محققان موسسه علم توکیو (Science Tokyo) با هدف رفع چالشهای طراحی عطر، یک مدل هوش مصنوعی توسعه دادهاند که میتواند خلق عطرهای جدید را بر اساس توصیفکنندههای رایحه تعریفشده توسط کاربر، خودکار کند. این مدل از پروفایلهای طیفسنجی جرمی روغنهای اساسی و توصیفکنندههای بوی مربوطه برای تولید ترکیبات روغن اساسی برای رایحههای جدید استفاده میکند.
این پیشرفت میتواند یک تحول اساسی برای صنعت عطر باشد و از آزمون و خطا فراتر رفته و تولید سریع و مقیاسپذیر عطر را ممکن سازد. یافتهها در مجله IEEE Access منتشر شده است.
طراحی عطرهای جدید در صنایعی مانند عطرسازی، غذا و محصولات خانگی بسیار مهم است، زیرا رایحه به طور قابل توجهی بر تجربه کلی این محصولات تأثیر میگذارد. با این حال، ایجاد عطر به روش سنتی میتواند زمانبر باشد و اغلب به مهارت و تخصص عطرسازان متخصص بستگی دارد. این فرآیند معمولاً چالشبرانگیز و پرزحمت است و برای دستیابی به رایحه مورد نظر به آزمایش و خطای زیادی نیاز دارد.
برای خودکارسازی این فرآیند، یک تیم تحقیقاتی به رهبری پروفسور تاکامیچی ناکاموتو از Science Tokyo، یک مدل هوش مصنوعی به نام انتشار مولد بو (Odor Generative Diffusion یا OGDiffusion) توسعه دادند. این مدل از شبکههای انتشار مولد (generative diffusion networks)، نوعی مدل یادگیری ماشین استفاده میکند که با معکوس کردن یک فرآیند نویزدهی که توسط دادههای موجود اطلاعرسانی میشود، یاد میگیرد محتوای جدید ایجاد کند.
این مدلها در حال حاضر به طور گسترده برای تولید تصاویر و متن استفاده میشوند و این تیم این فناوری را برای ایجاد عطرهای جدید تطبیق داده است.
این سیستم با تجزیه و تحلیل پروفایلهای شیمیایی (دادههای طیفسنجی جرمی) از 166 روغن اساسی که با نه توصیفکننده بو (مانند "مرکبات" یا "چوبی") برچسبگذاری شدهاند، کار میکند.
وقتی کاربران ویژگیهای رایحه مورد نظر را مشخص میکنند، هوش مصنوعی یک پروفایل شیمیایی (طیف جرمی) متناظر تولید میکند که با آن توصیفکنندهها مطابقت دارد. سپس با استفاده از یک روش ریاضی به نام کمترین مربعات غیرمنفی، میزان روغنهای اساسی مورد نیاز برای بازسازی آن رایحه را محاسبه میکند.
ناکاماتو توضیح میدهد: "شبکه انتشار ما از الگوهای موجود در دادههای طیفسنجی جرمی روغنهای اساسی برای تولید پروفایلهای رایحه جدید به روشی کاملاً خودکار، ساده و دادهمحور استفاده میکند و در عین حال خروجی داده با کیفیت بالا را حفظ میکند. با حذف مداخله انسانی و سنتز مولکولی از این فرآیند، ما یک روش سریع، عمومی و کارآمد برای تولید عطر ارائه میدهیم."
در حالی که مدلهای تولید عطر مبتنی بر هوش مصنوعی موجود توسعه یافتهاند، آنها به مجموعههای داده اختصاصی متکی هستند و هنوز به ورودی متخصص نیاز دارند. مزیت اصلی روش جدید، توانایی آن در خودکارسازی کامل ایجاد عطرهای جدید است. علاوه بر این، از آنجا که این سیستم عطرهایی را بر اساس دستور العملهای روغن اساسی تولید میکند، به راحتی میتوان رایحه نهایی را بازسازی کرد.
علاوه بر این، این تیم آزمایشهای حسی انسانی را برای ارزیابی اینکه آیا عطرهای تولید شده توسط هوش مصنوعی با پروفایلهای رایحه مورد نظر مطابقت دارند یا خیر، انجام داد. در یک آزمایش دوسوکور، 14 شرکتکننده وظیفه داشتند عطرهای تولید شده توسط هوش مصنوعی را با توصیفکنندههای مناسب (مانند "مرکباتی" یا "گلی") مطابقت دهند.
شرکتکنندگان به طور مداوم قادر به شناسایی عطر صحیح بودند، که نشان میدهد این سیستم میتواند عطرهایی تولید کند که انتظارات افراد را برآورده کند. در آزمایش دیگری، شرکتکنندگان بین دو عطر تمایز قائل شدند: یکی برای بیان یک توصیفکننده بوی خاص اضافی و دیگری یک عطر اصلی بدون آن توصیفکننده.
آنها به طور قابل اعتمادی عطری را انتخاب کردند که با توصیفکننده هدف مطابقت داشت، که نشان میدهد این مدل پروفایلهای رایحه واضح و قابل شناسایی تولید میکند.
مدل ناکاموتو - که اولین نوع خود است - نویدبخش آیندهای است که در آن هوش مصنوعی طراحی رایحه را متحول میکند. ناکاموتو اظهار میدارد: "این رویکرد نشاندهنده پیشرفت قابل توجهی در طراحی رایحه است."
وی در ادامه میگوید: "با خودکارسازی تولید طیفهای جرمی مربوط به پروفایلهای بوی مورد نظر، شبکه OGDiffusion یک روش کارآمدتر و مقیاسپذیرتر برای ایجاد عطر ارائه میدهد. علاوه بر این، حتی یک فرد مبتدی نیز میتواند یک رایحه مورد نظر را برای ایجاد محتوای دیجیتالی معطر ایجاد کند."
به طور خلاصه، این روش نوآورانه امکان طراحی سریعتر و انعطافپذیرتر رایحه را فراهم میکند و کاربردهای بالقوهای در صنایع مختلف دارد. مدل OGDiffusion با استفاده از هوش مصنوعی برای تولید رایحه، نشان میدهد که رایانهها میتوانند در واقع حس بویایی برای خلاقیت داشته باشند.
اطلاعات بیشتر:
Manuel Aleixandre et al, Generative Diffusion Network for Creating Scents, IEEE Access (2025). DOI: 10.1109/ACCESS.2025.3555273
Journal information: IEEE Access
ارائه شده توسط موسسه علم توکیو
Citation: Generative AI masters the art of scent creation (2025, April 23) retrieved 24 April 2025 from https://techxplore.com/news/2025-04-generative-ai-masters-art-scent.html
This document is subject to copyright. Apart from any fair dealing for the purpose of private study or research, no part may be reproduced without the written permission. The content is provided for information purposes only.