“电子舌头”可以帮助机器人像人类一样品尝食物
人工智能程序已经可以对触觉、视觉、嗅觉和声音等感官刺激做出反应——那么为什么不能对味觉做出反应呢?宾夕法尼亚州立大学的工程研究人员希望有一天能实现这一点,在这个过程中,他们设计了一种能够检测气体和化学分子的“电子舌头”,其成分只有几个原子厚。尽管还不能“渴望”夜宵,但该团队希望他们的新设计有一天能与机器人配对,帮助创造受人工智能影响的饮食,策划餐厅菜单,甚至训练人们拓宽自己的味觉。
不幸的是,人类的饮食习惯不仅仅基于我们对营养的需求;它们也由口味偏好决定。当我们的味蕾告诉我们的大脑避免吃味道难闻、可能有毒的食物时,这会派上用场,但这也是你有时无法阻止自己去吃额外的甜甜圈或蛋糕的原因。这种推拉需要一定的心理认知和发展——这是机器人目前所缺乏的。
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“人类的行为很容易观察,但很难测量。这使得在机器人中复制并使其具有情感智能变得困难。目前没有真正的方法来做到这一点,”
工程科学与力学副教授萨普塔希·达斯在10月4日的一份声明中说。达斯是该团队研究结果的通讯作者。该研究结果于上月发表在《自然通讯》杂志上,并帮助设计了能够“品尝”分子的机器人系统。
为了创造他们扁平、方形的“电子味觉复合物”,该团队将化学晶体管——基于石墨烯的检测气体和化学分子的传感器——与能够模拟神经元的二硫化钼膜晶体管结合起来。这两个组件协同工作,利用各自的优势来模拟“品尝”分子输入的能力。
“石墨烯是一种出色的化学传感器,[但]它不适合模拟大脑回路所需的电路和逻辑,”工程科学与力学研究生、该研究的合著者安德鲁·潘农本周在一份新闻稿中表示,“出于这个原因,我们使用了二硫化钼……通过结合这些纳米材料,我们利用了它们各自的优势,创造了模仿味觉系统的电路。”
例如,在分析盐时,电子舌头检测到钠离子的存在,从而“品尝”氯化钠输入。据报道,该设计足够灵活,可以适用于所有五个主要味觉特征:咸、酸、苦、甜和鲜味。假设,研究人员可以安排类似的石墨烯设备阵列,反映人类舌头上大约10,000个不同的味觉感受器。
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“我想到的例子是训练舌头并成为品酒师的人。也许在未来,我们可以拥有一个人工智能系统,你可以训练它成为一名更好的品酒师,”达斯在声明中说。
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