近日，賓夕法尼亞州立大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)取得了突破性進(jìn)展，他們成功研發(fā)出一款基于人工智能的先進(jìn)設(shè)備——“電子舌頭”。該設(shè)備在食品安全檢測領(lǐng)域展現(xiàn)出強(qiáng)大的實(shí)力，能夠精準(zhǔn)區(qū)分各類飲品，如軟飲料和咖啡混合物，判斷牛奶是否經(jīng)過稀釋，甚至識別出變質(zhì)的果汁。
“電子舌頭”還具備檢測水中有害的全氟和多氟烷基物質(zhì)(PFAS)的能力，這在當(dāng)前環(huán)境保護(hù)和健康安全日益受到重視的背景下，顯得尤為重要。該設(shè)備運(yùn)用了離子敏感場效應(yīng)晶體管(ISFET)技術(shù)，通過捕捉液體中的離子信息，并將其轉(zhuǎn)化為電信號，以供后續(xù)分析。
研究團(tuán)隊(duì)采用的人工智能系統(tǒng)，模仿了人類大腦中的味覺皮層功能，能夠?qū)@些電信號進(jìn)行深度處理和解讀。在初期實(shí)驗(yàn)中，研究人員為AI系統(tǒng)提供了判斷液體酸度的參數(shù)，其準(zhǔn)確率高達(dá)91%。而隨著研究的深入，當(dāng)AI系統(tǒng)自主定義參數(shù)后，其判斷準(zhǔn)確率更是提升至95%以上。
為了增強(qiáng)“電子舌頭”的決策透明度和可解釋性，研究人員還運(yùn)用了Shapley Additive Explanations方法，對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的決策過程進(jìn)行了詳細(xì)分析。這一舉措不僅有助于人們理解AI的決策機(jī)制，也為該技術(shù)在未來更廣泛領(lǐng)域的應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
此次研發(fā)成果不僅為食品安全和生產(chǎn)領(lǐng)域帶來了革命性的檢測工具，同時(shí)也為醫(yī)學(xué)診斷等領(lǐng)域提供了新的可能。無疑，這款“電子舌頭”充分展示了人工智能在模擬人類感官和處理復(fù)雜信息方面的巨大潛能。
