Design de perfume da próxima geração: a IA torna possível os aromas personalizados

Gerar o perfume perfeito tem sido uma arte. De perfumes a produtos alimentícios e até produtos de limpeza domésticos, as fragrâncias moldam uma vez que as pessoas experimentam o mundo. Mas por trás de cada novo perfume há um processo que geralmente leva semanas, às vezes meses, envolvendo tentativas, erros e perfumistas especializados. Isso poderá mudar em breve graças a novas pesquisas que combinam perceptibilidade sintético com química.

Uma equipe de cientistas do Institute of Science Tóquio construiu um sistema que pode projetar involuntariamente novos aromas com base em uma vez que as pessoas querem que cheiram. Em vez de depender da experiência humana ou dos anos de treinamento, o sistema usa óleos essenciais, espectrometria de volume e uma técnica de IA conhecida uma vez que rede de divulgação para gerar novas receitas de olência em minutos.

O design da fragrância não é uma tarefa pequena. Os aromas precisam ser atraentes, memoráveis e geralmente correspondem às metas de marca específicas. É mormente importante em indústrias uma vez que perfume, comida e bens domésticos, onde um cheiro pode influenciar fortemente a forma uma vez que as pessoas se sentem em relação a um resultado.

Tradicionalmente, gerar um perfume significa trabalhar em estreita colaboração com perfumistas qualificados que misturam óleos e produtos químicos até que eles atingem a mistura certa. Esse método, embora artístico, pode ser lento e difícil de escalar. Até os especialistas podem precisar de muitas tentativas para corresponder ao cheiro exato que uma empresa deseja.

Agora, uma equipe de pesquisa introduziu uma utensílio que traz automação de supino nível a esse processo criativo. O protótipo, chamado de divulgação generativa de odor ou ogdiffusion, usa uma rede de divulgação generativa – uma técnica de tirocínio de máquina frequentemente usada para gerar imagens ou texto. Nesse caso, o protótipo não cria visuais ou palavras, mas inventa novos cheiros.

“Fornecemos um método rápido, universal e eficiente para geração de fragrâncias”, diz o professor Takamichi Nakamoto, que liderou o estudo. “Ao expulsar a mediação humana e a síntese molecular, construímos uma abordagem totalmente automatizada, simplificada e orientada a dados”.

Para entender uma vez que esse sistema funciona, ajuda a indagar o que ele usa para os ingredientes. A IA começa com dados de espectrometria de volume de 166 óleos essenciais diferentes. Cada óleo vem com informações sobre que tipo de perfume ele transmite – uma vez que citros, floral, picante ou amadeirado. Esses tipos de perfume são chamados de descritores de odor.

Quando alguém entra em um cheiro desejado-digamos uma mistura cítrica de madeira-a IA procura os dados do perfume e constrói um novo perfil químico, publicado uma vez que espectro de volume. Em seguida, calcula quais óleos e quanto de cada um pode ser misturado para corresponder a esse espectro. Oriente operação usa uma técnica chamada mínimos quadrados não negativos, um método geral na ciência de dados para encontrar soluções de melhor ajuste sem usar valores negativos.

O resultado final é uma receita: uma lista de óleos essenciais e suas quantidades que produzirão o cheiro claro. Ele pula a urgência de inventar novas moléculas do zero. Os aromas vêm diretamente de óleos essenciais que já existem.

O protótipo não adivinhe cegamente. Ele constrói esses novos perfis, aprendendo padrões nos dados de espectrometria de volume de óleos conhecidos. O processo de divulgação permite “volver” dados ruidosos em uma sentimento do dedo química estruturada e significativa que represente um novo perfume.

Gerar um perfume em um computador é uma coisa. Consegui -lo combinar as expectativas humanas é outra. Para ver se o sistema deles realmente funcionou, os pesquisadores fizeram dois testes humanos. Em ambos, os participantes julgaram misturas reais com base nas receitas da IA.

No primeiro teste, 14 pessoas participaram de um estudo duplo-cego, onde cheiravam amostras diferentes e tentaram combiná-las com descritores de perfume uma vez que “frutado” ou “floral”. Sem saber qual era quais, os participantes foram capazes de corresponder corretamente às fragrâncias geradas pela IA às categorias pretendidas.

No segundo teste, o grupo foi convidado a rescender duas versões diferentes de um perfume. Um tinha um novo narrador de odor acrescentou – por exemplo, “Minty” – e o outro não. Os participantes podem expor com segurança a diferença e escolher corretamente o com a nota adicionada. Isso confirmou que a IA poderia não somente gerar aromas gerais, mas também ajustá-los a expressar qualidades específicas de perfume.

Esses resultados mostram que o sistema não somente gera aromas – cria os reconhecíveis e precisos. “Até um novato pode gerar um perfume solicitado”, diz Nakamoto. “Isso torna verosímil o teor do dedo perfumado.”

Esse novo método pode mudar muito a maneira uma vez que as pessoas e as empresas projetam fragrâncias. Outros modelos de fragrâncias de IA existem, mas geralmente dependem de conjuntos de dados privados ou ainda exigem ajuda de especialistas humanos. O que diferencia essa abordagem é que ela não depende de dados ocultos ou perfumistas qualificados. Ele usa informações publicamente disponíveis e matemática limpa para edificar cada perfume.

A principal força do protótipo está em sua flexibilidade. Qualquer pessoa – de um empresário de um hobby – pode gerar um novo perfume simplesmente inserindo as qualidades desejadas do cheiro. A IA lida com o resto. Uma vez que funciona com óleos essenciais em vez de moléculas sintéticas, o perfume resultante é fácil de reproduzir usando materiais padrão.

Os pesquisadores acreditam que esse sistema pode reduzir o tempo e o dispêndio necessários para projetar fragrâncias, ajudando as empresas a lançar novos produtos mais rapidamente. Também abre novos caminhos para a exploração criativa. Alguém poderia projetar aromas que combinam com um humor, uma cor ou mesmo uma música – somente descrevendo uma vez que ela deve rescender. “Isso representa um progressão significativo no projeto de olência”, acrescenta Nakamoto.

O impacto dessa IA vai além das garrafas de perfume. Nas indústrias de mantimentos e bebidas, as empresas geralmente tentam recriar o cheiro de frutas frescas, especiarias ou assados. Nos produtos domésticos, o perfume notório pode transformar um spray de limpeza em uma marca favorita. Mesmo experiências digitais – uma vez que jogos ou verdade virtual – podem usar aromas personalizados para aprofundar a submersão.

Ao tornar o design da fragrância mais fácil e preciso, o protótipo OGDiffusion pode levar a novos mercados e produtos. Também permite que pessoas sem habilidades químicas criem aromas de nível profissional, dando mais espaço para inovação e personalização. O horizonte do perfume pode não estar em um laboratório pleno de frascos, mas em dados e algoritmos inteligentes treinados para saber o que cheira muito.

Os resultados da pesquisa estão disponíveis online na revista IEEE Access.