'電子舌'或成情感智慧的首要突破
作者：Jamie Oberdick，賓夕法尼亞州立大學
可以說，人工智慧（AI）會感到飢餓嗎？會對特定食物有味覺偏好嗎？雖然當前還不能，但賓夕法尼亞州立大學的一組研究人員正在開發一種新穎的電子舌，模擬味覺對我們的飲食選擇產生的影響，旨在爲更像人類處理訊息的 AI 提供藍圖。人類行爲是復雜的，是生理需求和心理欲望之間的模糊妥協和相互作用。盡管人工智慧近年來取得了巨大進展，但 AI 系統並沒有融入我們的心理智慧。例如，情緒智慧很少被視爲 AI 的一部分。“我們的工作的主要重點是如何將情感部分引入 AI，”賓夕法尼亞州立大學應用力學系副教授、該研究的通訊作者 Saptarshi Das 說道。他還指出，飲食習慣是情感智慧和身心狀態相互作用的典型例子。我們的口感決定了我們基於口味偏好選擇攝入什麼食物，這與生理需求（即飢餓）不同。“假設你很幸運，可以選擇任何食物，那麼你會選擇你最喜歡的食物，”Das 說道。“你不會選擇非常苦的東西，而是更傾向於選擇更甜的食物，對嗎？”由此可見，即使在喫過一頓豐盛的午餐之後仍然會被下午工作場所的巧克力蛋糕所吸引的人可以喫自己喜歡的食物，即使不餓。“如果給你喜歡喫的食物，你會喫下去，盡管你的生理狀態已得到滿足；而如果有人給你一塊肉，你就不會有這種心理需求，不會喫。”
然而研究人員指出，當前關於大腦中與飢餓感知和食欲控制相關的神經回路和分子水平機制仍存在許多問題。不過隨着大腦成像技術的改進，關於這些回路如何在味覺方面起作用的訊息也更多了。人類舌頭上的味覺受體將化學資料轉化爲電訊號，然後透過神經元傳遞到大腦的味覺皮層。大腦皮層的神經元網路使我們對味覺有了自己的感知。研究人員開發了一個簡化的仿生模型，包括一個電子“舌”和一個由二維材料制成的電子“味覺皮層”。這些人工味蕾由稱爲化學電晶體的微小石墨烯電子感測器組成，可以檢測氣體或化學分子。電路的另一部分使用鉬二硫化物制成的“記憶電晶體”，即記憶過去訊號的電晶體。這使得研究人員能夠設計出存取生理驅動的“飢餓神經元”、心理驅動的“食欲神經元”和“飲食電路”的“電子味覺皮層”。
研究人員表示這種過程足夠靈活，適用於所有五種主要的味覺型別：甜、鹹、酸、苦和鮮。他們認爲，這種人工味覺系統擁有廣闊的潛在應用前景，包括基於情感智慧的 AI 飲食，用於減肥以及餐館的個性化餐食供應。研究團隊下一步的目標是拓寬電子舌的味覺範圍。Das 表示：“我們正努力制造一系列石墨烯器件，以模擬我們舌頭上大約有 10,000 個微細差異的味蕾感受器，這使我們能夠區分微小的味道差異。我能想到的一個例子是那些訓練舌頭成爲更好的品酒師的人。也許將來我們可以開發出一個可以培訓成爲更好品酒師的 AI 系統。”他補充說，另一個未來的目標是制作一個整合的味覺晶片，“我們希望在同一晶片上制造舌部和味覺電路，以進一步簡化。”研究人員指出，他們將情感智慧味覺智慧轉化爲其他感官方面（如視覺、聽覺、觸覺和嗅覺）的 AI 方面的研究，還需要不同的模式和材料或裝置。Pannone 說：“雖然我們只展示了非常簡單的電路，但我們想要增加這個系統的容量以探索其他的味道。然而更重要的是，我們希望引入其他感官，這將需要不同的模式、材料和裝置。這些簡單的電路可以得到更多完善，使其更接近人類行爲。此外隨着我們對自己大腦的理解越來越深入，將使我們能夠使這項技術變得更加先進。”
評論
這項研究代表了一項技術突破，將人工智慧引入了情感智慧的領域。迄今爲止，許多 AI 系統都是基於資料驅動和邏輯推理的，卻很少關注我們人類情感和心理狀態對行爲的影響。這項研究的目標是模擬味覺對飲食選擇的影響，作爲感官和情感智慧的一種表現。透過模擬人類的感官和神經回路，研究人員希望爲 AI 系統賦予更像人類的思考方式。
這種技術的潛在應用非常廣泛。基於情感智慧的 AI-curated 飲食計劃可以幫助人們實現減肥目標，並提供個性化的膳食選擇，例如根據使用者的味覺偏好提供餐廳選單建議。此外這項研究還可以爲其他感官智慧的發展提供借鑑，如視覺、聽覺、觸覺和嗅覺。
然而這項研究還處於早期階段，仍面臨許多挑戰。雖然研究人員能夠模擬味覺的基本功能，但要真正實現情感智慧仍需要更多的研究。此外將這項技術應用於其他感官方面也需要解決不同的問題和技術挑戰。
建議
盡管這項研究仍處於早期階段，但它爲開發更智慧的 AI 系統提供了有趣的思路。未來，我們可能會看到更多基於情感智慧的 AI 應用，從改善個人飲食到進一步提升人機互動體驗。
然而我們也應該意識到，情感智慧帶來的同時也可能引發一些倫理和道德問題。例如，基於情感智慧的 AI-curated 飲食計劃是否會剝奪個人的自由選擇權？我們應該如何平衡個性化和自主性之間的關系？這些問題需要我們加以思考和討論。
總之情感智慧是人工智慧發展的一個重要方向，它可以更好地適應人類的情感和心理需求。透過進一步的研究和討論，我們可以探索情感智慧的潛力，並確保其應用符合人類的利益和價值觀。
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