Стартап цифрового обоняния Osmo представляет аромат миру искусственного интеллекта в своей революционной научной статье

Aug 25, 2023

КЕМБРИДЖ, Массачусетс, 31 августа 2023 г. /PRNewswire/ -- Компания Osmo, пионер в области искусственного интеллекта и ароматов, опубликовала в журнале Science плодотворную статью под названием «Основная карта запахов объединяет разнообразные задачи человеческого обонятельного восприятия» в сотрудничестве с Центр химических чувств Монелла, Университет Рединга и Университет штата Аризона. Созданная на основе исследований в области машинного обучения, проведенных в Google Research, Osmo объединяет искусственный интеллект и науку обоняния, чтобы дать компьютерам обоняние.

Два вопроса давно интересовали исследователей обоняния: почему молекулы имеют специфический запах и как мы можем предсказать эти запахи на основе их структуры? За последнее столетие скудность данных, отсутствие передовых технологий и восприятие запаха как качественного субъективного опыта ограничили прогресс в ответах на эти вопросы. Но благодаря недавним достижениям в области искусственного интеллекта Osmo смогла решить эти давние проблемы, что стало поворотным моментом в инженерии обоняния.

Используя графовые нейронные сети (GNN), генеральный директор Osmo Алекс Вильчко и его команда создали основную карту запахов (POM), первую в своем роде обобщенную карту запахов, которая может превзойти людей в прогнозировании запахов. Их модель машинного обучения, обученная на наборе данных из 5000 молекул, предсказала запах сотен молекул, запах которых никогда раньше не ощущался, основываясь исключительно на молекулярной структуре. Сравнивая эффективность модели с эффективностью отдельных участников, которые оценивали запахи, используя словарь дескрипторов запахов, она добилась лучших прогнозов консенсуса (среднего значения оценок запаха группы) по сравнению с любым отдельным участником исследования. Ему также удалось идентифицировать десятки пар структурно несходных молекул, которые имели парадоксально схожие запахи, и охарактеризовать широкий спектр свойств запаха, таких как сила запаха и перцептуальное сходство, для 500 000 потенциальных молекул аромата.

«Наша работа представляет собой самый первый шаг к количественной оценке нашего обоняния», — сказал Алекс. «Компьютеры смогли оцифровать зрение и слух, но не обоняние — наше глубочайшее и старейшее чувство. Фундаментальная природа обоняния заключается в том, что оно служит основой выживания человека и играет формирующую роль в наших эмоциях и воспоминаниях, но у нас нет "Мне не удалось разработать систематические методы количественной оценки этого важного чувства. Теперь, когда мы можем контролировать и создавать запахи, мы, наконец, сможем сделать следующий шаг к инновациям в области обоняния, чтобы принести пользу здоровью и благополучию человека".

На основе этого исследования Osmo создала мощную платформу, которая ускоряет поиск среди миллиардов молекул в химическом пространстве, чтобы предсказать запах любой молекулы, которая существует или производится.

«Это момент от нуля до одного для обоняния», — сказал Алекс. «ИИ изменил множество процессов в химическом мире, включая открытие лекарств, но запахи еще не решены. В некотором смысле мы рассматриваем ИИ в открытии лекарств как прецедент того, как ИИ произведет революцию в обонянии. Появление ИИ меняет способ, которым охотники за наркотиками находят новых кандидатов, которые с большей вероятностью добьются успеха в клинике. Мы видим, как ИИ усиливает роль химиков-синтетиков и мастеров-парфюмеров, охотников за ароматами, которые прочесывают множество молекул, чтобы создать ароматы, которые являются неотъемлемая часть нашей жизни».

Двигаясь вперед, Osmo преследует две основные цели для поддержки своей миссии. Парфюмерная индустрия сталкивается с более строгими стандартами и более сложными задачами в области дизайна, поэтому первая цель компании — способствовать открытию новых ароматических ингредиентов, которые являются безопасными, устойчивыми и экологически чистыми. Вторая цель — оцифровать запах. Точно так же, как RGB и частотное картирование открыли мир технологических инноваций для зрения и слуха, Osmo стремится создать цифровые представления запахов, которые изменят то, как мы улавливаем, передаем и запоминаем запахи. Это отражает основную идею Osmo – ускорить эволюцию аромата от эфемерного к стойкому.

Об OsmoЗапущенный в январе 2023 года с финансированием серии A в размере 60 миллионов долларов США под руководством Lux Capital и Google Ventures, Osmo объединяет машинное обучение, науку о данных, психофизику, обонятельную нейробиологию, электротехнику и химию в междисциплинарном подходе к оцифровке запахов. Работа Осмо основана на цифровых исследованиях обоняния, которые команда проверила в Google Research, включая два основных исследования, в которых использовались нейронные сети Graph для прогнозирования запаха молекулы по ее структуре и изучения биологических основ сходства запахов. Компания начала работу на рынке ароматизаторов и ароматизаторов, чтобы создать новое поколение лучших, более безопасных и экологически чистых ароматических молекул. Со временем Osmo планирует работать в таких областях, как общественное здравоохранение и сельское хозяйство, над решениями, которые помогут людям раньше выявлять болезни, быстрее отслеживать пандемии, выращивать больше продуктов питания, ловить порчу продуктов и отгонять насекомых.