电子鼻典型应用的案例科学家开发全新电子鼻，利用机器学习来模仿狗的嗅觉|上海羊羽卓进出口贸易有限公司

科学家开发全新电子鼻，利用机器学习来模仿狗的嗅觉

据外媒New Atlas报道，受狗狗不可思议的嗅觉启发，科学家们一直在开发和演示不同类型的“电子鼻”，可以嗅出癌症、神经气体甚至爆炸物等东西。 据称，一个新的例子是通过将这些设备与机器学习配对，模仿犬类解释不同气味的能力，从而提高这些设备的灵敏度和能力。

这款新设备是一个国际研究团队的作品，已经开发了好几年，团队对其传感器检测空气中不同分子的能力进行了微调。这些努力已经取得了进展，该系统可以检测和识别微小的分子痕迹，灵敏度是狗鼻子的200倍，但像狗一样“解释”这些分子的含义，是该技术一直缺乏的地方。

“这些狗不懂任何化学，”来自麻省理工学院的研究作者Andreas Mershin说。“它们不会看到脑海中出现一个分子列表。当你闻到一杯咖啡的味道时，你不会看到一个名称和浓度的列表，你会感觉到一种综合的感觉。这种对气味特征的感觉就是狗能挖掘的东西。”

为了将这些点联系起来，该团队建立了一个机器学习算法，对从前列腺癌患者和对照组中提取的50份尿液样本进行了训练。通过分析每组样本周围空气中的分子差异和相似性，该程序就能以高可靠性识别代表疾病的挥发性有机化合物的模式。

“我们知道传感器在探测极限方面已经比狗能做的更好，但我们之前没有证明的是，我们可以训练一个人工智能来模仿狗。”Mershin说。“而现在我们已经证明了我们可以做到这一点。我们已经证明，狗所做的事情可以在一定程度上被复制。”

在后续测试中，研究人员表示，他们的系统在识别前列腺癌方面能够与狗的准确率相媲美，都达到了70%以上的成功率。该系统的进一步发展还需要更多的研究，但该团队希望有一天能将该技术压缩成一种气味检测器，可以内置在智能手机中，就像现在的摄像头一样。

该研究发表在《PLOS One》杂志上。

新华社北京9月18日电荷兰阿姆斯特丹大学医学中心日前研发出一种快速检测法，利用“电子鼻”分析肺癌患者呼出的化学物质，从而确定该患者是否适用免疫疗法，准确率达85%。

免疫疗法的引入极大改善了晚期非小细胞肺癌的治疗，但目前它的有效率仅在20%左右，其中一个原因就是不能在治疗前确定这种疗法是否适用于患者。新方法不仅可以通过提前识别适用免疫疗法的目标患者，提高治疗效率，还可以减少与治疗相关的副作用。目前除了免疫组织化学检查外，尚无其他有效检测方法。

阿姆斯特丹大学医学中心的研究人员提出，代谢过程会使呼吸中的挥发性有机化合物组成状态出现变化。在使用时这种内含传感器的“电子鼻”时，设备会将患者呼出气体中的这些化合物的数据直接发送并存储到在线服务器，机器算法会测定该患者是否对免疫疗法有反应，整个检测耗时不到一分钟。

2016年3月至2018年2月，研究人员招募了143名晚期非小细胞肺癌患者，他们都接受了免疫疗法，并在接受治疗前两周使用“电子鼻”进行了呼气检测。3个月后，研究人员使用实体瘤的疗效评价标准评估患者是否对这种免疫治疗有反应。结果发现，“电子鼻”的检测准确率可达85%。

研究人员相信，呼气分析将成为一个重要的诊断工具，未来可能指导许多其他疾病的治疗。该研究结果发表在最新一期瑞士《肿瘤学年鉴》杂志上。

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