Invention de la première langue d'intelligence artificielle

SadaNews - Une équipe de scientifiques a réussi à concevoir la première langue artificielle capable de détecter et de distinguer les saveurs dans des environnements liquides, reproduisant ainsi avec précision le fonctionnement des bourgeons gustatifs chez l'homme.

 

Selon une étude publiée dans la revue PNAS, cette invention ouvre de vastes perspectives pour le développement de systèmes automatisés avancés destinés à surveiller la sécurité alimentaire et à déceler précocement des maladies par analyse chimique. Elle pourrait également être intégrée dans des équipements de laboratoire pour analyser des échantillons liquides, représentant ainsi une avancée importante vers l'informatique neurale, c'est-à-dire des systèmes d'intelligence artificielle qui simulent le processus d'apprentissage dans le cerveau humain.

Reconnaissance de quatre saveurs

Cette langue artificielle repose sur des membranes ultrafines d'oxyde de graphène, qui agissent comme des filtres moléculaires pour les signatures ioniques des saveurs.

Contrairement aux filtres traditionnels qui séparent les particules plus grosses, ces membranes ralentissent le mouvement des ions, permettant ainsi à l'appareil de reconnaître les saveurs et de les stocker dans sa mémoire après y avoir été exposé.

Lors des expérimentations, l'appareil a réussi à reconnaître quatre saveurs de base : sucré, acide, salé et amer, avec une précision variant de 72,5 % à 87,5 %. La précision a atteint 96 % lors de l'évaluation de boissons multi-saveurs comme le café et le Coca-Cola, car leur structure chimique complexe facilite le processus de distinction pour le système.

Détection et traitement de l'information

C'est la première fois que les propriétés de détection et de traitement de l'information sont combinées dans un même environnement liquide, puisque les systèmes de goût précédents dépendaient d'ordinateurs externes pour le traitement des données, alors que la plupart des composants électroniques se détériorent au contact des liquides, ce qui nécessitait de séparer les fonctions de détection et de traitement.

La nouvelle invention a surmonté cet obstacle en utilisant des membranes d'oxyde de graphène capables d'effectuer les deux fonctions tout en étant immergées dans le liquide.

Le mécanisme de fonctionnement repose sur la dissolution de composés chimiques dans le liquide, où ils se décomposent en ions qui traversent des canaux microscopiques au sein des plaques de carbone, des canaux mille fois plus petits que l'épaisseur d'un cheveu humain.

Ces canaux créent des signatures ioniques distinctives pour chaque saveur, et le système apprend progressivement ces signatures avec l'utilisation répétée, améliorant ainsi sa capacité à distinguer les saveurs, tout comme le cerveau humain apprend à faire la distinction entre des goûts similaires.

Détection précoce des maladies

Les chercheurs ont confirmé que cette technologie offre de vastes potentialités, allant de la détection précoce des maladies par l'analyse des saveurs biochimiques à la détermination des effets des médicaments, en passant par l'aide aux patients ayant perdu le sens du goût à cause de troubles neurologiques ou d'accidents vasculaires cérébraux.

Elle pourrait également être utilisée pour renforcer les tests de sécurité alimentaire et le contrôle qualité dans l'industrie des boissons, ainsi que pour surveiller la qualité de l'eau en identifiant des saveurs chimiques distinctives.

Young Yan, professeur de chimie au Centre national des sciences et technologies du nanomètre en Chine et l'un des auteurs de l'étude, a déclaré que cette découverte propose un nouveau modèle pour la conception d'appareils ioniques inspirés de la nature, capables de fonctionner dans des milieux liquides et de détecter leur environnement tout en traitant des informations simultanément, tout comme le fait le système nerveux humain.