COVID-19 Impact on Pharmaceutical Packaging in Chemicals and Materials Industry

科学家开发人工智能“电子鼻”来嗅出肉类新鲜度

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  • 2020 年 12 月 02 日

说到发明和技术,这份名单总是令人兴奋的,而且不断探索新的创新。科学家开发出一种可以嗅出肉类新鲜度的鼻子。新加坡南洋理工大学领导的科学家团队发明了一种人工嗅觉系统,该系统模仿哺乳动物的鼻子来准确评估肉类的新鲜度,并进行适当的计算和算法。这是生物医学和人工智能科学的结合。电子鼻包含一个条形码,该条形码会随着时间的变化而改变颜色,以响应肉类腐烂时产生的气体,并且有一个由人工智能驱动的智能手机应用程序形式的条形码阅读器。鼻子经过适当的训练,可以识别肉是腐烂的还是新鲜的。电子鼻拥有大量的条形码颜色库,可以根据这些颜色预测肉的新鲜度,然后判断它是否新鲜。人工智能网络有一个完整的神经网络,可以处理命令并遵循算法,像人类一样工作,读取不同颜色的条形码并给出相关结果。

当对一些商业用途产品进行测试以检查其在包装好的鸡肉、鱼肉和牛肉样品上的质量时,这些样品已经陈化并即将腐烂。研究小组发现,为电子鼻提供动力的深度卷积神经网络 AI 算法可以预测肉类的新鲜度,准确率为 98.5%。作为比较,研究小组评估了常用算法的预测准确性,以测量电子鼻中使用的条形码等传感器的响应。这种类型的分析显示总体准确率为 61.7%。

电子鼻的动机

火箭理念背后的动机是通过向消费者确认肉类是否适合食用、是否应该扔进垃圾桶或喂给流浪狗来帮助减少食物浪费。这比最佳食用期标签更准确,新加坡南洋理工大学的研究团队与来自中国、美国和俄罗斯等国的许多科学家合作。有时顾客非常粗心,他们会丢弃食物或产品。条形码可以帮助他们节省资金,确保他们不会丢弃产品,这也有助于保护环境并维持生态系统的循环。条形码的可生物降解和无毒特性有助于获得高新鲜度的食物,我们需要将其纳入更高的供应链。在电子鼻中,条形码中的 20 条条形码充当受体。每条条形码都由壳聚糖制成,壳聚糖是一种嵌入纤维素衍生物的天然糖,并载有不同类型的染料。这些染料与腐烂的肉所释放的气体发生反应,并根据气体的不同类型和浓度而改变颜色,产生独特的颜色组合,作为任何肉的状态的气味指纹。