你有沒有想過AI是否會像人一樣肚子餓或對特定口味產生偏好呢？

賓夕法尼亞州立大學的研究人員正在研發一種新型的電子舌頭，模擬味道如何影響我們的飲食、需求和其他慾望，增進人工智慧能更像真人做出判斷的能力。

這個創新的目的是為了在AI研究中納入情感因子，這個領域在過去經常被忽視，目前的電子味覺系統可以檢測五種主要的味道：酸、甜、苦、鹹、鮮味；預計透過AI驅動的飲食計劃到客製化食品供應鏈，將會有更多潛在商機。

人類的內在行為相當復雜，是生理及心理衝動之間的交互作用產生的結果，儘管人工智慧在近年取得了巨大進展，但AI系統並未納入真人的心理因素或情緒感知，目前情感智能仍很少被視為AI的可用領域，頂多是模擬具有同理心的對話過程。

主導這項研究的工程科學和力學副教授Saptarshi Das表示，主要重點是如何將情感智能引入AI發展，由於情感是一個廣泛的領域，雖然有許多研究人員研究心理學；然而對於工程師來說，數學模型和多樣化的數據才是AI運行的主要依據。人類的行為很容易觀察卻難以預測，這使得在機器人中難以複製或產生情感功能，目前還沒有真正的方法能做到這一點。

由於飲食習慣是影響情緒和生理狀態的一個觸發點，我們的味覺感知過程常是根據風味喜好來決定我們食用什麼的食物，這不同於單純的生理反應引起的飢餓感，因此可以做為很好的研究媒介。

舉例來說，當你在中午吃飽後，仍然被下午茶時間的巧克力蛋糕所吸引，人們即使不餓也會吃自己喜歡的東西；即使你的生理狀況已經滿足也會被甜食所吸引，這是屬於情感所驅使的。

大腦中的底層神經回路在感知飢餓和控制食慾方面還有很多未解之謎，隨著腦部的成像技術更加進步，我們對這些神經回路在味覺方面的運作有更多了解：人類舌頭上的味蕾會將化學數據轉換為電子信號，這些刺激透過神經元傳送到大腦的味覺皮質，形成了我們對味道的感知。

研究人員開發一個簡化的仿生過程，包括一個電子舌頭和一個電子味覺皮質系統，這些材料只有一到幾個原子的厚度。這些人工味蕾由微小的石墨烯電子感應器組成，可以檢測氣體或化學分子。

這組電路的一端使用憶阻器(Memtransistors)，這是一種由硫化鉬製成、能記住過去信號的晶體管。這使研究人員能夠設計一個電子味覺皮質，並連接驅動生理機制的飢餓神經元及心理機制的食慾神經元。例如，當檢測到鹽或氯化鈉時，該設備會感應鈉離子，讓電子設備可以品嚐「鹹味」，透過這兩個不同的電子端點互補傳遞電子訊號，形成人工味覺系統。

這個感知過程目前可應用於五種主要味道，機器味覺系統具有潛在的發展前景，從減肥到客製化食品開發，甚至預期未來能訓練一個AI系統，可以成為很好的品酒師。

如果這個實驗能夠成功量化，他們也將進一步整合這項感應技術到更小的晶片中，快速的簡化及模擬這一生物流程。此外，味覺連結至情緒感知的AI應用也將同步至其他感官研究，如視覺、聽覺、觸覺或嗅覺觸發…等，我們可對於AI更加貼近真人知覺或情感的能力更加期待。

參考資料：《仿生食品行為生理和心理的全二維生物啟發味覺電路》Saptarshi Das等人，2023年9月27日，《自然通訊》。

DOI：10.1038/s41467-023-41046-7