「電子舌」はロボットが人間のように食べ物を味わえるようにするかもしれない

AI プログラムはすでに触覚、視覚、嗅覚、聴覚などの感覚刺激に反応できる。では、味覚には反応できないのだろうか？ ペンシルベニア州立大学の工学研究者は、いつかそれを実現したいと願っており、その過程で、わずか数原子の厚さのコンポーネントでガスや化学分子を検出できる「電子舌」を設計している。まだ夜食を「渇望」することはできないが、チームは、新しい設計が将来ロボットと連携して、AI の影響を受けた食事の作成、レストランのメニューのキュレーション、さらには人々の味覚を広げるトレーニングにも役立つことを期待している。

残念ながら、人間の食習慣は栄養的に必要なものだけに基づいているわけではありません。味の好みによっても決まります。これは、味覚が脳に不味い、潜在的に有毒な食べ物を避けるように指示するときに役立ちますが、ドーナツやケーキをもう 1 切れ手に取らずにはいられない理由でもあります。この押し引きには、ある程度の心理的認知と発達が必要ですが、これは現在のロボットには欠けているものです。

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「人間の行動は観察するのは簡単ですが、測定するのは困難です。そのため、ロボットでそれを再現し、感情的に知的なロボットにすることは困難です。現時点では、それを実現する現実的な方法はありません。」

工学科学および機械工学の准教授であるサプタルシ・ダス氏は10月4日の声明でこう述べた。ダス氏は先月ネイチャー・コミュニケーションズ誌に発表されたチームの研究結果の責任著者であり、分子を「味わう」ことができるロボットシステムの設計に貢献した。

平らで四角い「電子味覚複合体」を作るために、研究チームは、ガスや化学分子を検知するグラフェンベースのセンサーであるケミトランジスタと、ニューロンをシミュレートできる二硫化モリブデンのメムトランジスタを組み合わせました。この 2 つのコンポーネントは連携して動作し、それぞれの長所を生かして分子入力を「味わう」能力をシミュレートします。

「グラフェンは優れた化学センサーですが、脳の回路を模倣するために必要な回路やロジックには向いていません」と、工学科学と機械工学の大学院生で研究の共著者でもあるアンドリュー・パノン氏は今週のプレスリリースで述べた。「そのため、私たちは二硫化モリブデンを使用しました。これらのナノ材料を組み合わせることで、それぞれの長所を生かし、味覚システムを模倣する回路を作成しました。」

たとえば、塩を分析すると、電子舌はナトリウムイオンの存在を検出し、塩化ナトリウムの摂取を「味わう」ことができます。この設計は、塩味、酸味、苦味、甘味、うま味という 5 つの主要な味覚プロファイルすべてに適用できるほど柔軟であると報告されています。仮説として、研究者は人間の舌にある約 10,000 個の異なる味覚受容体を模倣した同様のグラフェン デバイス アレイを配置することができます。

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「私が思い浮かべる例は、舌を鍛えてワインテイスターになる人たちです。将来的には、さらに優れたワインテイスターになれるよう訓練できるAIシステムが登場するかもしれません」とダス氏は声明で述べた。