Ερευνητές από τα Intel Labs και το Πανεπιστήμιο Cornell έχουν αποδείξει τη μοναδική ικανότητα του νευρομορφικού ερευνητικού τσιπ της Intel που ονομάζεται Loihi να μάθει και να αναγνωρίσει επικίνδυνα χημικά. Η έρευνα δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Nature Machine Intelligence που περιγράφει πώς δημιουργήθηκε ένας νευρικός αλγόριθμος από το μηδέν με βάση την αρχιτεκτονική και τη δυναμική των οσφρητικών κυκλωμάτων του ανθρώπινου εγκεφάλου.
Το τσιπ βασίζεται σε μια νευρομορφική αρχιτεκτονική υπολογιστών που εμπνέεται από την τρέχουσα κατανόηση των επιστημόνων για τον ανθρώπινο εγκέφαλο και πώς επιλύει προβλήματα. Είναι ένα κομμάτι υλικού που στοχεύει να μιμηθεί τον τρόπο επεξεργασίας και επίλυσης προβλημάτων του ανθρώπινου εγκεφάλου. Μπορεί να αξιοποιήσει τη γνώση που ήδη διαθέτει για να κάνει συμπεράσματα σχετικά με νέα δεδομένα, βοηθώντας έτσι στην επιτάχυνση της μαθησιακής της διαδικασίας εκθετικά με την πάροδο του χρόνου.
Το τσιπ έχει τη δυνατότητα να αναγνωρίζει κάθε χημική ουσία με βάση την οσμή του από ένα μόνο δείγμα δοκιμής που επίσης χωρίς να διαταράσσει τη μνήμη των μυρωδιών που είχαν μάθει προηγουμένως. Σε σύγκριση με οποιοδήποτε συμβατικό σύστημα αναγνώρισης όπως ένα σύστημα βαθιάς μάθησης που απαιτεί περίπου 3.000 φορές περισσότερα δείγματα εκπαίδευσης για να φτάσει στο ίδιο επίπεδο ακρίβειας, το τσιπ λειτουργεί με ανώτερη ακρίβεια.
Μπορεί να μάθει και να αναγνωρίσει το άρωμα 10 διαφορετικών επικίνδυνων χημικών. Η ομάδα της Intel χρησιμοποίησε ένα σύνολο δεδομένων που αποτελείται από τη δραστηριότητα 72 γνωστών χημικών αισθητήρων στον εγκέφαλο και πώς αντιδρούν στη μυρωδιά κάθε χημικής ουσίας. Τα δεδομένα χρησιμοποιήθηκαν περαιτέρω για να διαμορφώσουν αυτό που η ομάδα ονομάζει «ένα διάγραμμα κυκλώματος βιολογικής οσμής» στο Loihi. Με αυτό, ο Loihi θα μπορούσε να αναγνωρίσει τη νευρική αναπαράσταση κάθε μυρωδιάς και να ταυτοποιήσει κάθε μία, ακόμη και με σημαντική απόφραξη.
Οι οσφρητικές δυνατότητες της Loihi θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν σε νέα ηλεκτρονικά συστήματα μύτης που βοηθούν τους γιατρούς να διαγνώσουν ασθένειες. Επιπλέον, μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ανάπτυξη συστημάτων ανίχνευσης όπλων και εκρηκτικών στα αεροδρόμια. Θα μπορούσε επίσης να χρησιμοποιηθεί για την ανάπτυξη αποτελεσματικών ανιχνευτών καπνού και μονοξειδίου του άνθρακα. Από την ανάλυση της αισθητηριακής σκηνής (κατανόηση των σχέσεων μεταξύ των αντικειμένων που παρατηρείτε) σε αφηρημένα προβλήματα όπως ο σχεδιασμός και η λήψη αποφάσεων, οι ερευνητές σχεδιάζουν περαιτέρω να γενικεύσουν αυτήν την προσέγγιση σε ένα ευρύτερο φάσμα προβλημάτων.