Hương thơm là yếu tố có tác động mạnh mẽ đến các giác quan, đặc biệt là ký ức và cảm xúc của chúng ta Nếu chúng ta có thể tự do tạo ra những mùi hương phù hợp với cảm xúc và hoàn cảnh của mọi người thì sẽ có thể tạo ra trải nghiệm người dùng phong phú hơn Trong những năm gần đây, công nghệ tạo mùi hương sử dụng AI tổng hợp đã thu hút sự chú ý và nghiên cứu đang tiến triển để giúp tái tạo mùi hương và tạo ra mùi hương mới dễ dàng hơn Chúng tôi đã nói chuyện với Takamichi Nakamoto, giáo sư được bổ nhiệm đặc biệt tại Đại học Khoa học Tokyo, người tham gia vào nghiên cứu như vậy, về nền tảng của việc tạo ra mùi hương, vai trò của AI tạo ra và các khả năng của nó trong lĩnh vực UX

(Ảnh 1) Ông Takamichi Nakamoto, Giáo sư được bổ nhiệm đặc biệt, Viện Công nghệ Công nghiệp Tương lai, Viện Khoa học Công nghiệp Tiên tiến, Đại học Khoa học Tokyo

Đặt hàng thế hệ AI tạo mùi hương

──Vui lòng cung cấp cho chúng tôi thông tin tổng quan về hệ thống tạo mùi hương tự động bằng AI tổng hợp mà bạn tham gia

Mr Nakamoto: Ban đầu, chúng tôi tiến hành nghiên cứu để tái tạo mùi hương Tái tạo mùi hương là công nghệ tạo ra mùi hương tương đương hoặc rất giống với mùi hương ban đầu Ví dụ: khi tái tạo màu sắc, chúng tôi kết hợp ba màu cơ bản là lục lam (xanh lam), đỏ tươi (đỏ tím) và vàng (vàng), nhưng những tiêu chuẩn như vậy chưa được thiết lập cho hương thơm Do đó, nhiều mùi hương khác nhau được tạo ra bằng cách sử dụng các thành phần mùi gọi là mùi nguyên tố và thay đổi tỷ lệ hòa trộn của chúng Hơn nữa, để mở rộng ý tưởng này, tôi đã nghĩ đến việc tạo ra một loại mùi hương

──Có bao nhiêu loại mùi nguyên tố?

Mr Nakamoto: Hiện tại, chúng tôi đang chuẩn bị các mùi hương nguyên tố bằng cách trộn nhiều mùi hương từ khoảng 200 mùi hương khác nhau Khi tái tạo mùi hương, chúng tôi sử dụng một thiết bị đo gọi là khối phổ kế để đo phổ khối (dữ liệu thể hiện đặc tính của các thành phần) của mùi hương mục tiêu Dựa trên dữ liệu đó, chúng tôi xác định cần bao nhiêu mùi nguyên tố khác nhau để tạo lại mùi hương ban đầu Hiện tại, có khoảng 20 mùi nguyên tố mà tôi sử dụng thường xuyên, nhưng tôi đang điều chỉnh số lượng theo nhiều cách khác nhau đồng thời cân nhắc sự cân bằng giữa độ chính xác và khả năng tái tạo dễ dàng

Mặt khác, nghiên cứu tạo mùi hương nhằm mục đích tạo ra mùi hương mong muốn từ cách diễn đạt bằng lời nói Theo truyền thống, việc tạo ra mùi hương được thực hiện bởi các chuyên gia gọi là chuyên gia nước hoa, những người trộn nhiều mùi hương để tinh chế những mùi hương mới Các nhà chế tạo nước hoa được đào tạo đặc biệt, nhưng nhiệm vụ tinh chế mùi hương vẫn cực kỳ phức tạp nên chúng tôi muốn sử dụng thế hệ AI để làm cho việc này trở nên dễ dàng hơn Cuối cùng, nếu bạn truyền đạt bằng lời các yếu tố và hình ảnh mùi hương mong muốn đến một thiết bị như loa thông minh, nó sẽ hiển thị mùi hương bạn đã tạo bằng thiết bị gọi là màn hình khứu giác

──Cụ thể, bạn có thể sử dụng AI tổng hợp như thế nào trong việc tạo ra mùi hương?

Ông Nakamoto: Chúng tôi sử dụng một phương pháp gọi là mô hình khuếch tán để tạo ra mùi hương bằng AI tổng hợp Đầu tiên, một phổ khối mới được tạo ra bằng cách nhập các bộ mô tả mùi hương cùng với dữ liệu phổ khối và các từ biểu thị đặc điểm mùi hương như “gỗ”, “cay” và “hoa” được liên kết với dữ liệu Tiếp theo, bằng cách sử dụng AI tổng hợp, chúng tôi đã tạo ra một loạt các mùi hương tương ứng với các từ thể hiện hình ảnh về mùi hương, chẳng hạn như "ngọt ngào" và "mới mẻ" Dựa trên dữ liệu này, chúng tôi đã tạo ra một hệ thống sử dụng các phép tính số để xác định các loại tinh dầu và tỷ lệ pha trộn để pha trộn hương thơm thực sự

(Hình 1) Tạo mùi hương bằng thế hệ AI
(Nguồn: Trang chủ Đại học Khoa học Tokyo)

Phát triển nội dung ở lĩnh vực mới tận dụng đặc tính của hương thơm

──Nghiên cứu này sẽ hữu ích trong những lĩnh vực nào?

Ông Nakamoto: Ví dụ, ngoài nước hoa, trên thế giới có nhiều sản phẩm công nghiệp coi trọng hương thơm như dầu gội, chất tẩy rửa và nước uống Việc thêm hương liệu vào những sản phẩm như vậy đòi hỏi rất nhiều chi phí và thời gian, nhưng ngày nay các nhà sản xuất nước hoa thực hiện toàn bộ quy trình một cách thủ công Nếu điều này được giao cho AI tạo ra, thì chi phí và thời gian phát triển có thể giảm xuống và các nhà chế tạo nước hoa có thể tập trung vào việc thêm các điểm nhấn mùi hương trong những bước hoàn thiện cuối cùng

Hương thơm cũng rất quan trọng trong thực phẩm Đặc biệt khi nói đến thực phẩm, những gì chúng ta nghĩ là vị giác thực ra lại thường là mùi Miệng và mũi thông nhau nên khi bạn cắn một miếng, mùi thơm lập tức truyền đến mũi và bị phát hiện Do đó, chúng ta thường dựa vào mùi hương để phân biệt sự khác biệt tinh tế giữa các loại thực phẩm và việc tạo ra mùi hương bằng AI tổng hợp cũng rất hữu ích trong việc thêm hương vị

──Bạn cũng đang nghiên cứu nội dung mới bằng mùi hương

Ông Nakamoto: Ví dụ: chúng tôi đang mong đợi nội dung mới sử dụng khứu giác phát ra mùi hương Các tế bào khứu giác trong màng nhầy mũi được kết nối trực tiếp với não nên mùi hương cũng có vai trò kích thích trí nhớ Ngoài ra, một hiện tượng gọi là "hiệu ứng Proust" đã được chứng minh, trong đó khi con người ngửi thấy một mùi cụ thể, những ký ức và cảm xúc trong quá khứ liên quan đến mùi đó sẽ được gợi lên Tận dụng những đặc điểm này của mùi, chúng tôi đã tạo ra một trò chơi trong đó, chẳng hạn như bằng cách chạm vào màn hình máy tính, một mùi hương tương ứng với những gì hiển thị trên màn hình sẽ được giải phóng Trò chơi nhằm mục đích cải thiện chức năng nhận thức ở người lớn tuổi thông qua rèn luyện khứu giác

Trên thế giới có rất nhiều người sáng tạo tự tạo ra hệ thống cho nội dung sử dụng mùi hương, nhưng tình hình hiện nay là những người nghiệp dư vẫn chưa thể thoải mái chuẩn bị mùi hương Do đó, nếu AI tổng quát giúp những người không chuyên tạo ra mùi hương dễ dàng, tôi tin rằng nhiều ý tưởng khác nhau liên quan đến mùi hương sẽ ra đời và các danh mục nội dung mới sẽ ra đời

(Ảnh 2) Bản demo nội dung mùi hương được công bố tại một sự kiện ở Đại học Khoa học Tokyo (thiết bị ở phía trước là màn hình khứu giác)
(Nguồn: Trang chủ Đại học Khoa học Tokyo)

Phát triển nội dung mang lại trải nghiệm mới cho người dùng như phát hiện mối nguy hiểm

──Ngoài việc ngăn ngừa chứng mất trí nhớ ở người cao tuổi, bạn có ý tưởng nào về việc sử dụng nội dung sử dụng mùi hương để giúp giải quyết các vấn đề xã hội không?

Ông Nakamoto: Ví dụ: chúng ta có thể xem xét một thiết bị mô phỏng huấn luyện thảm họa sử dụng màn hình gắn trên đầu và màn hình khứu giác có thể đeo được Đây là một trò chơi mà bạn có thể tìm thấy một nơi mà bạn ngửi thấy mùi khét khi di chuyển trong không gian VR Trong trường hợp hỏa hoạn, việc phát hiện mùi khét là đặc biệt quan trọng trong giai đoạn đầu Nếu nhìn thấy ngọn lửa hoặc cảm thấy nóng, có nguy cơ bạn sẽ không còn nơi nào để trốn thoát và lúc đó đã quá muộn Vì vậy, cần phải sử dụng các hệ thống này để chuẩn bị cho các đám cháy ở giai đoạn đầu

Đánh giá dựa trên mùi là cần thiết không chỉ trong thời điểm xảy ra thảm họa mà còn cần thiết trong tự nhiên khi xác định những nơi tạo ra khí nguy hiểm cho con người và những thực phẩm không nên ăn Ví dụ, có nhiều nơi như khu vực núi lửa, nơi sản sinh ra các loại khí độc hại cho cơ thể con người, vì vậy nếu ngửi thấy mùi lạ dù là nhỏ nhất, bạn nên rời khỏi khu vực đó ngay lập tức Công nghệ sử dụng AI thế hệ mới để tạo ra mùi trong môi trường an toàn sẽ có hiệu quả khi cho phép trẻ trải nghiệm trước những mùi nguy hiểm như vậy

──Việc sử dụng hệ thống tạo mùi hương tự động sử dụng AI tổng hợp có thể được kỳ vọng sẽ dẫn đến việc hiện thực hóa các giao diện người dùng và trải nghiệm người dùng thu hút các giác quan theo cách chưa từng thấy trước đây, chẳng hạn như hiện thực hóa một chiếc TV chọn mùi hương và phát ra mùi hương theo video

Ông Nakamoto: Chúng tôi đã tiến hành các thí nghiệm cơ bản về việc truyền mùi hương từ xa Các tín hiệu liên quan đến mùi hương được gửi bằng sóng phát sóng hoặc Internet và mùi hương được tái tạo trên màn hình khứu giác của đầu nhận Để tự do tạo ra mùi hương trên TV, vv, tôi nghĩ điều quan trọng là phải nghiên cứu và phát triển các mùi nguyên tố có thể tạo ra số lượng mùi hương không giới hạn

Mặt khác, mùi hương là một lĩnh vực mà tính chủ quan của cá nhân có ảnh hưởng lớn hơn âm nhạc hay hình ảnh Do đó, nếu muốn sử dụng nó trong lĩnh vực giao diện người dùng, chúng ta sẽ cần cải thiện hơn nữa độ chính xác của thế hệ AI Ví dụ, ngay cả khi bạn nói, “Tôi muốn một mùi hương ngọt ngào”, vẫn có rất nhiều điều mơ hồ và tôi nghĩ rất khó để tạo ra mùi hương mà bạn hình dung cùng một lúc Vì vậy, cần phải thiết lập một phương pháp tạo mùi hương mang tính tương tác bằng cách liên tục đưa ra phản hồi bằng lời nói, chẳng hạn như ``cay hơn một chút'' hoặc ``giống hoa oải hương''

──Tạo mùi hương thực sự là một kỹ thuật thú vị Đặc biệt, tôi cảm thấy có rất nhiều khả năng sử dụng công nghệ khứu giác, công nghệ này cũng gắn liền với bản năng của con người