作者:文乐乐 来源: 中国科学报 发布时间:2024-3-5
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用AI“复刻”消失的气味

 

本报讯 预印本平台arXiv近日公布的一篇论文显示,人工智能(AI)可以根据香水的化学成分修改配方,重新创造出一种香水。有一天,AI可以用一个单独的样本重现稀有的、可能消失的气味,比如特定文化仪式上的熏香,或由于气温上升而变化的森林气味。

挪威科技大学的Idelfonso Nogueira和同事分析了两种现有的香水,并根据香味家族——通常用于描述香水的主观词汇,如“辛辣”或“麝香”,以及香值——某种气味的强烈程度,对它们进行了分类。其中一种香水的“香豆素”香值最高,香豆素是一种类似香草的气味;另一种香水在香味家族的“酒味”中获得了最高的香值。

为了训练神经网络,研究人员使用了一个与特定香味相关的已知分子数据库。随后,AI学会了生成一系列分子,这些分子与样本香水的每个香味家族的气味分数相匹配。

但Nogueira说,仅仅产生这些分子还不足以重现目标香味,因为人们感知气味的方式受到分子与空气或皮肤相互作用时经历的物理和化学过程的影响。喷完香水后,香水的“前调”最明显,但随着分子蒸发,它们会在几分钟内消失,剩下的“基调”可能会持续数天。为了解决这个问题,研究人员选择了AI产生的分子,这些分子能够在与目标香水相似的条件下蒸发。

最后,他们再次使用AI以最大限度地减少原始混合物和AI生成的混合物在香值之间的不匹配。结果显示,其中一种香水的最终配方在“香豆素”和“强烈”方面略有偏差,而另一种香水似乎是非常精确的复制品。

预测一种化学物质的气味非常困难,所以研究人员在训练数据中使用了数量有限的分子。但Nogueira表示,如果数据库包含更多、更复杂的分子,结果可能会更加精确。他建议,可用AI帮助香水行业创造出更便宜、更可持续的香水配方。目前,专家估计,使用传统技术开发一款新香水可能需要3年,每公斤成本高达5万美元。

美国亚利桑那州立大学的Richard Gerkin表示,将AI与物理和化学相结合是这种方法的优势,因为它解释了经常被忽视的微妙之处,比如气味是如何蒸发的。但他说,这一方法的有效性仍有待于在人体研究中得到证实。(文乐乐)

相关论文信息:

https://doi.org/10.48550/arXiv.2402.12134

《中国科学报》 (2024-03-05 第2版 国际)
 
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