品味问题:电子舌头揭示 AI 内心想法

宾夕法尼亚州立大学研究人员领导的团队最近开发了一种电子舌头,能够识别类似液体之间的差异,例如含水量不同的牛奶;各种产品,包括苏打水类型和咖啡混合物;果汁变质的迹象;以及食品安全问题的例子。他们发现,当人工智能使用自己的评估参数来解释电子舌头生成的数据时,结果会更加准确。

来源:宾夕法尼亚州立大学

舌头包括一个基于石墨烯的离子敏感晶体晶体管,或可以检测到与人工神经网络相关的化学离子的导电设备,该神经网络在各种数据集上进行了训练。 DAS指出,这些传感器是非官能化的,这意味着一个传感器可以检测到不同类型的化学物质,而不是将特定的传感器专用于每种潜在的化学物质。研究人员为神经网络提供了20个特定参数以进行评估,所有这些参数与样品液体与传感器的电性能的相互作用方式有关。基于这些研究人员指定的参数,AI可以准确检测样品,包括浇水的奶,不同类型的苏打水,咖啡的混合物和多种新鲜水平的多种果汁 - 并在大约一分钟内以超过80%的精度报告其内容。

“在使用人类选择的参数达到合理的准确性之后,我们决定让神经网络通过向原始传感器数据提供原始传感器数据来定义其自己的功绩数字。我们发现,当利用机器衍生的功绩而不是人类提供的机器衍生的数字时,神经网络达到了近乎理想的推理准确性。 “因此,我们使用了一种称为Shapley添加性解释的方法,该方法使我们能够在做出决定后询问神经网络的想法。”

研究人员解释说,可以将这项评估与两个人喝牛奶进行比较。他们俩都可以识别它是牛奶,但是一个人可能认为它已经脱身了,而另一个人认为它仍然是新鲜的2%。即使个人进行评估,也不容易解释为什么不容易解释为什么的细微差别。

材料研究所

NASA的太空技术研究生研究机会赠款支持这项工作。