Crean ‘lengua electrónica’ para darle sabor humano a la inteligencia artificial

Se está desarrollando una innovadora “lengua electrónica” que potencialmente puede replicar las preferencias humanas por ciertos alimentos.

Investigadores de la Universidad Penn State dicen que este avance se produce cuando los investigadores pretenden integrar la inteligencia emocional, que incluye gustos y aversiones influenciados por el gusto, en la inteligencia artificial (IA).

La IA ha avanzado significativamente a lo largo de los años. Sin embargo, sus modelos actuales ignoran en gran medida la psicología humana, incluidos los matices de la inteligencia emocional.

“El objetivo principal de nuestro trabajo fue cómo podríamos llevar la parte emocional de la inteligencia a la IA”, dice el autor correspondiente Saptarshi Das, profesor asociado de ingeniería, ciencias y mecánica en Penn State, en un comunicado de la universidad.

“La emoción es un campo amplio y muchos investigadores estudian psicología; sin embargo, para los ingenieros informáticos, los modelos matemáticos y diversos conjuntos de datos son esenciales para fines de diseño.

El comportamiento humano es fácil de observar pero difícil de medir y eso dificulta replicarlo en un robot y hacerlo emocionalmente inteligente.

En este momento no existe una manera real de hacer eso”.

Los hábitos alimentarios son un excelente ejemplo de esta inteligencia emocional.

Si bien el hambre es el impulso fisiológico de comer, nuestras elecciones sobre qué comer están influenciadas por nuestro sentido del gusto, un proceso conocido como gustación.

Como explica Das, incluso cuando uno no tiene hambre, el deseo psicológico puede llevarlo a consumir un dulce en lugar de, por ejemplo, un trozo de carne.

“Si eres alguien afortunado de tener todas las opciones de alimentos posibles, elegirás los alimentos que más te gusten“, explica Das.

“No vas a elegir algo que sea muy amargo, pero probablemente pruebes algo más dulce, ¿correcto?”

Para comprender las complejidades del gusto, los investigadores de Penn State observaron la lengua humana, que traduce datos químicos en señales eléctricas enviadas a la corteza gustativa del cerebro.

En esta región del cerebro, redes neuronales complejas dan forma a nuestra percepción del gusto.

Para imitar esto, el equipo creó una “lengua” electrónica utilizando quimitransistores hechos de grafeno para detectar moléculas químicas, combinados con memtransistores construidos con disulfuro de molibdeno.

La “corteza gustativa electrónica” resultante conecta una “neurona del hambre“, una “neurona del apetito” y un “circuito de alimentación“.

“Esto significa que el dispositivo puede ‘probar’ la sal“, dice el coautor del estudio Subir Ghosh, estudiante de doctorado en ingeniería y mecánica.

El equipo utilizó dos materiales 2D distintos para su proyecto.

“Utilizamos dos materiales separados porque, si bien el grafeno es un excelente sensor químico, no es excelente para los circuitos y la lógica, que son necesarios para imitar el circuito cerebral”, dice el coautor del estudio Andrew Pannone, asistente de investigación graduado en ciencias de la ingeniería y mecánica.

“Por eso utilizamos disulfuro de molibdeno, que también es un semiconductor.

Al combinar estos nanomateriales, hemos tomado las fortalezas de cada uno de ellos para crear el circuito que imita el sistema gustativo”.

Esta tecnología no se limita a un gusto.

Se puede adaptar para reconocer todos los perfiles de sabor primarios, desde dulce y salado hasta umami.

De cara al futuro, los investigadores ven numerosas aplicaciones, incluidas dietas diseñadas por IA basadas en preferencias emocionales o sugerencias de comidas personalizadas en restaurantes.

El objetivo inmediato del equipo es ampliar la capacidad de la lengua electrónica.

“Estamos tratando de crear conjuntos de dispositivos de grafeno para imitar los aproximadamente 10.000 receptores gustativos que tenemos en la lengua, cada uno de los cuales es ligeramente diferente en comparación con los demás, lo que nos permite distinguir entre diferencias sutiles en los gustos“, dice Das.

“El ejemplo que se me ocurre es el de personas que entrenan su lengua y se convierten en catadores de vinos.

Quizás en el futuro podamos tener un sistema de inteligencia artificial que puedas entrenar para ser un catador de vinos aún mejor”.

Otros avances se centrarán en la integración de la lengua electrónica y el circuito gustativo en un solo chip.

Más allá del gusto, el equipo prevé ampliar este concepto para incorporar otros sentidos, lo que conducirá a un sistema de inteligencia artificial más holístico y emocionalmente inteligente.

“Los circuitos que hemos demostrado eran muy simples y nos gustaría aumentar la capacidad de este sistema para explorar otros gustos“, explica Pannone.

“Pero más allá de eso, queremos introducir otros sentidos y eso requeriría diferentes modalidades, y tal vez diferentes materiales y/o dispositivos.

Estos circuitos simples podrían refinarse más y replicarse más fielmente el comportamiento humano.

Además, a medida que comprendamos mejor cómo funciona nuestro propio cerebro, eso nos permitirá mejorar aún más esta tecnología”.

Fuente: PennState