Alexander Wiltschko insieme al suo team Osmo hanno ideato un modello di intelligenza artificiale in grado di descrivere gli odori.
Chi di noi non ha mai sperimentato il potere dell’olfatto nel riportarci indietro nel tempo? L’odore di una torta alle mele può farci tornare a un pomeriggio d’infanzia, mentre il profumo del mare ci riporta alla nostra vacanza al liceo. L’olfatto è un senso unico, in quanto si collega direttamente ai centri emozionali e di memoria del cervello. Con oltre 350 recettori diversi, siamo in grado di percepire una vasta gamma di odori. Tuttavia, a differenza di suoni e immagini, che possono essere descritti utilizzando modelli fisici per confronti quantitativi, l’olfatto è stato un campo di studio complesso per molti anni.
Intelligenza artificiale che sa descrivere gli odori
Il 31 agosto, un gruppo di tredici ricercatori della startup Osmo, un’azienda nata dalla collaborazione con Google Research a Cambridge e finanziata anche dal National Institute of Health degli Stati Uniti, ha pubblicato uno studio di grande rilevanza sulla prestigiosa rivista Science. Questo studio ha segnato la realizzazione della prima “mappa principale degli odori” grazie all’utilizzo dell’intelligenza artificiale. Alexander Wiltschko, CEO della startup Osmo, ha dichiarato: “I computer hanno potuto digitalizzare la vista e l’udito, ma l’olfatto, il nostro senso più profondo e antico, è rimasto inesplorato fino ad ora.” Ha inoltre aggiunto: “Questo studio propone e convalida una nuova mappa dell’olfatto umano basata sui dati, che collega la struttura chimica alla percezione degli odori.”
Come funziona
In modo sorprendente per la comunità scientifica, l’intelligenza artificiale sviluppata da Alexander Wiltschko e il suo team è in grado di anticipare la descrizione semantica degli odori (come “odore di menta”, “odore di aglio” o “odore di caramelle”) basandosi esclusivamente sulla struttura chimica delle molecole. Osmo ha utilizzato reti neurali a grafo, una categoria di machine learning particolarmente adatta a questo compito. Il modello lo hanno addestrato su circa 5.000 diverse molecole odorose, ciascuna descritta da combinazioni di 55 descrizioni semantiche.
L’intelligenza artificiale ha appreso le caratteristiche molecolari che rendono gli odori simili o diversi dalla percezione umana ed è persino in grado di svolgere compiti olfattivi per cui non l’hanno addestrata per prevedere l’intensità di un odore. Questo studio rappresenta il primo passo convincente verso la digitalizzazione dell’olfatto.
Lo studio
Wiltschko e il suo team hanno testato l’intelligenza artificiale mettendo alla prova 15 “annusatori” umani, chiedendo loro di descrivere 323 odori che l’IA non aveva mai incontrato durante la fase di addestramento. L’intelligenza artificiale si è dimostrata all’altezza del compito tanto quanto gli esseri umani. Il prossimo obiettivo di Wiltschko è quello di sviluppare un sistema di intelligenza artificiale in grado di descrivere semanticamente non solo singole molecole, ma anche complesse miscele di odori. Ad esempio, il profumo del caffè è il risultato di una miscela di oltre 100 aromi diversi. Questo studio ha un enorme potenziale per le industrie delle fragranze, del cibo e dei repellenti, oltre a rappresentare un significativo progresso nella comprensione del funzionamento dell’olfatto umano.
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