ИИ-парфюмер: как нейросеть создает ароматы по текстовому описанию

Группа инженеров-химиков из Норвежского университета науки и технологий (NTNU) совершила любопытный прорыв. Они научили алгоритм не просто подбирать пахучие молекулы, а создавать сложные, многослойные ароматы, которые ведут себя в воздухе как настоящие духи.

До этого другие исследования уже показывали: нейросети могут генерировать молекулы с заданными свойствами запаха. Но, как отмечают норвежцы, этого мало. Полученный «аромат» часто оказывался плоской, одномерной версией — как если бы художник нарисовал розу, используя только один оттенок красного. В реальности же всё куда сложнее.

Молекулы парфюма вступают в сложный танец с окружающей средой — светом, температурой, влажностью — еще до того, как достигнут наших рецепторов. К тому же, хорошие духи — это симфония во времени. Есть мгновенные, искристые верхние ноты, которые исчезают за несколько минут. За ними раскрываются сердечные ноты, тело аромата. И, наконец, шлейф — базовые ноты, которые могут оставаться на коже или ткани целыми днями. Учесть всё это — задача титанической сложности.

Текст в запах: когда нейросеть становится парфюмером

Именно эту сложность и попытались охватить исследователи. Их цель — создать ИИ, который думает не как химик, а как настоящий «нос», учитывающий и химию, и физику, и наше восприятие.

Ученые взяли за основу два классических, хорошо изученных парфюмерных аромата. Их описания и классификация по ольфакторным семействам были сделаны ещё в 2014 году людьми, без участия алгоритмов. Зачем? Чтобы получить четкий эталон, с которым можно сравнить творение машины. Своеобразный экзамен для цифрового парфюмера.

Как проходил этот экзамен? Сначала исследователи обучили базовую модель на огромной базе данных молекул с известными запаховыми характеристиками. Алгоритм начал генерировать множество молекул, которые теоретически должны были пахнуть нужным образом. Но это был лишь первый шаг. Затем из этой кучи «кандидатов» отбирали те, чья летучесть — скорость испарения — соответствовала оригиналу (чтобы верхние ноты были верхними, а базовые — базовыми). Финальный штрих — еще одна модель ИИ, которая сравнивала получившийся цифровой «портрет» запаха с эталоном и вносила тонкие коррективы, сводя различия к минимуму.

Результат? Рецепты, созданные ИИ, оказались поразительно близки к человеческим оригиналам. Это не просто набор молекул с нужным запахом — это сложная композиция, которая разворачивается во времени, как и задумано. Довольно впечатляюще для машины, не правда ли?

Дальнейшие планы команды звучат как сюжет для научной фантастики, но они абсолютно серьезны: создать приложение, которое генерирует любой запах по текстовому запросу. Хотите «запах старой книги, кожи и пыльной розы» или «свежесть океанского бриза с оттенком манго»? Вводите описание. Такая технология могла бы дать компьютерам и умным устройствам совершенно новое чувство — обоняние. И тогда генерация ароматов может стать такой же обыденностью, как сегодня — создание изображений по текстовому описанию.