Geschmack verstehen: KI und die innovative elektronische Zunge

BerlinWissenschaftler haben eine elektronische Zunge entwickelt, die in der Lage ist, verschiedene Geschmäcker präzise zu identifizieren. Dieses Gerät unterscheidet zwischen Flüssigkeiten wie Milch mit unterschiedlichen Wassergehalten und erkennt diverse Sorten von Limonaden und Kaffee. Es kann auch feststellen, wann Fruchtsäfte verderben, und andere Probleme im Bereich der Lebensmittelsicherheit aufdecken. Forscher der Penn State, die ihre Entdeckungen im Fachjournal Nature veröffentlichten, glauben, dass diese Technologie die Art verändern könnte, wie Lebensmittelsicherheits- und medizinische Tests durchgeführt werden.

Der elektronische Gaumen übernimmt bedeutende Aufgaben: Er unterscheidet ähnliche Geschmacksrichtungen in Flüssigkeiten, sortiert verschiedene Produkte wie Kaffeesorten und Limonaden, spürt Anzeichen von Verderb in Fruchtsäften auf und überprüft potenzielle Probleme in der Lebensmittelsicherheit.

Diese Technologie ist bemerkenswert, da sie künstliche Intelligenz nutzt. Die KI analysiert die Daten von den elektronischen Zungensensoren mit hoher Präzision. Ihre Leistung ist effizienter, wenn sie auf eigene interne Regeln zurückgreift, anstatt auf von Menschen gesetzte. Dieses Verständnis darüber, wie KI Entscheidungen trifft, kann zur Weiterentwicklung der KI-Technologie in verschiedenen Branchen beitragen.

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Die elektronische Zunge verwendet ein spezielles Gerät auf Graphenbasis, um chemische Ionen zu erkennen. Dieses Gerät ist mit einem KI-System verbunden. Im Gegensatz zu herkömmlichen Sensoren, die spezifische Merkmale zur Funktion benötigen, kann dieses System eine Vielzahl von Chemikalien mit nur einem Sensor identifizieren. Die KI wird mit verschiedenen Datensätzen trainiert, um die Qualität, Authentizität und Frische verschiedener Substanzen zu erkennen und zu bewerten.

Shapley-Additive-Erklärungen haben die Forschung maßgeblich geprägt. Diese Methode ermöglicht es, die Entscheidungsprozesse von KI nachzuvollziehen, was bisher eine Herausforderung darstellte. Sie zeigt auf, welche Eingabedaten die KI als besonders relevant erachtet. Diese Einsicht ist entscheidend, da KI zunehmend in bedeutenden Bereichen wie Lebensmittelsicherheit und Diagnose von Gesundheitsproblemen integriert wird.

Der elektronische Geschmackssinn kann nicht nur in der Lebensmittelprüfung, sondern auch in medizinischen Tests eingesetzt werden. Da die Sensoren robust und langlebig sind, eignen sie sich für viele Anwendungsbereiche. Forscher entdeckten, dass kleine Mängel in den Sensoren die Ergebnisse nicht beeinflussen, was praktischere und kostengünstigere Optionen ermöglicht. Diese Verbesserung trägt dazu bei, KI-Systeme stabiler und anpassungsfähiger zu machen.