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Departamento de Ingeniería Electrónica
E.T.S.I. TelecomunicaciónUniversidad Politécnica de Madrid
Ingeniería Neurosensorial
Tema 5
El olfato y el gusto
Ingeniería Neurosensorial. El olfato y el gusto 2
Índice
• Introducción
• Fisiología del olfato y el gusto
• Patologías del olfato y el gusto
• El olfato artificial (electrónico)
• El gusto artificial
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Ingeniería Neurosensorial. El olfato y el gusto 3
Introducción (I)
• Olfato y gusto: parte de sistema sensorial químico
• Interpretación de olores y sabores
• Determinan la supervivencia diaria de muchas especies
• Sentido “químico” adicional:– “Trigeminal” o “sentido químico común”
• El olfato es el más desarrollado
• ¿Y en comparación con los otros sentidos?
Ingeniería Neurosensorial. El olfato y el gusto 4
Introducción (II)
• Influencia “más allá” del olor (y el sabor)– Estado de ánimo
– Memoria
– Emociones
– Elección de pareja
– Sistema inmunitario y endocrino
• Percepción subjetiva (cualitativa y cuantitativa)
• ¿Necesidad de una nariz y lengua electrónica?
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Ingeniería Neurosensorial. El olfato y el gusto 5
Fisiología del olfato (I)Química de los olores (I)
• Olores son mezcla de multitud de moléculas
• Relación estructura molecular – olor
• Factores determinantes:– Masa molecular (30 a 300 g·mol-1)
– Interacciones internas (carga, átomos, polaridad, rotación estructural)
– Interacciones externas
• Estructuras “aromáticas”
Ingeniería Neurosensorial. El olfato y el gusto 6
Fisiología del olfato (II)Química de los olores (II)
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Ingeniería Neurosensorial. El olfato y el gusto 7
Fisiología del olfato (III)Química de los olores (III)
• Investigación en predicción de olor– Descripción algebraica de las características
moleculares
– Descripción cualitativa de las características moleculares
– Simulación por ordenador: relación entre moléculas olorosas y sus receptores
Ingeniería Neurosensorial. El olfato y el gusto 8
Fisiología del olfato (IV)Anatomía y procesos químicos básicos (I)
• Anatomía “externa”– Fosa nasal
– Estructura anatómica (hueso y cartílago)
– Dos conductos nasales
– Moléculas llegan por fosas o conexión con cavidad bucal
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Ingeniería Neurosensorial. El olfato y el gusto 9
Fisiología del olfato (V)Anatomía y procesos químicos básicos (II)
• Estimulación exclusiva a través de moléculas olorosas
• Epitelio olfativo (5 cm2)– Capa mucosa
– Neuronas olfativas ciliadas
– ¡¡Con capacidad de regeneración!!
Ingeniería Neurosensorial. El olfato y el gusto 10
Fisiología del olfato (VI)Anatomía y procesos químicos básicos (III)
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Ingeniería Neurosensorial. El olfato y el gusto 11
Fisiología del olfato (VII)Anatomía y procesos químicos básicos (IV)
• En los cilios comienza la transducción
• Moléculas olorosas se “acoplan” a proteínas receptoras
Ingeniería Neurosensorial. El olfato y el gusto 12
Fisiología (VIII)Anatomía y procesos ... (V)
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Ingeniería Neurosensorial. El olfato y el gusto 13
Fisiología del olfato (IX)Anatomía y procesos químicos básicos (VI)
• Para nosotros, la idea fundamental no es en sí el proceso, sino el efecto de “amplificación de la señal”
→ Altísima sensibilidad del sistema olfativo humano
• ¡Pero mucho menos que otros mamíferos!
Ingeniería Neurosensorial. El olfato y el gusto 14
Fisiología del olfato (X)Procesos neurosensoriales superiores (I)
• Los axones de las células mitrales constituyen el tracto olfativo que comunica el bulbo olfativo con el córtex olfativo
• El córtex olfativo comunica con varias zonas del cerebro:– Zonas superiores de procesamiento olfativo
(reconocimiento, discriminación, percepción, memoria)
– Estructuras límbicas (respuestas subsconcientes, emociones, comportamiento, regulación hormonal)
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Ingeniería Neurosensorial. El olfato y el gusto 15
Fisiología del olfato (XI)Procesos neurosensoriales superiores (II)
• Receptores olfativos:– Aproximadamente 1000 proteínas diferentes
– Cada neurona olfativa sólo genera una proteína
– Distribución “aleatoria” en el epitelio olfativo
– ¡¡Mismos tipos de neuronas olfativas se conectan en el mismo glomérulo!!
– Misma disposición entre distintos sujetos
– ¡¡Podemos detectar 100000 olores!! ¿Cómo?
Ingeniería Neurosensorial. El olfato y el gusto 16
Fisiología del olfato (XII)Procesos neurosensoriales superiores (III)
• Detección de olores:– Explicación relativamente reciente (Noviembre
2001) – Combinaciones de activaciones en glomérulos
(mapa)– Las excitaciones de cada receptor también tienen
correspondencia “topológica” en córtex olfativo (mapa)
• Procesos relacionados con la memoria y las emociones poco conocidos
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Ingeniería Neurosensorial. El olfato y el gusto 17
Fisiología del olfato (XIII)Percepción cuantitativa (I)
• Problema fundamental:– Cualidades sensoriales difícilmente medibles (la
concentración no es un parámetro fiable)
• Intensidad percibida de olor:– No responde linealmente a concentración– Respuesta típica sigmoidea– Dos umbrales:
§ Umbral de detección – 3·10-6 mg/l (citral)
§ Umbral de identificación
Ingeniería Neurosensorial. El olfato y el gusto 18
Fisiología del olfato (XIV)Percepción cuantitativa (II)
• Intensidad percibida de olor:– Dos comportamientos de la intensidad percibida:
§ Aumenta rápidamente con concentración (notas altas)– Bajo rango dinámico, alta volatilidad
§ Aumenta lentamente con concentración (notas bajas)– Alto rango dinámico, más duraderos
• Tiempos de reacción y adaptación– Proporcionales a concentración (potencia de)
– Células del epitelio olfativo “limpian”
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Ingeniería Neurosensorial. El olfato y el gusto 19
Fisiología del gusto (I)Anatomía y procesos químicos básicos (I)
• Anatomía “externa”– Cavidad bucal
– Lengua
– Papilas:§ Circunvaladas
§ Foliadas
§ Filiformes
§ Fungiformes
Ingeniería Neurosensorial. El olfato y el gusto 20
Fisiología del gusto (II)Anatomía y procesos químicos básicos (II)
• Células nerviosas sensibles en las yemas gustativas
• También ciliadas
• Conexión del axón con él córtex cerebral
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Ingeniería Neurosensorial. El olfato y el gusto 21
Fisiología del gusto (III)Anatomía y procesos químicos básicos (III)
• Estimulación a través de moléculas “sabrosas” y composición química básica
• Cuatro sabores básicos:– Dulce– Salado– Amargo– Agrio (ácido)
Ingeniería Neurosensorial. El olfato y el gusto 22
Fisiología del gusto (IV)Anatomía y procesos químicos básicos (IV)
• Un “quinto sabor”: umami• Procesos químicos más sencillos que en el olfato
– Ácido (H+)– Salado (Cl- Na+)
– Dulce (sacarosa, ...)
• Caso especial: glutamato monosódico• Complementado con textura, temperatura y, sobre
todo, olfato (70% de la percepción del sabor)
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Ingeniería Neurosensorial. El olfato y el gusto 23
Fisiología del gusto (V)Procesos neurosensoriales superiores
• Más simple que el olfato (muy dependiente de éste)
Ingeniería Neurosensorial. El olfato y el gusto 24
Patologías (I)Tipos y causas
• Tres tipos genéricos:– Pérdida completa de capacidad de detectar olores o
sabores (anosmia o ageusia)– Disminución de capacidad (hiposmia o hipogeusia)– Trastornos en la percepción (anosmias o ageusias
específicas)
• Causas:– Infecciones– Lesiones en la cabeza– Exposición a productos químicos
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Ingeniería Neurosensorial. El olfato y el gusto 25
Patologías (II)Diagnóstico y tratamiento
• Diagnóstico: medida de umbrales de sensibilidad
• Tratamiento:– Químico– Quirúrgico
– ¿Prótesis?... No por el momento, aunque hay algunos detectores comerciales que cumplen esa misión
• Futuro:– Comprensión de la fisiología y mecanismos
superiores
Ingeniería Neurosensorial. El olfato y el gusto 26
El olfato artificial (I)Introducción (I)
• Definición:
Una nariz electrónica es un instrumento que consiste en un conjunto de sensores electroquímicos con una
especificidad parcial y un sistema adecuado de reconocimiento de patrones, capaz de reconocer
olores simples o complejos.
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Ingeniería Neurosensorial. El olfato y el gusto 27
El olfato artificial (II)Introducción (II)
• ¿Tiene sentido?– ¿Para prótesis?
– ¿Aplicación industrial?§ Control de calidad alimentos y bebidas
§ Diagnóstico médico
§ Control ambiental
§ Uso militar
• ¿Puede aproximarse a la sensibilidad del humano?– No por ahora, pero... ¿debería hacerlo?...
Ingeniería Neurosensorial. El olfato y el gusto 28
El olfato artificial (III)Historia
• Nada antes de 1920
• En 1920 postularon primeras teorías (medición de carga)
• Años 50: Primeros aparato experimentales (sensores amperométricos, termistores)
• Mediados de los 60: sensores de conductividad
• Años 80: Concepto de nariz electrónica actual
• 1991: Primer workshop
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Ingeniería Neurosensorial. El olfato y el gusto 29
El olfato artificial (IV)Métodos clásicos (I)
• Cromatografía de gases
• Espectroscopía de masas
(separación temporal por GC)
(separación estructural por MS)
Ingeniería Neurosensorial. El olfato y el gusto 30
El olfato artificial (V)Métodos clásicos (II)
• Olfatómetros
• Expertos
• Problemas:– Caros
– Lentos
– Subjetivos
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Ingeniería Neurosensorial. El olfato y el gusto 31
El olfato artificial (VI)Arquitectura (I)
• Típicamente
Suministro de
material oloroso
Cámaracon array
desensoresquímicos
Adaptaciónde señal
de sensores
A/D Análisis
VisualizaciónMuestra
Patrones
Ingeniería Neurosensorial. El olfato y el gusto 32
El olfato artificial (VII)Arquitectura – etapas previas (II)
• Suministro de material oloroso:– Sumamente difícil (evitar contaminación y alteración)– Manual (el material se inyecta en la cámara)
§ Errores§ Lentitud
– Automático (gas inerte portador)
• Cámara de sensores– Ambiente controlado:
§ Contaminantes, temperatura y humedad (también en el olfato humano)
– Mecanismo de limpieza
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Ingeniería Neurosensorial. El olfato y el gusto 33
El olfato artificial (VIII)Arquitectura – sensores (III)
• Sensores– Elemento clave de la nariz electrónica
– Idealmente basado en comportamiento biológico
– ...pero...
– Nuestro conocimiento es limitado → aproximación empírica
– Se usan los sensores disponibles y se modifican de forma adecuada para cumplir requisitos
Ingeniería Neurosensorial. El olfato y el gusto 34
El olfato artificial (IX)Arquitectura – sensores (IV)
• Requisitos de los sensores:– Respuesta y recuperación (razonablemente) rápidas– Margen dinámico adecuado– Respuesta lineal a la concentración (idealmente)– Respuesta reproducible– Reversibilidad– Baja sensibilidad frente a cambios ambientales (temperatura,
humedad, flujo recibido)– Bajo coste y pequeño tamaño– ¿Alta especifidad? ... No es imprescindible ... Basta con que
genere patrón diferenciable
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Ingeniería Neurosensorial. El olfato y el gusto 35
El olfato artificial (X)Arquitectura – sensores (V)
• Sensores clasificables por material o principio
• Tipos de sensores (según material):– Materiales inorgánicos (semiconductores, óxidos
metálicos, etc.) [robustos, ↑ temperatura]
– Materiales orgánicos (polímeros) [más flexibles, temperatura ambiente]
– Materiales biológicos (enzimas, proteínas, anticuerpos, etc.) [difíciles de estabilizar]
Ingeniería Neurosensorial. El olfato y el gusto 36
El olfato artificial (XI)Arquitectura – sensores (VI)
• Tipos de sensores (según principio de detección):– Medida de propiedades eléctricas (corriente, tensión,
capacidad, etc.)
– Medida de cambios de masa
– Medida de cambios en las propiedades ópticas (absorción, fluorescencia, reflectividad, etc.)
– Otros (electroquímicos, generación de calor, etc.)
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Ingeniería Neurosensorial. El olfato y el gusto 37
El olfato artificial (XII)Arquitectura – sensores (VII)
• Sensores de conductividad (I)– La absorción de gases modifica la conductividad del
material activo:§ Semiconductor metal óxido
§ Polímeros conductores
Ingeniería Neurosensorial. El olfato y el gusto 38
El olfato artificial (XIII)Arquitectura – sensores (VIII)
• Sensores de conductividad metal óxido (II)– Operan a altas temperaturas (200-400 ºC)
– Muy usados y disponibles comercialmente
– Sensibilidad 5-500 ppm
– La “receta” del material activo se diseña para mejorar la respuesta a olores específicos
– Problemas de deriva y contaminación
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Ingeniería Neurosensorial. El olfato y el gusto 39
El olfato artificial (XIV)Arquitectura – sensores (IX)
• Sensores de conductividad polímeros (III)– Más versátiles
– Operan a temperatura ambiente
– Alta sensibilidad (de 0,1 a 100 ppm)
– Propiedades no constantes entre partidas
– Muy sensibles a la humedad– Tiempos de recuperación más lentos (el gas se
introduce en la muestra)
Ingeniería Neurosensorial. El olfato y el gusto 40
El olfato artificial (XV)Arquitectura – sensores (X)
• Sensores piezoeléctricos (I)– Usan las propiedades piezoeléctricas de los materiales
de soporte (frecuencia de resonancia sumamente estable)
– Dos tipos:§ QCM (quartz crystal micro balance)
§ SAW (surface acoustic wave)
– Necesitan también material sensible (típicamente polímeros)
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Ingeniería Neurosensorial. El olfato y el gusto 41
El olfato artificial (XVI)Arquitectura – sensores (XI)
• Sensores piezoeléctricos QCM (II)– Disco resonante con electrodos de metal a cada lado– Recubrimiento de polímero– Gas se adsorbe en superficie
y modifica masa → se modifica la frecuencia
de resonancia– Ej: fo = 10 MHz y ∆m = 0,01%
∆f = 1 KHz– Uso inicial militar
Ingeniería Neurosensorial. El olfato y el gusto 42
El olfato artificial (XVII)Arquitectura – sensores (XII)
• Sensores piezoeléctricos QCM (III)– Lineales en un amplio rango
– Detecta cambios de masa entre 1 ng. y 1 pg.
– Recuperación se consigue con gas de referencia
– Insensibles a cambios en la temperatura
– Insensibles a cambios entre partidas (se mide la frecuencia normalizada de cambio)
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Ingeniería Neurosensorial. El olfato y el gusto 43
El olfato artificial (XVIII)Arquitectura – sensores (XIIII)
• Sensores piezoeléctricos SAW (IV)– Se genera una onda
de superficie en unextremo que llegaal opuesto con undeterminado cambiode fase (función delgas adsorbido)
Ingeniería Neurosensorial. El olfato y el gusto 44
El olfato artificial (XIX)Arquitectura – sensores (XIV)
• Sensores piezoeléctricos SAW (V)– Frecuencias mayores que en QCM (100 MHz)
– Igual capacidad de detección pero mayores cambios en frecuencia
– Más baratos de fabricar que los QCM
• En general, los sensores piezoeléctricos:– Tienen problemas de ruido en función de la relación
superficie-volumen
– Electrónica de detección más compleja
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Ingeniería Neurosensorial. El olfato y el gusto 45
El olfato artificial (XX)Arquitectura – sensores (XV)
• Sensores basados en MOSFET (I)– Estructuras Metal-Óxido-Semiconductor
– La puerta metálicaes la usada para detección (metalcatalizador)
– Modificación delas propiedadeseléctricas delMOSFET
Ingeniería Neurosensorial. El olfato y el gusto 46
El olfato artificial (XXI)Arquitectura – sensores (XVI)
• Sensores basados en MOSFET (II)– Moléculas olorosas reaccionan con el metal catalizador
– Escasez de materiales sensores
– Detección de algunas ppm
– Ventaja: Integración en fabricación de Ics
– Variaciones con el tiempo similares a los dispositivos basados en conductividad
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Ingeniería Neurosensorial. El olfato y el gusto 47
El olfato artificial (XXII)Arquitectura – sensores (XVII)
• Sensores ópticos (I)– Se utilizan fibras ópticas y
se miden cambios en propiedades ópticas por la presencia de materialesquímicamente activos
– Material activo contiene pigmentos cuya polaridad se altera al interaccionar con las moléculas olorosas
Ingeniería Neurosensorial. El olfato y el gusto 48
El olfato artificial (XXIII)Arquitectura – sensores (XVIII)
• Sensores ópticos (II)– Existen multitud de pigmentos usados en investigación
biológica → sensores baratos
– Detección de ppb
– Insensibles a interferencias eléctricas
– Reducido tamaño
– Complejidad de la instrumentación de medida
– Tiempo de vida de los pigmentos limitado
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Ingeniería Neurosensorial. El olfato y el gusto 49
El olfato artificial (XXIV)Arquitectura – sensores (XIX)
• Otros sensores– Electroquímicos (oxidación y reducción del gas)– Detección de calor (se mide la concentración del
combustible detectando el incremento de temperatura en un proceso de oxidación)
– Sensores biológicos– Basados en micropalancas
• Arrays de sensores:– Ventaja: mayor rango ambiental y de sustancias – Desventaja: mayor complejidad del sistema
Ingeniería Neurosensorial. El olfato y el gusto 50
El olfato artificial (XXV)Arquitectura – sensores (XX)
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Ingeniería Neurosensorial. El olfato y el gusto 51
El olfato artificial (XXVI)Arquitectura – sensores (XXI)
Ingeniería Neurosensorial. El olfato y el gusto 52
El olfato artificial (XXVII)Arquitectura – sensores (XXII)
• Ejemplo de salida de un array de 8 sensores
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Ingeniería Neurosensorial. El olfato y el gusto 53
El olfato artificial (XXVIII)Arquitectura – sensores (XXIII)
• Sensores del futuro– ¿Biológicos?
– Necesitamos más conocimiento de los procesos olfativos biológicos
– Aproximación fuertemente pluridisciplinar (bioquímica, biología, fisiología, biosensores, procesado de señales, reconocimiento de patrones, etc.)
– Sistemas híbridos electrónicos y biólógicos
Ingeniería Neurosensorial. El olfato y el gusto 54
El olfato artificial (XXIX)Arquitectura – acondicionamiento y A/D
• Adaptación de señal de sensores– Filtrado
– Disminución de ruido
– Amplificación
• Conversión A/D– Requisitos de frecuencia de muestreo
– Tamaño de muestra
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Ingeniería Neurosensorial. El olfato y el gusto 55
El olfato artificial (XXX)Arquitectura - análisis (I)
• Identificación del olor y cuantificación– Proceso digital de señal
– Reconocimiento estadístico de patrones
– Sólo el preproceso depende del sensor
Array de sensores
tiempo
resp
uesta
Preproceso de
señal
f1
f 2
Reducción de
Dimensionalidad
(parametrización)
?Toma de
decisiones
Adaptación y realimentación
Medidas
directas
Medidas
normalizadas
f1
f 2
olor 1
olor 2
olor 3
Clasificación
Vector de
características
Clase de olor
(medida de confianza)
Clase de olor
Post-procesada
Ingeniería Neurosensorial. El olfato y el gusto 56
El olfato artificial (XXXI)Arquitectura - análisis (II)
• Preproceso:– Compensa desviaciones de los sensores
– Manipulación de las salidas de los sensores
– Normalización
– Compresión de los transitorios
– Muy dependiente del sensor y de laetapa previa de acondicionamiento
tiempo
resp
uesta
Preproceso de
señal
Medidas
directas
Medidas
normalizadas
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Ingeniería Neurosensorial. El olfato y el gusto 57
El olfato artificial (XXXII)Arquitectura - análisis (III)
• Extracción de parámetros (I):– Reducción de dimensionalidad
– Extracción de información relevante (eliminación de redundancia)
– Típicamente se aplican transformaciones lineales
– También no lineales:§ Transformaciones de Sammon
§ Mapas de Cohonenf1
Reducción de
Dimensionalidad
(parametrización)
f 2
Medidas
normalizadas
Vector de
características
Ingeniería Neurosensorial. El olfato y el gusto 58
El olfato artificial (XXXIII)Arquitectura - análisis (IV)
• Extracción de parámetros (II):– Transformaciones lineales típicas:
§ Análisis de componentes principales (PCA: Principal Component Analysis)→ busca componentes de mayor varianza→ No tiene en cuenta etiquetas
§ Análisis discriminante lineal(LDA: Linear discriminant analysis)→ busca proyecciones que maximizan la distancia entre
muestras de clases distintas
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Ingeniería Neurosensorial. El olfato y el gusto 59
El olfato artificial (XXXIV)Arquitectura - análisis (V)
• Clasificación:– Etapa previa de entrenamiento– Métodos clásicos:
§ Clasificación bayesiana→ Construye fdp
§ K vecinos más próximoc (KNN: K Nearest Neighbours)→ Calcula los más próximos y decide
por mayoría
§ Redes neuronales (NN: Neural networks)
– Medida de confianza f1
olor 1
olor 2
olor 3
Clasificación
Vector de
características
f 2
Clase de olor
(medida de confianza)
Ingeniería Neurosensorial. El olfato y el gusto 60
El olfato artificial (XXXV)Arquitectura - análisis (VI)
• Toma de decisiones:– Refinamiento de la decisión
– Si se dispone de información adicional:§ Umbrales de confianza
§ Coste asociado a los errores
§ Etc.
– Puede llegar a cambiar la decisión previae incluso determinar la no pertenenciade la muestra al repertorio de posibles
?Toma de
decisiones
Clase de olor
(medida de confianza)
Clase de olor
Post-procesada
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Ingeniería Neurosensorial. El olfato y el gusto 61
El olfato artificial (XXXVI)El olfato en un chip
• SOC: System On Chip– Integración de elementos
electrónicos, químicos y electromecánicos
Ingeniería Neurosensorial. El olfato y el gusto 62
El olfato artificial (XXXVII)Aplicaciones (I)
• Industria alimentaria
• Aplicaciones médicas
• Industria farmacéutica
• Monitorización ambiental y seguridad
• Militares
• Industria perfumera
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Ingeniería Neurosensorial. El olfato y el gusto 63
El olfato artificial (XXXVIII)Aplicaciones (II)
• Industria alimentaria:– El mayor mercado para la nariz electrónica– Evaluación de calidad– Control de procesos de preparación de alimentos– Control de fermentación– Chequeo de frescura y control de caducidad– Graduación de bebidas alcohólicas– Clasificación de cafés, cervezas, licores, etc.– Sustitución de paneles de expertos (comparación con
productos de referencia)
Ingeniería Neurosensorial. El olfato y el gusto 64
El olfato artificial (XXXIX)Aplicaciones (III)
• Industria alimentaria:– Ejemplo de identificación de cafés
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Ingeniería Neurosensorial. El olfato y el gusto 65
El olfato artificial (XL)Aplicaciones (IV)
• Aplicaciones médicas:– Herramienta diagnóstica (olores corporales):
§ Aliento
§ Heridas
§ Fluidos (sudor, orina, etc.)
– ¿Telecirugía?...
• Industria farmacéutica:– Análisis de materias primas de entrada
– Detección de contaminantes en áreas de almacenamiento y distribución
– Determinación de fuentes de olores desagradables
Ingeniería Neurosensorial. El olfato y el gusto 66
El olfato artificial (XLI)Aplicaciones (V)
• Monitorización ambiental y seguridad– Desechos químicos y nucleares → necesidad de
identificación de contaminantes
– Fugas de combustible
– Calidad del agua
– Calidad del aire
– Olores domésticos
– Monitorización de emisiones industriales
– Detección de explosivos y drogas
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Ingeniería Neurosensorial. El olfato y el gusto 67
El olfato artificial (XLII)Aplicaciones (VI)
• Aplicaciones militares y espaciales– Detección de agentes biológicos y químicos
– Detección de minas y explosivos abandonados
– Control ambiental en naves espaciales
• Industria perfumera– Identificación de olores esenciales
– Evaluación de fragancias
– Control de calidad
Ingeniería Neurosensorial. El olfato y el gusto 68
El olfato artificial (XLIII)Sistemas comerciales (I)
• E-nose Pico 2
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Ingeniería Neurosensorial. El olfato y el gusto 69
El olfato artificial (XLIV)Sistemas comerciales (II)
• estcal.com y JPL
http://www.estcal.com/Products.html
Ingeniería Neurosensorial. El olfato y el gusto 70
El olfato artificial (XLV)Sistemas comerciales (III)
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Ingeniería Neurosensorial. El olfato y el gusto 71
El olfato artificial (XLVI)Sistemas comerciales (IV)
Ingeniería Neurosensorial. El olfato y el gusto 72
El olfato artificial(XLVII)Sistemas comerciales (V)
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Ingeniería Neurosensorial. El olfato y el gusto 73
El olfato artificial (XLVIII)Sistemas comerciales (VI)
Ingeniería Neurosensorial. El olfato y el gusto 74
El olfato artificial (XLIX)Ventajas e inconvenientes
• Ventajas frente a la nariz biológica:– Genera una salida cuantitativa– Es fácil de automatizar– Puede usarse en análisis en tiempo real– Humanos entrenados son caros y su respuesta varía– Productos químicos peligrosos
• Inconvenientes– Sensibilidad a variaciones ambientales– Reproducibilidad de resultados (deriva)
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Ingeniería Neurosensorial. El olfato y el gusto 75
El olfato artificial (L)Necesidades
• Concentración de la muestra sin pérdida de olor
• Arrays más sensibles para aplicaciones especiales
• Sistemas 100 veces mejores en los polímeros conductores podrían permitir una nariz artificial portátil equivalente a la humana
• Sistemas de 10 a 100 veces más rápido en tiempo de recuperación que los actuales para aplicarse en muchas aplicaciones de mucho volumen.
• Desviaciones menores del 5% en su tiempo de vida así como de una partida a otra
Ingeniería Neurosensorial. El olfato y el gusto 76
El gusto artificial (I)Introducción
• Mismos principios que para el olfato artificial
• Diferencias:– Medio líquido– Sustancias y fenómenos químicos
• Menos importantes que el olfato (desde el punto de vista de su potencia discriminativa)
• Trabajos orientados a la “fusión sensorial”
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Ingeniería Neurosensorial. El olfato y el gusto 77
El gusto artificial (II)Aplicaciones y productos comerciales (I)
• Detección de cualidades de vinos, agua mineral
Ingeniería Neurosensorial. El olfato y el gusto 78
El gusto artificial (III)Aplicaciones y productos comerciales (II)
• Array de centenares de sensores
• Cambios en el color de los sensores
• Procesamiento de la imagen para identificación
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Ingeniería Neurosensorial. El olfato y el gusto 79
Filosofía
• ¿Hacen falta los sentidos para el aprendizaje? (Hellen Keller)
• ¿Cuántos?...
• Fusión sensorial (por ahora sólo aplicado a comida y bebida).
• Olor a “miedo” ¿huelen las emociones?
• Olores y memoria: ¿Terapia olorosa?
• Aprendizaje de olores (bebés)
• Elección de pareja
Ingeniería Neurosensorial. El olfato y el gusto 80
¿ Preguntas ?
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