Достойный соперник для бариста: электронные носы научились определять сорта кофе с точностью 98%

Истинные ценители кофе могут отличать разные сорта по вкусу, но новый электронный «нос» вскоре составит им серьезную конкуренцию. Как сообщается в исследовании, опубликованном в журнале IEEE Transactions on AgriFood Electronics , инновационное устройство способно определить аромат кофе с точностью до 98%.

По сути, электронный нос — это прибор, анализирующий состав газов для классификации веществ. Такие аппараты позволяют контролировать качество продукции, в реальном времени оценивать состояние здоровья человека и поддерживать устойчивое сельское хозяйство.

«Наша главная цель — способствовать сохранению ароматов, несмотря на изменения окружающей среды и климата, а также обеспечить постоянство качества и вкусовых характеристик кофе из разных регионов и урожаев», — объясняет Чжун Хун Ли, профессор Национального университета науки и технологий в Тайване.

Ли отмечает, что особенности сортов кофе зависят от множества факторов — места выращивания, климата, методов обработки (сухая и мокрая) и генетики самих бобов. Но важно и то, что изменение климата влияет на локальные условия, формирующие аромат и вкус.

Для создания электронного носа команда Ли использовала набор из 8 металлооксидных сенсоров, чувствительных к определённым газам. Эти сенсоры собирают данные о конкретных молекулах в газовой смеси. Затем полученную информацию анализирует искусственный интеллект. Ученые обучили и протестировали несколько разных ИИ-систем, способных различать 16 видов кофе со всего мира.

Все алгоритмы ИИ показали очень хорошие результаты — точность варьировалась от 81 до 98% в зависимости от сорта. Лучший алгоритм (свёрточная нейронная сеть) почти всегда демонстрировал точность свыше 90%, а для некоторых видов достигал 98%.

Данные, собранные электронным носом, используются для создания обширной цифровой библиотеки ароматов. Эта библиотека позволит зафиксировать оригинальные запахи и отследить, как они меняются со временем под влиянием климатических факторов и условий выращивания.

Команда профессора Ли заинтересована в коммерциализации своего проекта и открыта к сотрудничеству с предприятиями и стартапами. В будущем ученые планируют создать еще и электронный язык для определения вкуса, электронный глаз для отбора спелых зёрен и тактильную систему для оценки влажности бобов. «Это критически важный шаг для решения проблем, с которыми регулярно сталкиваются фермеры», — подчеркивает Ли.