该研究针对自然界中物质多以多分子混合物形式存在、混合物感知识别困难的问题,提出了一种受生物启发的深度学习框架。研究者构建了分子—受体相互作用的神经响应曲线,并设计融合策略,将注意力加权的多受体曲线与浓度依赖的多分子曲线相结合,模拟混合物组分间的竞争性激活与协同整合。模型还通过比较响应曲线模式的一致性,将分子关联知识迁移至混合物感知特征的识别,从而建立起从化学混合、神经编码到感知形成的完整计算路径。综合评估显示,该模型识别准确率达92.2%,为长期存在的混合物感知难题提供了可推广的解决方案,并可集成到具身认知系统中,增强智能体在复杂场景下的感知与交互能力。
| 混合物感知(Mixture Perception) | 指生物或模型对由多种分子混合而成的气味刺激进行识别与表征的感知过程。 |
| 分子-受体相互作用(Molecule-Receptor Interaction) | 气味分子与嗅觉受体结合并触发神经信号的过程,是嗅觉编码的起点。 |
| 注意力加权融合(Attention-Weighted Fusion) | 一种利用注意力机制对不同受体响应曲线赋予不同权重并加以整合的策略。 |
| 浓度依赖饱和效应(Concentration-Dependent Saturation) | 受体响应随气味分子浓度升高而增强,但达到一定浓度后趋于饱和的现象。 |
| 具身认知系统(Embodied Cognitive System) | 将感知、行动与环境交互紧密结合的智能系统,强调身体与环境的耦合在认知中的作用。 |
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