Digitálny nos dokáže odhaliť čerstvosť mäsa či rakovinu pacienta

 

KĽÚČOVÉ ZISTENIA:

• Umelá inteligencia dokáže identifikovať Parkinsonovu chorobu z dychu s citlivosťou 91,7 %.

• Systém e-nos dosahuje 98,5 % úspešnosť pri určovaní čerstvosti kuracieho a hovädzieho mäsa.

• Spoločnosť Osmo AI v roku 2024 úspešne realizovala prvú digitálnu teleportáciu vône.

Technológia elektronických nosov, známa ako e-nosy, prechádza vďaka umelej inteligencii revolučným vývojom. Tieto zariadenia sú navrhnuté tak, aby napodobňovali komplexný čuchový systém cicavcov pomocou polí chemických senzorov. Senzory na báze polovodičových oxidov kovov menia svoju vodivosť v prítomnosti plynných molekúl, čo vytvára unikátny digitálny odtlačok vône.

V oblasti medicíny prináša digitálna olfakcia prelomové možnosti neinvazívnej diagnostiky. Tím z Univerzity v Zhejiang vyvinul inteligentný systém, ktorý dokáže identifikovať Parkinsonovu chorobu zo vzoriek kožného mazu s presnosťou 70,8 % a vysokou citlivosťou 91,7 %. Podobne úspešné sú tieto systémy aj pri včasnej detekcii rakoviny pľúc, kde dosahujú senzitivitu až 96,2 % u nefajčiarov.

Potravinársky priemysel využíva AI nosy na zabezpečenie kvality a bezpečnosti produktov. Výskumníci z NTU Singapur vyvinuli systém, ktorý pomocou hlbokých konvolučných neurónových sietí analyzuje plyny vznikajúce pri rozklade mäsa. Ich e-nos identifikuje pokazené mäso so 100 % presnosťou, čím výrazne prekonáva tradičné štatistické metódy analýzy.

Lídrom v komercializácii digitálneho čuchu je startup Osmo AI, ktorý vznikol ako spin-off laboratória Google Brain. Spoločnosť v roku 2024 dosiahla míľnik v podobe teleportácie vône, čo je proces zachytenia pachu na jednom mieste a jeho okamžitá syntéza na inom. Osmo využíva AI na predpovedanie vlastností miliárd molekúl, čo umožňuje vývoj nových vôní bez nutnosti zdĺhavých laboratórnych testov.

Tradičný proces objavovania nových vonných molekúl trval v priemysle 7 až 10 rokov. Vďaka umelej inteligencii dokáže Osmo vyvíjať nové zložky až 4-krát rýchlejšie, pričom dbá na ich bezpečnosť a udržateľnosť. Umelá inteligencia analyzuje, ako molekuly interagujú s ľudskými receptormi, a dokáže navrhnúť látky, ktoré sú menej dráždivé a ekologicky prijateľnejšie.

Ďalším inovatívnym hráčom je spoločnosť Aryballe, ktorá využíva interferometriu svetelných vĺn na rozpoznávanie pachových vzorcov. Ich technológia je natoľko presná, že dokáže rozlíšiť medzi dvoma veľmi podobnými druhmi sladených nápojov alebo určiť kvalitu obilia. Cieľom je integrovať tieto senzory do nositeľných zariadení, ktoré by priebežne monitorovali zdravotný stav používateľa prostredníctvom pachu potu alebo dychu.

Harvardova univerzita predstavila e-nos inšpirovaný biologickým procesom ňuchania, ktorý strieda sekvencie nádychu a výdychu. Tento dynamický transport hmoty zvyšuje detekčnú schopnosť senzora, čo je kľúčové pri identifikácii nebezpečných chemických únikov v priemysle. Prenosné senzory by tak v budúcnosti mohli rýchlo identifikovať toxické látky priamo na mieste nehody.

Technológia nachádza uplatnenie aj pri overovaní pravosti luxusných tovarov, ako je káva, víno alebo čaj. Digitálne čuchové odtlačky umožňujú sledovateľnosť pôvodu kávových zŕn z rôznych regiónov sveta. AI modely sa neustále učia a prispôsobujú novým dátam, čo eliminuje problém s nestabilitou senzorov spôsobený ich starnutím.

Budúcnosť digitálnej olfakcie smeruje k vytvoreniu univerzálneho rozhrania medzi biologickými a digitálnymi systémami. Vedci predpovedajú, že e-nosy sa stanú bežnou súčasťou inteligentných domácností, kde budú monitorovať kvalitu vzduchu alebo upozorňovať na prítomnosť patogénov. Olfaktívna inteligencia tak dopĺňa digitalizáciu ostatných zmyslov, ako sú zrak a sluch, o nový rozmer vnímania.

PREČO JE TO DÔLEŽITÉ: Umelý čuch umožňuje včasnú diagnostiku vážnych chorôb z dychu a radikálne zrýchľuje inováciu v potravinárskom priemysle.

Zdroj: wsj.com foto: ChatGPT