छोटे जानवरों के प्रेरित "स्पार्स कोडिंग" तेज़ शिक्षा करता है और नष्ट विस्मय से बचता है। फ़्रूट फ्लाई को अपनी दिमाग क्षमता के कारण प्रसिद्ध नहीं हैं; आप संभवतः पैटियो पर ताले पर बहुत सारे डालकर गिरा देंगे। फिर भी, लगभग 140,000 न्यूरॉन्स—एक पॉपी सीड के उलझे हुए छोटे दिमाग वाले Drosophila में, एक बड़े पैमाने पर गंधों को एक भुगतान के भाग में पार कर सकते हैं और फिर उस ध्वनि की याद को लंबे समय तक रख सकते हैं। इसमें वर्तमान "इलेक्ट्रॉनिक नोज़" की तुलना में बहुत बेहतर है।येांतमा सबसे उन्नत इलेक्ट्रॉनिक नोज़ भी सस्ते नहीं होते, एक नष्ट गंध को पहचानने की क्षमता में बहुत सीमित होते हैं, और एक नई गंध सीखने के बाद तुरंत एक गंध को भुगतान दे देते हैं।तभी क्यों सिर्फ फ़्लाई को कॉपी करने का तरीका नहीं? यह प्रश्न कई शोधकरों ने पूछा है—जिनमें Kevin Max और Yang Shen Okinawa Institute of Science and Technology में शामिल हैं, जिनका नया एल्गोरिथ्म Spi-Fly, सिम्नेजिक कंप्यूटिंग एंड इंजीनियरिंग जर्नल में प्रकाशित पेपर में वर्णित है। एक अजीब संवेदना Smell एक अजीब संवेदना है, यांत्रिक रूप से।दृष्य और सुनने की दोनों एकल भौतिक आयाम पर निर्भर करती हैं—तरंगदैर्ध्य—जिसे आप एक ग्राफ़ पर प्लॉट कर सकते हैं, जिससे वे सापेक्ष रूप से व्यवस्थित पढ़ने के लिए आसान होते हैं।गंध की अणुओं के विपरीत, किसी एकमात्र भौतिक आयाम पर उन्हें उत्परकृत नहीं किया जा सकता।जीवनशक्ति को एक अजीब समाधान ढूंढना पड़ा: सैकड़ों अलग-अलग रिसेप्टर प्रोटीन, जो प्रत्येक विशिष्ट अणु गुणों को पकड़ने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं, जो फिर संयोजन में चलते हैं जिन्हें दिमाग डिकोड करना पड़ता है।ऐसे प्रणाली का संयुक्त संयागात्मक जटिलता तब तक नहीं समझ में आई जब तक कि 1991 में Linda Buck और Richard Axel ने उस पृष्ठभूमि में उपस्थित रिसेप्टर जीन परिवार की पहचान बनाई।यह काम उन्हें 2004 में नोबेल पुरस्कार से सम्मानित करता है।गंध के बारे में हमारी समझ में भी इजाफ़ा है, "इलेक्ट्रॉनिक नोज़" बाजार में मौजूद हैं।Alpha MOS, Aryballe और Odotech जैसी कंपनियां इन्हें खाद्य गुणवत्ता नियंत्रण, पर्यावरण निगरानी और सुरक्षा चयन के लिए बेचती हैं।ये नोज़ सबसे अच्छी तरह से सामान्यीकरण करते नहीं हैं। एक सॉफ्टवेयर जो सड़क तेल को पहचानने के लिए सेट किया गया एक ऐसा उपकरण नहीं है जो एक विशेष आधारार्थी प्रमाणीकरण बिंदु पर एक विशेष प्रमाद को फ़्लैग करने वाला उपकरण है।एक को नई कार्य के लिए पुनः सेट करना आम तौर पर सेफ्टवेयर को लगभग शून्य से पुनः प्रशिक्षित करना का अर्थ है।इस सीमा के पीछे दो तकनीकी सीमाएँ हैं।पहला, ये सिस्टम सामान्यतः एक बड़े हाथ में लैबल किए गए उदाहरणों की आवश्यकता होती है जब तक कि वे एक गंध को दूसरे से विश्वसनीय रूप से पहचान सकें।दूसरा, उन्हें एक नई गंध सिखाने का प्रयास उन्हें पहले से कुछ जानने वाले को भुगतान दे सकता है, एक समस्या जो शोधकरों ने "नष्ट विस्मय" के रूप में पहचाना है—इलेक्ट्रॉनिक समकक्ष का समकक्ष जो समझने के बाद से एक साइकल को भुगतान करने के बारे में भुगतान दे देता है।गंध के बारकोड छोटे जानवरों—और कई अन्य स्तनधारियों—इस समस्या के सामने नहीं हैं, भले ही उनके दिमाग बहुत छोटे हों।वे गंधों को कैसे अपने सीमित दिमाग शक्ति के साथ अलग कर सकते हैं और याद रख सकते हैं?लेख के लेखक के अनुसार, रहस्य यह है कि एक ऐसा चीज़ है जिसे sparse coding कहा जाता है।इसे आप एक बारकोड के रूप में समझ सकते हैं जो प्रत्येक गंध को दिमाग द्वारा आवंटित करता है।उनका मस्तिष्क गंध प्रणाली लगभग 2,000 विशेषकृत कोशिकाओं पर निर्भर करती है, जिन्हें Kenyon cells कहा जाता है, जो फ़्रूट फ्लाई के गंध रिसेप्टर द्वारा प्रेषित स्पार्स, रैंडमली वायर्ड सिग्नल्स प्राप्त करते हैं।इन सभी Kenyon कोशिकाओं को एकमात्र रिले पॉइंट तक पहुँचते हैं: प्रीएरियर पेयर्ड लेटरल न्यूरॉन, या APL (असल में एक सममित युगल है, हर दिमाग अर्धे के एक में)।APL कोशिकाएं इनके बीच में एक मजबूत, समग्र प्रतिबंध के साथ प्रत्येक Kenyon कोशिका की ओर से फायर करती हैं, लगभग सभी को सिलेंस करते हुए।उन कोशिकाओं के बीच में जो प्रभावित होते हैं, वे स्पार्स कोडिंग के रूप में उन्हें Max और Shen ने इस विशेष गंध के लिए बारकोड कहा है।Spi-Fly केवल एक सेंसर कार्य करने के बाद ही कहानी को जारी करता है—यहाँ पूरी तरह सिमुलेशन में हो रहा है, पहिए किए गए सेंसर डेटा का उपयोग करके, और एल्गोरिथ्म स्वयं गंध को पहिए पकड़ने के साथ संबंधित नहीं है।मैक्स और शेन के काम में, सेंसर पढ़ने को एक स्पाइक स्ट्रीम में बदलते हैं, जो एक हिडन लेयर पर स्पार्स और रैंडमली प्रोजेक्ट किए जाते हैं जो Kenyon कोशिकाओं का प्रतिनिधि होते हैं, जहाँ न्यूरॉन्स एक-दूसरे को प्रतिबंधित करते हैं बजाय एकमात्र APL-जैसे रेफ़री पर निर्भर करते हैं।इससे, हिडन लेयर conn...