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Une intelligence artificielle développée par des chercheurs de la Cornell University et d'Intel est capable de discerner les odeurs en imitant le fonctionnement du bulbe olfactif des humains. Cette IA pourrait permettre de mieux comprendre notre propre fonctionnement sensoriel…
Malgré les avancées de la science, le fonctionnement du corps humain recèle encore bien des mystères. L'odorat, par exemple, n'est pas encore pleinement compris.
Cependant, l'intelligence artificielle pourrait nous permettre de mieux comprendre notre propre organisme. Les chercheurs Thomas Cleland de la Cornell University de New York et Nabil Imam d'Intel ont créé une IA basée sur le bulbe olfactif mammifère. Il s'agit de la zone du cerveau chargée du traitement des odeurs.
Cet algorithme imite une partie du bulbe permettant de distinguer les différentes odeurs habituellement présentes dans un mélange de composés dans l'air. La zone en question contient deux principaux types de neurones : les cellules mitrales, et les cellules granulaires.
Les cellules mitrales sont activées quand une odeur est présente, mais ne l'identifient pas. Les cellules granulaires quant à elles apprennent à se spécialiser et à détecter les éléments chimiques dans l'odeur. L'algorithme créé par les chercheurs imite ce processus.
L'intelligence artificielle a été entraînée pour détecter 10 odeurs différentes, dont celle de l'ammoniac et celle du monoxyde de carbone. Pour ce faire, elle a été nourrie à l'aide des données de précédents travaux visant à enregistrer l'activité des capteurs chimiques dans une soufflerie en réaction à ces odeurs.
L'IA reconnaît les éléments chimiques des odeurs pour les discerner
À partir de ces données, l'IA apprend à détecter si une odeur est présente en se basant sur les réactions des capteurs aux éléments chimiques. Elle continue ensuite en l'identifiant en se basant sur les patterns de données. Ainsi, l'IA a un pic d'activité similaire à ceux de l'activité électrique dans le cerveau humain.
À travers cinq cycles d'exposition, l'IA a progressé pour finalement présenter des pics d'activité spécifiques à chaque odeur. Les chercheurs ont ensuite testé la capacité de l'IA à distinguer les odeurs qu'elle connaît parmi d'autres qu'elle n'a pas été entraînée à détecter.
Lorsque les cinq pics d'activité correspondent à ceux produits par les capteurs, on considère que l'odeur est identifiée avec succès. Pour huit des odeurs, l'IA a réussi le test dans près de 100% des cas. Pour les deux autres, sa précision était d'environ 90%.
Pour tester de quelle façon l'IA pourrait identifier les contaminants odorants dans l'environnement, les chercheurs ont ensuite bloqué 80% du signal d'odeur pour imiter des scénarios plus réalistes. Dans ces conditions, la précision de l'algorithme est tombée sous la barre des 30%.
Ainsi, selon Thomas Nowotny de l'Université du Sussex, cet algorithme pourrait bel et bien expliquer la façon dont fonctionne le bulbe olfactif dans le nez humain. Cependant, cet expert estime qu'il faudra sans doute patienter pour que l'IA soit capable de résoudre des problèmes du monde réel, par exemple de détecter des bombes à partir des odeurs qui leur sont associées…
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