Indera penciuman lebih dari sekedar pengalaman menyenangkan; hal ini memainkan peran penting dalam kehidupan kita, mulai dari memastikan keamanan pangan hingga mendeteksi bahaya lingkungan dan membantu diagnosis medis. Penciuman buatan, yang bertujuan untuk meniru kemampuan penting ini, memiliki potensi besar untuk berbagai penerapan, namun menghadapi rintangan utama: mereplikasi kompleksitas hidung manusia secara akurat. Kini, para peneliti di National Institute of Materials Science (NIMS) menyoroti bagaimana sensor kimia mendeteksi bau, membawa kita selangkah lebih dekat ke hidung buatan yang praktis.
Tantangannya terletak pada menciptakan sensor kimia yang cukup sensitif untuk mengidentifikasi dan membedakan molekul bau yang tak terhitung jumlahnya – sebuah tugas yang mirip dengan menguraikan kode yang rumit. Pendekatan tradisional mengandalkan algoritme AI untuk mengklasifikasikan bau berdasarkan respons sensor, tetapi tanpa memahami mengapa AI membuat hubungan tertentu. Sifat ‘kotak hitam’ ini menghambat pengembangan hidung buatan yang benar-benar efektif.
Masukkan AI yang dapat dijelaskan (XAI). Dengan memvisualisasikan titik data mana yang diandalkan AI saat membedakan bau, XAI bertindak seperti seorang detektif, mengungkap logika mendasar di balik keputusannya. Diterapkan pada rangkaian 94 molekul bau dan 14 bahan sensor berbeda, XAI menjelaskan bagaimana reseptor kimia tertentu dalam sensor ini merespons berbagai bau.
Hasilnya sangat mengejutkan: fitur utama yang memicu identifikasi bervariasi tergantung pada kombinasi molekul dan reseptor. Misalnya, senyawa aromatik mengaktifkan reseptor yang mengandung cincin aromatik, sehingga menyoroti prinsip dasar pengenalan penciuman. Penemuan ini membuka jalan untuk merancang sensor yang disesuaikan dengan molekul target tertentu – seperti mengidentifikasi sejumlah kecil gas berbahaya atau bahkan mendeteksi perbedaan halus antar jenis makanan.
Di luar penerapan praktisnya, wawasan XAI menawarkan wawasan tentang kompleksitas penciuman manusia itu sendiri. Dengan mencerminkan cara kerja hidung kita pada tingkat molekuler, penelitian ini dapat mengungkap misteri mendasar tentang cara kita merasakan dan membedakan bau.
Terobosan ini menjanjikan percepatan pengembangan sistem penciuman buatan yang kuat, membuka era di mana teknologi dapat ‘mencium’ secara akurat melalui tantangan yang semakin kompleks – mulai dari memastikan keamanan pangan hingga merevolusi diagnostik medis.
