Wat is die geur? Een machine kan het vertellen

De computers van vandaag hebben het equivalent van menselijke ogen, oren, monden en ledematen. Waarom niet ook neuzen?

Als het informatie is, kan het worden gedigitaliseerd. En geur is geen uitzondering. Aryballe is een Frans softwarebedrijf dat gebruikmaakt van kunstmatige intelligentie en machine learning om het menselijke reukvermogen na te bootsen. De implicaties voor het bedrijfsleven in het algemeen en de toeleveringsketen in het bijzonder zijn overtuigend.

De technologie van Aryballe is een aspect van biomimicry, dat systemen creëert die zijn gemodelleerd naar hoe het menselijk lichaam werkt. In het geval van geuranalyse gebruikt de software 64 biosensoren bestaande uit peptiden - korte ketens van aminozuren - die de gassen die aanwezig zijn in aroma's detecteren en classificeren.

Elke geur heeft een unieke signatuur, hoewel bepaalde klassen, zoals gras en bomen, nauw verwant zijn. De toepassing van Aryballe hoeft niet altijd zo gevoelig te zijn - het is ontworpen om de geuren te detecteren die zijn geselecteerd door klanten, die afkomstig zijn uit industrieën zoals voedsel en drank, smaakstoffen, geurstoffen en auto's. (In die laatste categorie werken autofabrikanten aan het creëren van geuren die uniek zijn voor hun merk, die op hun beurt zijn afgestemd op de voorkeuren van bepaalde markten en regio's van de wereld.)

Digitale reuktechnologie is ontstaan ​​uit een laboratorium in Grenoble, Frankrijk, waar door de overheid gefinancierde onderzoekers expertise in biochemie en halfgeleiders combineerden om het menselijke reukvermogen na te bootsen, aldus Terri Jordan, executive vice president of global business development bij Aryballe. Aanvankelijk waren de inspanningen gericht op de smaak- en geurindustrie, maar al snel breidden ze zich uit naar een reeks bedrijven waarvoor geur een belangrijke factor is.

De technologie kan zelf geen oordeel vellen over "goede" en "slechte" geuren; het kan ze alleen identificeren volgens de criteria die door klanten zijn vastgesteld. Tegelijkertijd is het ontworpen om meer te weten te komen over menselijke voorkeuren, zowel om aangename geuren te detecteren als geuren die de meeste mensen doen terugdeinzen, zegt Jordan.

Hoewel de 'smaak' van geuren door de klant de voor de hand liggende drijfveer achter de technologie is, vindt het diepere toepassingen in de business-to-business-wereld, vooral in de toeleveringsketen. Jordan noemt het voorbeeld van vanilleleveranciers, waarvoor Aryballe onderscheid kan maken tussen soorten grondstoffen, waaronder natuurlijke en synthetische producten. (Als het op vanille aankomt, kan iedereen die de eerste heeft geroken het verschil bevestigen.) In het proces kan het producenten helpen bepalen welke acceptabele vervangingen zijn wanneer de gebruikelijke toevoerlijnen worden onderbroken.

Traditionele kwaliteitscontrolemaatregelen voor vanille omvatten het gebruik van UV-spectrofotometrie en gaschromatografie. Maar Aryballe zegt dat die methoden betrekking hebben op apparatuur die duur, omvangrijk en onvoldoende gevoelig is. Ze zijn niet altijd in staat om kleine variaties te detecteren die kunnen optreden tussen batches vanilline, het extract van de vanilleboon.

Geurdetectie in het winkelschap is net zo belangrijk. Een supermarktketen in Europa gebruikt de technologie om de versheid van producten te beoordelen, een mogelijkheid die tegenwoordig bijzonder waardevol is, nu de pandemie van het coronavirus het aantal menselijke bedienden dat beschikbaar is om die taak uit te voeren sterk heeft verminderd.

Het geautomatiseerde systeem kan verrassend gevoelig zijn; het kan verschillen detecteren tussen genotypen van meloenen die nog aan de wijnstok staan, zegt Jordan. Toch is het geen partij voor de menselijke neus, vooral niet voor getrainde experts op gebieden als landbouw, wijn en sterke drank. "De menselijke neus heeft honderden van deze sensoren", zegt Jordan. "We hebben tientallen."

De technologie is echter goed genoeg om te voldoen aan de behoeften van veel toeleveringsketens waarvoor geur, zowel goede als slechte, een kritieke zorg is. En het zal waarschijnlijk met de tijd effectiever worden. Jordan zegt dat Aryballe zich nog steeds in de opstartmodus bevindt, met plannen om zijn eerste grootschalige, cloudgebaseerde implementatie in januari te installeren. "We gaan ons personeelsbestand verdubbelen op het gebied van engineering en productposities, maar we komen net op de markt met ons solid-state product", zegt ze.

Jordan verwacht dat het bedrijf "continue vooruitgang" zal boeken in de wetenschap door een combinatie van gepatenteerde peptiden en vooruitgang in machine learning. Ze ziet toekomstige kansen in de gezondheidszorg, met de mogelijkheid om ziekten te diagnosticeren op basis van een monster van menselijke adem.

"Tegenwoordig zijn er solide toepassingen in kernindustrieën", zegt Jordan, "maar we beginnen nog maar net de kracht van de technologie te zien."