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IBM公司蘇黎世實(shí)驗(yàn)室的研究人員今天宣布了他們的最新項(xiàng)目:一種名為Hypertaste的化學(xué)檢測系統(tǒng),該系統(tǒng)使用人工智能對液體進(jìn)行分類。
對人類來說,區(qū)分不同的飲料和食品通常是一件微不足道的任務(wù),但是對于專家來說,當(dāng)味覺測試沒有成功的時(shí)候,就不能說相同的事情了。
能夠?qū)σ后w進(jìn)行化學(xué)分析的系統(tǒng)通常屬于兩類之一。它們要么是僅提供有限信息(例如湖泊的pH值)的便攜式儀器,要么是為實(shí)驗(yàn)室而建的笨重而昂貴的系統(tǒng)。
IBM針對需要進(jìn)行詳細(xì)化學(xué)分析但無法將樣品發(fā)送到實(shí)驗(yàn)室的方案在經(jīng)濟(jì)上可行的情況下開辟了Hypertaste。公司為該系統(tǒng)設(shè)想的一項(xiàng)應(yīng)用是評估河流的水質(zhì)。另一個(gè)發(fā)現(xiàn)是假冒商品,例如由不可靠的供應(yīng)商運(yùn)往雜貨店的劣質(zhì)易腐品。
Hypertaste使用IBM內(nèi)部開辟的一系列微型傳感器檢查化學(xué)物質(zhì)。每個(gè)傳感器均由一對涂有特別的化學(xué)敏感聚合物涂層的電極組成。與特定化合物接觸時(shí),它們會(huì)產(chǎn)生電信號。
IBM對聚合物涂層進(jìn)行了工程設(shè)計(jì),以為每種化合物生成一個(gè)獨(dú)特的,易于區(qū)分的信號。這使Hypertaste可以將讀數(shù)合并成液體的詳細(xì)化學(xué)特征。
IBM蘇黎世實(shí)驗(yàn)室的研究員Patrick Ruch在博客中解釋說:“大多數(shù)實(shí)際使用的液體都是復(fù)雜的,這意味著它們包含相當(dāng)多的化學(xué)化合物,沒有一種可以單獨(dú)用作識別劑。” “通過構(gòu)建這樣的交叉敏感傳感器陣列,可以獲得有關(guān)液體的整體信號或指紋。”
Hypertaste不會(huì)自行處理此信息。相反,設(shè)備將測量結(jié)果發(fā)送到基于云的分析環(huán)境,在該環(huán)境中,機(jī)器學(xué)習(xí)模型會(huì)將分析后的液體與已知化學(xué)物質(zhì)的數(shù)據(jù)庫進(jìn)行比較。該算法識別最接近的匹配項(xiàng),并將其發(fā)送到旨在在研究人員的智能手機(jī)上運(yùn)行的配套應(yīng)用程序中。
據(jù)IBM稱,整個(gè)過程不到一分鐘。Ruch寫道:“高品味證明,便攜式設(shè)備可以對復(fù)雜液體進(jìn)行快速指紋識別-這是化學(xué)分析工具包中目前所沒有的功能。”
Hypertaste的另一個(gè)優(yōu)勢是多功能性。由于化學(xué)分析是通過基于云的模型完成的,因此重新配置設(shè)備以檢測新的一組液體僅是更新或更改算法的問題。
“傳感器可以通過交換有關(guān)他們遇到的新液體的信息來相互學(xué)習(xí),” Ruch寫道。“在現(xiàn)場部署許多這樣的傳感器將為物聯(lián)網(wǎng)增加一個(gè)重要但缺少的組成部分:化學(xué)傳感器。”