Osmo: dává počítačům čich.
Novinky ze světa parfémů

od Dariia Fessalonika
09/22/23 06:30:01

Nedávno tým Fragrantica hodnotil různé aspekty projektů umělé inteligence a dnes bych se ráda na jeden z nich zaměřila trochu podrobněji.

Zrak a sluch byly digitalizovány, ale ne čich - náš nejstarší a nejhlubší smysl. Digitální čichový startup Osmo spojuje hraniční umělou inteligenci a vědu o čichu, aby tuto historickou výzvu vyřešil.

"Abychom mohli digitalizovat vůni, musíme vynalézt a integrovat všechny tři možnosti: přeměnit molekuly pachu na digitální signály; pochopit, jak jsou tyto signály propojeny a vnímány jako vůně; a převést tyto digitální reprezentace zpět na skutečné vůně.

Ve společnosti Osmo jsme začali tím, že jsme vytvořili první mapu pachů na světě, a začali jsme zapisovat vůně z této mapy do vonných složek. Nyní se pouštíme do komplexní reprodukce zachycené vůně. Říkáme tomu Osmograf a věříme, že podobně jako fotografie nebo píseň má Osmograf moc aktivovat cenné vzpomínky a vyvolat hluboké emoce."

- oficiální webové stránky společnosti Osmo.

K naplnění této vize sdružuje společnost Osmo špičkový multidisciplinární tým, který navazuje na prvotřídní výzkum. Tým společnosti Osmo disponuje odbornými znalostmi zahrnujícími strojové učení, smyslovou neurovědu, datovou vědu, inženýrství, jemné vůně, analytickou chemii a vývoj produktů.

V srpnu 2023 se k týmu Osmo připojil mistr parfumér Christophe Laudamiel, který bude vyvíjet nové molekuly vůní a účinky s využitím umělé inteligence.

Mnozí z vás možná znají jméno Christophe Laudamiel, který pracuje v parfémovém průmyslu již přibližně 30 let a vytvořil vůně pro značky Ralph Lauren, Tom Ford, Clinique, Estée Lauder, Michael Kors, Mugler a Tommy Hilfiger. Laudamielova vášeň pro chemii a tvorbu vůní začala již v raném věku, poté, co v roce 1986 vyhrál francouzskou národní chemickou olympiádu. Titul kreativního parfuméra získal ve škole kreativní parfumerie Procter & Gamble a spolupracoval s nejvýznamnějšími společnostmi, jako jsou Procter & Gamble, Fragrance Resources a International Flavors & Fragrances (IFF).

Zhruba před 10 lety vedl Sergej Borisov s Christophem velký rozhovor - a to už byl plný úspěchů!

Christophe Laudamiel

Po oznámení o přijetí Christopha Laudamila do zaměstnání zveřejnila společnost Osmo jeho upřímný monolog s názvem "Proč jsem nastoupil do společnosti Osmo".

"Naučil jsem se, že umělci musí spolupracovat s vědci a technology na vývoji nových forem vyjádření, nových nástrojů, nových pigmentů, nových elektronických efektů nebo nových vonných materiálů. Jednoduše řečeno, věda a technologie umožňují umění posunout se za vlastní umělecké hranice - a nakonec vytvořit nové emocionální jízdy pro lidi. Umělecké projekty zase umožňují vědcům vyzkoušet jejich nové hypotézy nebo nové objevy před tím, než se stanou životaschopnými na komerčním trhu.

Vždy jsem se domníval, že vědci v oblasti čichu málo experimentují s přísadami a málo čichají. Hodláme to změnit a vybudovat v Cambridge velkou knihovnu ingrediencí a prvotřídní parfémové studio, kde jeden vědecký experiment povede k dalšímu. Hudební nahrávací studio lze najít téměř kdekoli na této planetě, dokonce i na odlehlých ostrovech. Parfémová studia jsou vzácná. Jedno budeme mít v New Yorku, jedno v Cambridgi a jedno, již zpřístupněné prostřednictvím BélAir Lab, v Japonsku."

- Část monologu Cristopha Laudamiela, plná verze je k dispozici na blogu Osmo.

Co přesně tedy tým Osmo dělá a čeho již dosáhl?

Dne 31. srpna 2023 publikovalo Osmo ve spolupráci s Monell Chemical Senses Center, University of Reading a Arizona State University v časopise Science zásadní článek s názvem "A Principal Odor Map Unifies Diverse Tasks in Human Olfactory Perception". Aplikace Osmo, která vznikla na základě výzkumu strojového učení prováděného ve společnosti Google Research, spojuje umělou inteligenci a vědu o čichu a dává počítačům čich.

V této hlavní mapě pachů (POM) odpovídá barva každého z 500 000 dosud necharakterizovaných pravděpodobných pachů jejich předpokládanému pachovému označení.

Výzkumníky čichu již dlouho zajímají dvě otázky: proč mají molekuly specifické vůně a jak můžeme tyto vůně předvídat na základě jejich struktury? V průběhu minulého století omezovaly pokrok v zodpovězení těchto otázek řídké údaje, nedostatek pokročilých technologií a vnímání vůně jako kvalitativní, subjektivní zkušenosti. Díky nedávným pokrokům v oblasti umělé inteligence se však společnosti Osmo podařilo tyto dlouholeté problémy vyřešit - což představuje zásadní okamžik pro inženýrství čichu.

Ilustrace problému vztahu struktury a vůně (SOR)

Pomocí grafových neuronových sítí (GNN) vytvořil generální ředitel společnosti Osmo Alex Wiltschko se svým týmem hlavní pachovou mapu (POM), první zobecněnou pachovou mapu svého druhu, která dokáže v předpovídání vůní překonat lidi. Jejich model strojového učení, který byl vycvičen na souboru dat o 5 000 molekulách, předpověděl vůni stovek molekul, které nikdy předtím nikdo necítil, a to pouze na základě molekulární struktury. Při porovnání výkonu modelu s výkonem jednotlivých účastníků, kteří hodnotili vůně pomocí lexikonu pachových deskriptorů, dosáhl model lepších předpovědí konsensu - průměru hodnocení vůní skupinou - než kterýkoli jednotlivý účastník studie. Byl také schopen identifikovat desítky dvojic strukturně odlišných molekul, které měly protichůdně podobné vůně, a dokázal také charakterizovat širokou škálu pachových vlastností, jako je síla vůně a percepční podobnost, pro 500 000 potenciálních molekul vůní.

Abstraktní vykreslení pachové mapy Osmo zobrazující čichové vztahy mezi molekulami

"Naše práce představuje první krok ke kvantifikaci našeho čichu," řekl Alex. "Počítače dokázaly digitalizovat zrak a sluch, ale ne čich - náš nejhlubší a nejstarší smysl. Základní podstatou čichu je, že slouží jako základ lidského přežití a hraje formativní roli v našich emocích a vzpomínkách, přesto jsme nebyli schopni vyvinout systematické metody kvantifikace tohoto důležitého smyslu. Nyní, když dokážeme vůně kontrolovat a konstruovat, budeme konečně schopni učinit další krok k inovaci čichu, abychom prospěli lidskému zdraví a pohodě."

Na základě tohoto výzkumu vytvořila společnost Osmo výkonnou platformu, která urychluje vyhledávání v miliardách molekul v chemickém prostoru a umožňuje předpovídat vůni jakékoli existující nebo vyráběné molekuly.

"Pro čich je to moment nula od nuly pojmenovaný," řekl Alex. "Umělá inteligence změnila tolik procesů ve světě chemie, včetně objevování léků, ale vůní se zatím nikdo nezabýval. V jistém smyslu považujeme AI v oblasti objevování léků za precedens pro způsoby, kterými AI způsobí revoluci v čichu. Podobně jako nástup AI mění způsob, jakým lovci léků hledají nové kandidáty, u nichž je větší pravděpodobnost úspěchu na klinice, vidíme, že AI rozšíří roli syntetických chemiků a mistrů parfumérů; lovců vůní, kteří pročesávají nesčetné molekuly, aby vytvořili vůně, které jsou nedílnou součástí našich životů."

Srovnání barevné a pachové mapy

Společnost Osmo sleduje v budoucnu dva hlavní cíle, které mají podpořit její poslání. Průmysl vůní čelí přísnějším normám a obtížnějším výzvám v oblasti designu, takže prvním cílem společnosti je vést objevování nových vonných složek, které jsou bezpečné, udržitelné a šetrné k životnímu prostředí. Druhým cílem je digitalizace vůní. Stejně jako RGB a frekvenční mapování otevřelo svět technologických inovací pro zrak a sluch, chce Osmo vytvořit digitální reprezentaci vůní, která změní způsob, jakým vůně zachycujeme, přenášíme a pamatujeme si je. To odráží základní vizi společnosti Osmo - katalyzovat vývoj vůně od pomíjivé k trvalé.

O společnosti Osmo

Společnost Osmo, která byla uvedena na trh v lednu 2023 a jejíž financování ze série A ve výši 60 milionů dolarů vedly společnosti Lux Capital a Google Ventures, spojuje strojové učení, datovou vědu, psychofyziku, čichovou neurovědu, elektrotechniku a chemii v multidisciplinárním přístupu k digitalizaci vůní. Práce společnosti Osmo je založena na výzkumu digitální čichu, který tým ověřil ve společnosti Google Research, včetně dvou klíčových studií, které použily grafové neuronové sítě k předpovědi vůně molekuly z její struktury a ke zkoumání biologických základů podobnosti vůní. Společnost zahájila práci na trhu s chutěmi a vůněmi s cílem vytvořit novou generaci lepších, bezpečnějších a ekologicky šetrnějších aromatických molekul. Časem Osmo očekává, že bude pracovat v oblastech, jako je veřejné zdraví a zemědělství, na řešeních, která pomohou lidem dříve odhalit nemoci, rychleji sledovat pandemie, vypěstovat více potravin, zachytit jejich kažení a odvrátit hmyz.

Zdroje: oficiální internetové stránky a tiskové zprávy společnosti Osmo.