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[涨姿势] 新型“电子舌头”可以监控食品安全问题

作者：精品下载站 日期：2024-12-13 14:32:39 浏览：16 分类：涨姿势

新型“电子舌头”可以监控食品安全问题

这款新设备可以通过人工智能来区分不同的咖啡混合物或检测食物或饮料何时可能变质。

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[涨姿势] 新型“电子舌头”可以监控食品安全问题

有没有想过冰箱后面的那盒旧果汁是否仍然可以安全饮用？一种新的“电子舌头”可以告诉你。

该系统由人工智能 (AI) 提供支持，可以识别食品安全和新鲜度问题。研究人员 10 月 9 日在《自然》杂志上报道称，它还让人们了解人工智能如何做出决策。

为了制造舌头，研究人员使用了离子敏感场效应晶体管——一种检测化学离子的设备。传感器收集液体中离子的信息，并将该信息转化为计算机可以解释的电信号。

研究合著者、宾夕法尼亚州立大学工程师萨普塔什·达斯 (Saptarshi Das) 表示：“我们正在尝试制造人造舌头，但我们体验不同食物的过程不仅仅涉及舌头。”在声明中。 “我们有舌头本身，由与食物相互作用的味觉受体组成，并将其信息发送到味觉皮层——一个生物神经网络。”

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在新系统中，传感器充当舌头，而人工智能扮演味觉皮层的角色，味觉皮层是负责感知味道的大脑区域。该团队将传感器连接到人工神经网络，这是一种模仿人脑处理信息方式的机器学习程序，以处理和解释传感器收集的数据。

最初，达斯和他的同事给神经网络提供了一些参数，以便在确定某种液体的酸性时使用。使用这些参数，神经网络确定酸度的准确度约为 91%。当他们让神经网络定义自己的酸度分析参数时，其准确度提高到 95% 以上。

然后他们用舌头测试了现实世界中的饮料。该系统可以区分类似的软饮料或咖啡混合物，评估牛奶是否被冲淡，识别果汁何时变质，并检测水中有害的全氟烷基物质（PFAS），他们发现。

通过使用一种称为“沙普利加性解释”的分析方法，研究人员可以确定神经网络在得出结论时最重要的参数。该团队表示，这种方法可以帮助科学家了解神经网络如何做出决策，这仍然是人工智能研究中的一个悬而未决的问题。

达斯在声明中说：“我们发现网络着眼于数据中更微妙的特征——作为人类，我们很难正确定义这些特征。” “而且由于神经网络从整体上考虑传感器特性，因此它可以减轻日常可能发生的变化。”

针对这些变化进行调整的能力有助于使传感器在其他应用中更加稳健。通过其决策过程，神经网络可以解释目前导致离子敏感场效应晶体管在某些情况下不可靠的变化。

“我们发现我们可以忍受不完美，”达斯在声明中说。 “这就是大自然——它充满缺陷，但它仍然可以做出稳健的决定，就像我们的电子舌头一样。”

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