นักวิจัย Google สอน AI รู้จำกลิ่น

0

เป็นเวลานับหลายทศวรรษที่นักทำน้ำหอมและนักวิทยาศาสตร์พยายามคาดการณ์ถึงความสัมพันธ์ระหว่างโครงสร้างโมเลกุลและกลิ่นของมัน ในขณะที่นักวิจัยสามารถดูความยาวคลื่นของแสงและระบุสีได้ว่าเป็นสีอะไร แต่พอเป็นกลิ่นแล้วนั้น นักวิจัยไม่สามารถดูแค่โมเลกุลและบอกกลิ่นได้ แต่ทีมนักวิจัย Google Brain Team คาดว่า AI จะเข้ามาช่วยในเรื่องนี้ได้

จากงานวิจัยเผยแพร่ทาง Arxiv ทีมนักวิจัยจาก Google ได้อธิบายถึงวิธีการฝึกชุดอัลกอริธึมระบบเรียนรู้โครงข่ายประสาทเทียมด้วยเทคนิคใหม่ที่จะคาดการณ์กลิ่นขนาดโมเลกุลโดยอาศัยโครงสร้างทางเคมี นักวิจัยได้สร้างชุดข้อมูลโมเลกุลราว 5,000 ชุด ที่ระบุโดยนักทำน้ำหอมผู้กำหนดคำบรรยายกลิ่นของแต่ละโมเลกุลที่มีตั้งแต่ “กลิ่นเนย” ไปจนถึง “กลิ่นพืชเมืองร้อน” และ “กลิ่นหญ้า”

ทีมวิจัยใช้ชุดข้อมูลประมาณสองในสามในการฝึก AI (graph neural network หรือ GNN) ให้เชื่อมโยงโมเลกุลพร้อมคำบ่งชี้ที่ได้รับ จากนั้นนักวิจัยใช้กลิ่นที่เหลือทดสอบ AI และ AI ก็ผ่านการทดสอบนั้น โดยสามารถคาดการณ์กลิ่นของโมเลกุลได้ตามโครงสร้างของมัน

อย่างไรก็ดี มีประเด็นที่ต้องพิจารณาอยู่บ้างที่ทำให้ศาสตร์เรื่องกลิ่นเป็นเรื่องไม่แน่นอน เพราะแต่ละคนรับรู้กลิ่นและบรรยายกลิ่นเดียวกันนั้นได้แตกต่างกันออกไป เช่น กลิ่นไม้หรือกลิ่นดิน บางครั้งโมเลกุลมีอะตอมและตัวเชื่อมตัวเดียวกัน แต่ถูกจัดเรียงเป็นภาพสะท้อนในกระจก (mirror image) ก็จะมีกลิ่นที่ต่างกันออกไปโดยสิ้นเชิง ลักษณะเช่นนี้เรียกว่า คู่ไครัล (chiral pairs) ยกตัวอย่างเช่น ยี่หร่าและสเปียร์มินต์ แล้วยิ่งเมื่อผสมกลิ่นเข้าด้วยกันก็จะยิ่งซับซ้อนเข้าไปอีก

แต่ทั้งนี้ นักวิจัย Google เชื่อว่า การฝึก AI ให้เชื่อมโยงโมเลกุลเฉพาะกับกลิ่นของมันนั้นเป็นก้าวแรกที่สำคัญ ซึ่งอาจส่งผลต่อด้านเคมี ความเข้าใจเรื่องโภชนาการของมนุษย์ ระบบประสาทสัมผัส และการผลิตน้ำหอมสังเคราะห์