อัลกอริธึมชนิดนี้สามารถใช้ในการทดสอบคุณภาพอากาศหรือวินิจฉัยภาวะทางการแพทย์ได้
เมื่อพูดถึงการระบุกลิ่น ปัญญาประดิษฐ์ เว็บสล็อต “neuromorphic” จะเอาชนะ AI อื่นๆ ได้มากกว่าแค่จมูก AI ใหม่เรียนรู้ที่จะรับรู้กลิ่นได้อย่างมีประสิทธิภาพและเชื่อถือได้มากกว่าอัลกอริทึมอื่นๆ และแตกต่างจาก AI อื่น ๆ ระบบนี้สามารถเรียนรู้กลิ่นใหม่ ๆ ได้โดยไม่ลืมคนอื่น นักวิจัยรายงานออนไลน์ในวันที่ 16 มีนาคมในNature Machine Intelligence กุญแจสู่ความสำเร็จของโครงการนี้คือโครงสร้าง neuromorphicซึ่งคล้ายกับวงจรประสาทในสมองของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมมากกว่าการออกแบบ AI อื่นๆ
อัลกอริธึมประเภทนี้ซึ่งเชี่ยวชาญในการตรวจจับสัญญาณจาง ๆ ท่ามกลางเสียงพื้นหลังและเรียนรู้งานอย่างต่อเนื่อง สักวันหนึ่งอาจนำไปใช้สำหรับการตรวจสอบคุณภาพอากาศ การตรวจจับของเสียที่เป็นพิษ หรือการวินิจฉัยทางการแพทย์
AI ใหม่นี้เป็นโครงข่ายประสาทเทียมซึ่งประกอบด้วยองค์ประกอบการคำนวณหลายอย่างที่เลียนแบบเซลล์ประสาทเพื่อประมวลผลข้อมูลกลิ่น ( SN: 5/2/19 ) AI จะ “ดม” โดยการอ่านค่าแรงดันไฟฟ้าจากเซ็นเซอร์เคมีในอุโมงค์ลมที่สัมผัสกับกลิ่นต่างๆ เช่น มีเทนหรือแอมโมเนีย เมื่อ AI ได้กลิ่นใหม่ ซึ่งจะกระตุ้นให้เกิดกิจกรรมทางไฟฟ้าในเซลล์ประสาทหรือเซลล์ประสาท ซึ่งระบบจะจดจำและรับรู้ได้ในอนาคต
เช่นเดียวกับระบบการดมกลิ่นในสมองของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม เซลล์ประสาทของ AI บางตัวได้รับการออกแบบให้ตอบสนองต่อการป้อนข้อมูลของเซ็นเซอร์ทางเคมีโดยการปล่อยพัลส์ที่มีเวลาต่างกันออกไป เซลล์ประสาทอื่นๆ เรียนรู้ที่จะจดจำรูปแบบในรอยพับที่ประกอบเป็นลายเซ็นไฟฟ้าของกลิ่น
การตั้งค่าที่ได้รับแรงบันดาลใจจากสมองนี้ทำให้ AI ของระบบประสาทสามารถเรียนรู้กลิ่นใหม่ ๆ
ได้มากกว่าโครงข่ายประสาทเทียมแบบเดิม ซึ่งเริ่มต้นจากเว็บที่มีเซลล์ประสาทที่เหมือนกันและว่างเปล่าที่เหมือนกัน หากโครงข่ายประสาทเทียมเป็นเหมือนทีมกีฬาที่ผู้เล่นกำหนดตำแหน่งและรู้กฎของเกม โครงข่ายประสาทเทียมในขั้นต้นจะเหมือนกับกลุ่มมือใหม่แบบสุ่ม
เป็นผลให้ระบบ neuromorphic เป็นการศึกษาที่รวดเร็วและว่องไวยิ่งขึ้น เช่นเดียวกับที่ทีมกีฬาอาจต้องดูการเล่นเพียงครั้งเดียวเพื่อทำความเข้าใจกลยุทธ์และนำไปใช้ในสถานการณ์ใหม่ Neuromorphic AI สามารถดมกลิ่นตัวอย่างเพียงตัวอย่างเดียวเพื่อรับรู้กลิ่นในอนาคต แม้จะอยู่ท่ามกลางกลิ่นที่ไม่รู้จักอื่นๆ
ในทางตรงกันข้าม กลุ่มผู้เริ่มต้นอาจต้องดูการเล่นหลายๆ ครั้งเพื่อจำลองท่าเต้น — และยังคงลำบากในการปรับตัวให้เข้ากับสถานการณ์การเล่นเกมในอนาคต ในทำนองเดียวกัน AI มาตรฐานต้องศึกษาตัวอย่างกลิ่นเดียวหลายครั้ง และยังอาจจำไม่ได้เมื่อกลิ่นนั้นผสมกับกลิ่นอื่นๆ
Thomas Cleland จาก Cornell University และ Nabil Imam แห่ง Intel ในซานฟรานซิสโก ทดสอบ AI เกี่ยวกับระบบประสาทของพวกเขากับเครือข่ายประสาทเทียมแบบดั้งเดิมในการทดสอบกลิ่น 10 กลิ่น ในการฝึก ระบบนิวโรมอร์ฟิคดมกลิ่นตัวอย่างเพียงตัวอย่างเดียวจากแต่ละกลิ่น AI แบบดั้งเดิมผ่านการฝึกอบรมหลายร้อยครั้งเพื่อเรียนรู้แต่ละกลิ่น ในระหว่างการทดสอบ AI แต่ละตัวได้ดมตัวอย่างโดยที่กลิ่นที่เรียนรู้นั้นมีเพียง 20 ถึง 80 เปอร์เซ็นต์ของกลิ่นโดยรวม ซึ่งเลียนแบบสภาพในโลกแห่งความเป็นจริงซึ่งกลิ่นเป้าหมายมักจะปะปนอยู่กับกลิ่นอื่นๆ neuromorphic AI ระบุกลิ่นที่ถูกต้อง 92 เปอร์เซ็นต์ของเวลา AI มาตรฐานมีความแม่นยำ 52 เปอร์เซ็นต์
Priyadarshini Panda วิศวกรเกี่ยวกับระบบประสาทที่มหาวิทยาลัยเยล รู้สึกประทับใจกับประสาทสัมผัสที่เฉียบแหลมของ AI ในการดมกลิ่นในตัวอย่างที่ยุ่งเหยิง กลยุทธ์การเรียนรู้แบบใช้ครั้งเดียวแล้วทิ้งของ AI ใหม่ยังประหยัดพลังงานมากกว่าระบบ AI แบบเดิม ซึ่ง “มีแนวโน้มที่จะหิวกระหายพลังงานมาก” เธอกล่าว ( SN: 9/26/18 )
ข้อดีอีกอย่างของการตั้งค่า neuromorphic คือ AI สามารถเรียนรู้กลิ่นใหม่ ๆ ต่อไปได้หลังจากการฝึกอบรมครั้งแรกหากมีการเพิ่มเซลล์ประสาทใหม่ลงในเครือข่ายซึ่งคล้ายกับวิธีที่เซลล์ใหม่ก่อตัวขึ้นในสมองอย่างต่อเนื่อง
เมื่อมีการเพิ่มเซลล์ประสาทใหม่เข้าไปใน AI พวกมันจะสามารถปรับให้เข้ากับกลิ่นใหม่ได้โดยไม่กระทบต่อเซลล์ประสาทอื่นๆ เป็นเรื่องที่แตกต่างกันสำหรับ AI แบบดั้งเดิม ซึ่งการเชื่อมต่อของระบบประสาทที่เกี่ยวข้องกับการรับรู้กลิ่นบางอย่างหรือชุดของกลิ่นจะกระจายไปทั่วเครือข่ายในวงกว้างมากขึ้น การเพิ่มกลิ่นใหม่ลงในส่วนผสมอาจรบกวนการเชื่อมต่อที่มีอยู่ ดังนั้น AI ทั่วไปจึงพยายามเรียนรู้กลิ่นใหม่ๆ โดยไม่ลืมกลิ่นอื่น เว้นแต่จะฝึกใหม่ตั้งแต่ต้น โดยใช้ทั้งตัวอย่างกลิ่นดั้งเดิมและกลิ่นใหม่
เพื่อแสดงสิ่งนี้ Cleland และ Imam ได้ฝึกฝน AI neuromorphic และ AI มาตรฐานเพื่อให้เชี่ยวชาญในการจดจำโทลูอีนซึ่งใช้ทำสีและยาทาเล็บ จากนั้นนักวิจัยพยายามสอนเครือข่ายประสาทให้รู้จักอะซิโตนซึ่งเป็นส่วนผสมของน้ำยาล้างเล็บ Neuromorphic AI นั้นเพียงแค่เติมอะซิโตนลงในรายการการรู้จำกลิ่นของมัน แต่ AI มาตรฐานไม่สามารถเรียนรู้อะซิโตนได้โดยไม่ลืมกลิ่นของโทลูอีน ความจำเสื่อม ประเภทนี้เป็นข้อจำกัดที่สำคัญของ AI ปัจจุบัน ( SN: 14/14/19 ) เว็บสล็อต
