От чат към аромат: Следващото съобщение може да има… мирис

Свикнахме да приемаме за нещо напълно естествено, че можем за секунди да изпратим текст, снимка, звук или видео. Само допреди няколко десетилетия и това би звучало почти невероятно. Днес обаче възниква друг въпрос: възможно ли е следващата стъпка да бъде предаването не само на образ и звук, но и на мирис?

На пръв поглед подобна идея звучи футуристично. Но всъщност тя стъпва върху вече съществуващи технологични подходи. Базира се на електронен нос, който посредством газови и химични сензори разпознава летливи съединения и създава цифров еквивалент на съответния аромат.

След това тези данни се обработват и подават към модели за машинно и дълбоко обучение, които се опитват да разпознаят каква точно е миризмата. Следващата стъпка е езиков модел, който не просто получава резултат от класификацията, а може да го преведе на разбираем за човека език и да участва в управлението на процеса. Накрая ароматен генератор получава инструкции как да смеси определени базови есенции, така че да се доближи максимално до първоначално уловения аромат. Именно такава концептуална архитектура се предлага в научната работа.

Изкуствения интелект ще "надушва" и превежда ароматите

Причината тази идея да е толкова интересна е, че тук не става дума просто за още една форма на автоматизация. Мирисът е много по-труден за дигитализиране от текста, изображението и звука. При него не работим само със символи или пиксели, а с реални химични съединения, с летливи вещества, с различни сензорни реакции и с човешко възприятие, което невинаги е еднакво при различните хора. Затова предаването на мирис не може да се реши с една-единствена технология. Нужен е цял свързан процес – улавяне, филтриране, обработка, класификация, описание, възпроизвеждане и
последваща корекция.

Тук идва и ролята на езиковия модел, която според мен е сред най-интересните елементи на цялата концепция. Неговата функция не се изчерпва с това системата да класифицира дадена миризма към определен технически код, а да я представи по начин, който е максимално близък за човека. Така една ароматна композиция би могла да бъде описана например като свеж цитрусов аромат с по-леки пикантни нотки.

Илюстрацията е генерирана с изкуствен интелект по идея на проф. Алдениз Рашидов

Още по-важно е, че човекът може да взаимодейства със системата чрез естествени команди, като например ароматът да стане по-силен, по-сладък или с по-слабо изразена определена нотка. В този контекст изкуственият интелект се превръща в посредник между сензорните данни, алгоритмичната обработка и човешкото възприятие.

"Мирише твърде сладко": Човешката обратна връзка

В представената концепция процесът не е еднопосочен. Не става дума само за улавяне и възпроизвеждане на мирис, а за цял цикъл с обратна връзка. Системата би могла да улови аромат, да го анализира, да го опише, да се опита да го възпроизведе и след това да получи реакция от потребителя. Ако например резултатът е твърде слаб, твърде сладък или с прекалено изразена определена нотка, системата може да получи нови указания и да направи корекция. Точно тази двупосочност прави идеята по-близка до реално интелигентно взаимодействие. Това вече не е просто измерване на средата, а опит тя да бъде превърната в комуникируемо и до известна степен управляемо сетивно възприятие.

Илюстрацията е генерирана с изкуствен интелект по идея на проф. Алдениз Рашидов

Ако трябва да се каже още по-ясно, идеята е изкуственият интелект не само да "надушва" средата в технически смисъл, а да участва в превръщането на миризмата в нов тип цифрово взаимодействие. Ако досега машините основно "виждаха", "чуваха" и "четяха", в бъдеще е възможно да започнат да работят и с едно от най-трудните за технологично пресъздаване човешки сетива - обонянието. Това разкрива далеч по-широки възможности от тези на една любопитна инженерна идея. Отваря възможност за нова форма на връзка между физическия свят, цифровите системи и човека.

За какво ни е нужен електронен нос?

Подобна идея може да бъде приложена в различни сфери. В медицината такива системи биха могли да се използват при анализ на дъха и ранно насочване към определени заболявания, тъй като някои състояния се свързват с характерни летливи съединения. В индустрията те могат да са в помощ при контрола на качеството на храни, напитки, козметика и други продукти. Във виртуалната и добавената реалност това би означавало много по-пълно и реалистично изживяване, защото към образа и звука ще се добави и ароматно усещане. В електронната търговия се открива и още една по-смела перспектива - потребителят да получава ориентировъчна представа за аромата на даден продукт от разстояние.

Не бива да се изключват и приложения, свързани със сигурността и наблюдението на средата, когато определени миризми могат да служат като ранен сигнал за риск или нежелана промяна. Точно тук личи и по-широкият потенциал на идеята. Ако днес дигиталните системи основно обработват текст, образ и звук, в бъдеще е възможно те да започнат да работят и с ароматна информация като част от реалната среда. Това би променило не само отделни приложения, но и самото разбиране за взаимодействие между човека, машината и физическия свят. Казано по друг начин, комуникацията би могла постепенно да стане по-близка до естественото човешко преживяване, в което сетивата не са отделени едно от друго.

Защо това не е лесно?

Разбира се, от подобна научна идея до реално работещо решение има немалко трудности. При миризмите нещата са далеч по-сложни, отколкото при образа и звука, защото те се улавят, описват и възпроизвеждат много по-трудно. Това предполага използване на точни сензори и надеждни модели за разпознаване. Също толкова важна е и добрата интеграция между компонентите на системата. Освен това трябва да се има предвид, че различните хора възприемат ароматите по различен начин, което също поставя допълнителни изисквания. Именно затова в разработката са откроени и основните предизвикателства - от калибрацията на сензорите и точността на разпознаването до естественоезиковия интерфейс, координацията между модулите и персонализацията чрез обратна връзка. С две думи, тук не говорим за лесен технологичен преход, а за сложен интердисциплинарен проблем, в който се срещат химия, сензорика, изкуствен интелект, софтуер и човешко възприятие.

Тук е важно да се уточни и нещо друго. Става дума за концептуална архитектура, а не за напълно завършена и широко приложима технология. Създаването на физически прототип е важна следваща стъпка в тази посока. За целта трябва да бъдат събрани обучаващи данни, да се проведат реални експерименти и системата да бъде доразвита и оптимизирана. Това уточнение е важно, защото науката не се изчерпва с формулирането на идеи. Тя трябва да показва и как тези идеи могат да достигнат до практическо приложение. Именно по такъв път преминава всяка по-сериозна технологична новост.

Новото ниво на връзката човек-машина

Наред с всичко това се очертава и един интересен въпрос. Доскоро свързвахме цифровата комуникация основно с текст, образ, звук и видео. Днес вече можем да си зададем и нещо повече: дали в бъдеще няма да общуваме и чрез аромати? Ако това се случи, взаимодействието между човека и машината ще стане още по-близко до реалното сетивно преживяване. И тогава изкуственият интелект няма просто да обработва информация. Той ще започне да участва и в превеждането на света на усещанията в нова форма на цифрово взаимодействие. А това вече не е просто технологична новост. Това показва, че комуникацията постепенно придобива съвсем нови измерения.

*Проф. д-р инж. Алдениз Рашидов е преподавател в Технически университет – Габрово, катедра "Автоматика, информационна и управляваща техника". Той е директор на Центъра за електронно и дистанционно обучение и ръководител на сектор "Информационно осигуряване" към университета. Научните му интереси са в областта на интернет базираните системи, индустриалните информационни системи и приложението на изкуствения интелект в образованието и научните изследвания. Проф. Рашидов е автор на над 115 научни публикации и е старши член (Senior Member) на IEEE, както и член на IEEE Computer Society и IEEE Robotics and Automation Society.