ब्रायन ली आणि त्यांच्या सहकाऱ्यांनी आपल्या या संशोधनाच्या पहिल्या टप्प्यात संगणकाला प्रशिक्षित केलं. यासाठी या संशोधकांनी प्रथम आपल्या नेहमीच्या परिचयातील वेगवेगळ्या ५५ वासांची यादी केली. या सर्व वासांची नावं ही, परिचित पदार्थांवरून दिली गेलेली नावं होती. उदा. मधाचा वास, मातीचा वास, कस्तुरीचा वास, जळकट वास, इत्यादी. या संशोधकांनी त्यानंतर हे ५५ प्रकारचे वास असणाऱ्या वेगवेगळ्या पाच हजार रसायनांची निवड केली. या सर्व रसायनांच्या रेणूंची वैशिष्ट्यं आणि त्याचबरोबर त्यांचे वास, अशी सर्व माहिती त्यांनी त्यानंतर संगणकाला पुरवली. संगणकानं या रसायनांच्या वासांची, त्या रसायनांच्या रेणूंच्या विविध वैशिष्ट्यांशी सांगड घातली. संगणकानं अभ्यासलेल्या, रेणूंच्या वैशिष्ट्यांत अनेक घटकांचा समावेश होता. रेणूंतील अणूंची रचना, त्यांचे अणुक्रमांक, रेणूंवरचा विद्युतभार, इत्यादी घटक तर विचारात घेतले गेले होतेच, परंतु त्याशिवाय यांत रेणूंतल्या विविध अणूंमधील रासायनिक बंधांचीही माहिती होती. यांत रासायनिक बंधांचा प्रकार, त्या बंधांचा मजबूतपणा, बंधांचा आकार, बंधांचं स्थैर्य, अशा अनेक गोष्टींचा समावेश होता.
वासाची आणि रेणूंची, त्यांच्या वैशिष्ट्यांसह एकमेकांशी सांगड घातल्यावर, या संशोधकांना त्यांत सुमारे अडीचशे वेगवेगळ्या प्रकारचे परस्परसंबंध आढळले. या संंबंधांवरून या संशोधकांनी संगणकाद्वारे, रसायनांचे वास आणि त्यांच्या रेणूंच्या वैशिष्ट्यांची सांगड घालणारा ‘नकाशा’ तयार केला. आतापर्यंत जरी अशा प्रकारचे नकाशे तयार केले गेले असले, तरी त्यांत रेणूंच्या विविध गुणधर्मांना इतकं तपशीलवार स्थान दिलं गेलं नव्हतं. ब्रायन ली आणि त्यांच्या सहकाऱ्यांनी तयार केलेला हा नकाशा अत्यंत विस्तृत स्वरूपाचा असून, हाच नकाशा या संशोधनाचा पाया असणार होता. आता या संगणकाला ५५ प्रकारचे वास माहीत झाले होते आणि त्याचबरोबर हे वास रेणूंतील कोणकोणत्या घटकांमुळे निर्माण होण्याची शक्यता आहे, याचीही त्याला माहिती मिळाली होती. त्यामुळे हा संगणक आता, एखाद्या रेणूची वैशिष्ट्यं सांगितली, तर त्यावरून त्या रेणूला कोणता वास असावा, हे सुचवण्याच्या दृष्टीनं प्रशिक्षित झाला होता. दुसऱ्या शब्दांत सांगायचं तर, या संगणकाला वास ओळखण्याची क्षमता प्राप्त झाली होती.
प्रत्यक्ष प्रयोगासाठी या संशोधकांनी, ज्यांना विविध वास व्यवस्थित ओळखू येतात, अशा पंधरा स्वयंसेवकांची निवड केली. स्वयंसेवकांची ही निवड, नेहमीच्या वापरातल्या वीस वेगवेगळ्या पदार्थांच्या गंधांना, त्यांनी दिलेल्या प्रतिसादावर आधारली होती. स्वयंसेवक निवडीबरोबरच, या संशोधकांनी आपल्या प्रयोगासाठी वेगवेगळे वास असणाऱ्या एकूण ३२३ रसायनांचीही निवड केली. या रसायनांची निवड करण्यासाठी काही निकष पाळले गेले – उदा. यांतील प्रत्येक रसायनाचा वास हा दुसऱ्या रसायनाच्या वासापासून, ओळखू येईल इतक्या प्रमाणात वेगळा असायला हवा; या विविध रसायनांच्या रेणूंच्या रचना एकमेकांपासून स्पष्टपणे वेगळ्या असायला हव्यात; तसंच ही रसायनं, नकाशा तयार करण्यासाठी वापरलेल्या रसायनांपेक्षा वेगळी असायला हवी. मुख्य प्रयोगासाठी निवडलेल्या या ३२३ रसायनांच्या रेणूंची रचना, तसंच त्यांचं संपूर्ण रेण्वीय स्वरूप हे अर्थातच या संशोधकांना माहीत होतं.
यानंतर मुख्य प्रयोगाला सुरुवात झाली. या सर्व ३२३ रसायनांची माहिती संगणकाला पुरवली गेली आणि या रसायनांचा वास कुठला असावा, याचा तर्क करण्याची त्याला सूचना दिली गेली. त्यानंतर प्रयोगासाठी निवडलेल्या स्वयंसेवकांना हीच रसायनं प्रत्यक्ष हुंगायला सांगून, त्यांच्या वासांची नोंद करायला सांगितलं गेलं. एखाद्या वासाची नोंद करताना, त्या-त्या स्वयंसेवकाला जाणवणारी त्या वासातील अनिश्चितताही नोंदवली गेली. कारण, एखाद्या रसायनाचा वास त्या ५५ वासांच्या यादीतील वासाशी अगदी तंतोतंत जुळेलच असं नाही; तसंच एखादा वास दोन व्यक्तींना किंचितसा वेगवेगळाही जाणवू शकतो. त्यामुळे, प्रत्येक वास हा पंधरा स्वयंसेवकांना कसा जाणवला, हे लक्षात घेऊन त्या माहितीचं संख्याशास्त्रीय विश्लेषण केलं गेलं. या विश्लेषणावरून त्या-त्या रसायनाचा वास ठरवला गेला.
जेव्हा या प्रत्यक्ष घेतल्या गेलेल्या वासांची, संगणकानं रेणूंच्या रचनेवरून ओळखलेल्या वासांशी तुलना केली गेली, तेव्हा संगणकाची वास ओळखण्याची क्षमता ही माणसाच्या वास ओळखण्याच्या क्षमतेप्रमाणेच – किंबहुना अधिकच चांगली – असल्याचं दिसून आलं. कारण संगणकानं ओळखलेले वास हे स्वयंसेवकांनी ओळखलेल्या वासाशी तर जुळलेच; परंतु सुमारे ५३ टक्के वासांच्या बाबतीत तर, संगणकानं ओळखलेला वास हा या स्वयंसेवकांनी नोंदवलेल्या वासापेक्षा संख्याशास्त्रीयदृष्ट्या अधिक विश्वासार्ह असल्याचं आढळलं. अभ्यासल्या गेलेल्या विविध रसायनांपैकी, ज्यांना लसूण, चीझ या पदार्थांसारखा वास होता, त्या वासांच्या बाबतीत स्वयंसेवकांचं आणि संगणकाचं एकमत झालं होतं. कस्तुरी आणि इतर काही मोजक्या वासांच्या बाबतीत मात्र, एकवाक्यतेचं हे प्रमाण संख्याशास्त्रीयदृष्ट्या काहीसं कमी होतं. याचं कारण म्हणजे, या पदार्थांचा वास हा एकाच प्रकारच्या रेणूंपासून निर्माण होत नसून, ते अनेक रेणूंच्या वासांचं मिश्रण आहे. उदा. कस्तुरीचा वास हा किमान पाच प्रकारच्या रासायनिक गटांतील रेणूंच्या मिश्रणातून निर्माण झाला आहे.
कृत्रिम बुद्धिमत्तेवर आधारलेल्या या संशोधनामुळे, रेणूंच्या रचनेवरून रसायनांचे वास ओळखणं, शक्य झालं आहे. ब्रायन ली आणि त्यांच्या सहकाऱ्यांनी, या पाच हजार रसायनांच्या नकाशाबरोबर, वास असू शकणाऱ्या तब्बल पाच लाख रसायनांचा आणि त्यांच्या अपेक्षित वासांचा नकाशाही तयार केला आहे. ही रसायनं अजून अभ्यासली तर गेलेली नाहीतच, परंतु यांतली काही रसायनं तर प्रत्यक्षात निर्माणही केली गेली नाहीत. ही रसायनं त्यांच्या गंधाचा वापर करण्याच्या दृष्टीनं भविष्यात निर्माण केली जाऊ शकतात. रेणूंवरच्या या संशोधनानंतर, या संशोधकांना आपल्या संशोधनाच्या पुढच्या टप्प्याकडे वळायचं आहे. या पुढच्या टप्प्यातलं संशोधन हे मिश्रवासांवर केलं जाणार आहे. (उदा. कस्तुरीचा वास.) अनेकवेळा अशा पदार्थांचा आपल्याला जाणवणारा मिश्रवास हा, त्यातील रेणूंना स्वतंत्रपणे येणाऱ्या वासापेक्षा वेगळा असू शकतो. संशोधनाचा मिश्रवासांवरचा हा पुढचा टप्पा आव्हानात्मक असणार आहे. कारण वेगवेगळे वास असणारे शंभर रेणू घेतले आणि त्यापैकी फक्त दहा-दहा वेगवेगळ्या रेणूंची मिश्रणं बनवली, तरी त्यातून अक्षरशः अब्जावधी वास निर्माण होऊ शकतात. इतक्या प्रचंड माहितीवर प्रक्रिया करावी लागणार असल्यानं, या संशोधनात संगणकाचीसुद्धा कसोटी लागणार आहे.
ब्रायन ली आणि त्यांच्या सहकाऱ्यांचं हे सर्व संशोधन सुगंधी द्रव्यनिर्मितीच्या दृष्टीनं अतिशय महत्त्वाचं ठरणार आहे. वेगवेगळे रासायनिक रेणू किंवा त्यांची मिश्रणं वापरल्यास, त्यातून अंतिमतः कोणता सुगंध निर्माण होतो, ते या संशोधनामुळे अगोदरच कळणार आहे. या सर्व संशोधनामुळे नवनव्या, आतापर्यंत अपरिचित असणाऱ्या सुगंधांची आणि सुगंधी द्रव्यांची निर्मिती करणं शक्य होणार आहे. ब्रायन ली आणि त्यांच्या सहकाऱ्यांनी, आपल्या या रेणुगंधांवरच्या संशोधनानं, सुगंधी द्रव्यनिर्मितीच्या क्षेत्रात नवं दालन उघडून दिलं आहे.
(छायाचित्र सौजन्य – Challiyan/Amir.ahrls/Wikimedia Harvard University)
Leave a Reply