宾州州立大学的研究团队研发出一款基于人工智能的“电子舌头”,能精准识别食品的酸度、新鲜度,并检测出潜在的有害物质。
研究人员采用离子敏感场效应晶体管(ISFET)作为“舌头”,通过收集液体中的离子数据并转换成电信号,来感知味道。接下来,人工智能(人工神经网络)模拟味觉皮层的功能,对这些电信号进行处理和解析。
起初,研究团队向人工智能提供了大量参数,用于评估液体的酸度。但当人工智能自主定义参数时,其准确性得到了显著提升。“自主学习”能力使“电子舌头”能够区分相似的软饮料或咖啡混合物,检测牛奶是否被稀释,识别变质果汁,甚至检测水中是否存在有害的全氟和多氟烷基物质(PFAS)。
此外,研究者还运用了一种名为Shapley加性解释(SHAP)的方法,来分析神经网络的决策过程。这种方法有助于科学家更好地理解人工智能的工作原理,提高其透明度和可解释性。