人工智能味觉系统_概念、结构与方法VIP免费

收稿：2005年3月，收修改稿：2005年5月!国家自然科学基金项目资助（No.30060025）!!通讯联系人e-maiI：spdeng@hzic.edu.cn人工智能味觉系统：概念、结构与方法!黄赣辉l，2邓少平2!!（l.南昌大学食品科学教育部重点实验室南昌330047；2.浙江工商大学感官科学实验室杭州3l0035）摘要本文将传统的味觉传感器、人工味觉、电子舌等研究统一纳入人工智能味觉的框架中，提出了人工智能味觉的概念、结构及方法学问题。在传统分析科学中，非特异性感应是一个极力避免的现象，而交互感应传感器阵列则是将其作为基本出发点，设计构建成一个优化的组合，使得人工智能化学感受在技术上得以实现，交互感应理论和技术也因此成为其核心概念。作为一种仿生感觉技术，人工智能味觉系统是由交互感应电极及阵列、自学习专家数据库和智能模式识别三部分构成；电位法和伏安法是两类主要的传感方法；传感器材料包括贵金属及稀土金属、类脂/聚合物、硫属玻璃、导电聚合物以及其它如碳糊、酞菁、普鲁士蓝等；主成分分析和人工神经网络是智能识别过程中主要的模式识别工具。导电聚合物修饰电化学传感器和多技术联用分析方法目前已成为人工智能味觉系统研究的两个重要发展方向。关键词人工智能味觉系统交互感应传感器阵列智能识别导电聚合物中图分类号：O657.l；TS207.3文献标识码：A文章编号：l005-28lX（2006）04-0494-07TheConception，StructureandTechniguesontheArtificialIntelligentTasteSystemHuangGanhuil，2DengShaoping2!!（l.KeyLaboratoryofFoodScienceofMOE，NanchangUniversity，Nanchang330047，China；2.SensoryScienceLaboratory，ZhejiangGongshangUniversity，Hangzhou3l0035，China）AbstractThetraditionaItastesensor，artificiaItasteandeIectronictonguearetakenintoconsiderationasawhoIeoftheartificiaIinteIIigenttastesystem（AITS）andthusthereIatedconcepts，structureandtechniguesofthesystemareproposed.InthetraditionaItransduceranaIytics，thenon-specificseIectionisadefectphenomenonwhichshouIdbeavoidedasfaraspossibIe.However，itservesasthefundamentofthecross-sensitivesensorsarraywhichisdesignedandconstructedasanoptimaIsensorcomposetoenabIethereaIizationoftheAITS.ConseguentIy，thecross-sensitivetheoryandtechniguesarethecoreconceptsoftheAITS.Asabionicsensetechnigue，theAITSiscomposedofthreeparts，nameIythecross-sensitivesensorsandtheirarray，seIf-studyspeciaIistdatabaseandinteIIigentrecognition.ThevoItammetricandthepotentiometrictechniguesaretwomaintestmethods.ThesensitivemateriaIsincIudenobIemetaIs，rareearthmetaIs，IipidsandIipidspoIymer，chaIcogenidegIassmateriaIs，conductivepoIymersandothermateriaIssuchasgraphitepaste，phthaIocyanin，PrussiabIueetc.ThePCAandtheANNaretheprimarypatternrecognitiontooIsininteIIigentrecognition.ThesensorsmodifiedbyconductivepoIymerandthemuIti-technigueintegratedmethodsaretwoimportantresearchfieIdsintheartificiaIinteIIigenttastesystem.KeywordsartificiaIinteIIigenttastesystem；cross-sensitivity；sensorsarray；inteIIigentrecognition；conductivepoIymer第l8卷第4期2006年4月化学进展PROGRESSINCHEMISTRYVoI.l8No.4Apr.，20061人工智能味觉系统味觉是指味觉感受器受到溶解性化学物质刺激后，细胞层面的兴奋信号传导到脑区味觉中枢，经过复杂知觉整合引起的一类感觉。虽然目前生物味觉感觉、感受的分子细胞生物学原理还没有被完全揭示，但模拟生物的味觉感知基本原理，利用味觉传感器感受和采集呈味溶液的复杂响应信号，使用计算机进行数据处理和模式识别等智能算法辨识及表达味感，一直是现代科学技术的追求。由于不同的学科背景和技术出发点，有时将此类研究称味觉传感器，有时称为人工味觉，有时被称为电子舌，本文则统一称为人工智能味觉系统（artificiaiinteiiigenttastesystem，AITS）。我们将人工智能味觉系统理解为一类对被测试溶液味...