सभी के लिए लघु स्पेक्ट्रोमीटर: ऑप्टिकल सेंसिंग में इज़राइली सफलता

तेल अवीव: इज़राइली शोधकर्ताओं ने कृत्रिम बुद्धिमत्ता पर आधारित एक छोटे घटक का अनावरण किया जो व्यक्तियों को अपने उपकरणों के साथ विभिन्न प्रकार के परीक्षण करने में सक्षम बना सकता है - रक्त ऑक्सीजन के स्तर की जांच करने से लेकर एक गिलास दूध में वसा की मात्रा निर्धारित करने और यहां तक कि "तंत्रिका कैमरे" का विकास।

ऑप्टिकल सेंसिंग उपकरण लंबे समय से चिकित्सा और अनुसंधान सेटिंग्स में अपरिहार्य रहे हैं, जो विभिन्न सामग्रियों के प्रतिबिंब या उनके माध्यम से प्रकाश के पारित होने का विश्लेषण करके उनके गुणों के बारे में महत्वपूर्ण जानकारी प्रदान करते हैं। हालाँकि, पारंपरिक ऑप्टिकल सेंसिंग उपकरणों के आकार और लागत ने विशेष प्रयोगशालाओं तक उनकी पहुंच सीमित कर दी है। लेकिन प्रोफेसर डोरोन नवेह के नेतृत्व में बार-इलान विश्वविद्यालय के वैज्ञानिकों की एक टीम ने केवल कुछ माइक्रोन आकार का एक घटक विकसित किया है।

नवेह ने बताया, "ऑप्टिकल सेंसिंग उपकरण किसी सामग्री के प्रतिबिंब या उसके माध्यम से प्रकाश के पारित होने के माध्यम से उसके गुणों के बारे में जानकारी प्रदान करते हैं और चिकित्सा और अनुसंधान उद्देश्यों के लिए उपयोग किए जाते हैं, लेकिन जल्द ही वे हमारे रोजमर्रा के जीवन का हिस्सा बन सकते हैं।"

"चूंकि नया घटक आकार में केवल कुछ माइक्रोन का है, इसलिए इसे स्मार्ट फोन में एकीकृत करना संभव होगा। हम जो कुछ भी चाहते हैं उसके स्पेक्ट्रम की जांच कर सकते हैं, और जानकारी को सोशल नेटवर्क पर साझा कर सकते हैं।"

उन्होंने कहा, यह सफलता लोगों को खाद्य उत्पादों के गुणों को मापने, वस्तुओं का सटीक रंग निर्धारित करने और उनकी रासायनिक संरचना का आकलन करने और जानकारी साझा करने की अनुमति दे सकती है - एक अवधारणा जिसे वह "चीजों के स्पेक्ट्रम" के रूप में वर्णित करते हैं।

नवेह ने कहा, "हम यह पता लगा सकते हैं कि हमारे गिलास में क्या है, हमारे दूध में वसा का प्रतिशत, या क्या जैतून का तेल, शहद, या जूस जिसे हम खरीदने पर विचार कर रहे हैं, उसमें सुगंधित अर्क की मिलावट की गई है।"

हालाँकि विकास वर्तमान में प्रयोगशाला परीक्षण चरण में है, नेवे और उनके साथी, येल विश्वविद्यालय के प्रोफेसर पंगानियन ज़िया, अपने घटक को व्यापक रूप से सुलभ उत्पाद बनाने के लिए और अधिक निवेश सुरक्षित करने की योजना बना रहे हैं। इस उपकरण के बारे में हाल ही में पीयर-रिव्यूड साइंस जर्नल में लिखा गया था।

पारंपरिक ऑप्टिकल सेंसिंग उपकरण प्रकाश विशेषताओं के मापन पर निर्भर थे, जिसके लिए बड़े उपकरणों की आवश्यकता होती थी।

हालाँकि, साइंस के लेख में बताया गया है कि इज़राइली उपकरण "गहन ज्यामितीय संवेदन" पर आधारित है। यह पारंपरिक सेंसर में पाए जाने वाले ऑप्टिकल उपकरणों को एक अनुकूली सेंसर, गणितीय संचालन और एल्गोरिदम से बदल देता है जो प्रकाश के गुणों को दोहरा सकते हैं।

"डीप जियोमेट्रिक सेंसिंग" का एक प्रमुख सिद्धांत एक "अनुकूली सेंसर" है जिसकी प्रकाश के प्रति प्रतिक्रिया को वोल्टेज, करंट, चुंबकीय क्षेत्र, तापमान या यांत्रिक दबाव जैसे नियंत्रित चर के माध्यम से बदला जा सकता है।

डेटा प्रशिक्षण माप के माध्यम से प्राप्त किया जाता है, जहां अनुकूली सेंसर विभिन्न परिस्थितियों में सक्रिय होता है, जैसे कि विभिन्न स्पेक्ट्रम रेंज, तापमान, वोल्टेज स्तर और दबाव, जिसके परिणामस्वरूप चार-आयामी डेटा स्थान होता है।

वर्णक्रमीय डेटा में जानकारी को डिकोड करना एक एल्गोरिदम द्वारा पूरा किया जाता है जो तंत्रिका नेटवर्क के कामकाज की नकल करता है। नवेह ने सुझाव दिया कि इस सेंसिंग तकनीक को न केवल प्रकाश किरणों की भौतिक विशेषताओं को शामिल करने के लिए बढ़ाया जा सकता है, बल्कि न्यूरॉन्स के नेटवर्क से मिलते-जुलते हार्डवेयर और एल्गोरिदम से लैस कैमरे के भीतर की गणना भी शामिल की जा सकती है। यह "न्यूरल कैमरा" छवियों का विश्लेषण कर सकता है, मानव मस्तिष्क की तरह छूटे हुए विवरणों को भर सकता है।