TDT | Agencies The Daily Tribune – www.newsofbahrain.com بالنسبة للأنف البشري، تفوح رائحة كبريتيد الهيدروجين مثل البيض الفاسد، ورائحة خلات الجيرانيل مثل الورد. لكن مشكلة تخمين رائحة مادة كيميائية جديدة دون الحاجة إلى شمها لطالما حيرت علماء الأغذية وصانعي العطور.
TDT | وكالات
ديلي تريبيون – www.newsofbahrain.com
بالنسبة للأنف البشري، تفوح رائحة كبريتيد الهيدروجين مثل البيض الفاسد، ورائحة خلات الجيرانيل مثل الورد. لكن مشكلة تخمين رائحة مادة كيميائية جديدة دون الحاجة إلى شمها لطالما حيرت علماء الأغذية وصانعي العطور وعلماء الأعصاب على حد سواء.
والآن، في دراسة نُشرت في مجلة "ساينس"، يصف الباحثون نموذجاً للتعلم الآلي يقوم بهذه المهمة. وقد تنبأ النموذج، الذي يسمى "خريطة الرائحة الرئيسية" (Principal Odor Map)، بروائح 500 ألف جزيء لم يتم تصنيعها من قبل، وهي مهمة قد تستغرق من الإنسان 70 عاماً لإنجازها.
تقول إميلي مايهيو، عالمة الأغذية في جامعة ولاية ميشيغان، والتي شاركت في قيادة الدراسة: "إن قدرتنا على تحديد خصائص الجزيئات أصبحت أسرع بأضعاف مضاعفة". يتم تحديد لون الضوء من خلال طوله الموجي، ولكن لا توجد علاقة بسيطة مماثلة بين الخصائص الفيزيائية للجزيء ورائحته.
يمكن لتعديل هيكلي بسيط أن يغير رائحة الجزيء بشكل جذري؛ وعلى العكس من ذلك، يمكن للمواد الكيميائية أن تتشابه في الرائحة حتى مع اختلاف هياكلها الجزيئية. وقد وجدت نماذج التعلم الآلي السابقة ارتباطات بين الخصائص الكيميائية للمواد ذات الرائحة المعروفة (ما يسمى بالمعلوماتية الكيميائية) وروائحها، لكن الأداء التنبئي كان محدوداً.
في الدراسة الجديدة، قام الباحثون بتدريب شبكة عصبية باستخدام 5000 مادة ذات رائحة معروفة للتركيز على 256 سمة كيميائية بناءً على مدى تأثيرها على رائحة الجزيء. يقول بابلو ماير روخاس، عالم الأحياء الحسابي في شركة "آي بي إم ريسيرش"، والذي لم يشارك في الدراسة: "بدلاً من استخدام المعلوماتية الكيميائية القياسية، قاموا ببناء نظامهم الخاص".
ويضيف: "لقد استنتجوا مباشرة الخصائص المتعلقة بالرائحة"، على الرغم من أن كيفية وصول النموذج إلى هذه التنبؤات معقدة للغاية بحيث لا يمكن للإنسان فهمها. ينشئ النموذج خريطة عملاقة للروائح، حيث يتم تحديد إحداثيات كل جزيء من خلال خصائصه الكيميائية.
كما يتنبأ النموذج بكيفية شم الإنسان لكل جزيء، باستخدام 55 تصنيفاً وصفياً مثل "عشبي" أو "خشبي". ومن اللافت للنظر أن المواد ذات الروائح المتشابهة ظهرت في مجموعات على الخريطة، وهي ميزة لم تستطع خرائط الروائح السابقة تحقيقها.
