27 دسامبر 2023 – توسط موسسه علم و فناوری Daegu Gyeongbuk (DGIST)-زبان مصنوعی.
یک تیم تحقیقاتی به رهبری پروفسور کیونگ-این جانگ در دپارتمان رباتیک و مهندسی مکانیک و الکترونیک، DGIST، و دیگری به رهبری پروفسور جیهوان چوی در دپارتمان مهندسی هوافضا، KAIST، یک سیستم زبان الکترونیکی مصنوعی ساختند که چشایی انسان را تقلید می کند.
انتظار می رود این سیستم در صنایع مختلف از جمله مواد غذایی، مشروبات الکلی، آرایشی و بهداشتی و دارویی استفاده شود، زیرا به طور موثر حسگرها و فناوری یادگیری عمیق را برای اندازه گیری شوری، ترشی، تلخی و شیرینی به طور همزمان و دقیق ادغام می کند.
زبان الکترونیکی یک حسگر طعم مصنوعی است که می‌تواند طعم‌های مختلف را تشخیص دهد و با تقلید از سیستم چشایی ویژگی‌های جزئی را به صورت کمی ارزیابی کند. این امکان ارزیابی عینی و ثابت طعم را فراهم می کند و بنابراین می تواند یک ابزار ضروری در توسعه محصولات جدید و کنترل کیفیت باشد. زبان الکترونیکی به عنوان گیرنده های چشایی جوانه های چشایی عمل می کند و مواد اطلاعات شیمیایی را به سیگنال های الکتریکی تبدیل می کنند.
سپس مغز سیگنال را از طریق شبکه عصبی دریافت می کند و طعم آن را متمایز می کند. با این حال، تحقیقات قبلی از نظر دقت و قابلیت اطمینان دارای محدودیت‌هایی است، زیرا فاقد ادغام با فناوری یادگیری عمیق است. این به این دلیل است که جنبه توسعه تحقیق بر روی بخش حسگر زبان الکترونیکی متمرکز شده است.
با پرداختن به این چالش ها، تیم های تحقیقاتی به رهبری پروفسور جانگ و چوی موفق به توسعه یک سیستم زبان الکترونیکی شدند که به طور موثر حسگرها و فناوری یادگیری عمیق را یکپارچه می کند. تیم‌های تحقیقاتی چهار حسگر را برای تشخیص هر طعم ایجاد کردند و ساختار چاهی در مقیاس میلی‌متری برای عنصر حسگر ایجاد کردند تا اندازه‌گیری پایدار را امکان‌پذیر کند. علاوه بر این، یک الگوریتم یادگیری عمیق سفارشی برای انجام تجزیه و تحلیل طعم به طور موثر معرفی شد.
تیم تحقیقاتی شش شراب مختلف را آزمایش کردند و با استفاده از سیستم جدید زبان الکترونیکی آزمایش‌هایی را برای تعیین طعم انجام دادند. با استفاده از فناوری یادگیری عمیق، موفق شد شش شراب مختلف را با احتمال بیش از 95٪ طبقه بندی کند و یک سیستم توصیه ای را پیاده سازی کند که شراب هایی مشابه شراب های موجود را پیشنهاد می کند. این امر کاربرد وسیع سیستم زبان الکترونیکی را ثابت کرد.
علاوه بر این، انتظار می‌رود که پتانسیل کاربرد آن در زمینه‌های مختلف، مانند توسعه مواد غذایی و مشروبات الکلی، آرایشی و بهداشتی، و داروسازی گسترش یابد.
پروفسور کیونگ-این جانگ از دپارتمان رباتیک و مهندسی مکانیک و الکترونیک DGIST گفت: “فناوری جدید توسعه یافته در این مطالعه یک سیستم زبان الکترونیکی است که حسگرها و یادگیری عمیق را ادغام می کند و طعم های پیچیده را اندازه گیری می کند و یک حسگر عمیق است. فناوری یادگیری که می تواند طعم را از نظر کمی ارزیابی کند، که در گذشته دشوار بود.”
پروفسور جانگ افزود: “ما تایید کرده ایم که این سیستم می تواند طعم را با احتمال زیاد از طریق آزمایش با شراب تشخیص دهد. ما این تحقیقات را بیشتر به فناوری هایی توسعه خواهیم داد که می توانند در صنایع غذایی و زمینه های مختلف مانند صنایع آرایشی و بهداشتی یا داروسازی استفاده شوند. “
نتایج این مطالعه در ACS Applied Materials & Interfaces منتشر شد.
