Может ли искусственный интеллект (ИИ) проголодаться? Выработать вкус к определенным продуктам? Пока нет, но группа исследователей из штата Пенсильвания разрабатывает новый электронный язык, который имитирует то, как вкус влияет на то, что мы едим, исходя из потребностей и желаний, что может стать залогом создания искусственного интеллекта, который будет обрабатывать информацию подобно человеку.
Человеческое поведение сложно, это туманный компромисс и взаимодействие между нашими физиологическими потребностями и психологическими побуждениями. Хотя за последние годы искусственный интеллект добился больших успехов, системы ИИ не учитывают психологическую сторону нашего человеческого интеллекта. Например, эмоциональный интеллект редко рассматривается как часть ИИ.
«Основным направлением нашей работы было то, как мы можем привнести эмоциональную часть интеллекта в ИИ», — сказал Саптарши Дас, доцент кафедры инженерных наук и механики в Пенсильванском университете и автор исследования, опубликованного недавно в журнале Nature Communications.
- «Эмоции — это обширная область, и многие исследователи изучают психологию, однако для компьютерных инженеров математические модели и разнообразные наборы данных необходимы для проектирования. Поведение человека легко наблюдать, но трудно измерить, и это затрудняет его воспроизведение в роботе и придание ему эмоционального интеллекта. Сейчас нет реального способа сделать это».
Доцент Дас отметил, что наши привычки питания являются хорошим примером эмоционального интеллекта и взаимодействия физиологического и психологического состояния организма. То, что мы едим, во многом зависит от процесса дегустации, который показывает, как наше чувство вкуса помогает нам решить, что потреблять, исходя из вкусовых предпочтений. Это отличается от голода, физиологической причины приема пищи.
«Если вам повезло иметь все возможные варианты еды, вы выберете те продукты, которые вам нравятся больше всего», — сказал Дас. «Ты не собираешься выбирать что-то очень горькое, но, скорее всего, попробуешь что-нибудь послаще, верно?»
- Любой, кто чувствовал себя сытым после плотного обеда и все же соблазнялся кусочком шоколадного торта на дневной вечеринке на рабочем месте, знает, что человек может съесть то, что любит, даже когда не голоден.
«Если вам дают сладкую еду, вы будете есть ее, несмотря на то, что ваше физиологическое состояние удовлетворено, в отличие от того, если бы кто-то дал вам, скажем, кусок мяса», — сказал Дас. «Ваше психологическое состояние все еще требует удовлетворения, поэтому у вас возникнет желание съесть сладости, даже если вы не голодны».
Хотя по-прежнему остается много вопросов относительно нейронных цепей и механизмов на молекулярном уровне в мозге, которые лежат в основе восприятия голода и контроля аппетита, сказал Дас, такие достижения, как улучшение визуализации мозга, предоставили больше информации о том, как эти цепи работают в отношении вкуса.
Вкусовые рецепторы человеческого языка преобразуют химические данные в электрические импульсы. Эти импульсы затем передаются через нейроны в вкусовую кору головного мозга, где корковые цепи — сложная сеть нейронов в мозге — формируют наше восприятие вкуса.
Исследователи разработали упрощенную биомиметическую версию этого процесса, включающую электронный «язык» и электронную «вкусовую кору», изготовленные из двумерных материалов, то есть материалов толщиной от одного до нескольких атомов.
Искусственные вкусовые рецепторы состоят из крошечных электронных датчиков на основе графена, называемых хемитранзисторами, которые могут обнаруживать газы или химические молекулы. В другой части схемы используются мемтранзисторы — транзисторы, запоминающие прошлые сигналы, изготовленные из дисульфида молибдена. Это позволило исследователям создать «электронную вкусовую кору», которая соединяет физиологический «нейрон голода», психологический «нейрон аппетита» и «цепь питания».
Например, при обнаружении соли или хлорида натрия устройство обнаруживает ионы натрия, объяснил Субир Гош, докторант технических наук и механики и соавтор исследования.
«Это означает, что устройство может «почувствовать» соль», — сказал Гош.
Свойства двух разных 2D-материалов дополняют друг друга, образуя искусственную вкусовую систему.
«Мы использовали два отдельных материала, потому что, хотя графен является отличным химическим сенсором, он не очень хорош для схем и логики, которые необходимы для имитации мозговой цепи», — сказал Эндрю Панноне, аспирант в области инженерных наук и механики и соавтор. исследования. «По этой причине мы использовали дисульфид молибдена, который также является полупроводником. Объединив эти наноматериалы, мы взяли сильные стороны каждого из них, чтобы создать схему, имитирующую вкусовую систему».
Этот процесс достаточно универсален, чтобы его можно было применить ко всем пяти основным вкусовым профилям: сладкому, соленому, кислому, горькому и умами. По словам Даса, такая роботизированная вкусовая система имеет многообещающие потенциальные применения, начиная от диет, основанных на эмоциональном интеллекте, разработанных искусственным интеллектом для снижения веса, и заканчивая персонализированными предложениями блюд в ресторанах. Предстоящая цель исследовательской группы — расширить вкусовой диапазон электронного языка.
«Мы пытаемся создать массивы графеновых устройств, чтобы имитировать около 10 000 вкусовых рецепторов, которые есть на нашем языке, каждый из которых немного отличается от других, что позволяет нам различать тонкие различия во вкусах», — сказал Дас. «Пример, о котором я думаю, — это люди, которые тренируют свой язык и становятся дегустаторами вин. Возможно, в будущем у нас появится система искусственного интеллекта, которую можно будет обучить, чтобы стать еще лучшим дегустатором вин».
Следующий дополнительный шаг — создание интегрированного вкусового чипа.
«Мы хотим изготовить и часть языка, и вкусовой контур в одном чипе, чтобы еще больше упростить его», — сказал Гош. «Это будет нашей основной целью в ближайшем будущем в наших исследованиях».
После этого исследователи заявили, что они предполагают, что эта концепция вкусового эмоционального интеллекта в системе искусственного интеллекта будет транслироваться на другие чувства, такие как визуальный, звуковой, тактильный и обонятельный эмоциональный интеллект , чтобы помочь в разработке будущего продвинутого искусственного интеллекта.
«Схемы, которые мы продемонстрировали, были очень простыми, и мы хотели бы расширить возможности этой системы, чтобы исследовать другие вкусы», — сказал Панноне. «Но помимо этого мы хотим ввести другие чувства, а для этого потребуются другие модальности и, возможно, другие материалы и/или устройства. Эти простые схемы можно было бы усовершенствовать и сделать так, чтобы они более точно воспроизводили человеческое поведение. Кроме того, поскольку мы лучше понимаем , как наш собственный мозг работает, что позволит нам сделать эту технологию еще лучше».
Новые комментарии: