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第 12 屆 iThome 鐵人賽

DAY 16
3
AI & Data

文明的進程:人溝通、機器溝通到神溝通系列 第 16

氣味大挑戰與AI好鼻師的領域應用

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掌管嗅覺跟呼吸的鼻子,還兼有過濾髒空氣灰塵的功能,就以嗅覺基本功能而言,可分為兩個基本,其一,可以在飲食之前,判定食物的氣味是否符合胃口;其二,可以判定空氣中的各方氣味,是否對人體有益。就呼吸道的基本功能而言,是連結肺部與鼻腔的氣流暢通的孔道,同時藉由鼻孔中的鼻毛和鼻黏膜擋下不潔的空氣,雖然有人說鼻子就像空氣濾淨器一樣,但也有無法抵抗的毒性氣體和極臭的氣味,會導致暈眩甚至休克,因此人類為此想藉由「替代」科技,讓人不要直接以鼻犯險,於是設計以感測器和晶片作為嗅覺替代品,再藉由感測器所偵測到的氣味,配合AI大數據資料庫去辨別氣味的種類。
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圖片來源:維基百科https://pse.is/vxzb2 作者:Manu5 (talk | contribs)

所有的氣味都會散發分子,當這些分子進入鼻孔後,能夠判別的嗅覺細胞在醫學構造圖上,會分成紅、藍、綠的受體傳導,在經過嗅球和嗅小球,由大腦判定是「香」、「臭」、「酸」、「甜」、「苦」、「辣」以及是否有「刺激性」,就酸甜苦辣而言,或許會有疑問怎麼鼻子能夠越俎代庖舌頭的功能,就以水果作為例子,聞鳳梨是香甜、聞檸檬是酸味、聞核桃是苦味、聞辣椒是辣味,當然這僅是參考性質的機制,可以決定是否要繼續透過飲食去感受實際味道,在此就不談如何轉化的酸鹼化學式,但也有僅靠嗅覺無法決定的飲食,例如咖啡豆,聞起來很香甜,但品嚐就覺得苦味,這也就是要賦予進化AI「嗅覺」的原點。
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電子鼻當然跟人鼻不同,專注點不同,應該測試目標要更接近大自然界動物的嗅覺,畢竟人要有「好鼻師」的靈敏度,也是萬中選一。在這我們舉一款電子鼻,正式的名稱是「可替換電阻式感測陣列晶片」,是在感測陣列當中,布局高分子材料晶片感測器,一旦感測器接收到散發出氣味分子,陣列中的電阻值會產生高低不同的波度,藉此數據來判定氣味的好壞。電子鼻的發明,可廣用於環保空氣汙染、海關的毒品監測或出口水果的檢測等,也可在高科技產業中運用,例如PCB板的製程,蝕刻液的氣味也頗毒的,用以警示工程師一定要配戴防護工具。這些連結AI的產品發明,慢慢可以減低人曝於風險中,但還是強調基礎的先備教育一定要落實,機器雖然可以幫忙,但還是需要不斷的「調教」(調校)下,把知識轉化到機器的學習,才可能發揮最大的效果。
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