Artículo de información
José Carlos Botto Cayo y Abel Marcial Oruna Rodríguez
11 de setiembre del 2023
Un grupo de científicos de la Universidad de Tel Aviv ha logrado dotar a los robots con el sentido del olfato al replicar el sistema olfativo de los seres vivos. Para ello, utilizaron antenas de insectos y algoritmos de inteligencia artificial (IA), logrando una precisión 10.000 veces mayor que otros desarrollos previos en esta área (Rivero, 2023).
Antenas de insectos y redes neuronales profundas
El proyecto fue liderado por Neta Shvil, estudiante de doctorado, junto al Dr. Ben Maoz de la Facultad Fleischman de Ingeniería y los profesores Yossi Yovel y Amir Ayali de la Facultad de Zoología. Todos ellos forman parte de la Escuela Sagol de Neurociencia de la Universidad de Tel Aviv (Rivero, 2023).
El equipo instaló antenas de polillas en la parte frontal de un robot móvil y implementó algoritmos de deep learning o aprendizaje profundo para interpretar las señales eléctricas recibidas por las antenas. De esta forma, el robot es capaz de detectar e identificar diferentes olores presentes en el ambiente que lo rodea (Rivero, 2023).
Los investigadores entrenaron la inteligencia artificial exponiendo al robot a una amplia variedad de fragancias sintéticas, mientras registraba los patrones eléctricos inducidos en las antenas por cada aroma. Con miles de estas «olfateadas», el sistema de IA aprendió a reconocer y distinguir los olores basándose únicamente en las señales recibidas a través de las antenas de insecto (Rivero, 2023).
Este método permitió al robot detectar olores con una precisión 10.000 veces superior a la de previos desarrollos tecnológicos enfocados en dotar de olfato a máquinas. Representa un avance significativo en el campo de la robótica y la inteligencia artificial aplicadas a la percepción de olores.
En busca de la «Shazam del olfato»
El proyecto de la Universidad de Tel Aviv no es el único esfuerzo por replicar el sentido del olfato en robots o dispositivos electrónicos. Otros grupos de investigación también buscan desarrollar sistemas capaces de identificar, categorizar y generar olores y fragancias de forma similar a los humanos y animales (Mullin, 2023).
Uno de los objetivos más ambiciosos en este campo es crear la «Shazam del olfato», un sistema capaz de detectar cualquier olor en el mundo real, reconocerlo, y expresarlo en forma digital (Mullin, 2023).
La startup Osmo, derivada de Google, es uno de los proyectos que persigue este objetivo. Sus investigadores han desarrollado modelos de inteligencia artificial que predicen a qué huele una molécula según su estructura química. De esta forma, han diseñado fragancias completamente nuevas e inéditas para el olfato humano (Mullin, 2023).
Asimismo, utilizando grandes conjuntos de datos, los científicos de Osmo identificaron posibles moléculas para crear repelentes de mosquitos más efectivos y seguros que las alternativas existentes actualmente (Mullin, 2023).
La startup planea licenciar estas creaciones de olores artificiales a empresas de la industria de fragancias, para reinventar el sector. A largo plazo, su objetivo es hacer realidad la «Shazam del olfato»: un sistema capaz de digitalizar cualquier aroma del mundo real para identificarlo, almacenarlo, y permitir su transmisión entre diferentes dispositivos electrónicos (Mullin, 2023).
Precisión asombrosa en la descripción de olores
En un reciente estudio publicado en la revista Science, investigadores de Osmo demostraron que su sistema de inteligencia artificial ya iguala e incluso supera a los humanos en la tarea de identificar olores desconocidos y generar descripciones precisas utilizando un vocabulario similar al empleado por expertos humanos (Veliz Delgado, 2023).
El equipo de Osmo entrenó su modelo de IA expuesto a un extenso conjunto de datos con 5.000 olores conocidos y ampliamente descritos, cada uno asociado a múltiples etiquetas tales como «afrutado», «floral», «especiado», «herbáceo», etc. Luego, pusieron a prueba el sistema presentándole 323 fragancias completamente nuevas y artificiales, nunca antes percibidas por un olfato biológico (Veliz Delgado, 2023).
Para la sorpresa de los propios investigadores, las descripciones verbalizadas por la inteligencia artificial para estos nuevos olores desconocidos se asemejaron notablemente a las respuestas promedio obtenidas de un grupo de 15 voluntarios humanos a los que también se les pidió oler las fragancias y caracterizarlas con palabras. En algunos casos, la IA superó incluso las suposiciones individuales de los participantes (Veliz Delgado, 2023).
Este hito representa un avance potencialmente revolucionario, tanto para aplicaciones prácticas en la industria de las fragancias y alimentos, como para la investigación científica sobre la percepción del olfato en humanos y otras especies animales (Veliz Delgado, 2023).
Los desafíos en el camino hacia la digitalización de olores
A pesar de los rápidos progresos, queda un largo camino por recorrer antes de que la digitalización completa del olfato y los olores sea una realidad en dispositivos electrónicos de uso común. Todavía existen importantes limitaciones técnicas.
Uno de los mayores obstáculos es la conversión de los compuestos químicos volátiles responsables de los olores en señales y bits computarizables. Las máquinas actuales no cuentan con sensores suficientemente precisos para capturar todas las complejidades de una fragancia y transformarla en información procesable (Mullin, 2023).
Tampoco se ha resuelto del todo el problema inverso: cómo reconstruir un olor a partir de señales digitales dentro de un dispositivo electrónico o robot. Harían falta métodos de liberación de sustancias químicas que pudieran recrear fielmente una fragancia codificada (Mullin, 2023).
Por último, aunque la IA ya es capaz de caracterizar y distinguir olores, estos sistemas aún necesitan entrenarse con enormes conjuntos de datos reunidos mediante un esfuerzo manual. Todavía no existe un método automatizado para generar estas bases de conocimiento sin intervención humana (Veliz Delgado, 2023).
Conclusión
A pesar de los desafíos restantes, los rápidos avances en el uso de inteligencia artificial y robótica para analizar, identificar y diseñar olores artificiales resultan sumamente prometedores (Rivero, 2023; Mullin 2023; Veliz Delgado, 2023).
Poco a poco nos acercamos a poder dotar a robots y dispositivos electrónicos con el fascinante sentido del olfato, una capacidad biológica esencial y aún misteriosa. Más allá de aplicaciones prácticas, estos desarrollos también prometen ampliar nuestra comprensión científica sobre el funcionamiento del olfato en humanos y otras especies (Veliz Delgado, 2023).
Queda por ver si algún día seremos capaces de capturar, almacenar y transmitir fragancias con la misma facilidad con la que actualmente manipulamos imágenes y sonidos (Mullin, 2023). Pero los cimientos están puestos para una futura «Shazam del olfato» (Rivero, 2023).
Referencias
Mullin, E. (25 de Enero de 2023). Wired. Obtenido de Descubrir nuevos olores con inteligencia artificial: https://es.wired.com/articulos/startup-utiliza-inteligencia-artificial-para-descubrir-nuevos-olores
Rivero, T. (18 de Enero de 2023). Hipertextual. Obtenido de Que un robot sea capaz de oler es ya una realidad: https://hipertextual.com/2023/01/que-un-robot-sea-capaz-de-oler-es-ya-una-realidad
Veliz Delgado, J. (1 de Setiembre de 2023). RPP. Obtenido de Un sistema de IA puede describir olores tan bien como los humanos : https://rpp.pe/tecnologia/mas-tecnologia/un-sistema-de-ia-puede-describir-olores-tan-bien-como-los-humanos-noticia-1503396
