“神经形态”计算芯片可以“闻”炸药，毒品和疾病

 
一种称为神经形态计算的新兴AI形式已被用来识别炸药，化学武器和麻醉品散发出的气味。
英特尔和康奈尔大学的研究人员通过为英特尔的神经形态测试芯片Loihi配备了神经算法，以模仿您闻到某种东西后大脑中发生的事情，从而取得了突破。这使系统能够从一个样品中识别出每种有害化学物质的气味。
这项研究可以为神经形态计算的广泛应用铺平道路。神经形态计算模仿了大脑的基本机制，可以使机器学习更加高效。
英特尔认为，“电子鼻系统”可以被机场安全部门用来检测武器和爆炸物，可以被警察和边境控制部门用来查找麻醉品，可以被机器人用来监测排放到大气中的气体，并且可以被烟雾探测器的制造商用来改善其安全性。产品。
它甚至可以通过检测狗的气味来改善医疗诊断，方法类似于狗如何闻到疾病。
神经形态计算芯片是如何做到的
当您拿起菠萝闻一闻时，水果中的分子会刺激您鼻子中的嗅觉细胞。这些细胞然后将信号发送到大脑，在那里电脉冲会产生嗅觉。
Loihi芯片使用的算法使用类似的方法。
“我在康奈尔大学的朋友们研究了动物的生物嗅觉系统，并测量了它们闻到气味后大脑中的电活动，”英特尔实验室神经形态计算小组的高级研究人员纳比尔·伊玛姆说。 “根据这些电路图和电脉冲，我们得出了一组算法，并将它们配置在神经形态硅上，特别是在我们的Loihi测试芯片上。”
为了教授该系统，研究人员在一个数据集上对其进行了训练，该数据集包含72个化学传感器对10种有害化学物质(包括丙酮，氨和甲烷)的气味的响应。然后，这些反应被传输到Loihi，硅电路模仿大脑处理气味的方法，以学习每种气味的神经表示。
即使存在强烈的背景干扰，该方法也可以识别每种气味。这在家用烟雾探测器中被证明是非常有用的，该探测器可以检测到气味，但是很难区分它们。
研究团队声称，其识别精度优于其他最新检测方法。其中包括一个深度学习系统，需要每种气味的3000倍以上的训练样本才能达到相同的准确性水平。
神经形态计算能否与深度学习相匹配尚有待观察，但这项研究提供了希望，它很快就会脱离实验室进入实际应用。