Penn State Üniversitesi’nden araştırmacılar, sıvılardaki ince varyasyonları tespit ederek gıda güvenliği ve tazeliğini %95’in üzerinde doğrulukla belirleyebilen yapay zeka destekli bir elektronik dil geliştirdi. Bu yenilikçi teknoloji, gıdaların bozulma seviyelerini ve içeriklerini hızlı bir şekilde analiz etmenin yanı sıra tıbbi teşhislerde de kullanılabilecek.
Gıda güvenliği ve tazeliğinde çığır açan teknoloji
Yeni geliştirilen elektronik dil, süt gibi benzer sıvılar arasındaki küçük farklılıkları tespit edebiliyor ve meyve suları gibi bozulmaya açık ürünlerdeki güvenlik sorunlarını hızlıca belirleyebiliyor. Nature dergisinde yayınlanan çalışmaya göre, elektronik dilin başarısı, yapay zekanın verileri değerlendirme yöntemindeki yeniliklerden kaynaklanıyor.
Araştırmayı yöneten Ackley Mühendislik Profesörü Saptarshi Das, “Bu cihaz, insanların tatları ayırt etme sürecini taklit ediyor, ancak daha geniş bir yelpazede kimyasal analizi mümkün kılıyor,” dedi.
Tat algısına simülasyon
İnsan beynindeki tat korteksini modelleyen araştırmacılar, elektronik dili geliştirmek için yapay sinir ağlarını kullandı. Bu sinir ağı, gıdaların tat, içerik ve bozulma seviyelerini hızlıca analiz ederek tespit yapıyor. Cihaz, grafen bazlı bir iyon duyarlı transistör kullanıyor ve çeşitli sıvı örneklerini saniyeler içinde analiz ediyor.
Araştırmanın ortak yazarlarından Harikrishnan Ravichandran, “Sinir ağı, insan beyninin tatları nasıl işlediğini modelleyerek sıvılar arasındaki küçük farkları doğru bir şekilde tespit etmemizi sağladı,” dedi.
Doğruluk ve güvenilirlik
Araştırmacılar, elektronik dilin doğruluğunu artırmak için sinir ağını kendi değerlendirme parametrelerini oluşturması konusunda eğitti. Bu yaklaşım, cihazın doğruluğunu %95’in üzerine çıkarırken, günlük kullanımda ortaya çıkabilecek varyasyonların etkisini de azalttı.
Araştırmanın bir diğer ortak yazarı Andrew Pannone, “Yapay zekanın, insan tarafından belirlenen parametrelerin ötesinde kendi değerlendirme kriterlerini oluşturmasına izin verdiğimizde, cihazın doğruluk oranı belirgin bir şekilde yükseldi,” dedi.
Ekonomik faydalar
Elektronik dil, kusurlu sensörlerle de yüksek doğrulukla çalışabilmesi sayesinde pratik ve düşük maliyetli üretim süreçlerine olanak tanıyor. Bu özellik, cihazın farklı endüstrilerde yaygın bir şekilde kullanılabileceğini gösteriyor.
Das, “Doğa kusurlarla doludur, ancak yine de sağlam kararlar verebilir. Biz de bu kusurları avantaja çevirebiliyoruz,” dedi.
Tıbbi teşhiste yeni araç
Çalışma, elektronik dilin tıbbi teşhislerde de kullanılabileceğini gösteriyor. Cihaz, sıvılardaki kimyasal farklılıkları analiz ederek hastalıkların teşhisinde yardımcı olabilir.
Destekleyen Kurumlar: Araştırma, NASA’nın Uzay Teknolojisi Lisansüstü Araştırma Fırsatları hibesiyle desteklendi ve Penn State Üniversitesi’nin Mühendislik Bilimi ve Mekaniği Bölümü, Malzeme Araştırma Enstitüsü ve NASA Goddard Uzay Uçuş Merkezi iş birliğiyle yürütüldü.
Kaynak: Nature (DOI: 10.1038/s41586-024-08003-w)
