示意圖／翻攝自 Shutterstock
「嗅覺」是生物重要的感官知覺，不過現在機器也擁有了嗅覺能力。日本有研究機構訓練人工智慧(AI)學習分辨氣味，系統透過如頭髮一般細小的感知薄膜判別氣味成份，已經能準確「聞出」多種味道。研究團隊將技術應用到不同產業，譬如提供清酒釀造廠更精準的發酵時間；也能利用在水果、水產等難以用肉眼分辨鮮熟度的食物上；還能幫助酪農業挑選乳牛愛吃的清香牧草，未來則期待能聞出癌細胞，提升癌症治療品質。
在人類探索世界過程中，「五感」中感受深刻度，第一是視覺，第二是嗅覺。一般而言，生物普遍擁有嗅覺，而現在，人工智慧(AI)也學會聞東西。
NHK主播 桑子真帆：「很熟悉的味道，薄荷類的香味。」
NHK主播 高瀨耕造：「會讓人放鬆的味道。」
NHK主播 桑子真帆：「對，放在室內聞著很舒服的...是薰衣草啦！」
NHK記者：「現在讓AI來聞一下。」
NHK主播 高瀨耕造 vs. NHK主播 桑子真帆：「這是薰衣草嗎？不是嗎？」
NHK記者：「AI已經有答案了，正確答案就是薰衣草。」
NHK主播 桑子真帆：「薰衣草沒錯嗎？我答對了！太好了。」
當人類還在懷疑自己的鼻子時，AI已經斬釘截鐵地回答出瓶子裡的味道。這小小一片感應裝置就是人工智慧的鼻子，晶片上四小片僅有0.3公釐大小的薄膜，則是AI的嗅覺感受器。
日本物質材料研究機構嗅覺中心長 吉川元起：「感受區大概跟頭髮一樣細。」
透過顯微鏡觀看，當白色的氣味分子接觸到受體時，薄膜會立刻產生變化，根據分子種類，感受膜會有各種不同反應，這些反應轉換為電氣訊號，就像是人類的腦波，AI經過無數次學習，最終懂得聞香辨味。
日本物質材料研究機構嗅覺中心長 吉川元起：「(透過新技術)讓感受度提高大約1百倍，過去被認為難以判定的氣味，將有機會可以被分辨出來。」
目前已知的氣味成分約為40萬種，每種味道的成分組成數量都不同，有些氣味包含了數千種類的分子。人類雖然只擁有大約400個嗅覺受體，卻能辨識一萬種以上不同氣味；而哺乳類動物中，鼻子最靈的就是非洲象，牠們的嗅覺基因多達2千個。研究團隊的終極目標，就是要讓AI超越狗鼻子，當一個「象鼻子」。
NHK記者：「我能聞出來這是柑橘類，但我沒把握分出葡萄柚或橘子的差別。」
日本物質材料研究機構嗅覺中心長 吉川元起：「黑線是葡萄柚，紅線是橘子。」
人鼻子聞不出來的，AI鼻都知道。在相似氣味測試中，AI成功辨別出54種味道。研究單位更與多種產業合作，實測AI嗅覺的實力。
清酒釀酒師：「我聞到了香蕉、蘋果類的果香。釀酒師其實只能靠自我感覺、自我標準去判斷發酵程度。」
釀造清酒的關鍵就是發酵期間，各酒廠都會有自己的釀酒師，用經驗與嗅覺判斷熟成，標準因人而異；AI則以客觀的科學方法判讀發酵狀態，讓清酒釀製品質能有系統的監控。而肉眼難以分辨熟度、鮮度的食物，人工智慧也能透過學習，由氣味辨識出好壞，避免食物中毒或浪費食物，酪農業尤其需要AI的幫助。
農研機構主任研究員 中久保亮：「根本就聞不出來差別，不覺得這些草有什麼問題啊。」
酪農一般會將牧草發酵，拉長存放時間，但保存環境只要不理想，就容易損壞變質，產生乳牛不喜歡、但人類不易察覺的難聞氣味，降低牛隻食慾，也影響牛乳產量與品質，這樣的「NG牛乳」，一年造成日本1700億損失；而AI能夠準確挑出臭掉的牧草，乳牛食量也比以往更多，有助於良好鮮乳的產出。
乳牛牧場經營者 高橋憲二：「自己的感覺跟機器測量結果真的差很多。現在我們多一個乳牛健康飼養的指標，對經營層面也是好事。」
除此之外，研究機構正在訓練AI聞出癌細胞，期待未來也能對癌症醫療有所貢獻。
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更新時間：2021/03/26 19:43