با دقت ۹۸/۵٪ شناسایی کند. همچنین، در مواجهه با ۴۰ نمونه جدید که قبلاً تجربه نکرده بود، دقت تشخیص آن بین ۷۵٪ تا ۹۰٪ متغیر بود. جالب‌تر آنکه این الگوریتم حتی توانست طعم‌های پیچیده‌تری مانند قهوه و نوشابه را نیز با موفقیت تشخیص دهد.
یکی از چالش‌های اصلی در سیستم‌های مصنوعی پیشین، جداسازی بخش‌های حسگر و پردازشگر بود. اما در این طراحی جدید، هر دو عملکرد در یک دستگاه نانوسیالی ادغام شده‌اند که این امر باعث افزایش کارایی و کاهش خطاهای احتمالی شده است.
به گفته محققان، این فناوری می‌تواند در آینده به افرادی که به دلیل سکته مغزی، عفونت‌های ویروسی یا بیماری‌های عصبی مانند آلزایمر و پارکینسون، حس چشایی خود را از دست داده‌اند، کمک کند. با این حال، هنوز چالش‌های فنی متعددی برای رسیدن به این هدف وجود دارد.
به‌نظر می‌رسد که ترکیب گرافن، نانوفناوری و هوش مصنوعی، آینده‌ای روشن را برای شبیه‌سازی و حتی بهبود حواس انسانی ترسیم می‌کند. آیا روزی خواهد رسید که ماشین‌ها طعم‌ها را بهتر از انسان تشخیص دهند؟ پاسخ این سؤال شاید چندان دور نباشد.
پایگاه خبری فناوری نانو ایران
