تشخیص بوی محیط به‌وسیله شبیه‌ساز بینی مبتنی بر هوش مصنوعی

توانایی ما در تشخیص بوی محیط، هرچند در مقایسه با بعضی از حیوانات حرفی برای گفتن ندارد، اما عملکرد آن در نوع خود مثال‌زدنی است. بینی ما در حالت معمول، قابلیت تشخیص دامنه وسیعی از عطرهای مختلف را دارد؛ از عطرهای قوی گرفته تا رایحه‌های بسیار ملایم. درنتیجه شبیه‌‌سازی چنین دامنه وسیعی از حس بویایی کار چندان راحتی به‌نظر نمی‌رسد. کریس هیل، محقق حوزه هوش مصنوعی اما در تلاش است تا به ایده شبیه‌ساز بویایی، رنگ واقعیت بدهد و با طراحی سیستمی مبتنی بر هوش مصنوعی، بتواند شدت بوهای خاص و محل قرارگیری آن‌ها در محیط اطراف را تشخیص و نمایش دهد.

هیل برای ساخت این سیستم از مدل بینی مبتنی بر هوش مصنوعی شاون هایمل استفاده کرد و برای آنکه مدل یادگیری ماشینی خود را تقویت کند، حسگرهای گازی مختلفی را در ورودی بینی مصنوعی تعبیه کرده است. هیل به‌وسیله این سنسورها میزان غلظت مونوکسید کربن، دی‌اکسید نیتروژن، الکل اتلیک و ترکیبات آلی فرار (VOCs) مانند اسانس‌ها و حلال‌های مختلف را اندازه‌گیری می‌کند. سپس داده‌های سنسورها به‌وسیله یک پردازنده قدرتمند پردازش شده و از طریق مانیتور TFT ترمینال WIO Seeed Studio به نمایش درمی‌آید.

کریس هیل برای آنکه بتواند رایحه‌های مختلف را از هم تمیز دهد و هرکدام را به‌صورت جداگانه به نمایش بگذارد، از الگوریتم پایتون استفاده کرد و با آموزش این الگوریتم، توانست به نتیجه قابل‌قبولی برسد. او در اولین آزمایش خود از ادکلن CREED، روغن اکالیپتوس و بوی محیطی اتاق استفاده کرد و سیستم توانست با دقت بالایی آنها را تشخیص و بر روی مانیتور نمایش دهد.

ترمینال WIO که حکم پردازنده و نمایشگر سیستم را دارد، دارای ابعاد نسبتا بزرگی است و هیل برای آنکه بتواند آن را به یک دستگاه قابل‌حمل تبدیل کند، با استفاده از پرینتر سه‌بعدی، دستکشی را طراحی کرد که این ترمینال را در خود جای می‌دهد و به‌وسیله پاوربانک، انرژی موردنیاز آن را تامین می‌کند. او همچنین با چاپ یک بینی سه‌بعدی و قراردادن حسگرها درون آن، می‌تواند دستگاه را حرکت داده و رایحه‌های محیطی را دریافت کند.

همه این موارد درنهایت به نمایش رایحه‌ها ختم می‌شود. هیل برای اینکه نتیجه کار را به نمایش بگذارد، بینی مصنوعی را از روی یک جعبه از ادکلن‌ها با رایحه‌های مختلف عبور داد و با هرگونه تغییر در شدت و نوع بو، رنگ صفحه‌‎نمایش نیز تغییر کرد. بنابراین، باعث می‌شود هر رایحه الگوی مختص به خود را داشته باشد و بتوانیم با دیدن شدت نور و رنگ نمایش‌داده‌شده، به نوع رایحه پی ببریم.

جدیدترین اخبار هوش مصنوعی ایران و جهان را با هوشیو دنبال کنید