「有嗅覺」的機器人能聞出8種氣味,靈敏度比氣相層析質譜法高10000倍!

「有嗅覺」的機器人能聞出8種氣味,靈敏度比氣相層析質譜法高10000倍!

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「有嗅覺」的機器人能聞出8種氣味,靈敏度比氣相層析質譜法高10000倍!

嗅探犬遇到強敵了,有個機器人的鼻子比狗的鼻子還靈!

「有嗅覺」的機器人能聞出8種氣味,靈敏度比氣相層析質譜法高10000倍!

能聞出8種味道!就算混合在一起也能分辨出來,而且靈敏度比氣相層析質譜法(GC-MS)還高10000倍!甚至能檢測出0.001微克的揮發性發揮物。(PS:氣相色譜-質譜法(GC-MS)是目前分析氣味的主要技術手段) 

機器人的嗅覺都已經進化到這種程度了?這是怎麼做到的? 

大家都知道狗的鼻子很靈,但其實昆蟲的「鼻子」更靈。 

特拉維夫大學的科學家把昆蟲的「鼻子」裝在了機器人身上,再結合人工智慧工具,實現了這一壯舉! 

未來,該機器人投入應用後,將辨識爆炸物、毒品等危險物品,更好的保護人類生命安全。 

將蝗蟲的觸角神經元轉為電信號 

昆蟲的「鼻子」其實是觸角,蝗蟲的觸角具有超過5萬個嗅覺受體神經元(ORNs),這些神經元可以將空氣中的氣味分子轉化為電信號。

「有嗅覺」的機器人能聞出8種氣味,靈敏度比氣相層析質譜法高10000倍!

 

該如何採集這些電信號,並把它們用在機器人身上呢? 

科研人員使用了一種「觸角電點陣圖」技術記錄這種電信號,這個技術包含一種電子系統,將蝗蟲的觸角兩端安裝在導電凝膠中,再與電極相連,連接到電子系統上,以此來檢測和辨識到氣味。

「有嗅覺」的機器人能聞出8種氣味,靈敏度比氣相層析質譜法高10000倍!

 

隨後,該團隊使用機器學習方法創建了一個「氣味系統庫」,包括檸檬、杏仁糖、天竺葵、和混合氣味等,並使用了一個隨機森林分類器進行氣味分類。

「有嗅覺」的機器人能聞出8種氣味,靈敏度比氣相層析質譜法高10000倍!

透過與標準測量設備的比較表明,該系統中昆蟲的鼻子的敏感性比當今使用的設備高約10,000倍。

開發者介紹

這項研究由特拉維夫大學神經科學學院的博士生Neta Shvil、工程學院的 Ben Maoz 博士以及該大學的 Yossi Yovel 教授和 Amir Ayali 教授領導。發表在著名的《Biosensor and Bioelectronics》(生物感測器和生物電子學)雜誌上。 

「有嗅覺」的機器人能聞出8種氣味,靈敏度比氣相層析質譜法高10000倍!

Maoz 博士和 Ayali 教授解釋說:「在嗅覺領域,人類落後於動物,製造的感測器技術遠遠無法與生物相提並論,因為後者已經經歷了數百萬年的進化。」 

「在動物界,昆蟲擅長接收和處理感官信號,例如,蚊子可以檢測到 0.01% 的差異空氣中二氧化碳的含量,但人類卻還在用價值數百萬美元的磁力計,檢測我們是否攜帶任何金屬設備。」他們補充道。 

論文連結:

bigdatadigest
作者

大數據文摘(bigdatadigest)成立於2013年7月,專注數據領域資訊、案例、技術,在多家具有影響力的網站、雜誌設有專欄,致力於打造精準數據分析社群。

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