嗅覺數(shù)字化！AI還原記憶中的味道

　　人類嗅覺的數(shù)字化來了!近日，有業(yè)內(nèi)大佬創(chuàng)立的公司宣布實(shí)現(xiàn)了氣味的遠(yuǎn)程傳送，并開始朝商業(yè)化方向努力。

　　人類嗅覺的數(shù)字化，它來了!

　　當(dāng)今的計(jì)算機(jī)算法，尤其是AI技術(shù)，幾乎已經(jīng)把人類的視覺和聽覺完全虛擬化了。

　　文字和語音的相互轉(zhuǎn)換、文生圖和視頻的效果已經(jīng)出神入化、難辨真假。

　　但同為人類最古老的感官之一，嗅覺卻似乎沒有相應(yīng)的進(jìn)展。

　　——別急，在這么卷的時(shí)代，科研人員不會(huì)遺漏任何東西。下面將要出場(chǎng)的Osmo，已經(jīng)開始應(yīng)用相關(guān)的研究，并朝著商業(yè)化方向努力。

　　Osmo推出的氣味傳送技術(shù)，可以在世界的任何地方捕捉氣味，并在另一個(gè)地方釋放出來。

　　作為一種新的溝通方式，有朝一日，這將賦予數(shù)字世界新的感知，——在新的時(shí)代，計(jì)算機(jī)將能夠產(chǎn)生氣味，就像我們今天生成圖像和聲音一樣。

　　傳送氣味

　　這項(xiàng)技術(shù)能給我們帶來什么?想象一下:

　　你可以在世界任何地方，聞到生長(zhǎng)在你家附近的百合花;

　　參觀完西斯廷教堂，將親人送回家，還能聞到教堂里舊油漆和石膏的氣味;

　　看一部關(guān)于大海和水手的電影時(shí)，可以在劇院聞到海水的咸味。

　　——這些聽起來像是遙遠(yuǎn)的東西，但已經(jīng)在Osmo的實(shí)驗(yàn)室中成為技術(shù)現(xiàn)實(shí)。

　　對(duì)此，有網(wǎng)友表示，“這正是我夢(mèng)寐以求的”。

　　甚至有網(wǎng)友也在進(jìn)行類似的工作:通過傳感器捕捉氣味數(shù)據(jù)、向量化后用于RAG，希望能夠增強(qiáng)LLM的感知。

　　當(dāng)然也有較為煞風(fēng)景的網(wǎng)友:既然什么氣味都能傳，那我放個(gè)屁豈不是......

　　如何實(shí)現(xiàn)?

　　我們今天所知道的數(shù)字世界，大部分都是教計(jì)算機(jī)如何看和聽的結(jié)果。

　　而傳送氣味的原理也類似，——使用環(huán)保分子記錄、分析和再現(xiàn)氣味，這項(xiàng)技術(shù)被命名為Scent Teleportation。

　　Scent Teleportation首先利用傳感器采集薰衣草田的氣味，然后處理器識(shí)別所有正在工作的分子，最后使用特殊的打印機(jī)找到正確的氣味組合來重現(xiàn)它。

　　——之后，你就可以在紐約的一個(gè)實(shí)驗(yàn)室，聞到來自加利福尼亞的花香。

　　Scent Teleportation使用一種稱為氣相色譜質(zhì)譜儀(GC/MS)的分子傳感器，識(shí)別氣味中工作的分子，并使用AI模型和氣味圖譜生成可用于傳送的配方。最后，使用一個(gè)冰箱大小的打印機(jī)來還原氣味。

　　以上的技術(shù)流程，以多篇谷歌Brain等機(jī)構(gòu)的研究為基礎(chǔ)，比如下面這篇:

　　論文地址:https://doi.org/10.1101/2022.09.01.504602

　　而Osmo的創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官Alex Wiltschko，就是這些搞科研的大佬之一。

　　Alex Wiltschko畢業(yè)于哈佛大學(xué)，獲得了神經(jīng)科學(xué)博士學(xué)位，導(dǎo)師為Sandeep R Datta教授。

　　Alex Wiltschko的研究方向?yàn)樾嵊X神經(jīng)科學(xué)，并開發(fā)了下一代高通量行為表型技術(shù)，該技術(shù)已在數(shù)十家頂級(jí)實(shí)驗(yàn)室和制藥公司中使用。

　　2017年，Alex加入Google Research，從事機(jī)器學(xué)習(xí)和生物學(xué)的交叉領(lǐng)域工作。

　　2022年，他創(chuàng)立了Osmo，同時(shí)，作為GV的常駐企業(yè)家，他還加入了生命科學(xué)團(tuán)隊(duì)，專注于推進(jìn)數(shù)字嗅覺領(lǐng)域。

　　Alex Wiltschko曾多次創(chuàng)業(yè)，他職業(yè)生涯的大部分時(shí)間都在探索人工智能的新領(lǐng)域。

　　在加入谷歌之前，Alex與他人共同創(chuàng)立了Syllable Life Sciences(后被Neumora收購)，該公司使用人工智能和計(jì)算機(jī)視覺來破譯肢體語言，以加速臨床前開發(fā)并構(gòu)建更好的疾病治療方法。

　　Alex還是Whetlab(被Twitter收購)的聯(lián)合創(chuàng)始人，早期還自己負(fù)責(zé)coding。

　　作為業(yè)內(nèi)的大佬，Alex Wiltschko也發(fā)表了許多具有影響力的文章。

　　感官地圖

　　如何測(cè)量氣味?氣味是由在空氣中飄蕩、進(jìn)入我們的鼻子并與感覺受體結(jié)合的分子產(chǎn)生的。潛在的數(shù)十億個(gè)分子可以產(chǎn)生氣味，因此很難確定哪些分子會(huì)產(chǎn)生哪些氣味。

　　感官地圖(Sensory map)可以幫助我們解決這個(gè)問題。

　　不過嗅覺是一個(gè)更難破解的問題:分子的變化方式比光子多得多;數(shù)據(jù)收集需要物理上接近(沒有類似的攝像頭);相比之下，人眼只有三個(gè)顏色感覺感受器，而人的鼻子超過有300個(gè)氣味感受器。

　　2019年，Alex Wiltschko參與的谷歌團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一個(gè)圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(GNN)模型，用于探索數(shù)千個(gè)不同分子的例子，每個(gè)例子與它們喚起的氣味標(biāo)簽配對(duì)，例如“牛肉”、“花香”或“薄荷”，以了解分子結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系，以及此類分子具有每個(gè)氣味標(biāo)簽的概率。

　　模型的嵌入空間包含每個(gè)分子的表示，作為固定長(zhǎng)度的向量，根據(jù)氣味描述分子，就像根據(jù)RGB值描述顏色一樣。

　　傳送氣味是第一步，Osmo的下一個(gè)目標(biāo)是傳送各種氣味的組合，比如蘋果和薰衣草的混合。

　　隨著未來技術(shù)的進(jìn)步，嗅覺的數(shù)字化終將走出實(shí)驗(yàn)室，成為我們?nèi)粘Ｉ�活的一部分�?/p>

　　當(dāng)然了，應(yīng)用于全新領(lǐng)域的AI模型也需要全新的數(shù)據(jù)集，包括傳感器和打印機(jī)的改進(jìn)，都是有趣的技術(shù)。

　　Osmo在去年拿到了850萬美元的投資，來自比爾及梅琳達(dá)·蓋茨基金會(huì)(Bill & Melinda Gates Foundation)，另外Alex Wiltschko的老東家Jeff Dean也是公司的投資人之一。

　　將氣味數(shù)字化意味著重構(gòu)數(shù)字世界的感官，同時(shí)將更廣泛的真實(shí)氣味帶入物理領(lǐng)域。這讓我們對(duì)氣味世界有了新的掌握，與我們最古老、最能引起情感共鳴的感官建立新的聯(lián)系。

　　未來，將有數(shù)以百萬計(jì)的人捕捉和分享氣味，或者重新混合來創(chuàng)造自己的氣味。這種創(chuàng)作也會(huì)成為一種新的公共藝術(shù)形式，香水行業(yè)或?qū)�為之顫抖�?/p>