Создана система передачи запахов по интернету
Расширенная реальность вышла на новый уровень — в Университете штата Огайо разработана система передачи запахов по интернету. IoT-платформа Scentronic на основе искусственного интеллекта описана в журнале Science Advances.
Передача по сети зрительных образов, звуков и даже тактильных ощущений стала обычным делом, дополнение же виртуальной реальности ароматами по-прежнему остается задачей непростой, констатирует инженер-материаловед Чуньюй Ян из Университета штата Огайо, ведущий автор исследования. Отчасти это связано с тем, что запахи — это сложная химия. Если зрение, к примеру, можно разложить на комбинации красных, зеленых и синих пикселей, то, по словам Ян, запахи нельзя разделить на простые и универсальные строительные блоки. Любая попытка превратить ароматы в электронные сигналы должна распознавать сочетания самых разных молекул.
Система Scentronic представляет собой электронный нос, или «e-нос» и генератор запахов, связанные алгоритмами машинного обучения. E-нос состоит из шести сенсоров из оксида олова. Это полупроводники, меняющие сопротивление в результате химических реакций с летучими органическими соединениями.
Снятые с датчиков сигналы оцифровываются. Модель ИИ обучили распознавать характерные сигнатуры запахов пяти разных продуктов и напитков: апельсина, торта, кофе, пива и красного вина. По признанию Ян, это было «самой сложной частью» всего исследования — чтобы набрать достаточно данных для обучения системы, ей пришлось подвергать сенсоры воздействию разных запахов сотни раз.
Исполнительная часть Scentronic — пьезоэлектрический генератор запахов. Он состоит из пяти емкостей с растворами пищевых ароматизаторов, оснащенных ультразвуковыми распылителями с хлопчатобумажными фитилями.
Для экспериментов сделали несколько вариантов конструкции: распылители, нанизанные на ожерелье и браслет, а также закрепленные на ручном устройстве. В тестах ручного устройства 14 добровольцев правильно определяли передаваемые запахи в среднем 73% случаев.
Самым большим, пожалуй, прорывом в этом исследовании стал прототип «цифровой чашки», которая воспроизводит и запах, и вкус. Выглядит это незаметно наступившее будущее так: кружка с водой, на краях которой закреплены генераторы запахов, а в стенках есть камеры с разными вкусами и электромагнитными насосами. Пользователь берет в руки чашку и в действительности, и в виртуальной реальности — и в зависимости от содержимого VR-чашки чувствует соответствующий вкус и аромат (также из пяти вышеперечисленных).
(A) Схема работы цифровой чашки. (B) Разрешенный во времени сигнал управляющих команд, передаваемых из приложения на сервер.
Демонстрации взаимодействия в реальном времени для трех условий выбора виртуального напитка: C) пиво, D) кофе и E) одновременный выбор пива и кофе. Последовательности взаимодействия: a) до захвата, b) во время захвата (активация команды) и c) после отпускания руки (прекращение команды)
Предлагались и другие способы дистанционно генерировать запахи — например, нагревать воск для выделения определенных ароматов и даже напрямую стимулировать нейроны, чтобы создать ощущение запаха. Но Ян утверждает, что ее метод и быстрый, и практичный. Теперь она надеется расширить репертуар системы, чтобы создавать более сложные ароматы.
Технология обладает потенциалом не только в индустрии развлечений — хотя это первое, где она найдет применение. В перспективе разработчица видит Scentronic в медицине. Например, запах еды преображает опыт приема пищи, так что систему можно адаптировать, чтобы сделать рацион солдат или космонавтов более аппетитным. Кроме того, Scentronic может позволить врачам оценивать искажения обоняния у пациентов — например, после вирусных заболеваний или при нейродегенеративных расстройствах.
