Intelligenza artificiale emotiva: L'IA può avere fame?

La relazione tra intelligenza artificiale (AI) e le emozioni umane, in particolare nel contesto delle nostre preferenze alimentari, è un campo di ricerca affascinante e in continua evoluzione. Mentre l'IA ha fatto passi da gigante passi negli ultimi anni, si è concentrata prevalentemente sugli aspetti analitici e logici dell'intelligenza umana. Intelligenza emotivache svolge un ruolo cruciale nella nostra vita quotidiana, è stato ampiamente trascurato nello sviluppo dell'IA. Un gruppo di ricercatori della Penn State University ha intrapreso un viaggio pionieristico per colmare questo divario e creare sistemi di Intelligenza Artificiale Emotiva che incorporano l'intelligenza emotiva.

Comprendere la complessità del comportamento umano

Il comportamento umano è un'intricata interazione di bisogni fisiologici e desideri psicologici. Le emozioni spesso dettano le nostre scelte e questa complessità ha rappresentato una sfida per la creazione di sistemi di intelligenza artificiale emotiva, che in genere si basano su modelli matematici e dati per i loro processi decisionali. A differenza del comportamento umano, che è osservabile ma difficile da misurare con precisione, replicare l'intelligenza emotiva in un robot è attualmente un obiettivo sfuggente.

Il ruolo del gusto nell'intelligenza emotiva

Uno degli aspetti affascinanti dell'intelligenza emotiva nel comportamento umano è il nostro rapporto con il cibo. Ciò che scegliamo di mangiare è profondamente influenzato dal processo di godimento, che si riferisce al modo in cui il nostro senso del gusto guida le nostre scelte alimentari in base alle preferenze di sapore. Questo processo è diverso dal mangiare solo per fame fisiologica.

Immaginate di avere accesso a un'ampia scelta di alimenti. È improbabile che scegliate qualcosa di molto amaro; optereste invece per qualcosa di più dolce. Questa preferenza dimostra come il nostro stato psicologico influenzi le nostre scelte alimentari anche quando non abbiamo fisicamente fame.

Replicare l'esperienza gustativa nell'IA

I ricercatori della Penn State hanno sviluppato un approccio innovativo per imitare l'esperienza gustativa umana nell'IA. Hanno creato una "lingua elettronica" e una "corteccia gustativa elettronica" utilizzando materiali 2D, ovvero materiali incredibilmente sottili composti da uno o pochi atomi.

Le "papille gustative" elettroniche di questo sistema sono costituite da minuscoli sensori a base di grafene, chiamati chemitransistor, in grado di rilevare gas o molecole chimiche. La "corteccia gustativa" incorpora memtransistor, un tipo di transistor in grado di ricordare i segnali passati, realizzati in bisolfuro di molibdeno. Questa configurazione consente di creare una "corteccia gustativa elettronica" che collega i "neuroni della fame" fisiologici, i "neuroni dell'appetito" psicologici e un "circuito di alimentazione".

Ad esempio, quando il dispositivo rileva il sale (cloruro di sodio), percepisce gli ioni di sodio, consentendo di "assaggiare" il sale.

Punti di forza dei materiali 2D

La scelta di due diversi materiali 2D, il grafene e il bisolfuro di molibdeno, integra i rispettivi punti di forza nella formazione di questo sistema gustativo artificiale. Il grafene funge da eccellente sensore chimico, mentre il bisolfuro di molibdeno funge da semiconduttore per i circuiti e la logica, fondamentale per imitare i circuiti cerebrali.

Applicazioni della tecnologia

Le potenziali applicazioni di questo sistema gustativo robotico sono promettenti. Si va dalle diete generate dall'intelligenza emotiva per la gestione del peso alle raccomandazioni personalizzate per i pasti nei ristoranti. Il prossimo obiettivo dei ricercatori è quello di ampliare la gamma di sapori che la lingua elettronica è in grado di riconoscere.

L'obiettivo è creare array di dispositivi in grafene che imitino i circa 10.000 recettori del gusto presenti sulla nostra lingua, ognuno leggermente diverso dagli altri, consentendo di discriminare le sottili differenze di gusto. In definitiva, immaginano sistemi di intelligenza artificiale che possano essere addestrati per eccellere in compiti come la degustazione del vino.

Direzioni future e oltre il gusto

Oltre a migliorare la tecnologia per la degustazione, i ricercatori intendono integrare la "lingua" e il "circuito gustativo" in un unico chip, semplificando ulteriormente il sistema. Inoltre, aspirano a estendere questo concetto di intelligenza emotiva gustativa ad altri sensi umani, come la vista, l'udito, il tatto e l'olfatto, contribuendo allo sviluppo di sistemi avanzati di intelligenza artificiale emotiva.

I circuiti dimostrati in questa ricerca sono relativamente semplici, ma l'obiettivo è di perfezionarli ulteriormente per replicare fedelmente il comportamento umano. Con il progredire della nostra comprensione del cervello umano, queste tecnologie potrebbero diventare ancora più sofisticate.

Contributori e finanziamenti

Lo studio ha coinvolto un team di ricercatori, tra cui Dipanjan Sen, Akshay Wali e Harikrishnan Ravichandran, oltre agli autori Saptarshi Das, Andrew Pannone e Subir Ghosh. La ricerca ha ricevuto il sostegno dell'Ufficio di ricerca dell'esercito degli Stati Uniti e del premio Early CAREER della National Science Foundation.

Mentre continuiamo a esplorare il complesso regno del comportamento umano e delle emozioni, l'integrazione dell'intelligenza emotiva in sistemi di intelligenza artificiale come questa lingua elettronica segna un passo entusiasmante verso la creazione di un'intelligenza artificiale che comprenda e interagisca con noi in modo più simile agli esseri umani.