Để xác định nguồn gốc rượu whisky, chuyên gia sẽ đánh giá các nốt hương gỗ, khói, bơ hoặc caramel. Ảnh: Jane Barlow/PA Images/Alamy

Tờ The Guardian gọi nghiên cứu mới này là "chiến thắng" của trí tuệ nhân tạo (AI). Công trình nghiên cứu là tiền đề cho hệ thống tự động có thể dự đoán hương thơm phức tạp của whisky dựa trên thành phần phân tử của rượu.

Trước đây, để xác định nguồn gốc rượu whisky, chuyên gia sẽ đánh giá các nốt hương gỗ, khói, bơ hoặc caramel, điều này giúp bảo đảm các lô sản phẩm giống nhau có sự khác biệt không đáng kể.

TS Andreas Grasskamp, Viện Fraunhofer về Kỹ thuật Quy trình và Bao bì ở TP Freising (Đức), gần đây đã nghiên cứu một thuật toán AI giúp dự đoán mùi hương của các phân tử, có tên là OWSum. Bằng cách phân tích cấu trúc hóa học của các phân tử, OWSum có thể đưa ra dự đoán chi tiết về mùi hương mà phân tử tạo ra khi kết hợp với nhau của rượu whisky.

Trong thử nghiệm với 16 mẫu whisky Mỹ và Scotland (gồm 9 loại rượu whisky Scotch và 7 loại rượu bourbon hoặc whisky Mỹ), OWSum có nhiệm vụ phân biệt đồ uống của hai quốc gia dựa trên mô tả từ khóa về hương vị của chúng, chẳng hạn hương hoa, hương trái cây, hương gỗ hoặc hương khói. Chỉ sử dụng những từ khóa này, AI có thể nhận biết đồ uống đến từ quốc gia nào với độ chính xác gần 94%.

Việc xác định mùi thơm của whisky không hề dễ dàng. Phần lớn các nốt hương mạnh nhất của loại rượu này là một tổ hợp phức tạp của các hợp chất hóa học, có thể tương tác ngay trong khoang mũi và thậm chí, át lẫn nhau, tạo ra những mùi hương đặc trưng.

Những tương tác này khiến việc dự đoán mùi hương của whisky từ đặc điểm hóa học trở nên vô cùng khó khăn.

Do đó, các nhà nghiên cứu cung cấp cho thuật toán OWSum tập dữ liệu tham chiếu gồm 390 phân tử thường thấy trong rượu whisky. Dữ liệu giúp tăng cao khả năng phân biệt rượu whisky Mỹ với rượu whisky Scotch.

Thuật toán đạt độ chính xác hơn 90% khi phân biệt whisky Mỹ và Scotland, song hiệu suất có thể giảm đối với những loại rượu không nằm trong tập dữ liệu huấn luyện.

Việc xác định mùi hương của whisky không hề dễ dàng. Ảnh: Shutterstock

Trung bình, thuật toán xác định chính xác và nhất quán 5 nốt hương mạnh nhất trong mỗi loại whisky, với khả năng chính xác cao hơn bất cứ chuyên gia nếm thử rượu nào.

Các hợp chất như menthol và citronellol giúp AI nhận biết được whisky Mỹ, vốn có nốt hương giống caramel. Trong khi đó, methyl decanoate và heptanoic acid đóng vai trò quan trọng trong việc xác định whisky Scotland, thường tạo nên mùi khói hoặc dược liệu của rượu.

OWSum hoạt động như thế nào?

Phân tích cấu trúc phân tử: OWSum bắt đầu bằng việc phân tích cấu trúc hóa học chi tiết của từng phân tử có trong rượu whisky.

Tìm kiếm các mẫu: Thuật toán sẽ so sánh cấu trúc của các phân tử này với một cơ sở dữ liệu lớn về mùi hương của các phân tử.

Dự đoán mùi hương: Dựa trên các mẫu tìm được, OWSum dự đoán mùi hương mà mỗi phân tử sẽ tạo ra khi kết hợp với các phân tử khác trong rượu whisky.

Kết hợp các dự đoán: Cuối cùng, thuật toán sẽ kết hợp mọi dự đoán về mùi hương của từng phân tử để đưa ra dự đoán tổng thể về mùi hương của rượu whisky.

Tiến sĩ William Peveler, giảng viên hóa học tại Trường ĐH Glasgow (Anh), đánh giá thuật toán này có thể mang lại sự "ổn định" hơn so với chuyên gia nếm thử rượu.

Tuy nhiên, ông Peveler cũng lưu ý nghiên cứu chỉ áp dụng trên một số ít thương hiệu whisky và chưa rõ AI sẽ hoạt động như thế nào khi phải xử lý nhiều loại hơn.

Do cảm nhận hương vị whisky chịu tác động nhiều từ môi trường tiêu thụ và các yếu tố ngoại cảnh khác, ông Peveler nghĩ cần nghiên cứu chuyên sâu hơn để hoàn thiện hệ thống có thể đánh giá "sản phẩm mang tính cảm xúc" như whiskey.

Giới nghiên cứu nhận thấy không chỉ giúp nhận biết mùi hương, xác định nguồn gốc rượu, AI còn phát hiện được hàng giả nhờ sự khác biệt về mùi.

Ngoài ra, AI có thể giúp ngành tái chế tìm ra cách tốt nhất để pha trộn nhựa tái chế cũ (vốn có thể phát sinh mùi khó chịu) vào các sản phẩm mới.

Chi tiết nghiên cứu công bố trên tạp chí Communications Chemistry.