А в чем тренд?
Нейроморфные вычисления — это метод обработки данных, который имитирует работу нервной системы человека. В отличие от традиционных вычислений, основанных на двоичных системах и заданных алгоритмах, эта технология воссоздает нейронную архитектуру биологических систем, используя сеть искусственных нейронов и синапсов для более эффективной и интуитивно понятной обработки информации. Используя принципы нейробиологии, исследователи разрабатывают микросхемы и архитектуры, способные выполнять сложные вычисления, потребляя значительно меньше энергии, чем обычные процессоры.
Химикам Национального центра нанонауки и технологий Китайской академии наук удалось создать искусственный язык, который распознает вкусы в жидкой среде. Технология имитирует работу человеческих вкусовых рецепторов.
Из каких материалов создан искусственный язык
Создание нейроморфных компонентов и систем восприятия — сложная задача. Однако ученые Национального центра нанонауки и технологий разработали устройство, способное выполнять как сенсорные, так и вычислительные функции.
Главный элемент искусственного языка — мембраны из оксида графена. Эти ультратонкие углеродные листы выполняют роль молекулярных фильтров: они не отделяют крупные частицы, а замедляют движение ионов, что позволяет устройству распознавать и запоминать вкусы.
Искусственный орган анализирует жидкости, в которых растворенные химические соединения распались на ионы. Проходя через многослойную структуру углеродных пластин, ионы создают паттерны (повторяющиеся последовательности элементов), дающие информацию о вкусовых качествах анализируемого вещества. Система сохраняет полученные данные и помогает точнее распознавать различные вкусы.
Исследователи провели тестирование нового прибора. Искусственный язык смог определить четыре основных вкуса (сладкий, кислый, соленый и горький) с точностью от 72,5 до 87,5%, а для напитков с несколькими вкусовыми профилями (кофе и кока-кола) — с точностью 96%.
Ранее созданные системы обрабатывали всю информацию на внешних компьютерных системах. Технология китайских химиков проводит все измерения и значительную часть обработки данных в жидкости. Такой подход позволяет обрабатывать вкусовые профили в их естественном ионном состоянии.
Где может применяться искусственный язык
Разработка открывает новые возможности в различных сферах. Например, в медицине искусственный язык будет полезен для ранней диагностики заболеваний, оценки эффективности лекарственных препаратов, реабилитации пациентов с нарушениями вкуса после инсультов и неврологических расстройств. В пищевой промышленности технология может повысить точность контроля качества напитков и обеспечить проверку безопасности продуктов питания.
Устройство смогут применять и экологи для мониторинга качества питьевой воды и выявления специфических вкусовых примесей в жидкостях.
Хотя технология демонстрирует потенциал, она не лишена и ограничений. «Нынешний прототип пока слишком велик для реального использования, — объяснили авторы исследования. — Нам необходимо повысить чувствительность сенсоров и снизить энергопотребление системы».
➤ Подписывайтесь на телеграм-канал «РБК Трендов» — будьте в курсе последних тенденций в науке, бизнесе, обществе и технологиях.