Ученые из Университета штата Огайо и китайской Чжэцзянской лаборатории разработали систему, способную распознавать аромат, преобразовывать его в цифровые данные и воспроизводить на расстоянии. Исследование опубликовано в журнале Science Advances. Разработка пока находится на экспериментальной стадии, но она демонстрирует, что передача запахов через интернет может стать частью будущих систем виртуальной и смешанной реальности, онлайн-торговли, телемедицины и цифровых развлечений.
Новая технология состоит из нескольких ключевых компонентов. Первый — электронный нос, то есть набор химических датчиков, способных фиксировать летучие соединения в воздухе. Второй — искусственный интеллект, который анализирует сигналы датчиков и определяет, какой именно аромат находится перед системой. Третий — цифровой канал передачи данных. После распознавания запах преобразуется в набор параметров и отправляется на принимающее устройство. Наконец, специальный генератор ароматов воспроизводит нужную комбинацию веществ. В качестве устройства для воспроизведения исследователи использовали Scentronic. Важно отметить, что система не «пересылает» молекулы запаха от одного человека к другому. Она передает цифровое описание аромата. На принимающей стороне устройство создает похожее ощущение, используя собственный набор ароматических компонентов.
Для первых испытаний ученые выбрали пять достаточно знакомых ароматов: кофе; пиво; красное вино; пирожное; апельсин. Эти запахи отличаются химическим составом и обычно хорошо различаются человеком. При этом каждый из них представляет собой не одно вещество, а сложную смесь летучих соединений. Во время эксперимента 14 добровольцев должны были определить отдельные запахи, воспроизведенные устройством. В среднем участники правильно угадывали аромат примерно в 73% случаев. Исследователи также проверили комбинации из двух ароматов. Среди примеров были сочетания кофе с апельсином и пива с пирожным. При воспроизведении таких комбинаций участники правильно определяли характер запаха приблизительно в 71% случаев.
Система реагировала на сигналы датчиков примерно за 0,6 секунды. Это время требуется для первичной реакции на изменение запаховой среды. Однако полная классификация сложных пищевых ароматов могла занимать от нескольких секунд до десятков секунд. Такая задержка связана с особенностями самих запахов. В отличие от изображения или звука, аромат нельзя мгновенно «снять» одним измерением. Молекулы постепенно распространяются в воздухе, оседают на поверхностях датчиков и затем удаляются из системы. Кроме того, многие запахи имеют близкий химический состав, поэтому искусственному интеллекту приходится анализировать большое количество сигналов.
Фото на обложке: sophia nel/ unsplash
