Aktuální číslo:

2018/9

Téma měsíce:

Zde domov můj

Bude počítač reprodukovat vůně?

 |  5. 4. 1999
 |  Vesmír 78, 207, 1999/4

Virtuální realita, tedy počítačové modely určitých segmentů reálného světa, které mají dávat pokud možno věrnou iluzi světa reálného, zatím z našich smyslů využívá jen tři. Opírá se zejména o vizuální vnímání, které je doplněno akustickými a taktilními (hmatovými) informacemi. Čich a chuť se zatím elektronicky přenášet a zaznamenávat nedaly. Že tomu v dohledné době může být jinak, ukazují výsledky prací v Pacifické severozápadní národní laboratoři v Richlandu ve státě Washington.

P. Keller se spolupracovníky zkonstruoval prototyp elektronického „nosu“, který může zjišťovat řadu vůní a zápachů, informaci o nich uložit v elektronické formě na záznamové médium či přenést na dálku a opět rekonstruovat. Páry látek, které jsou za výrazné vůně odpovědné, lze analyzovat chromatografickými metodami (viz též Vesmír 77, 593, 1998/10). Navrhované zařízení má ale pracovat v reálném čase, to znamená, že musí mít velmi rychlou odezvu, aby výskyt příslušné aromatické látky v daném místě zjistilo téměř okamžitě. Chromatografické metody jsou ale metody sekvenční a bylo by obtížné s nimi pracovat v reálném čase.

Navrhované zařízení proto využívá snímače na bázi tenkých vrstev oxidů cínu, které svoji vodivost mění při kontaktu s různými aromatickými látkami. Snímač může být navržen tak, že má maximální citlivost právě pro danou látku. Vodivost snímače závisí pochopitelně na dalších veličinách, zejména na teplotě a vlhkosti.

Samotný elektronický „nos“ se skládá z matice těchto snímačů (v předváděném prototypu jich bylo jen devět), snímače teploty a snímače vlhkosti. Každý snímač má maximální citlivost pro jinou aromatickou látku. Výstupní signály ze snímačů jsou vedeny na několikavrstvou neuronovou síť. Výstupy této sítě odpovídají třídám, do nichž lze jednotlivé vůně zařadit. Síť se nyní učí pod dohledem zkušeného operátora rozpoznávat jednotlivé vůně. Vstupní snímače jsou vystaveny parám příslušné látky a operátor rozhodne, do které třídy má síť vůni zařadit. Po několika desítkách či stovkách takových experimentů se to síť naučí rozlišovat. Je zřejmé, že nejde o objektivní chemickou analýzu, ale síť se naučí subjektivní klasifikaci jednotlivých vůní tak, jak to cítí operátor. Uvedený prototyp dokázal rozlišovat řadu vůní či zápachů, se kterými se setkáváme v běžném životě (aceton, amoniak, etylalkohol, ocet ad.). Vůně jednotlivých látek rozeznával velmi přesně, vůně směsí již s horší přesností a s mnohem delší dobou učení, podobně jako člověk.

V dalším kroku byly výstupy z neuronové sítě přenášeny na dálku, kde jimi byly buzeny akční členy odpařující příslušné aromatické látky. Takže se vlastně vůně a zápachy snímané na jednom místě daly reprodukovat na jiném místě, popřípadě (při zápisu do paměti) v jinou dobu. Zatím jde o jednoduchý experiment, při němž se přenáší několik základních vůní a zápachů. Nejsou ale zřejmé žádné principiální překážky, které by bránily, aby obdobné zařízení těch vůní přenášelo stovky. (Průměrný člověk je údajně schopen rozeznat asi 500 vůní a zápachů.)

Čtenář, který by se o dané problematice chtěl dovědět víc, najde podrobnější informace na adrese

www.emsl.pnl.gov:2080/proj/neuron/papers/ke.... Nejspíš ale přecejen chvíli potrvá, než bude naše surfování po internetu doprovázeno vůní exotických krajin.

Ke stažení

OBORY A KLÍČOVÁ SLOVA: Počítače, internet

O autorovi

Petr Vysoký

Doc. Ing. Petr Vysoký, CSc., (*1939) vystudoval Elektrotechnickou fakultu ČVUT. Po kratším působení v Ústavu teorie informace a automatizace ČSAV přešel roku 1964 na katedru řídicí techniky Elektrotechnické fakulty ČVUT. Zabýval se adaptivním řízením, obecnou teorií systémů a kybernetikou, biomedicínským inženýrstvím a fuzzy logikou. V letech 1996–2000 vedl laboratoř inženýrsko-medicínské diagnostiky Centra biomedicínského inženýrství ČVUT, kde byl zahájen výzkum vlivu únavy na lidského operátora-řidiče. V současné době se touto problematikou zabývá na Dopravní fakultě ČVUT.

Doporučujeme

Člověk býložravcem

Člověk býložravcem uzamčeno

František Vyskočil  |  3. 9. 2018
Z dvaceti aminokyselin, které naše tělo potřebuje k vytváření životně důležitých bílkovin, si asi osm neumí vyprodukovat samo. Ještě pár vitaminů...
„Archetyp“ pražské kavárny

„Archetyp“ pražské kavárny

Pavel Janoušek  |  3. 9. 2018
Krásnou literaturu lze číst z mnoha důvodů: ze školní povinnosti, pro zábavu i z potřeby vstoupit při četbě do dialogu s někým, kdo mi může...
Století Československa

Století Československa uzamčeno

Jitka Rychtaříková  |  3. 9. 2018
První světová válka za sebou nechala celosvětovou spoušť, v níž vyhasly miliony životů. Ačkoliv přímé vojenské ztráty v Českých zemích (Čechách,...

Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru

Tištěná i elektronická
verze časopisu
Digitální archiv
od roku 1994
Speciální nabídka
pro školy a studenty

 

Objednat předplatné