第九讲 智能感官仿生学（上）
第九讲 智能感官仿生学（上）
内容提要 一、智能感官仿生原理 二、电子鼻 三、电子舌 四、多频脉冲电子舌 五、智能感官应用方法学
内容提要 一、智能感官仿生原理 二、电子鼻 三、电子舌 四、多频脉冲电子舌 五、智能感官应用方法学
引 子 • 電子鼻嗅到了商機 • 现代分析化学思想及困境 • 仿生学思想及技术
引 子 • 電子鼻嗅到了商機 • 现代分析化学思想及困境 • 仿生学思想及技术
2006-5-15 分 析 化 学 化 学 分 析 仪 器 分 析 酸碱滴定 配位滴定 氧化还原滴定 沉淀滴定 电化学分析 光化学分析 色谱分析 波谱分析 重量分析 滴定分析 电导、电位、电解、库仑 极谱、伏安 发射、吸收，荧光、光度 气相、液相、离子、超临 界、薄层、毛细管电泳 红外、核磁、质谱
2006-5-15 分 析 化 学 化 学 分 析 仪 器 分 析 酸碱滴定 配位滴定 氧化还原滴定 沉淀滴定 电化学分析 光化学分析 色谱分析 波谱分析 重量分析 滴定分析 电导、电位、电解、库仑 极谱、伏安 发射、吸收，荧光、光度 气相、液相、离子、超临 界、薄层、毛细管电泳 红外、核磁、质谱
分析化学 主要发展趋向 化学计量学 在线分析 实时分析 原位分析 活体分析 教育 定性 传感器 固定化 接口 自动化 微型化 新原理 新技术 新仪器 分离技术 联用技术 仪器和计算机 其它科技领域 生物分析 环境分析 过程分析 表面分析 大分子表征 化学图象 无损分析 单细胞分析 单分子单聚集体分析
分析化学 主要发展趋向 化学计量学 在线分析 实时分析 原位分析 活体分析 教育 定性 传感器 固定化 接口 自动化 微型化 新原理 新技术 新仪器 分离技术 联用技术 仪器和计算机 其它科技领域 生物分析 环境分析 过程分析 表面分析 大分子表征 化学图象 无损分析 单细胞分析 单分子单聚集体分析
现代化学分析策略 分离分析 非分离分析 特异性分析 (单电极或 ) 整体特征分析 (品种类群分析 ) 非特异性分析 (多电极或 ) 成份类群分析 特定化学成份鉴别 (定性与定量 ) 修饰电极 非修饰电极 交互感应修饰电极
现代化学分析策略 分离分析 非分离分析 特异性分析 (单电极或 ) 整体特征分析 (品种类群分析 ) 非特异性分析 (多电极或 ) 成份类群分析 特定化学成份鉴别 (定性与定量 ) 修饰电极 非修饰电极 交互感应修饰电极
一、智能感官仿生原理
一、智能感官仿生原理
一、选题背景 • 三个技术要素是交互感应 电极及阵列、自学习专家 数据库和智能模式识别， 本质上是一种基于化学传 感技术的仿生感觉。 人工智能味觉识别系统的工作模式
一、选题背景 • 三个技术要素是交互感应 电极及阵列、自学习专家 数据库和智能模式识别， 本质上是一种基于化学传 感技术的仿生感觉。 人工智能味觉识别系统的工作模式
1、交互感应原理 、交互感应原理 当由多个不同的非选择性传感器组成一个传感器阵列时，由于 各个传感器对被测液中不同的组分均具有不同的感应度――而且是 交互感应，这样不同的传感器就可以获得的一系列有差异的信号， 特别是在对多个样品进行测试比较时，就可以通过化学计量学或模 式识别分析将不同样品的相关信息进行整合，得到样品相似、差异 等方面的细致描述，这就是人工智能味觉系统的核心原理和技术基 础
1、交互感应原理 、交互感应原理 当由多个不同的非选择性传感器组成一个传感器阵列时，由于 各个传感器对被测液中不同的组分均具有不同的感应度――而且是 交互感应，这样不同的传感器就可以获得的一系列有差异的信号， 特别是在对多个样品进行测试比较时，就可以通过化学计量学或模 式识别分析将不同样品的相关信息进行整合，得到样品相似、差异 等方面的细致描述，这就是人工智能味觉系统的核心原理和技术基 础
• 阵列中所使用的传感器材料一般应当满足如下要求： • （1）一种传感材料对不同物质具有交互感应能力，至 少对几种样品的信息能感受； • （2）不同的传感材料对不同的物质具有不同程度的选 择性； • （3）传感器响应数值具备重现性； • （4）传感器阵列在实际的分析中能适应不同的环境并 具有良好的耐受性。 交互感应原理是一种仿生学原理，生物感觉的 进化使得感觉器官具有极大的经济性和智能性，一 个核心的问题是怎样利用少量类型的感受器件来感 测丰富多彩的外部环境
• 阵列中所使用的传感器材料一般应当满足如下要求： • （1）一种传感材料对不同物质具有交互感应能力，至 少对几种样品的信息能感受； • （2）不同的传感材料对不同的物质具有不同程度的选 择性； • （3）传感器响应数值具备重现性； • （4）传感器阵列在实际的分析中能适应不同的环境并 具有良好的耐受性。 交互感应原理是一种仿生学原理，生物感觉的 进化使得感觉器官具有极大的经济性和智能性，一 个核心的问题是怎样利用少量类型的感受器件来感 测丰富多彩的外部环境