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Une langue électronique pour goûter les vins

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Avec cinq capteurs et un réseau neuronal, une équipe espagnole reproduit l'analyse d'un sommelier en imitant les fonctions gustatives humaines. Pour l'instant, le robot, qui procède par apprentissage, limite ses dégustations au cava, un mousseux catalan, mais sait déjà distinguer les cinq types, différant selon la teneur en sucre.

Le robot-sommelier de Nec. Anthropoïde en apparence mais très différent de la manière dont un humain procède... © Nec

Les robots testeurs de vins progressent lentement. Le modèle de Nec, conçu en 2006 et que l'entreprise affublait d'un robot anthropoïde pour faire joli, a acquis la célébrité (il est entré au Guiness des records en 2007). L'engin savait reconnaître une trentaine de crus apparemment de manière apparemment efficace. Mais sa technique était très différente de celle d'un sommelier, l'analyse reposant sur l'absorption de rayonnements infrarouges de différentes longueurs d'onde.

À l'Université autonome de Barcelone (UAB), Manel del Valle et son équipe du groupe « senseurs et biosenseurs » ont procédé autrement, en imitant le sens de la gustation pour un exercice en grandeur nature consistant à identifier différents types de vin cava, un mousseux célèbre produit en Catalogne. Il en existe en effet cinq variétés, du brut au sucré, selon la concentration en sucre. L'équipe espagnole ne cherche pas à industrialiser un robot œnologue mais à mieux comprendre la fonction gustative et à s'en inspirer. Le biomimétisme est en effet la spécialité de ce laboratoire.

Schéma montrant le parallélisme entre le sens gustatif du goûteur de vin et le fonctionnement du système mis au point à l'UAB. Aux zones de la langue (Llengua), comportant six régions pour détecter quatre saveurs (acide, amer, salé, sucré, Acid, Amarg, Salat, Dolç), correspondent les cinq capteurs électriques. Aux réseaux de neurones du cerveau correspond le réseau neuronal électronique reproduit sur ordinateur. L'apprentissage détermine les motifs produits par les différents types de cava. Ces motifs sont schématisés en bas à droite. © Manel Valle et al./UAB

Comme la langue

Les chercheurs parlent d'une « langue artificielle » pour désigner leur ensemble de cinq capteurs, des cylindres de quelques centimètres de hauteur et portant des électrodes en graphite inclus dans la résine époxy de 28 millimètres carrés. Des composants sont ajoutés, pour réagir différemment au taux de sucre et ont été mis au point lors de précédentes études, car l'équipe travaille sur le sujet depuis de nombreuses années... Chaque capteur donne une information sous forme de tension électrique, en fonction du type de saveur perçu.

Ce principe est tout à fait celui du sens gustatif. Sur la langue, six zones sont dévolues à ressentir certaines saveurs, chacune une : le sucré, le salé, l'acide et l'amer. Mais derrière ce système de senseurs plutôt simple s'étend un réseau de neurones, dont les connexions réagissent aux différentes proportions de ces saveurs et fournissent au reste du cerveau une information plus riche. L'apprentissage joue un rôle, en modelant les connexions entre neurones. Ce principe du réseau neuronal, bien connu, a été reproduit sur ordinateur, comme on sait le faire depuis longtemps en robotique, par exemple pour la reconnaissance d'images.

Le dispositif fonctionne désormais correctement après une période d'apprentissage où les humains indiquent le résultat. Le système enregistre alors le motif (pattern) représentant les valeurs renvoyées par l'ensemble des cinq capteurs. Les chercheurs ont décrit leur appareil en détail dans la revue Electroanalysis. On peut remarquer qu'il est très simple, bien plus que les chromatographes et autres spectromètres de masse habituellement utilisés pour ce genre d'analyse.

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