現(xiàn)實(shí)版黑客帝國(guó)！AI能給氣味編程了，想要啥味要啥味

就像從色彩中提煉出“三原色”，具有神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的圖形是將氣味關(guān)系定量建模的一種合適的方法，在這方面，氣味可以被標(biāo)記為多個(gè)分類(lèi)標(biāo)簽，研究人員稱(chēng)之為“氣味嵌入”。

智東西8月17日?qǐng)?bào)道，想象一下，有一天電子產(chǎn)品可以模擬人的大腦識(shí)別并區(qū)分氣味，隨時(shí)提醒你周?chē)臍馕懂惓Ｖ慵皶r(shí)了解情況；或是在看電影的時(shí)候精確地對(duì)應(yīng)屏幕中的畫(huà)面聞到相應(yīng)的味道；甚至可以通過(guò)平板電腦上配備的氣味按鍵，幫助盲人通過(guò)氣味挑選菜品，這種感覺(jué)想想都覺(jué)得既方便又美妙。

圖像和聲音的網(wǎng)絡(luò)化傳輸多數(shù)人已經(jīng)司空見(jiàn)慣，而氣味是不是也可以進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化識(shí)別傳輸呢？但是氣味無(wú)色無(wú)形易揮發(fā)，比圖像和聲音要難以琢磨得多，要如何收集并且研究它呢？

▲盲人點(diǎn)菜的時(shí)候依據(jù)數(shù)字嗅覺(jué)系統(tǒng)聞到菜品味道

一旦氣味也可以加入“數(shù)字化”大軍，我們的生活場(chǎng)景或許將會(huì)通過(guò)維度的提升，產(chǎn)生意想不到的改變。

實(shí)際上繼視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)后，近幾年“嗅覺(jué)”也的確逐漸成為了數(shù)字化研究者們新的發(fā)力點(diǎn)，除了一些專(zhuān)注于數(shù)字嗅覺(jué)的初創(chuàng)公司，谷歌、英特爾、IBM等頭部玩家也將部分目光放在了用AI學(xué)習(xí)識(shí)別氣味的領(lǐng)域上，“數(shù)字嗅覺(jué)”逐漸成為了AI領(lǐng)域的一個(gè)“小熱門(mén)”。

那么“數(shù)字嗅覺(jué)”到底是什么？

這一概念現(xiàn)在還沒(méi)有一個(gè)相對(duì)官方準(zhǔn)確的描述，借用一家初創(chuàng)公司的定義來(lái)說(shuō)，“數(shù)字嗅覺(jué)”的意思主要是通過(guò)數(shù)字捕捉氣味，以及通過(guò)數(shù)字產(chǎn)生香氣。

如今哪些公司正在發(fā)力“數(shù)字嗅覺(jué)”領(lǐng)域？數(shù)字如何捕捉到無(wú)色無(wú)形的氣體？數(shù)字又如何能產(chǎn)生氣味？本文將深扒目前市面上正在發(fā)展的“數(shù)字嗅覺(jué)”業(yè)務(wù)，看看“數(shù)字嗅覺(jué)”目前的進(jìn)展和應(yīng)用情況如何。

一、法國(guó)數(shù)字嗅覺(jué)公司融資1700萬(wàn)，氣味傳感器是不是巨額智商稅？

Aryballe是一家開(kāi)發(fā)生化傳感器、光學(xué)器件和人工智能，以收集和分析氣味數(shù)據(jù)的初創(chuàng)公司，總部位于“歐洲硅谷”——法國(guó)格勒諾布爾，成立于2014年。

在今年的7月10日，這家初創(chuàng)公司宣布又籌集了700萬(wàn)歐元（合790萬(wàn)美元），用于支持產(chǎn)品和機(jī)器學(xué)習(xí)的研發(fā)。迄今為止，Aryballe的總?cè)谫Y額達(dá)到了1700萬(wàn)歐元（合1920萬(wàn)美元），員工數(shù)量也較去年增長(zhǎng)了30%。

這家專(zhuān)注于數(shù)字嗅覺(jué)的公司正在逐年壯大，也在證明數(shù)字嗅覺(jué)領(lǐng)域正在逐漸進(jìn)入大眾視野。

Aryballe將生物傳感器、先進(jìn)的光學(xué)技術(shù)和機(jī)器學(xué)習(xí)相結(jié)合，捕獲氣味特征，并通過(guò)軟件解決方案進(jìn)行顯示和分析，模擬出大腦識(shí)別和區(qū)分氣味的過(guò)程。

從2016年開(kāi)始，Aryballe一直在研發(fā)和迭代一款名為“NeOse”的氣味監(jiān)控設(shè)備，后續(xù)在2018年又推出了升級(jí)版“NeOse Pro”。

NeOse的工作過(guò)程看起來(lái)還算比較簡(jiǎn)單。氣味發(fā)出后，NeOse通過(guò)內(nèi)置的化學(xué)傳感器和光學(xué)系統(tǒng)來(lái)識(shí)別這些氣味分子，而后與氣味數(shù)據(jù)庫(kù)中的氣味進(jìn)行比對(duì)。經(jīng)過(guò)15~30秒后，如果氣味匹配成功，配套的App就會(huì)直接給出結(jié)果。

▲NeOse

當(dāng)然，NeOse設(shè)備的數(shù)據(jù)庫(kù)不是一成不變的，后續(xù)依舊可以添加不同的氣味數(shù)據(jù)到庫(kù)中繼續(xù)進(jìn)行測(cè)試。但據(jù)悉NeOse最初并沒(méi)有計(jì)劃面向消費(fèi)者市場(chǎng)，而是專(zhuān)為企業(yè)供貨，這從它每臺(tái)設(shè)備的定價(jià)在10000到15000美元的價(jià)格就能深刻感受到。

升級(jí)版的NeOse Pro使用這家公司的O-Cell技術(shù)檢測(cè)和識(shí)別氣味，以模仿人的嗅覺(jué)，但是它的技術(shù)更像是一種“數(shù)字嗅覺(jué)指紋”，相較于人的主觀(guān)嗅覺(jué)更加客觀(guān)精準(zhǔn)。

NeOse Pro的工作原理相較于NeOse更細(xì)致，也更快速。

▲NeOse Pro

有機(jī)物和無(wú)機(jī)物會(huì)根據(jù)能量和生物時(shí)間過(guò)程的變化釋放出氣味分子，當(dāng)能量增加時(shí)，會(huì)發(fā)生氣味揮發(fā)，鼻腔有可能會(huì)順勢(shì)吸收異味，這樣的行為會(huì)刺激到嗅覺(jué)神經(jīng)元，然后刺激嗅球，進(jìn)而促使嗅覺(jué)皮層識(shí)別氣味及其來(lái)源。

▲生物散發(fā)氣味分子

NeOse Pro和Aryballe的硅光電子平臺(tái)會(huì)將氣味分子與充當(dāng)嗅球的生物傳感器結(jié)合，并近乎實(shí)時(shí)地顯示出獨(dú)特的氣味信號(hào)，一旦檢測(cè)到這樣的氣味信號(hào)，對(duì)應(yīng)的軟件便會(huì)將它們與先前收集和分析的氣味數(shù)據(jù)庫(kù)中的500多個(gè)條目關(guān)聯(lián)起來(lái)，解釋這些信號(hào)。隨著時(shí)間的推移，人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)能夠幫助生物傳感器逐漸監(jiān)測(cè)到更低濃度的氣味。

▲軟件分析氣味

從以上的工作過(guò)程來(lái)看，如果把傳感器視為鼻子，那么對(duì)應(yīng)的軟件就是大腦，數(shù)據(jù)庫(kù)就是我們的記憶存儲(chǔ)庫(kù)。

就像我們的大腦依靠記憶將個(gè)體的氣味與生活經(jīng)歷關(guān)聯(lián)起來(lái)一樣，Aryballe的軟件也是依靠數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)實(shí)現(xiàn)氣味呈現(xiàn)。

不僅如此，就算是遇到了比如檸檬之類(lèi)水分超多，且稀釋掉一定氣味的物質(zhì)，Aryballe的軟件也能使用AI將“干燥”的氣味分離出來(lái)，進(jìn)而準(zhǔn)確呈現(xiàn)出獲取的物體氣味。

▲檸檬味以數(shù)字形式出現(xiàn)

除了NeOse系列，今年的1月7日，Aryballe又宣布推出了一款新的氣味傳感器，這種傳感器相較于之前的產(chǎn)品容量更高、成本更低，靈敏度與NeOse Pro相同，但體積比手機(jī)更小，且更耐用。

▲Aryballe新氣味傳感器

此外，這款新產(chǎn)品還建立在硅光子學(xué)平臺(tái)上，配備了硅光子生物傳感器，使其具有抗震性，并且減少外部環(huán)境的干擾。

目前我們還不清楚這一新產(chǎn)品的現(xiàn)狀，只知道它的首批樣品已經(jīng)在今年的第二季度交付給客戶(hù)了，如果順利的話(huà)，不久后我們或許能看到這個(gè)更加便攜小巧的氣味傳感器。

那么，Aryballe的氣味傳感器到底有什么用？這樣高價(jià)的產(chǎn)品到底是不是為了迎合買(mǎi)家的“好奇心”而收割的一波智商稅？

目前來(lái)看，氣味傳感器的應(yīng)用范圍主要還是集中于汽車(chē)、智能家電、飲食制造以及個(gè)人護(hù)理和化妝品行業(yè)。

Aryballe的氣味傳感器在汽車(chē)行業(yè)的應(yīng)用最為廣泛。2019年數(shù)字嗅覺(jué)汽車(chē)聯(lián)盟（DOAC）成立，本意就是為建立汽車(chē)行業(yè)氣味測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)，為嗅覺(jué)產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和服務(wù)提供信息為目標(biāo)。依靠數(shù)字嗅覺(jué)，汽車(chē)行業(yè)可以在嗅覺(jué)上滿(mǎn)足消費(fèi)者的個(gè)性化需求，控制品牌的“新車(chē)氣味”，最重要的是，嗅覺(jué)可以成為汽車(chē)維護(hù)警報(bào)的又一重保險(xiǎn)，通過(guò)氣味，在災(zāi)難性故障之前發(fā)現(xiàn)如液體泄漏等隱患，及時(shí)發(fā)出預(yù)警信號(hào)或診斷故障。

隨著家電的智能化，氣味傳感器或許將來(lái)也會(huì)在智能家電方面開(kāi)始占有一席之地。早在NeOse推出的時(shí)候就有人在詢(xún)問(wèn)以后是不是可以用氣味傳感器監(jiān)測(cè)冰箱里食物的新鮮度，進(jìn)行食物儲(chǔ)存監(jiān)控，而如今這一目標(biāo)幾乎很快就能實(shí)現(xiàn)。

除此之外，氣味傳感器甚至還能讓用戶(hù)的“廚藝大漲”，比如在烤餅干的時(shí)候有一個(gè)傳感器能及時(shí)提醒你火候到了可以關(guān)火了，那么相信每個(gè)人都能成為出色的“廚神”。

在飲料制造以及個(gè)人護(hù)理和化妝品產(chǎn)業(yè)，數(shù)字嗅覺(jué)扮演的則是“監(jiān)工”的角色。數(shù)字嗅覺(jué)可以通過(guò)制定標(biāo)準(zhǔn)的氣味刻度，來(lái)提高產(chǎn)品質(zhì)量，同時(shí)降低成本。與此同時(shí)，精準(zhǔn)的氣味監(jiān)測(cè)還能夠通過(guò)數(shù)據(jù)搜尋到新的配方，甚至提供傳統(tǒng)的氣味色板之外的數(shù)據(jù)。

▲氣味色板

以上的用途看起來(lái)都還蠻吸引人，可是這動(dòng)輒上萬(wàn)美元的報(bào)價(jià)，也著實(shí)是讓人瑟瑟發(fā)抖。

二、氣味王國(guó)收集3000多種氣味，氣味播放也能像3D眼鏡一樣人手一個(gè)

相對(duì)于法國(guó)售價(jià)高昂的氣味傳感器，要體驗(yàn)數(shù)字嗅覺(jué)，在中國(guó)或許劃算得多，但中國(guó)的這家數(shù)字嗅覺(jué)公司與Aryballe的關(guān)注點(diǎn)略有不同，Aryballe關(guān)注的重點(diǎn)在于捕捉氣味，而這家中國(guó)公司則將大量的心思放在了產(chǎn)生氣味之上。

2015年，一位在阿里巴巴美妝板塊有著8年市場(chǎng)推廣經(jīng)歷的高管黃劍煒，創(chuàng)立了氣味王國(guó)品牌，以從事數(shù)字氣味的技術(shù)研發(fā)。目的是為了將氣味通過(guò)分類(lèi)、編碼進(jìn)行數(shù)字化，從而建立一個(gè)全面而縝密的“數(shù)字氣味詞典”。

▲氣味王國(guó)創(chuàng)始人黃劍煒

氣味王國(guó)的技術(shù)與上文提到的借助傳感器實(shí)現(xiàn)氣味量化的傳統(tǒng)不同，這家公司的氣味還原技術(shù)分為兩部分：前端檢測(cè)和后端編碼。

前端檢測(cè)用的是圖像識(shí)別方式，通過(guò)軟件識(shí)別物體后，即可知曉該物體對(duì)應(yīng)的氣味成分，由氣味工程師將其氣味調(diào)制還原，接著由后端為其賦予一組對(duì)應(yīng)編碼再錄入氣味庫(kù)。

由于氣味“虛無(wú)縹緲”的特質(zhì)，第一步提取氣味就已經(jīng)是一項(xiàng)復(fù)雜的工程，而截至到今年年初，氣味王國(guó)已經(jīng)積累了3000多種氣味，相當(dāng)于人類(lèi)一般可識(shí)別氣味標(biāo)準(zhǔn)的30%，包括日常生活中各種常見(jiàn)的氣味：血腥味、火鍋味……甚至情緒、氛圍的味道都被收集起來(lái)了。后續(xù)他們還計(jì)劃生成氣味云，直接從云端調(diào)用氣味。

▲在購(gòu)買(mǎi)香水時(shí)聞到氣味

氣味王國(guó)并不是單槍匹馬作戰(zhàn)，它在美國(guó)洛杉磯還設(shè)立了一間研發(fā)實(shí)驗(yàn)室——S—SRT(Scent Realm Techonlogy)，SRT依托伯克利等高等學(xué)府的智囊資源，在氣味王國(guó)項(xiàng)目研發(fā)中扮演重要角色。

此外，氣味王國(guó)還與中科院的嗅覺(jué)實(shí)驗(yàn)室、芝加哥香精香料公司“Orchidia Fragrances”等多個(gè)大牛合作，并在成立后一年獲得了A輪融資，當(dāng)時(shí)該公司估值已達(dá)到1.6億人民幣。而后氣味王國(guó)又在2018年獲得了報(bào)喜鳥(niǎo)的股權(quán)融資，同年，這家公司已經(jīng)通過(guò)快速鋪開(kāi)的影院氣味設(shè)備盈利了。

在黃劍煒和他的團(tuán)隊(duì)的設(shè)想中，是想通過(guò)自家的產(chǎn)品為用戶(hù)還原一個(gè)特定場(chǎng)景的氣味，比如公園里的桂花香、報(bào)紙上的油墨味，還有洗發(fā)水特定的干凈味道。氣味的記憶是獨(dú)特的，因此也能在一定程度上幫助企業(yè)建立品牌認(rèn)知。

從2015年4月開(kāi)始正式啟動(dòng)氣味王國(guó)項(xiàng)目至今，氣味王國(guó)已經(jīng)研發(fā)出了多款數(shù)字氣味產(chǎn)品，包括智能氣味播放器、氣味編輯軟件、氣味時(shí)光機(jī)、氣味模塊等。

▲X-SCENT 3.0佩戴示意圖

最有趣還數(shù)是氣味王國(guó)的氣味播放器，這款名為X-SCENT的播放器已經(jīng)做到了3.0版本，借助這個(gè)掛在脖子上的，類(lèi)似頸椎儀似的儀器，人們可以在看電影的時(shí)候同步聞到畫(huà)面中的場(chǎng)景氣味。

雖然看電影的時(shí)候添加這個(gè)設(shè)備只需要再多付10元，但是還是有人會(huì)疑惑，普通的4D電影在觀(guān)看時(shí)通過(guò)影院的氣體釋放也能達(dá)到氣味匹配畫(huà)面的效果，為什么要大費(fèi)周章使用這么“精致”的氣味播放器呢？

原因在于如果在影院整體釋放氣體，會(huì)有氣味殘留、混淆的問(wèn)題存在，而氣味王國(guó)的氣味播放器將有效氣味傳播距離控制在25公分左右，隨著電影的播放，氣味切換可以做到無(wú)縫銜接、不混淆。

▲在看電影的時(shí)候感受到與畫(huà)面同步的氣味

除此之外，氣味王國(guó)還自主開(kāi)發(fā)了新型貯味納米多孔材料及其密閉結(jié)構(gòu)，解決了氣味貯存難題，并且開(kāi)發(fā)了采用特殊流道設(shè)計(jì)的氣味釋放裝置結(jié)構(gòu)使設(shè)備能夠適配于不同的應(yīng)用場(chǎng)景。

為了控制氣味噴出量的適宜，氣味王國(guó)還采用了DSP芯片、高分子材料和精密的氣味播放控制系統(tǒng)相結(jié)合的解決方案，通過(guò)APP、API等實(shí)現(xiàn)設(shè)備在各應(yīng)用場(chǎng)景中對(duì)氣味的遠(yuǎn)程定時(shí)定量播放和控制。

同時(shí)，氣味王國(guó)把氣味做成膠囊，根據(jù)不同的電影更換氣味膠囊，而后以工業(yè)433M無(wú)線(xiàn)傳輸?shù)姆绞娇刂疲淮慰梢圆シ?2種不同的味道。此外，這種氣味播放嚴(yán)格控制在毫秒級(jí)，因此也不必?fù)?dān)心吸入大量的氣味顆粒而產(chǎn)生身體不適。

目前，全國(guó)已經(jīng)有氣味電影特效廳70多個(gè)，氣味電影付費(fèi)觀(guān)影人數(shù)超200萬(wàn)，杭州西溪濕地、爛蘋(píng)果樂(lè)園等均已開(kāi)設(shè)氣味王國(guó)的氣味體驗(yàn)館。

除了氣味播放器，用戶(hù)還可以使用氣味王國(guó)自研的Scent Magic氣味編輯器自行編輯氣味腳本，創(chuàng)作自己的氣味作品并分享，活脫脫是一款氣味版的“美圖秀秀”。

而氣味時(shí)光機(jī)、氣味模塊等也以相似的功能，適用于不同的場(chǎng)景。未來(lái)，氣味王國(guó)還將把數(shù)字嗅覺(jué)應(yīng)用變得更加精致化、個(gè)性化，以滿(mǎn)足不同領(lǐng)域的需求。

▲在參觀(guān)博物館時(shí)聞到與展品對(duì)應(yīng)的氣味

三、頭部玩家的“數(shù)字嗅覺(jué)”大潮：“電子鼻”時(shí)代來(lái)了？

除了以上提到的兩家專(zhuān)注于“數(shù)字嗅覺(jué)”業(yè)務(wù)的初創(chuàng)公司，谷歌、英特爾等頭部玩家在近些年也開(kāi)始踏足“數(shù)字嗅覺(jué)”領(lǐng)域。

1、谷歌團(tuán)隊(duì)使用神經(jīng)圖形網(wǎng)絡(luò)識(shí)別、預(yù)測(cè)氣味

人類(lèi)的氣味感知是激活400種不同類(lèi)型嗅覺(jué)受體，其中的百萬(wàn)分之一的嗅覺(jué)感知神經(jīng)元（OSN）將信號(hào)發(fā)送到嗅球，然后再發(fā)送到大腦中其他結(jié)構(gòu)的結(jié)果。

一個(gè)由化學(xué)、生命科學(xué)和AI研究人員組成的團(tuán)隊(duì)，從去年開(kāi)始就已經(jīng)著手使用圖形神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來(lái)識(shí)別氣味分子并預(yù)測(cè)氣味。

這項(xiàng)工作是由谷歌、加拿大高級(jí)研究學(xué)院、矢量人工智能研究所、多倫多大學(xué)和亞利桑那州大學(xué)的研究人員創(chuàng)建的，他們制造的模型在一項(xiàng)目的為“繪制化學(xué)特性，以預(yù)測(cè)受試者的行為反應(yīng)”的“Dream嗅覺(jué)預(yù)測(cè)挑戰(zhàn)賽”中表現(xiàn)得最好。

研究人員認(rèn)為，分子識(shí)別的機(jī)器學(xué)習(xí)應(yīng)用程序的進(jìn)步，可以幫助人工智能像模仿視聽(tīng)覺(jué)一樣預(yù)測(cè)氣味。

這個(gè)團(tuán)隊(duì)的科學(xué)家在《arXiv》上發(fā)表的題為《機(jī)器學(xué)習(xí)氣味：學(xué)習(xí)小分子的通用感知表示》的論文中寫(xiě)道，將原子視為節(jié)點(diǎn)，將化學(xué)鍵視為邊緣，則可以將分子解釋為圖形。

類(lèi)似于A(yíng)I模仿視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)等其他感覺(jué)的方式，在這項(xiàng)研究中，氣味小分子通過(guò)向量值的形式重復(fù)傳遞，最后將匯總代表整個(gè)分子的單個(gè)矢量作為已知分子的特征傳遞到網(wǎng)絡(luò)中，因此無(wú)需手動(dòng)操作就可以通過(guò)圖形神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（GNN）實(shí)現(xiàn)直接預(yù)測(cè)單個(gè)分子的氣味。

除了預(yù)測(cè)氣味描述之外，圖形神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（GNN）還可以用于其他嗅覺(jué)任務(wù)，比如用僅有的數(shù)據(jù)對(duì)新提煉出的氣味進(jìn)行分類(lèi)。

就像從色彩中提煉出“三原色”，具有神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的圖形是將氣味關(guān)系定量建模的一種合適的方法，在這方面，氣味可以被標(biāo)記為多個(gè)分類(lèi)標(biāo)簽，研究人員稱(chēng)之為“氣味嵌入”。

小氣味分子是香精的最基本組成部分，因此也代表了氣味預(yù)測(cè)問(wèn)題最簡(jiǎn)單的形式。但是每個(gè)分子可以用多種氣味來(lái)描述，比如香蘭素的味道可以被描述成甜味、香草味、奶油味和巧克力味。因?yàn)橐恍┦挛锏哪承馕冻煞直攘硪恍└?，因此氣味預(yù)測(cè)也是一個(gè)多標(biāo)簽分類(lèi)的問(wèn)題。

嗅覺(jué)深度學(xué)習(xí)的進(jìn)展將會(huì)有助于發(fā)現(xiàn)新的合成增香劑，從而減少?gòu)奶烊蛔魑镏刑崛∠懔隙斐傻纳鷳B(tài)影響。

此外，經(jīng)過(guò)氣味識(shí)別任務(wù)訓(xùn)練的模型衍生分子的新形式，還可能有助于加強(qiáng)人類(lèi)大腦中對(duì)一些事物的感知理解。

2、英特爾研發(fā)嗅覺(jué)芯片，可識(shí)別10種氣味

不止谷歌團(tuán)隊(duì)通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)進(jìn)軍“數(shù)字嗅覺(jué)”，在今年的3月份，英特爾和康奈爾大學(xué)發(fā)表的一份聯(lián)合文件也證明了英特爾在Loihi神經(jīng)形態(tài)芯片（專(zhuān)用芯片）上成功設(shè)計(jì)了基于大腦嗅覺(jué)電路的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)機(jī)制算法，該算法賦予了芯片在明顯的噪聲和遮蓋情況下，學(xué)習(xí)和識(shí)別10種有害物質(zhì)的能力。

Loihi是英特爾在2017年9月推出的自學(xué)習(xí)神經(jīng)形態(tài)芯片，基于14nm的制程工藝，管芯尺寸60毫米，包含超過(guò)20億個(gè)晶體管、13萬(wàn)個(gè)人工神經(jīng)元和1.3億個(gè)突觸，以及三個(gè)用于編排的可管理Lakemont內(nèi)核。

▲Loihi，英特爾的神經(jīng)形態(tài)研究芯片

據(jù)英特爾稱(chēng)，Loihi的信息處理速度是傳統(tǒng)處理器的1000倍，效率高10000倍，并且可以解決某些類(lèi)型的優(yōu)化問(wèn)題，其速度和能源效率提升了三個(gè)數(shù)量級(jí)以上。

此外，Loihi可以保持實(shí)時(shí)性能，并且在擴(kuò)展50倍時(shí)僅會(huì)多消耗30%的功率，而傳統(tǒng)硬件在相同狀況下則會(huì)多消耗50%的功率，與廣泛使用的CPU同步定位和映射方法相比，它消耗的電能大約只占傳統(tǒng)方式的百分之一。

據(jù)悉，這一研究成果還發(fā)表在了《自然（Nature）》雜志子刊《自然機(jī)器智能（Nature Machine Intelligence）》上，并成為了封面文章。

在Loihi上開(kāi)發(fā)神經(jīng)算法，就像是在模仿人聞到某種氣味后大腦中發(fā)生的事。研究人員稱(chēng)，他們采用了一個(gè)由72個(gè)化學(xué)傳感器活動(dòng)組成的數(shù)據(jù)集，通過(guò)配置生物嗅覺(jué)的電路圖來(lái)描述如何“教”Loihi聞味道。他們說(shuō)他們的技術(shù)不會(huì)破壞芯片的氣味記憶，并且與以往的傳統(tǒng)方法相比，它的識(shí)別精度更高，這種級(jí)別的精度需要每級(jí)的訓(xùn)練樣本數(shù)量多3000倍才能達(dá)到。

▲基于新的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法下的Loihi芯片電路板

論文作者，英特爾神經(jīng)形態(tài)計(jì)算實(shí)驗(yàn)室高級(jí)研究科學(xué)家納比爾·伊瑪姆（Nabil Imam）認(rèn)為，這項(xiàng)研究將為神經(jīng)形態(tài)系統(tǒng)鋪平道路，該系統(tǒng)將可以診斷疾病、檢測(cè)武器和爆炸物，及時(shí)發(fā)現(xiàn)麻醉劑、煙霧和一氧化碳之類(lèi)的有害氣味，并對(duì)它們進(jìn)行甄別。

除了谷歌和英特爾這些科技巨頭，英國(guó)和俄羅斯的一些其他公司也在發(fā)力數(shù)字嗅覺(jué)。2019年在倫敦巴比肯中心的一次AI展覽中，科學(xué)家們使用機(jī)器學(xué)習(xí)重現(xiàn)出了已滅絕花朵的氣味，而俄羅斯的技術(shù)效果與英特爾的很像，也是利用人工智能嗅出可能致命的混合氣體。

甚至早在1999年，DigiScents開(kāi)發(fā)的iSmell設(shè)備已經(jīng)能通過(guò)USB連接到電腦，來(lái)重現(xiàn)一些氣味了。

▲iSmell設(shè)備

結(jié)語(yǔ)：數(shù)字嗅覺(jué)逐步向個(gè)性化、定制化推進(jìn)

雖然人們目前對(duì)嗅覺(jué)數(shù)字化的認(rèn)知度不是很高，但是各大廠(chǎng)商已經(jīng)紛紛發(fā)力這一領(lǐng)域，數(shù)字嗅覺(jué)也逐漸成為了AI領(lǐng)域的一個(gè)“小熱門(mén)”。

無(wú)論是將數(shù)字量化用于檢測(cè)，還是將氣味提取出來(lái)，實(shí)現(xiàn)跨時(shí)空的嗅覺(jué)連接，數(shù)字嗅覺(jué)像數(shù)字視聽(tīng)覺(jué)一樣成為了一種趨勢(shì)。

從目前的趨勢(shì)來(lái)看，將嗅覺(jué)數(shù)字化已經(jīng)逐漸從面向企業(yè)到面向個(gè)人，進(jìn)而滿(mǎn)足針對(duì)企業(yè)和個(gè)人更加定制化、個(gè)性化的需求。因此在關(guān)注數(shù)字視聽(tīng)覺(jué)的同時(shí)，也要了解或許在不久的將來(lái)，數(shù)字嗅覺(jué)和味覺(jué)的地位也同樣不可替代。

來(lái)源：VentureBeat、Aryballe、氣味王國(guó)