Ten robot ma nos, który działa. Gdyby mówił, zapytałby: co tu tak śmierdzi?
Widzą, słyszą, czują sztuczną dłonią, ale nie mają węchu. Aż do dzisiaj, gdyż naukowcom udało się opracować robota, który potrafi identyfikować zapachy.
Dotychczas stworzone roboty posiadły wiele cech, które dotychczas wydawały się zarezerwowane jedynie dla ludzi: rozpoznają mowę, widzą ludzkie twarze i reagują na ich emocje, posiadają całkiem zręczne i delikatne dłonie. Utrzymanie równowagi to też nie wyczyn, dlatego inżynierowie z największych ośrodków badawczych starają się podnieść poprzeczkę i tworzyć roboty zdolne wykonywać parkour.
W wyliczance licznych umiejętności, które nabywają roboty, brakuje jednego zmysłu: węchu. Węch sam w sobie nie jest zmysłem zarezerwowanym dla ludzi. Jest do pewnego stopnia wręcz przeciwnie -posiadamy jego znacznie zubożoną wersję. Jesteśmy słabsi niż np. zwierzęta domowe, czy większość dzikich zwierząt. W rozróżnianiu zapachów przegrywamy również w porównaniu do naczelnych.
Mimo to nasz słaby węch odgrywa ważną rolę w codziennym życiu. Unikamy osób, które mają charakterystyczny nieprzyjemny zapach choroby, węch ciągnie nas do osób atrakcyjnych fizycznie oraz jest wskazówką tego, co czują inni. A z bardziej przyziemnych spraw, to właśnie nasz nos jest odpowiedzialny za to, jakie pożywienie wybieramy i czy ono w ogóle nam smakuje.
Ten robot wyczuwa zapachy. Przełom izraelskich naukowców
Nic więc dziwnego, że naukowcy dążą do stworzenia sztucznego zmysłu węchu. Inżynierowie z różnych ośrodków badawczych dokonali już mniejszych lub większych postępów w tej dziedzinie. Jednak przełom nastąpił w laboratorium Uniwersytetu w Tel-Awiwie. Izraelskim naukowcom udało się opracować robota z biohybrydowym czujnikiem zapachu, który w odpowiedzi na bodziec, wysyła odpowiednie sygnały elektryczne, zdolne do odczytania przez komputer.
Do skonstruowania robota uczeni, oprócz biohybrydowego czujnika zapachu i systemu elektronicznego, wykorzystali także uczenie maszynowe, które pozwoliło poprawnie odczytywać sygnały wysyłane przez receptory. Zespół pod przewodnictwem doktoranta Neta Shvila opublikował pracę opisującą wynalazek w czasopiśmie Biosensors and Bioelectronics.
Po podłączeniu maszynie sztucznie skonstruowanych czujników, badacze pozwolili robotowi wąchać różne zapachy. Jednocześnie podczas wąchania każdego zapachu mierzyli aktywność elektryczną wywoływaną przez każdy bodziec. Następnie wykorzystali uczenie maszynowe, by stworzyć bibliotekę zapachów.
Izraelskim badaczom udało się scharakteryzować osiem zapachów, w tym m.in cytrynę, geranium czy marcepan. W trakcie eksperymentu wykazali, że skonstruowany przez nich system wykazywał 10 tys. większą czułość w porównaniu do urządzeń, które są obecnie stosowane. Po zakończeniu właściwych prac badawczych, zespół kontynuował sprawdzanie możliwości robota, któremu udało się poprawnie zidentyfikować m.in. szkocką whisky.
Dlaczego sztuczny węch stanowi wyzwanie dla inżynierów?
Wszystkie narządy zmysłów, które posiadamy tak my, jak i zwierzęta, oparte są na receptorach rozróżniających bodźce. W przypadku węchu bodźcami są substancje chemiczne docierające do nerwów węchowych w nosie. Pozyskane przez receptory informacje są przetwarzane na sygnały, które docierają do mózgu i są przez niego dekodowane jako wrażenia zapachowe. Wyzwanie, przed jakim stoją naukowcy badający możliwości stworzenia sztucznego węchu, ma dwa wymiary. Po pierwsze, chodzi o stworzenie sztucznych receptorów węchu zdolnych wykrywać te same substancje co człowiek. Po drugie, podejmuje się próby odtworzenia sposobu, w jaki receptory węchowe komunikują się z mózgiem.
Upłynie wiele czasu zanim dojdzie do stworzenia humanoida posiadającego zmysł węchu. Prostszy robot do wykrywania zapachów może mieć kilka poważnych zastosowań. Przede wszystkim przy dalszym rozwoju technologii możliwym byłoby zastąpienie psów tropiących zdalnie sterowanymi maszynami. Innym wykorzystaniem sztucznego węchu byłoby wykrywanie chorób czy testowanie różnego rodzaju zapachów, np. perfum czy środków odstraszających.
Jak deklarują izraelscy naukowcy, w przyszłości chcą oni wyposażyć robota w zdolność nawigacji, która pozwoli mu na nie tylko samodzielne zidentyfikowanie źródła zapachu, ale i jego rodzaj.
