Учёные создали устройство для передачи запахов через интернет с помощью ИИ
Учёные из США и Китая разработали экспериментальную систему, позволяющую передавать запахи через интернет с помощью искусственного интеллекта. Технология под названием Scentronic способна распознавать различные ароматы и автоматически воспроизводить их на расстоянии. В ходе испытаний с участием добровольцев устройство успешно передавало запахи кофе, апельсина, торта, пива и красного вина. При этом точность распознавания воспроизведённых ароматов человеком достигала примерно 73%.
Разработку представили специалисты Университета штата Огайо совместно с исследователями китайской лаборатории Zhejiang Laboratory. Их целью было создание системы, которая могла бы дополнить привычное цифровое общение обонятельными ощущениями. Передача запахов представляет более сложную техническую задачу, чем передача изображений и звуков, поскольку для восприятия аромата необходимо присутствие определённых химических веществ в окружающем воздухе.
В основе технологии лежит электронный нос — прибор, оснащённый датчиками для обнаружения летучих органических соединений. Эти вещества отвечают за характерные запахи продуктов, напитков и множества других объектов. Когда датчики регистрируют аромат, алгоритмы машинного обучения анализируют полученные сигналы и определяют, к какой категории он относится. После этого информация отправляется через интернет на принимающее устройство.
Для воспроизведения запахов исследователи создали компактный генератор Scentronic, который можно носить на запястье или шее. Также существует портативная версия, которую пользователь держит в руке. Устройство оснащено небольшими резервуарами с ароматическими жидкостями и миниатюрными распылителями. Получив цифровую команду, оно выпускает соответствующий аромат, позволяя человеку почувствовать запах, зарегистрированный датчиками в другом месте.
Система работает автоматически, без необходимости вручную выбирать или включать нужный аромат. Искусственный интеллект распознаёт запах и отправляет команду принимающему устройству, которое воспроизводит его с помощью заранее подготовленных веществ. Пока технология работает только с ограниченным набором ароматов, однако разработчики рассчитывают расширить их количество.
Для проверки системы учёные использовали пять знакомых запахов: кофе, апельсина, торта, пива и красного вина. Испытания проводились как с отдельными ароматами, так и с их сочетаниями. В частности, исследователи проверяли, смогут ли участники отличить смесь запахов кофе и апельсина от комбинации пива и торта.
В эксперименте приняли участие 14 добровольцев. При использовании отдельных ароматов участники правильно определяли запах примерно в 73% случаев. При воспроизведении сочетаний из двух ароматов точность составила около 71%. Таким образом, система продемонстрировала возможность передачи узнаваемых запахов, хотя качество их воспроизведения пока остаётся ограниченным.
Исследователи также изучили быстродействие технологии. В одном из экспериментов время реакции системы на сигнал датчика составляло около 0,6 секунды. Однако распознавание более сложных пищевых ароматов занимало от нескольких секунд до нескольких десятков секунд. Это связано с необходимостью анализа химических сигналов и определения соответствующего запаха алгоритмами машинного обучения.
Помимо генератора ароматов, разработчики представили экспериментальную чашку, способную добавлять в напиток небольшие порции жидкостей с определённым вкусом. Управление осуществляется дистанционно с помощью цифровых команд. В сочетании с технологиями смешанной реальности такая система потенциально позволит пользователю выбирать виртуальные напитки и получать соответствующие вкусовые и обонятельные ощущения.
По мнению исследователей, технология может найти применение в видеосвязи, виртуальной реальности, интернет-торговле и медицинских исследованиях. Например, люди смогут обмениваться ароматами приготовленных блюд во время дистанционного общения, а покупатели — знакомиться с запахами некоторых товаров перед заказом. Управляемое воспроизведение ароматов также представляет интерес для изучения работы обоняния и связанных с ним нарушений.
Однако Scentronic пока остаётся лабораторным прототипом. Устройство не способно в точности воссоздавать любые запахи, поскольку использует ограниченный набор заранее подготовленных ароматических веществ. Для практического применения исследователям предстоит увеличить количество распознаваемых запахов, улучшить точность воспроизведения сложных смесей и проверить работу оборудования за пределами лаборатории.
Разработчики также намерены усовершенствовать систему управления и провести более масштабные испытания, которые позволят оценить надёжность технологии в повседневных условиях. Если эти задачи удастся решить, передача запахов сможет стать дополнительной возможностью цифрового общения, расширив способы взаимодействия людей на расстоянии.
Результаты исследования в научном журнале Science Advances.