ابتكار خوارزمية ذكية مستوحاة من ذبابة الفاكهة للتعرف على الروائح بدقة عالية

طور باحثون من معهد أوكيناوا للعلوم والتكنولوجيا في اليابان خوارزمية حديثة تهدف للتعرف على الروائح، وذلك مستلهمين الطريقة التي يعالج بها دماغ ذبابة الفاكهة المعلومات الشمية، في خطوة تمهد الطريق لتطوير أنظمة اصطناعية قادرة على التمييز بين الروائح والمواد المختلفة بفاعلية متقدمة.

وأفاد موقع «Tech Xplore» التقني، في تقرير نُقل عن دراسة صدرت في مجلة «Neuromorphic Computing & Engineering»، بأن الخوارزمية المسماة «Spi-Fly» قد أثبتت دقة عالية في تصنيف الروائح، خصوصاً عند اعتمادها على عدد قليل من عينات التدريب، الأمر الذي يجعلها ملائمة للتطبيقات التي تعاني من شح في بيانات التدريب.

وتحاكي هذه الخوارزمية الآلية الحيوية لمعالجة الروائح لدى ذبابة الفاكهة عبر شبكة عصبية تتألف من ثلاث طبقات، حيث تعبر الإشارات لتصل إلى طبقة تضم قرابة ألف خلية عصبية، لا يُحفز منها سوى عدد محدود عند استنشاق أي رائحة، منتجة بذلك نمطاً فريداً يستطيع النظام تمييزه ومقارنته بالروائح المحفوظة لديه مسبقاً.

كما تتفرد «Spi-Fly» بخاصية التعلم المتواصل وإمكانية إدراج روائح جديدة من دون محو البيانات القديمة، مما يسهم في معالجة تحدي «النسيان الكارثي» الذي تعاني منه بعض تقنيات الذكاء الاصطناعي عند اكتسابها معارف جديدة.

وفي سياق متصل، يسعى الباحثون لربط الخوارزمية بأنظمة استشعار مادية للروائح يجري تطويرها داخل جامعة كيل الألمانية، بغية إنتاج «أنف اصطناعي» يتمتع بكفاءة في تحليل الروائح، وتوظيفه مستقبلاً في قطاعات حيوية تشمل مراقبة جودة الهواء واختبار سلامة الأغذية.