Hajuaistin kehittelyä muistuttavat koneen näön edistykset ovat olleet huomattavia, mutta muiden tekoälyaistien kehitys on jäänyt jälkeen. Yksi tällainen aisti on hajuaisti eli hajuaistimus. Tekoälyhajuaistimen luominen kohtaa haasteita, mutta tutkijat tekevät merkittäviä läpimurtoja, jotka voivat mullistaa alan.
Valossa on tärkeää ymmärtää, miten hajuaisti toimii ymmärtääksemme tekoälyhajuaistimen luomisen vaikeuksia. Eläimet ja ihmiset hallitsevat kemiallisen havaitsemisen laajan valikoiman reseptoreita, joita kutsutaan haju-reseptoreiksi. Nämä reseptorit voivat havaita laajan valikoiman haihtuvia kemikaaleja suurella herkkyydellä. Sen sijaan, että kutakin yhdistettä vastaisi yksi reseptori, kullakin yhdisteellä on ainutlaatuinen ”jalanjälki”, joka aktivoi reseptorit hieman eri tavoin. Tämä monimutkainen signaali tulkitaan sen jälkeen aivoissa olevan hajukeskuksen toimesta.
Pienennettyjen reseptoreiden rakentamisen rajoitukset ovat pakottaneet tutkijat etsimään vaihtoehtoisia ratkaisuja. Kiinalaisen Hong Kongin tiede- ja teknologiayliopiston (HKUST) tiimi on onnistunut kehittämään biomimeettisiä haju-siruja, jotka matkivat luonnollista haju-järjestelmää. Sen sijaan, että olisi yksittäisiä reseptoreita, he ovat koonneet nanoputkiantureiden verkostoja nanoporoosiseen substraattiin, mikä mahdollistaa jopa 10 000 yksilöllisesti osoitettavaa kaasuanturia sirua kohden. Nämä anturit käsittelee neuroverkkolaskenta-algoritmi luodakseen digitaalisen havainnon tietystä kemiallisesta hajusta.
Haju-sirujen potentiaaliset sovellukset ovat laajat. Turvallisuuden osalta näitä siruja voitaisiin käyttää tehtaissa, vedenkäsittelyasemilla, petrokemiallisilla teollisuudenaloilla ja ympäristönvalvonnassa tunnistamaan mahdollisesti haitallisia kemikaaleja. Kyky havaita suurempi määrä kemikaaleja samanaikaisesti mahdollistaisi paremmat turvallisuusarvioinnit.
Puolustus ja turvallisuus hyötyisivät myös haju-siruista. Kuten ”oikea koira”, robotti, joka on integroitu haju- ja näköantureilla, voisi havaita näkymättömät uhat, kuten huumeet tai räjähteet. Etsintä- ja pelastustoimet voisivat myös hyötyä haju-siruista, jotta ne voisivat paikantaa selviytyjät katastrofialueilla.
Elintarviketeollisuus voisi hyödyntää erityisen herkkiä haju-siruja tunnistamaan syötäviä tai pilaantuneita elintarvikkeita. Samoin maatalouden dronet, joissa on varustettu haju-siruilla, voisivat havaita hedelmien kypsymisen, sieniviljelmien taudit tai hyönteisten feromonit.
Yksi lupaavimmista sovelluksista on terveydenhuollossa. Syöpäsairaudet jaavat tiettyjä hajuja, ja keinotekoiset havaintotekniikat ovat jo osoittautuneet tehokkaiksi näiden hajujen havaitsemisessa huomattavalla tarkkuudella. Tämä voisi mullistaa syövän seulonnan, tarjoten ei-invasiivisen lähestymistavan kovasti diagnosoitaviin syöpiin, kuten haima- ja munasarjasyöpiin. Lisäksi haju-siruja voisi käyttää muiden tautien, etenkin aineenvaihduntasairauksien, havaitsemiseen analysoimalla ihon tai hengityksen hajua.
Haju-sirujen integroiminen älypuhelimiin ja muihin elektronisiin laitteisiin voisivat mullistaa arkipäivämme. Se voisi mahdollistaa jatkuvan seurannan ja automaattisen uhkien, kuten häkäkaasun, savun tai kaasuvuotojen, havaitsemisen. Lisäksi niitä voitaisiin käyttää erilaisiin sovelluksiin, kuten mausteiden tunnistamiseen ruoanlaitossa tai jopa hajujen digitaaliseen siirtoon puhelinten välillä.
Katsottaessa tulevaisuuteen, keinotekoisen hajuaistin mahdollisuudet ovat rajattomat. Tulevaisuudessa saatamme nähdä haju-sirujen integroinnit ihmiskehoon, tarjoten yksilöille aivan uusia aisteja. Kyky havaita ja tulkita hajuja voisi parantaa ymmärrystämme ja kokemustamme maailmasta tavalla, jota emme olisi koskaan pitäneet mahdollisena.
UKK
The source of the article is from the blog cheap-sound.com