机器学习赋能计算机嗅觉革命:Osmo的气味图谱突破
气味与代码的双重痴迷
12岁的Alex Wiltschko用零花钱购买了人生第一瓶香水Azzaro pour Homme,由此开启了对气味的终生迷恋。这位现任Osmo CEO的科学家坦言:"我的大脑天生为气味而兴奋"。他将对香水的热爱与计算机技术结合,最终开创了数字嗅觉这一新兴领域。
主气味图谱的诞生
Osmo团队的核心突破是构建了"主气味图谱"(Principal Odor Map, POM),其原理类似于视觉领域的RGB色彩模型:
- 数据基础:基于5000个已知气味分子的图神经网络(GNN)训练
- 维度突破:在256维空间中建立分子结构与气味感知的映射关系
- 验证实验:对400种新分子进行盲测,预测准确率超越专业调香师
"这就像通过了气味的图灵测试,"Osmo产品总监Jon Hennek表示。该模型甚至比单个人类评估者更接近专家组的平均判断。
技术实现路径
- 分子编码:将原子作为节点、化学键作为边构建图结构
- 算法创新:利用GNN处理非结构化分子数据,突破传统矩形/网格数据限制
- 跨物种扩展:通过1940年代美国政府蚊虫驱避剂数据库验证模型跨物种预测能力
商业与医疗应用
- 香水工业:开发环保合成香料替代濒危植物提取物
- 疾病诊断:通过"气味指纹"检测癌症等疾病的呼吸标志物
- 公共卫生:与盖茨基金会合作研发新型驱蚊剂,预防疟疾传播
未来愿景
Wiltschko预言计算机将在10-20年内具备完整嗅觉能力,需突破三大技术关卡:
- 气味读取:微型化质谱检测设备
- 气味理解:完善POM的预测模型
- 气味合成:开发安全可控的分子释放系统
目前Osmo已获得6000万美元融资,其技术路线展示了机器学习在跨感官领域的革命性潜力。正如Wiltschko所说:"当我们能数字化玫瑰的芬芳时,人类感知世界的维度将被永久扩展。"
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