Mesterséges intelligencia segíti a szaglást

A hangok és a fények számszerűsíthető adatokkal hozhatók összefüggésbe, ez pedig lehetővé teszi a gépi feltérképezésüket – e bonyolultnak ható dolog gyakorlatban a fényképezés vagy épp a hangfelvétel készítése. Eddig a szagokkal nem jutottak előrébb e téren, azonban most egy új, a Science-ben közzé tett kutatás szerint a megfelelően betanított mesterséges intelligencia képessé vált arra, hogy a különféle molekulák illatát „megjósolja” azok kémiai szerkezete alapján.

Az MI versenyre is kelt az emberrel: 14 szaglásban járatos ember segítségével 400 különböző illatról készült szavakkal kifejezhető jellemzés, egy-egy kis fiolában lévő illatos anyagról olyanokat mondtak, mint halszagú, karamelles, vagy gyümölcsös, fenyőre hasonlító, stb. Az emberek feladata az volt, hogy a 400 fiolát egyenként végigszaglászva egy 55-ös listán szereplő szavak valamelyikét rendeljék hozzá az aktuális illathoz.

A betanított gráf neurális hálózat (GNN) típusú MI aztán képes volt megmondani, hogy az emberi szaglással miféle illatúnak érezhető egy-egy anyag, vagyis „eltalálta” az illat jellemző vonását, ez pedig olyan siker, amelyre az érzékszervekkel foglalkozó biológusok régóta várnak. Emellett az MI képes volt félmillió molekuláról megmondani azok illatát anélkül, hogy valójában meg kellett volna „szagolnia”.

Ezelőtt tíz évvel még sokkal fejletlenebb volt az MI (egy teljesen másik), akkor 19 kémiai anyag közül 8 esetében tippelte meg azt, hogy az ember miféle illatúnak érezheti, de arra még nem volt képes, hogy ezeket az illatokat típusuk szerint csoportosítsa. Az akkori fejlesztők egyike friss tudományos eredményekkel felvértezve úgy gondolta, sokkal jobbra lehet képes, mint egy évtizede. Az MI betanítása során 5000 molekula szerkezetét és illat leírását használták fel, s az MI megtanulta felismerni az összefüggéseket a molekulák számos tulajdonsága alapján, például amellett, hogy milyen atomokból áll, azt is megismerte, hogy mekkorák, és azt is, miféle kötések vannak a molekulában.

A 400 minta vizsgálatával kapcsolatban az emberi alanyok által megadott válaszokat átlagolták (mivel az emberek eléggé egyéni módon érzékelik a szagokat), ebből született meg a 400 anyag illatát leíró lista. Az MI, amikor megkapta az adott fiolákban lévő molekulák leírását, a tanultak alapján meghatározta a várható illatokat, és azok felénél még az egyes embereknél is pontosabban adta meg, hogy miféle illata lehet a fiola tartalmának. Ezután a kutatócsoport összeállított egy 500 ezer elképzelt molekulából álló listát, amelyre az MI megadta, miféle illatúak lehetnek.

Ez azt is jelenti, hogy az MI képes volt valahogy megfeleltetni a kémiai szerkezetet az illat érzetének. Ez utóbbi pedig igencsak fontos eredmény, mivel így az MI-t igénybe lehet venni különböző dolgok illatának megtervezésében.

Azt egyelőre nem képes megmondani az MI, hogy egy komplex, vagyis sokféle molekulából összekevert anyag, amellyel a hétköznapi életben találkozunk, milyen illatú lehet. Azonban a kutatók bíznak benne, hogy hamarosan erre is sort keríthetnek majd.