Η τεχνητή νοημοσύνη μπορεί να μην μπορεί να εκτιμήσει τη γεύση ενός ποτηριού κόκκινου κρασιού, αλλά προφανώς μπορεί να πει από πού προήλθε. Και με αυτόν τον τρόπο, η σύγχρονη τεχνολογία μπορεί να επιβεβαιώσει την κλασική έννοια του terroir.
Μια ομάδα επιστημόνων χρησιμοποίησε μηχανική μάθηση και αέρια χρωματογραφία για να αναλύσει επιτυχώς 80 κρασιά και να εντοπίσει ποιο από τα 7 κάστρα Bordeaux τα παρήγαγε. Ακόμη πιο εκπληκτικό ήταν το γεγονός όταν χαρτογράφησαν τη χημική σύσταση των κρασιών ως συντεταγμένες XY στον χάρτη, τα κρασιά χαρτογραφήθηκαν σωστά ως προς την προέλευσή τους στην αριστερή και τη δεξιά όχθη. Αυτή η πρωτοποριακή έρευνα επικυρώνει την έννοια του terroir και έχει εκτεταμένες επιπτώσεις.
«Αυτή η μελέτη καταδεικνύει τις αξιοσημείωτες δυνατότητες της ανάλυσης αέριας χρωματογραφίας για τη διερεύνηση θεμελιωδών ερωτημάτων σχετικά με την προέλευση και την ηλικία του κρασιού», δήλωσαν οι Αλεξάντρ Πουζέ, νευροεπιστήμονας στο Πανεπιστήμιο της Γενεύης και η ερευνήτρια οινολόγος Στέφανι Μαρσάντ του Ινστιτούτου Vine and Wine Science (ISVV) στο Université de Bordeaux. Τα ευρήματά τους δημοσιεύτηκαν στο περιοδικό Communications Chemistry.
Συνδυάζοντας το πάθος του κρασιού με την τεχνογνωσία της επιστήμης
Η αέρια χρωματογραφία χρησιμοποιείται εδώ και χρόνια για την ανάλυση του κρασιού. Είναι μια απλή διαδικασία που εξατμίζει ένα χημικό μείγμα, σε αυτήν την περίπτωση, το κρασί, και καταγράφει τα διάφορα μοριακά συστατικά με τη μορφή χρωματογράμματος. Κάθε κορυφή αποτελείται από πολλά σημεία, και όταν λαμβάνεται μια κορυφή, σημαίνει ότι υπάρχει περισσότερη από αυτή την ουσία στο μείγμα.
Ως νευροεπιστήμονας, ο Πουζέ χρησιμοποίησε τη μηχανική μάθηση για να αναγνωρίσει πρότυπα σε μεγάλα σύνολα δεδομένων που σχετίζονται με τον εγκέφαλο. Η διαχείριση αυτών των μεγάλων δεδομένων μεταφράστηκε σε χημική ανάλυση του κρασιού, επειδή όταν ένα κρασί υποβάλλεται σε αέρια χρωματογραφία, το αποτέλεσμα είναι ένα τεράστιο σύνολο δεδομένων αποτελούμενο από 30.000 διαφορετικά σημεία στο χρωματογράφο.
Η μηχανική μάθηση καθιστά την ανάλυση πολύ πιο γρήγορη και εύκολη, καθώς ο αλγόριθμος σχεδιάζεται για να γνωρίζει πού να αναζητήσει τα δεδομένα που απαιτούνται.
Η τέλεια ταυτοποίηση
Η Μαρσάν επέλεξε 12 αμπελώνες από την περίοδο 1990 έως το 2007. Ενώ η επιφανειακή έκταση των κτημάτων έχει αλλάξει με την πάροδο του χρόνου, ιδίως στο Médoc, κανένα από αυτά δεν είχε αλλάξει κατά τη διάρκεια της περιόδου της μελέτης.
Η ομάδα πρόσθεσε στον αλγόριθμο τα χρωματογραφήματα από 73 κρασιά. Στη συνέχεια, έτρεξαν στον χρωματογράφο επτά κρασιά ως δοκιμή για να δουν αν ο αλγόριθμος μπορεί να προσδιορίσει το που παρήγαγε κάθε κρασί. Επανέλαβαν το πείραμα 50 φορές, κάθε φορά προσθέτοντας εκ νέου τον αλγόριθμο σε ένα διαφορετικό σύνολο αποτελούμενο από 73 κρασιά, με επτά κρασιά που κρατήθηκαν στην άκρη για τη δοκιμή. Το μηχάνημα έκανε τέλεια δουλειά, προσδιορίζοντας σωστά το κτήμα στο 100% των περιπτώσεων.
Στην αρχή, οι ερευνητές νόμιζαν ότι τα αποτελέσματα θα μπορούσαν να αντικατοπτρίζουν τις αναμίξεις των ποικιλιών στους αμπελώνες. Πράγματι, ολόκληρος ο χρωματογράφος ήταν «ενημερωτικός όσον αφορά τη γεωγραφική θέση και την ηλικία του κρασιού, υποδηλώνοντας έτσι ότι η χημική του σύσταση δεν καθορίζεται από λίγα μόνο μόρια, αλλά διανέμεται σε ένα μεγάλο χημικό φάσμα.»
Χάρτης Terroir
Ο αλγόριθμος συνοψίζει τις 30.000 μετρήσεις για κάθε χρωματογράφημα κρασιού σε δύο αριθμού. Αυτοί οι δύο αριθμοί είναι οι συντεταγμένες ΧΥ. Έτσι, όλα τα χρωματογραφήματα μπορούν να τοποθετηθούν σε ένα γράφημα ή σε ένα χάρτη. Παρατηρήθηκε πως χημικά υπάρχει ομοιότητα μεταξύ των κρασιών που είναι γεωγραφικά πιο κοντά μεταξύ τους.
Πιθανώς, αυτό σημαίνει ότι οι ερευνητές θα μπορούσαν να πάρουν ένα κρασί που δεν ήταν μέρος της μελέτης και να δουν αν εμφανίζεται στον χάρτη συντεταγμένων κοντά σε άλλα κρασιά από την ίδια περιοχή. Τα αποτελέσματα έχουν ενθαρρύνει την ομάδα να επεκτείνει το πεδίο της έρευνάς της.
“Ήδη ξεκινήσαμε τη συλλογή δειγμάτων Pinot Noir από όλο τον κόσμο”, δήλωσε η Μαρσάν. Η ίδια θα ήθελε να ερευνήσει κρασιά από μικρούς αμπελώνες που πωλούνται σε φιλικές προς τον καταναλωτή τιμές. Δεδομένου ότι η αέρια χρωματογραφία χρησιμοποιείται από οινολόγους εδώ και δεκαετίες, η διαθέσιμη βάση δεδομένων είναι εκτενής.
Καταπολεμώντας την απάτη και προσαρμοζόμενοι στις αλλαγές του κλίματος
Η έρευνα έχει επίσης πιθανές χρήσεις από τις νομικές αρχές και τους οινοπαραγωγούς οι οποίοι προσαρμόζονται στην κλιματική αλλαγή. Όσον αφορά την κλιματική αλλαγή, είναι γνωστό ότι οι μεταβολές στα καιρικά πρότυπα επηρεάζουν τη χημική σύνθεση ενός κρασιού. Αυτός ο νέος συνδυασμός μηχανικής μάθησης και χημικής ανάλυσης είναι ικανός να δείξει σε έναν οινοπαραγωγό πώς η ιστορική ταυτότητα του κρασιού του, όπως ορίζεται από τη χημική σύσταση, αλλάζει.
Άλλες πιθανές εφαρμογές για αυτήν την καινοτομία της μηχανικής μάθησης στη χημεία του κρασιού ακόμη διαμορφώνονται. Και όλα αυτά ξεκίνησαν με την επιθυμία ενός νευροεπιστήμονα λάτρη του κρασιού να λύσει μερικά από τα μυστήρια του οίνου.
