HyperTaste,IBM 研究人员利用人工智能来品尝葡萄酒的“人工味觉”

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HyperTaste 开发了葡萄酒的“化学指纹”

这个想法源于一个简单但显然令人不安的问题——是否有可能教会计算机味觉,味觉对于人类来说是数千年进化的结果,并且在让我们评估食物和饮料方面非常有效,以及防止我们摄入有害物质?答案来自苏黎世 IBM 研究院(IBM 研究与开发部)的研究人员。他们创造了 HyperTaste,一种“人工味觉”,能够品尝和评估不同类型的饮料,从葡萄酒开始。这是一个看似简单的装置——一个浸入水中与待分析物质接触的小棒状装置。然而,它具有极其复杂的功能,借助人工智能,可以通过“化学指纹”来分析和定义液体的成分。因此,HyperTaste 只需几分钟即可识别葡萄酒的地理起源(托斯卡纳或皮埃蒙特?)以及生产该葡萄酒的葡萄树类型(桑娇维塞或黑皮诺?)。它还能够进行感官分析。换句话说,葡萄酒是否有明显的缺陷,要么太酸,要么不够酸,单宁是硬还是软。不过,研究人员想让所有人放心,无论训练得多么好,人工味觉永远无法取代人类的经验。它被设计为在某些特定情况下用作支撑;例如,在工业领域,或作为打击假冒的有用工具。

HyperTaste 如何运作?首先,将其浸入液体中,然后由成对电极组成的电化学传感器在电流通过分子组合时对分子组合做出响应。该信号会创建一个“化学指纹”,并在直接连接到设备的应用程序中显示。“实际上”,Gianmarco Gabrieli,一位年轻的意大利研究员(28 岁),负责苏黎世 IBM 欧洲研究院的 HyperTaste 项目,向 WineNews 解释说,“它的运行原理服从于人类经验。首先,我们有一组葡萄酒由葡萄酒专家小组品尝,他们通过个人评估制定感官分析,并使用预定义的等级和分数表示。此时,我们会进行统计分析并得出评分平均值,以此来训练 HyperTaste。这就是机器根据感官分析的平均值进行学习的方式。然而,人们也可以采取个性化的方法。例如,在这种情况下,您传输对不同葡萄酒的主观分析的平均值,以便评估基于您的个人品味和经验,而不是一组品尝者的口味和经验。因此,您后续的评论将是独特且个性化的。经过训练,传感器也许还能够评估新酒。当然,我们用不同类型的葡萄酒训练它越多,它就越有用。这就是为什么人类指令永远是操作 HyperTaste 的基础的原因,无论如何,这项发明无论多么复杂,都永远无法取代人类味蕾的复杂性。”

HyperTaste 不仅可以用于葡萄酒,还可以用于其他饮料。到目前为止,研究已经针对咖啡、果汁、矿泉水、软饮料甚至杜松子酒进行。未来,它还可以用于分析特级初榨橄榄油,这对该行业来说可能是一个非常有趣的领域,但目前由于油中含有降低其导电性的物质而变得复杂。该设备于 2019 年在苏黎世的 IBM 研究实验室创建。它最近在意大利佛罗伦萨的 BTO-Be Travel Onlife 上首次亮相,这是一场关于旅游创新、致力于旅游和人工智能世界的活动。

过去几十年来,人们一直在探索电子舌头和电子鼻子等多传感器系统,作为一种基于分析仪器或人类感官专家的、比传统方法在更短的时间内进行复杂分析的手段。更重要的是,有许多物质我们想“品尝”而不需要真正将它们放入口中。这是在材料科学、可持续发展、食品科学和健康领域不断创新和应用中使用 HyperTaste 的另一个原因。由于能够在几分钟(而不是几小时)内验证产品的化学成分和特性,且成本仅为传统实验室的一小部分,因此其影响是广泛的。