感情的人工知能：AIは空腹になれるか？

との関係 人工知能 (AI）と人間の感情、特に食の嗜好という文脈での研究は、魅力的で発展途上の分野である。AIは、人間の食の嗜好に大きな影響を与えている。 歩 近年では、人間の知能の分析的・論理的側面に焦点を当てた研究が主流である。 エモーショナル・インテリジェンス私たちの日常生活で重要な役割を果たしている「AI」は、AI開発ではほとんど見過ごされてきた。 ペンシルベニア州立大学の研究チーム は、このギャップを埋め、感情的知性を組み込んだ感情人工知能システムを創造する先駆的な旅に乗り出した。

人間の複雑な行動を理解する

人間の行動は、生理的欲求と心理的欲求が複雑に絡み合っている。感情によって選択が左右されることも多く、この複雑さが、一般的に意思決定プロセスを数学的モデルとデータに依存している感情人工知能システムを作る上での課題となっている。観察可能ではあるが正確に測定することが難しい人間の行動とは異なり、ロボットに感情的知能を再現することは、現在のところとらえどころのない目標である。

エモーショナル・インテリジェンスにおける味覚の役割

人間の行動におけるエモーショナル・インテリジェンスの魅力的な側面のひとつに、食との関係がある。私たちが何を食べるかは、味覚のプロセスに大きく影響される。味覚とは、味の好みに基づいて食べ物を選ぶ際に、私たちの味覚がどのように導かれるかを指す。このプロセスは、単に生理的な空腹感から食べるのとは異なる。

さまざまな食べ物の選択肢があることを想像してみてほしい。あまり苦いものは選ばず、甘いものを選ぶだろう。この嗜好は、肉体的に空腹でなくても、心理状態が食べ物の選択にどのように影響するかを示している。

AIで味覚体験を再現する

ペンシルベニア州立大学の研究者たちが、AIで人間の味覚体験を模倣する斬新なアプローチを開発した。彼らは、1個から数個の原子で構成される信じられないほど薄い物質である2D材料を使って、「電子舌」と「電子味覚皮質」を作り出した。

このシステムにおける電子的な "味蕾 "は、ケミトランジスタと呼ばれる小さなグラフェンベースのセンサーで構成されており、ガスや化学分子を検出することができる。味覚皮質」には、二硫化モリブデンから作られた、過去の信号を記憶することができる一種のトランジスタであるミムトランジスタが組み込まれている。このセットアップにより、生理的な「空腹ニューロン」、心理的な「食欲ニューロン」、そして「摂食回路」をつなぐ「電子味覚皮質」を作ることができる。

例えば、塩（塩化ナトリウム）を検出すると、デバイスはナトリウムイオンを感知し、塩を「味わう」ことができる。

2D素材の強み

グラフェンと二硫化モリブデンという2つの異なる2次元素材を選択することで、この人工味覚システムを形成する上で互いの強みを補完し合っている。グラフェンは優れた化学センサーとして機能し、二硫化モリブデンは回路とロジックの半導体として機能する。

技術の応用

このロボット味覚システムの応用の可能性は有望だ。体重管理のための感情知能に基づくAI生成ダイエットから、レストランでのパーソナライズされた食事の推奨まで、その範囲は広い。研究者たちの次の目標は、電子舌が認識できる味の範囲を広げることだ。

彼らは、私たちの舌にある約10,000個の味覚受容体を模倣したグラフェン・デバイスのアレイを作ることを目指している。最終的には、ワインのテイスティングのようなタスクに秀でるように訓練できるAIシステムを構想している。

今後の方向性とその先の味わい

研究者たちは、味を感じる技術を向上させるだけでなく、「舌」と「味覚回路」を1つのチップに統合し、システムをさらに合理化することを計画している。さらに、この味覚感情知能のコンセプトを、視覚、聴覚、触覚、嗅覚など、人間の他の感覚にも拡張し、高度な感情人工知能システムの開発に貢献することを目指している。

この研究で実証された回路は比較的単純なものだが、人間の行動を忠実に再現できるようにさらに改良することが目標である。人間の脳についての理解が進めば、こうした技術はさらに洗練されたものになるかもしれない。

貢献者と資金援助

この研究には、ディパンジャン・セン、アクシャイ・ワリ、ハリクリシュナン・ラヴィチャンドランを含む研究チームと、著者のサプターシ・ダス、アンドリュー・パノン、スビール・ゴーシュが参加した。この研究は、米国陸軍研究局および全米科学財団のEarly CAREER Awardの支援を受けている。

人間の行動と感情の複雑な領域を探求し続ける中で、この電子舌のようなAIシステムに感情知能が統合されることは、より人間のように私たちを理解し、対話するAIを作るための刺激的な一歩となる。