ศ.ราซ ยาลีเน็ก (ขวา) และนักศึกษาในสังกัด กับตัวเซนเซอร์ที่ใช้ในจมูกอิเล็กทรอนิกส์
คุณทราบหรือไม่ว่าจมูกของคนเรามีตัวรับกลิ่นถึงข้างละ 400 ตัว ซึ่งสามารถดมกลิ่นที่แตกต่างกันได้หลากหลาย รวมทั้งสิ้น 1 ล้านล้านกลิ่นด้วยกัน ดังนั้นการจะสร้างอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่เลียนแบบการทำงานของจมูกมนุษย์ได้อย่างสมบูรณ์ จึงไม่ใช่เรื่องง่าย
.
แต่ล่าสุดความก้าวหน้าของเทคโนโลยีปัญญาประดิษฐ์หรือเอไอ (AI) ได้ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถประดิษฐ์ “จมูกอิเล็กทรอนิกส์” (electronic nose) ซึ่งเป็นอุปกรณ์เซนเซอร์ล้ำสมัย ที่ตรวจจับและแยกแยะกลิ่นได้อย่างว่องไวและแม่นยำยิ่งกว่าเดิมหลายเท่าตัว ทั้งอาจจะนำมาใช้งานในการปรับปรุงมาตรฐานความปลอดภัยของอาหารสำหรับผู้บริโภคได้อีกด้วย
.
ศาสตราจารย์ราซ เยลีเน็ก ผู้เชี่ยวชาญด้านเคมี จากมหาวิทยาลัยเบนกูเรียนแห่งเนเกฟ (BGU) ของอิสราเอล ผู้คิดค้นและพัฒนา “เซนซิฟาย” (Sensifi) จมูกอิเล็กทรอนิกส์รุ่นล่าสุด บอกว่าแบคทีเรียสายพันธุ์ที่ก่อสารพิษปนเปื้อนในอาหาร จนผู้ที่รับประทานเข้าไปอาจมีอันตรายถึงชีวิตได้นั้น มีที่พบได้บ่อยอยู่สองชนิดคือเชื้อซัลโมเนลลาและอีโคไล ซึ่งทั้งคู่ต่างก็มี “บุคลิกเฉพาะตัวทางอิเล็กทรอนิกส์” (electronic personality) เป็นของตนเอง โดยสามารถส่งสัญญาณไฟฟ้าที่มาจากสารมีกลิ่นของมันให้จมูกอิเล็กทรอนิกส์ตรวจจับได้
.
อุปกรณ์ล้ำสมัยดังกล่าวจะมีขั้วไฟฟ้าที่เคลือบด้วยอนุภาคนาโนคาร์บอน ซึ่งจะสามารถตรวจจับสารประกอบอินทรีย์ที่ระเหยเป็นไอได้ง่าย (VOC) ที่มาจากเชื้อแบคทีเรีย โดยเชื้อแต่ละชนิดก็จะมีเอกลักษณ์ของสาร VOC ที่แตกต่างกัน และส่งสัญญาณไฟฟ้าออกมาให้จมูกอิเล็กทรอนิกส์ตรวจจับได้ไม่เหมือนกัน ซึ่งในส่วนนี้ฐานข้อมูลขนาดใหญ่ของเอไอที่สามารถเรียนรู้และจดจำข้อมูลสัญญาณกลิ่นเพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ จะช่วยให้จมูกอิเล็กทรอนิกส์แยกแยะกลิ่นของแบคทีเรียอันตรายได้อย่างถูกต้องแม่นยำเสมอ
.
ผักกาดโรเมนเป็นหนึ่งในสาเหตุสำคัญที่ทำให้ผู้คนล้มป่วยและเสียชีวิตเพราะอาหารเป็นพิษ
เมื่อช่วงต้นปีที่ผ่านมา บริษัทเอกชนที่มีชื่อเดียวกับสินค้าได้ผลิตอุปกรณ์ “เซนซิฟาย” ออกวางจำหน่ายในท้องตลาดเป็นครั้งแรก โดยหวังว่าจะสามารถปฏิวัติวงการอุตสาหกรรมอาหาร ด้วยการแก้ไขปัญหาสารพิษจากเชื้อร้ายปนเปื้อนในผลิตภัณฑ์ได้อย่างเด็ดขาด
.
นายโมดี เพเลด ประธานผู้บริหารของบริษัทเซนซิฟายบอกว่า ก่อนหน้านี้ผู้ผลิตสินค้าจำพวกอาหาร จะต้องส่งตัวอย่างไปตรวจสอบความปลอดภัยที่ห้องปฏิบัติการ ซึ่งจะต้องกินเวลานานหลายวันกว่าจะทราบผล แต่จมูกอิเล็กทรอนิกส์เซนซิฟายนั้นสามารถนำไปใช้งานได้ทันทีที่โรงงานผลิตอาหาร และจะทราบผลการตรวจสอบได้ในเวลาเพียง 1 ชั่วโมง โดยตัวอุปกรณ์นี้มีราคาถูกมาก และบริษัทผู้ผลิตคาดว่าจะทำกำไรจากการสมัครสมาชิกของบรรดาผู้ใช้งานแทน
.
“วิธีตรวจสอบความปลอดภัยของอาหารไม่เคยเปลี่ยนแปลงเลย ตลอดระยะเวลา 40-50 ปีที่ผ่านมา ไม่เคยมีใครนำเทคโนโลยีปัญญาประดิษฐ์มาใช้ในตลาดของภาคอุตสาหกรรมอาหารมาก่อน” นายเพเลดกล่าว
.
อาหารเป็นพิษนั้นเป็นปัญหาใหญ่ที่ส่งผลกระทบต่อสุขภาพของคนทั่วโลก โดยทุกปีมีชาวอเมริกันถึง 48 ล้านคน หรือคิดเป็น 1 ใน 6 ของประชากรทั้งประเทศ ต้องล้มป่วยเพราะติดเชื้อจากอาหารที่กินเข้าไป โดย 128,000 คนต้องเข้ารับการรักษาในโรงพยาบาล และมีผู้เสียชีวิตถึง 3,000 คนด้วยกัน ส่วนที่สหราชอาณาจักร ประมาณการว่ามีผู้ป่วยอาหารเป็นพิษราวปีละ 2.4 ล้านราย และคาดว่ามีผู้เสียชีวิตปีละ 180 คน
.
“คนส่วนใหญ่มักจะคิดกันว่า อาหารจำพวกเนื้อ ไก่ และปลา คือตัวการสำคัญของปัญหานี้ แต่ที่จริงแล้วอาหารที่ฆ่าคนอเมริกันไปมากที่สุดในช่วง 5-10 ปีที่ผ่านมา คือผักกาดโรเมน (Romaine lettuce) ต่างหาก” นายเพเลดกล่าว “ยิ่งตลาดของสินค้าจำพวกอาหารมีความเป็นอุตสาหกรรมมากขึ้นเท่าไหร่ ก็ยิ่งง่ายต่อการติดเชื้อปนเปื้อนมากขึ้นเท่านั้น”
.
ด้านบริษัท NTT Data Business Solutions ที่เยอรมนี ก็กำลังเร่งพัฒนาจมูกอิเล็กทรอนิกส์รุ่นใหม่ที่ใช้ปัญญาประดิษฐ์อยู่เช่นกัน โดยมีการฝึกให้เอไอเรียนรู้และแยกแยะกลิ่นอาหารที่อยู่ในสภาพดีออกจากกลิ่นอาหารเน่าเสีย
.
มีการฝึกให้เอไอดมกลิ่นกาแฟที่ชงด้วยผงสำเร็จรูป โดยวางถ้วยเครื่องดื่ม 3 ถ้วย ไว้ข้างตัวเซนเซอร์ ซึ่งในจำนวนนี้มีทั้งกาแฟที่สดใหม่, กาแฟที่เริ่มบูดเน่า (จำลองด้วยการใช้น้ำส้มสายชูเคลือบผงกาแฟ), และเครื่องดื่มที่ไม่ใช่กาแฟเลยแม้แต่น้อย โดยเอไอจะบันทึกจดจำองค์ประกอบของก๊าซที่มาจากกลิ่นกาแฟแต่ละถ้วย เพื่อนำไปดมแยกแยะกลิ่นในการตรวจสอบคุณภาพอาหารต่อไป
.
นายเอเดรียน คอสช์ ผู้จัดการด้านนวัตกรรมของ NTT บอกว่า “กลิ่นนั้นไม่ได้มาจากก๊าซเพียงชนิดเดียว แต่เป็นองค์ประกอบของก๊าซหลายชนิดรวมกันอย่างมีเอกลักษณ์เฉพาะตัว หลายครั้งกลิ่นที่แตกต่างกัน มาจากส่วนประกอบที่เปลี่ยนไปเพียงน้อยนิดเท่านั้น”
.
จมูกอิเล็กทรอนิกส์ของ NTT เป็นตัวเซนเซอร์ที่บรรจุไว้ในอุปกรณ์พลาสติกรูปทรงเหมือนจมูกมนุษย์ ซึ่งได้จากการพิมพ์ 3 มิติ ปัจจุบัน NTT กำลังเร่งพัฒนาให้มันรู้จัก “ค่าอ้างอิงของกลิ่น” เพื่อที่จะสามารถแยกแยะอาหารสดใหม่ออกจากอาหารที่บูดและเน่าเสียได้หลากหลายชนิดมากขึ้น
.
จมูกอิเล็กทรอนิกส์ของบริษัท NTT
“การที่จมูกอิเล็กทรอนิกส์ของเรารู้จักค่าอ้างอิงของกลิ่นจำนวนมาก จะช่วยให้วงการอุตสาหกรรมอาหารได้ปรับตัว ทั้งในด้านการผลิต, การเก็บเกี่ยว, การเก็บรักษาผลิตภัณฑ์, การจัดจำหน่ายและอื่น ๆ เพื่อรับประกันว่าสินค้าอาหารคุณภาพดีจะไปถึงมือผู้บริโภค” นายคอสช์กล่าว
.
อย่างไรก็ตาม นายวินเซนต์ ปีเตอร์ส หัวหน้านักออกแบบปัญญาประดิษฐ์และผู้ก่อตั้งบริษัทวิจัย Inheritance AI ของสหรัฐฯ มองว่าการใช้จมูกอิเล็กทรอนิกส์จะทำให้ต้นทุนในการผลิตพุ่งสูงขึ้น จนอาจไม่ได้รับความนิยมจากวงการอุตสาหกรรมอาหารก็เป็นได้
.
“หากคุณพูดถึงการใช้เซนเซอร์ขนาดเล็กจำนวนมาก โดยติดตั้งเป็นเครือข่ายระดับโลกที่ครอบคลุมตั้งแต่ขั้นตอนการเก็บเกี่ยวไปจนถึงการเก็บรักษาและจัดจำหน่าย คุณต้องพิจารณาว่ามันจะส่งผลกระทบต่อรูปแบบการทำธุรกิจที่เคยมีมาอย่างไรบ้าง ธุรกิจจะอยู่รอดหรือไม่หากต้องติดตั้งและบำรุงรักษาเทคโนโลยีระดับนั้น การบริหารจัดการห่วงโซ่อุปทานจะเป็นอย่างไร และจะยังทำกำไรได้หรือไม่”
.
ด้านเจลล์ คาร์ลสัน ผู้เชี่ยวชาญเอไอจากบริษัท Domino Data Lab ที่นครซานฟรานซิสโก บอกว่าจะต้องมีการปรับแต่งจมูกอิเล็กทรอนิกส์แต่ละตัวอย่างละเอียด เพื่อให้เหมาะสมต่อการใช้งานในสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกันในโรงงานหรือสถานที่ผลิตอาหารแต่ละแห่ง ซึ่งเป็นเรื่องที่ทำได้ยากมาก สำหรับภาคอุตสาหกรรมที่แทบไม่เคยเปิดรับเทคโนโลยีใหม่มาก่อนเลย
.
แต่ถึงกระนั้นก็ตาม ยังคงมีนักประดิษฐ์ที่แสดงความสนใจในการพัฒนาเทคโนโลยีจมูกอิเล็กทรอนิกส์ต่อไป เช่นบริษัท Scentian Bio ของนิวซีแลนด์ ที่กำลังพัฒนา “เซนเซอร์ชีวภาพ” (biosensors) โดยลอกเลียนแบบการทำงานของหนวดแมลงและโปรตีนที่มันใช้ตรวจจับกลิ่นในอากาศ ซึ่งจะทำให้อุปกรณ์นี้มีความไวสูง “ยิ่งกว่าจมูกสุนัข” หลายพันเท่า
.
นายแอนดรูว์ คราลิเซก หัวหน้าเจ้าหน้าที่ด้านเทคโนโลยีของ Scentian Bio บอกว่า “เทคโนโลยีเซนเซอร์ชีวภาพของเราสามารถนำไปใช้ได้แทบจะทุกที่ ทั้งในการควบคุมคุณภาพและรสชาติอาหาร การตรวจหาเชื้อโรคปนเปื้อน การวินิจฉัยโรคพืชอย่างรวดเร็วและไม่สร้างความเสียหายแก่ต้นพืช การทำเกษตรกรรมแบบยั่งยืน รวมทั้งการจับตาเฝ้าระวังคุณภาพของสิ่งแวดล้อม”
ที่มา : BBC https://www.bbc.com/thai/articles/c0425ynzgnvo
