كيف يتعرف الأنف الإلكتروني على الرائحة؟

لا يقلد الأنف الإلكتروني الأنف الحيوي جزيئاً بجزيء. فهو يستخدم عدة حساسات تتغير خصائصها الكهربائية عند التعرض لمواد متطايرة، ثم يحلل الاستجابة المشتركة باعتبارها نمطاً.

مجموعة الحساسات تصنع بصمة

يستجيب كل حساس لأكثر من مادة كيميائية، وقد يكون أكثر حساسية لعائلات معينة. وتنتج الرائحة متجهاً من الاستجابات عبر المجموعة، فيعمل النمط كبصمة حتى إن لم يتمكن حساس واحد من تحديد المصدر بمفرده.

البرنامج يتعلم الفئات

أثناء التدريب يعرض الباحثون عينات معروفة على الحساسات ويسجلون استجابتها في ظروف مضبوطة. ويتعلم نموذج التصنيف الحدود بين الفئات، ثم يقدر عند وصول عينة جديدة أي نمط سابق يشبهها أكثر.

التصنيف لا يساوي إعادة البناء الكيميائي

قد يصنف النظام القهوة بصورة صحيحة من دون تحديد كل مركب متطاير يصنع رائحتها. وقد يشغل عطراً معداً مسبقاً من دون تركيب الخليط الأصلي. لذلك يظل التعرف على الرائحة وإعادة إنتاجها مشكلتين هندسيتين منفصلتين.

لماذا تصعب البيئات الحقيقية؟

تتغير استجابات الحساسات مع التركيز والحرارة والرطوبة، وتتداخل المواد الخلفية، وقد تبدو الخلطات مختلفة عن أي عينة تدريب. كما تنحرف الحساسات مع تقادمها، ولهذا تحتاج الأنظمة العملية إلى معايرة وبيانات ممثلة واختبارات خارج المختبر.