嗅覺之困

鮑宇辰

5年內(nèi)，計(jì)算機(jī)將擁有與人類類似的嗅覺。屆時(shí)，識(shí)別味道將成為設(shè)備的一項(xiàng)基本的能力。

酒駕司機(jī)們最怕遇到警察路檢“吹口氣”，那個(gè)小小的酒精檢測(cè)儀是一個(gè)最常見的利用嗅覺進(jìn)行人機(jī)交互的例子。

要說檢驗(yàn)氣味的機(jī)器早在多年前就已成熟并普及，但氣味識(shí)別只是分支頗多的嗅覺交互中的一個(gè)小部分，而且是相對(duì)簡(jiǎn)單的部分。電腦可以很容易辨別空氣中的某一單一物質(zhì)的化學(xué)成分，但環(huán)境往往是復(fù)雜的，當(dāng)很多種物質(zhì)混合在一起的時(shí)候，電腦就會(huì)被難住。但隨著傳感器的小型化，人們可以使用更多更小的傳感器來分析氣味。

美國(guó)舊金山一家名為Adamant的技術(shù)創(chuàng)業(yè)公司就開發(fā)了一項(xiàng)新的感官技術(shù)，通過添加外設(shè)使你的iPhone具備嗅覺功能。創(chuàng)始人哈米斯介紹說，這一外設(shè)中的“嗅覺芯片”布滿了約2000個(gè)傳感器來分析空氣中的味道，而普通人的嗅覺約等同于400個(gè)這一類型的傳感器，所以這一外設(shè)有著接近狗的嗅覺靈敏度。但是這玩意兒距離面市尚有1年左右的時(shí)間，等到那個(gè)時(shí)候，它或許能讓你意識(shí)到你多年都沒有發(fā)現(xiàn)的口臭。

那么，是什么阻礙了相關(guān)嗅覺的技術(shù)發(fā)展速度？

氣味是一個(gè)不容易量化和研究的對(duì)象。就連這一學(xué)科的基礎(chǔ)科學(xué)——?dú)馕秾W(xué)也都還在籌備建設(shè)階段。它是一個(gè)空白學(xué)科，詞典上即無這一名詞，世界上也無此學(xué)科，更無專著。別看我們的鼻子不大，但是其中的奧妙至今仍朦朦朧朧，沒有被完全揭開。

我們的嗅覺來源于嗅神經(jīng)系統(tǒng)和鼻三叉神經(jīng)系統(tǒng)的共同作用，通過位于鼻腔上方鼻黏膜上的皮膜細(xì)胞和特化的嗅細(xì)胞接受氣味分子刺激，引發(fā)一系列的酶級(jí)聯(lián)反應(yīng)，將特殊的電信號(hào)通過神經(jīng)傳達(dá)到大腦，我們就感受到了氣味。

由于嗅覺是一種化學(xué)反應(yīng)，而化學(xué)本身起步就較晚，研究難度較大，也沒有專門機(jī)構(gòu)進(jìn)行系統(tǒng)地研究。對(duì)氣味的研究是各取所需，分屬于食品、化妝品、偵察、環(huán)保、蟲害的生物防治等不同領(lǐng)域。從這一領(lǐng)域的獲獎(jiǎng)情況就能略窺一二：直至2004年，美國(guó)科學(xué)家理查德·阿克塞爾和琳達(dá)·巴克才因發(fā)現(xiàn)人體“氣味感受器”的大型基因家族而獲得諾貝爾醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)，而這一發(fā)現(xiàn)僅僅是將嗅覺感官研究的大門推開了一點(diǎn)點(diǎn)。

如果拋開氣味學(xué)基礎(chǔ)研究的薄弱，單從技術(shù)角度考慮的話，道理無外乎這些：傳感器尺寸較大不利于放置和攜帶；綜合利用傳感器算法復(fù)雜、計(jì)算量大；人們沒有使用嗅覺功能的傳統(tǒng)等。

隨著材料科學(xué)和集成化的不斷發(fā)展，傳感器已經(jīng)可以做得足夠小、性能足夠強(qiáng)。未來它們還會(huì)更加袖珍，小到可以被安放在任何地方而不打擾我們對(duì)這個(gè)世界的觀察。同時(shí)，拜摩爾定律所賜，經(jīng)歷了眾多18個(gè)月之后，我們?cè)谝苿?dòng)處理器方面有了質(zhì)的飛躍，這些都為在移動(dòng)設(shè)備上搭載嗅覺功能提供了良好的技術(shù)基礎(chǔ)。

那么就剩我們自己對(duì)這一功能的需求了。正如同每次輸入設(shè)備的革命都映射著某一產(chǎn)品的光輝，嗅覺功能也等待著一款偉大的產(chǎn)品帶動(dòng)人們來接受這一功能。Adamant公司的產(chǎn)品或許不錯(cuò)，但它的功能還是太單一、太單薄了。如果它能有一個(gè)后臺(tái)的氣味數(shù)據(jù)庫(kù)，通過嗅覺交互系統(tǒng)對(duì)不同東西的味道進(jìn)行辨別，用味道來辨別不同的人和東西；根據(jù)的已知的氣味進(jìn)行跟蹤和搜索，即刻找到自己喜歡的氣味；甚至如果在氣味本源方面有所突破的話，移動(dòng)設(shè)備內(nèi)甚至可以搭載那些氣味的“原味”，通過按照不同濃度機(jī)型組合可以即時(shí)合成出想要的味道……

這些設(shè)想的實(shí)現(xiàn)離我們已經(jīng)不遠(yuǎn)了。

IBM提出的“認(rèn)知計(jì)算”（Cognitive Computing）概念認(rèn)為，5年內(nèi)，計(jì)算機(jī)將擁有與人類類似的嗅覺。屆時(shí)，識(shí)別味道將成為設(shè)備的一項(xiàng)基本的能力，更重要的是計(jì)算機(jī)將學(xué)會(huì)把味道放置于大環(huán)境中進(jìn)行分析，做出相關(guān)的結(jié)論并采取對(duì)應(yīng)的行動(dòng)。