AI技术突破：能否通过“电子舌头”品尝美食？

宾夕法尼亚州立大学的研究团队最近宣布他们成功开发出一种基于石墨烯的电子感应器，该感应器可以模拟并“品尝”不同的味道，例如甜味和咸味。这项创新性的研究有望为人工情感智能领域带来重大的变革，使得人工智能更加接近人类在感知和处理信息方面的能力。

该研究团队的主要目标是将情感智能引入人工智能领域。通常情况下，人工智能系统主要注重数据和逻辑处理，而忽略了人类情感的特征。然而，人类行为非常复杂，涉及到生理需求和心理欲望之间的相互作用。因此，研究团队致力于将情感因素融入人工智能中，使其更具情感智能。

该研究的首席作者Saptarshi Das指出，人类的饮食习惯是情感智能的一个很好的例子，它涉及到生理和心理状态之间的相互影响。人们在选择食物时常常受到味觉的影响，而不仅仅是为了满足生理上的饥饿。这与单纯的生理饥饿是不同的，因为食物选择涉及到个人的喜好和情感体验。

他解释道:“如果给你提供所有可能的食物选择，你会选择自己最喜欢的。你不会选择非常苦的食物，而更可能选择更甜的食物，对吧?”这表明情感因素在饮食选择中起着重要作用，不仅仅是满足生理需求的一种体现。

以下是该研究团队开发的基于石墨烯的电子感应器所能模拟的几种常见味道及其描述：

| 味道 | 描述 ||-------|------------------------------------------|| 甜味 | 带有充满活力和愉悦感的柔和、糖果般的味道 || 咸味 | 含有微妙的咸度，使口感更加丰富 || 酸味 | 带有酸性质的刺激感，类似于柠檬汁或醋的味道 || 苦味 | 具有稍微苦涩的感觉，类似于咖啡或可可的味道 || 鲜味 | 带有充满清新感和自然香味的味道 || 麻辣味 | 同时含有辣椒的辛辣感和麻木感，常见于中华菜肴 |

这项研究为人工情感智能奠定了基础，并在未来有望应用于各种领域，例如人机交互、虚拟现实等。通过赋予人工智能情感智能，我们能够更好地模拟人类感知和决策的过程，从而进一步提升人工智能系统的性能和应用领域的广度。 我们的研究团队开发了一种仿生过程，其中包括了一个电子"舌头"和一个电子"味觉皮层"。这些设备都使用了二维材料制成，这些材料只有一到几个原子的厚度。人工味蕾由微小的基于石墨烯的电子传感器组成，可以检测气体或化学分子。而电路的另一部分采用了能够记忆过去信号的转istor器，这些转istor器是由二硫化钼制成的。这使得我们的研究团队设计出了一个名为"电子味觉皮层"的结构，它连接了生理驱动的"饥饿神经元"、心理驱动的"食欲神经元"和"进食电路"。

例如，当我们的装置检测到盐或氯化钠时，它会感应到钠离子。正如我们的合著者、工程科学与力学博士生Subir Ghosh所解释的那样："这意味着该装置可以'品尝'盐味。"

这种仿生过程足够灵活，可以应用于所有五种主要的味觉类型，包括甜、咸、酸、苦和鲜味。我们相信，这一创新有望应用于智能饮食推荐、个性化餐饮等领域。而我们团队下一步的目标是拓宽电子"舌头"的品味范围，尤其是尝试制造出能够模拟舌上约一万个不同味觉受体的石墨烯设备。

此外，我们计划将电子"舌头"和电子"味觉皮层"整合到一块芯片中，以进一步简化系统。我们相信，这一概念有望扩展到其他感知领域，例如视觉、听觉、触觉和嗅觉情感智能，为未来先进人工智能的发展铺平了道路。

这项研究为人工情感智能的发展提供了令人兴奋的新思路，它将AI系统的智能水平提升到一个新的高度，使其更像人类一样能够感知和回应不同的情感和感觉。

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