به گزارش
جام جم آنلاین به نقل از رویترز؛ پژوهشگران با کمک هوش مصنوعی، فناوری‌ای توسعه داده‌اند که می‌تواند بو‌های آشنا را شناسایی کند و امکان بازآفرینی آنها را در فاصله‌های دور فراهم سازد؛ دستاوردی که شاید در آینده حس بویایی را نیز به دنیای ارتباطات دیجیتال اضافه کند. پژوهشگران سامانه‌ای ساخته‌اند که با استفاده از یک بینی الکترونیکی و الگوریتم‌های یادگیری ماشین، برخی بو‌ها را شناسایی می‌کند و اطلاعات مربوط به آنها را از طریق یک بستر آنلاین به دستگاهی دیگر می‌فرستد. دستگاه دریافت‌کننده نیز با آزاد کردن رایحه‌های مناسب، بویی مشابه نمونه اولیه را بازآفرینی می‌کند. این فناوری با هدف افزودن حس بویایی به اطلاعات دیداری و شنیداری‌ای توسعه یافته است که امروزه به‌طور گسترده از طریق تلفن‌های هوشمند و دیگر ابزارهای دیجیتال به اشتراک گذاشته می‌شوند. جزئیات این پژوهش در مجله علمی «Science Advances» منتشر شده است.
بینی الکترونیکی چگونه کار می‌کند؟
فناوری سنترونیک از دو بخش اصلی تشکیل شده است: دستگاهی برای شناسایی بو و دستگاهی برای بازآفرینی آن. در بخش نخست، مجموعه‌ای از حسگر‌های گازی، ترکیبات شیمیایی مرتبط با رایحه‌های مختلف را شناسایی می‌کنند. سپس یک مدل یادگیری ماشین، اطلاعات دریافت‌شده را تحلیل می‌کند تا مشخص شود بو به کدام‌یک از گروه‌های شناخته‌شده تعلق دارد. این سامانه در شکل فعلی خود برای شناسایی پنج رایحه آموزش دیده است: آبجو، کیک، قهوه، پرتقال و شراب قرمز. پژوهشگران این بو‌ها را به دلیل آشنا بودن و برخورداری از ویژگی‌های بویایی متفاوت انتخاب کرده‌اند.
پس از شناسایی رایحه، اطلاعات مربوط به آن از طریق یک بستر آنلاین به دستگاه تولیدکننده بو منتقل می‌شود. این دستگاه با استفاده از مایعات عطری موجود در مخازن خود، رایحه متناظر را آزاد می‌کند تا فردی که در نقطه دیگری قرار دارد، بتواند آن را استشمام کند. نکته مهم این است که مولکول‌های بو از طریق اینترنت منتقل نمی‌شوند؛ آنچه در شبکه جابه‌جا می‌شود، اطلاعات مربوط به رایحه است و دستگاه مقصد با استفاده از مواد معطر موجود در خود، بویی مشابه را تولید می‌کند.
از دستبند عطری تا تجربه‌های مجازی
پژوهشگران برای تولید رایحه در نقطه دریافت، چند نمونه از دستگاه‌های کوچک را طراحی کرده‌اند؛ از جمله مدل‌های دستبندی، گردنبندی و دستی. در مقابل، دستگاه بینی الکترونیکی حدود ۱۵ سانتی‌متر قطر دارد و قابل حمل است، اما برای پوشیدن روی بدن طراحی نشده است. به گفته پژوهشگران، این فناوری می‌تواند در آینده کاربرد‌های متنوعی پیدا کند. یکی از این کاربردها، اشتراک‌گذاری رایحه غذا با اعضای خانواده یا دوستانی است که در فاصله‌ای دور زندگی می‌کنند. در چنین شرایطی، ارتباط دیجیتال تنها به دیدن تصویر غذا و شنیدن صدای فرد مقابل محدود نمی‌شود و امکان تجربه رایحه آن نیز فراهم خواهد شد.
واقعیت مجازی و واقعیت افزوده از دیگر حوزه‌هایی هستند که می‌توانند از این فناوری بهره ببرند. افزودن بو به محیط‌های مجازی ممکن است تجربه کاربران را فراگیرتر کند و فاصله میان تجربه دیجیتال و دنیای واقعی را کاهش دهد. خرید اینترنتی نیز می‌تواند یکی از زمینه‌های استفاده از این فناوری باشد. برای مثال، مشتریان ممکن است در آینده بتوانند رایحه برخی محصولات را پیش از خرید از راه دور امتحان کنند. البته تحقق چنین کاربردهایی به توسعه فناوری و افزایش تنوع رایحه‌های قابل شناسایی و تولید وابسته است.
چرا هنوز نمی‌توان هر بویی را فرستاد؟
با وجود قابلیت‌های این سامانه، سنترونیک هنوز یک نمونه اولیه پژوهشی است و نمی‌تواند هر بویی را شناسایی یا بازآفرینی کند. در حال حاضر، عملکرد آن به پنج رایحه‌ای محدود است که برای شناسایی آنها آموزش دیده است. گسترش دامنه بو‌های قابل شناسایی نیز تنها به آموزش نرم‌افزار محدود نمی‌شود. برای افزودن هر رایحه جدید، بینی الکترونیکی باید بتواند آن را تشخیص دهد و دستگاه تولیدکننده نیز باید به مایع معطر متناظر با آن دسترسی داشته باشد.
از سوی دیگر، شناسایی یک بو با بازآفرینی دقیق آن تفاوت دارد. یک رایحه واقعی ممکن است از ترکیب تعداد زیادی ماده شیمیایی تشکیل شده باشد و بازسازی دقیق این ترکیب، چالشی جداگانه به شمار می‌رود. به همین دلیل، توسعه مجموعه‌ای کاربردی از بو‌های روزمره، هدفی واقع‌بینانه‌تر از تولید نامحدود رایحه‌هاست. پژوهشگران برای حرکت به‌سوی تجاری‌سازی این فناوری، به مجموعه‌داده‌های آموزشی بزرگ‌تر و متنوع‌تر و همچنین شناسایی قابل‌اعتماد بو‌ها در شرایط واقعی نیاز دارند؛ شرایطی که در آن، رایحه‌های مختلف اغلب با یکدیگر ترکیب می‌شوند.
کوچک‌سازی دستگاه تولیدکننده بو، افزایش دقت رایحه‌های بازآفرینی‌شده، امکان پر کردن مجدد مخازن، دوام تجهیزات، هزینه ساخت و ایمنی قرار گرفتن مکرر در معرض ذرات معطر نیز از دیگر موضوعاتی هستند که باید بررسی شوند.
آیا گوشی‌های هوشمند هم به حس بویایی مجهز می‌شوند؟
یکی از پرسش‌های مطرح درباره این فناوری، امکان ادغام آن با تلفن‌های هوشمند است. به گفته چونیو یانگ، دانشجوی دکتری علوم و مهندسی مواد در دانشگاه ایالتی اوهایو و نویسنده اصلی پژوهش، گوشی‌های هوشمند می‌توانند در آینده به لوازم جانبی تولیدکننده بو متصل شوند؛ اما ادغام تمام اجزای این سامانه در خود گوشی، دشوارتر خواهد بود. مخازن مایعات معطر، قطعات الکترونیکی و افشانه‌ها به فضای فیزیکی نیاز دارند و وزن دستگاه را افزایش می‌دهند. بنابراین، کوچک‌سازی تجهیزات و فراهم کردن امکان شارژ یا پر کردن آسان مخازن، از ملاحظات مهم برای توسعه نسخه‌های آینده خواهد بود.
یانگ برای توضیح این ایده، مثالی از یک دورهمی پیش از مسابقه فوتبال مطرح کرده است: در آینده شاید فردی بتواند ویدئو و صدای یک دورهمی را برای دوستش بفرستد و رایحه هات‌داگ‌های در حال کباب شدن را نیز با او به اشتراک بگذارد. با این حال، چنین قابلیتی هنوز در سامانه فعلی آزمایش نشده است. بازآفرینی رایحه هات‌داگ کباب‌شده یا ترکیب دقیق بو‌های موجود در یک دورهمی، مستلزم آن است که سامانه بتواند رایحه موردنظر را شناسایی کند و دستگاه مقصد نیز مواد معطر مناسب را در اختیار داشته باشد.
سنترونیک در وضعیت کنونی، بیش از آنکه محصولی آماده برای استفاده عمومی باشد، نمونه‌ای از تلاش پژوهشگران برای گسترش توانایی‌های ارتباطات دیجیتال است؛ تلاشی که می‌کوشد در کنار تصویر و صدا، حس بویایی را نیز وارد تجربه ارتباط از راه دور کند.
