Mũi điện tử bắt chước khứu giác của chó

Các nhà khoa học đang tăng cường độ nhạy và khả năng của các thiết bị này bằng cách ghép nối chúng với máy học để bắt chước khả năng diễn giải các mùi hương khác nhau của loài chó.

Tiến sĩ Andreas Mershin, Đại học MIT, thành viên của nhóm nghiên cứu phát triển mũi điện tử.

Thiết bị mới là sự sáng tạo của một nhóm các nhà nghiên cứu quốc tế được phát triển trong vài năm. Nhóm này tinh chỉnh khả năng phát hiện các phân tử khác nhau trong không khí của các cảm biến. Những nỗ lực này đã tiến triển đến mức hệ thống có thể phát hiện và xác định các dấu vết nhỏ của các phân tử với độ nhạy lớn hơn 200 lần so với mũi của chó. Nhưng việc giải thích ý nghĩa của các phân tử đó, như một con chó sẽ làm, thì công nghệ này trước đây chưa làm được.

Tiến sĩ Andreas Mershin, Đại học MIT, tác giả nghiên cứu cho biết: “Những con chó không biết bất kỳ hóa học nào. Chúng không thấy danh sách các phân tử xuất hiện trong đầu. Khi bạn ngửi một tách cà phê, bạn không thấy danh sách tên và nồng độ, bạn chỉ thấy một cảm giác tích hợp. Cảm giác đặc trưng về mùi hương là thứ mà những con chó có thể khai thác”.

Để kết nối các điểm này, nhóm đã xây dựng một thuật toán học máy được đào tạo trên 50 mẫu nước tiểu lấy từ bệnh nhân ung thư tuyến tiền liệt và một nhóm đối chứng. Bằng cách phân tích sự khác biệt về phân tử và sự giống nhau trong không khí xung quanh mỗi bộ mẫu, chương trình sau đó có thể nhận ra các mẫu hợp chất hữu cơ dễ bay hơi đại diện cho bệnh này với độ tin cậy cao.

Tiến sĩ Mershin cho biết: “Chúng tôi biết rằng các cảm biến đã tốt hơn những gì loài chó có thể làm về giới hạn phát hiện. Nhưng trước đây, chúng tôi chưa thể huấn luyện trí thông minh nhân tạo để bắt chước những con chó. Và bây giờ chúng tôi có thể làm được điều này. Chúng tôi đã chứng minh rằng những gì con chó làm có thể được nhân rộng ở một mức độ nhất định".

Trong thử nghiệm tiếp theo, các nhà nghiên cứu cho biết sẽ huấn luyện hệ thống có thể xác định ung thư tuyến tiền liệt với độ chính xác như những con chó, tức ở tỷ lệ thành công hơn 70%.

Cần thêm nhiều nghiên cứu để phát triển hệ thống hơn nữa, nhưng nhóm nghiên cứu hy vọng một ngày nào đó sẽ thu gọn công nghệ này thành một thiết bị dò tìm mùi hương có thể được tích hợp vào điện thoại thông minh, giống như máy ảnh ngày nay.