KI-Duftsystem erkennt und setzt Düfte über das Netz frei

Ende Oktober haben Forscherinnen und Forscher der Ohio State University und des Zhejiang Lab in der Fachzeitschrift Science Advances das System Scentronic vorgestellt, eine KI-gestützte digitale Schnittstelle zum Erkennen, Übertragen und Freisetzen von Gerüchen. Die Arbeiten um Materialwissenschaftlerin Jinghua Li und Chunyu Yang verbinden eine elektronische Nase mit tragbaren Ausgabegeräten und schließen damit Signalerfassung, Klassifikation, drahtlose Datenübertragung und sensorische Rückmeldung in einer automatisierten Prozesskette. Auf der Senderseite nutzt Scentronic sechs kommerzielle Metalloxid-Gassensensoren. Flüchtige Moleküle verändern deren Widerstand und erzeugen ein Muster, das als Geruchsfingerprint dient. Für Orange, Kuchen, Kaffee, Bier und Wein wurde ein k-Nächste-Nachbarn-Modell mit 250 Trainingsproben trainiert und erzielte eine Erkennungsrate von mehr als 98 Prozent. Der Empfänger erhält nur die passende Geruchskategorie. In tragbaren Varianten werden vorbereitete, verdünnte Duftstoffe per piezoelektrischer Zerstäubung freigesetzt; vom Signal bis zur Duftabgabe vergehen etwa 0,6 Sekunden, während die Geruchserkennung im komplexen Feld mehrere Sekunden bis zu mehreren Dutzend Sekunden brauchen kann. In Tests erkannten 14 Probanden nach Eingewöhnung einzelne aus der Ferne übermittelte Düfte zu etwa 73 Prozent korrekt, bei Mischungen zu rund 71 Prozent. Ergänzend präsentierten die Wissenschaftler einen digitalen Becher für Meta Quest 3, der fünf Duftkanäle und fünf Geschmackskanäle synchron ansteuert, um virtuelle Getränke sinnlicher zu machen. Die Autoren sehen Potenzial für immersive Anwendungen und medizinische Geruchstests, etwa bei Riechstörungen nach Infektionen oder neurodegenerativen Erkrankungen. Scentronic unterscheidet sich von älteren Duftmethoden im Kino und in Videospielen dadurch, dass nicht vorab festgelegte Steuerbefehle, sondern live erfasste Geruchsmuster die Freisetzung auslösen. Für neue Gerüche müssen jedoch Sensordaten trainiert und zusätzliche Duftkartuschen nachgerüstet werden, weil Gerüche im Unterschied zu RGB-Farben keine einfachen Grundkomponenten besitzen. Die Entwicklung reiht sich in aktuelle KI-Systeme zur Geruchssynthese ein. Im April stellten MIT Media Lab und New York University AromaGen vor, das aus zwölf Basisduftstoffen per multimodalem Sprachmodell Mischverhältnisse erzeugt. Eine Google-Studie von 2023 zeigte zudem, dass neuronale Modelle einzelne Geruchsmoleküle recht gut beschreiben können. Die Londoner Professorin Marianna Obrist würdigt Scentronic als Fortschritt, betont aber, dass ein solches System nur aus einem vorbereiteten Repertoire wählt und keinen vollständigen digitalen Geruchsraum erzeugt.