Estás leyendo la publicación: Karim Aly, CEO de Noze – Serie de entrevistas
Karim Aly es director general de Boquilla, una startup canadiense de inteligencia artificial que ha desarrollado la tecnología líder en el mundo para digitalizar el sentido del olfato. Está enfocado en ejecutar la visión de la compañía de transformar la atención médica al empoderar a las máquinas con la capacidad de oler.
Antes de Noze, Karim estableció uno de los primeros estudios de inicio en Canadá en afiliación con una de las universidades más grandes del país. Anteriormente en su carrera, fue un emprendedor activo en mercados emergentes, habiendo fundado varias empresas de tecnología que se expandieron a más de 20 países en Medio Oriente y el Sudeste Asiático.
La chispa de la idea del olfato digital se concibió inicialmente en 2014, ¿podría compartir alguna idea de estos primeros días?
Por supuesto. Realmente fue una función de la curiosidad natural de nuestro fundador y CTO, Ashok Prabhu Masilamani, que lo llevó a comprender por qué habíamos digitalizado con éxito el sonido (micrófono), la visión digitalizada (cámara) y el tacto digitalizado (hápticos), pero no oler. A medida que retiraba las capas, comenzó a comprender los puntos clave de falla que nos habían frenado en la búsqueda de la digitalización del olor. Como científico de carrera, estos aprendizajes se convirtieron en la piedra angular de la visión de Ashok para una nueva empresa emergente; uno que desarrollaría una plataforma que realmente podría llevar la percepción del olor al mundo digital, y con eso nació Noze.
La compañía pasó los siguientes 6 años innovando y perfeccionando el marco de percepción de olores digital más avanzado del mundo que ha resuelto la detección y el seguimiento de olores en el mundo real. Si bien la tecnología claramente tiene aplicaciones potenciales en una variedad de áreas, desde la contaminación del aire hasta la aplicación de la ley, hemos optado por centrarnos en aplicar nuestra plataforma de olfato digital exclusivamente dentro de la atención médica. De hecho, acabamos de anunciar un Subvención de $ 1 millón de la Fundación Bill y Melinda Gates desarrollar un alcoholímetro para el cuidado de la salud impulsado por IA que pueda detectar enfermedades infecciosas como la malaria y la tuberculosis a través de los biomarcadores de olor (compuestos orgánicos volátiles) en el aliento. Esto será un cambio de juego para millones de personas.
En 2015, el Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) de la NASA tenía una tecnología que coincidía con la visión de su equipo. ¿Qué era esta tecnología y cómo consiguió su equipo esta patente?
En 2014, el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA desarrolló una innovadora tecnología de “nariz digital” para detectar múltiples vapores/gases en vehículos orbitales en el espacio. La NASA se centró en probar esta capacidad en la Estación Espacial Internacional (ISS), que es un entorno mucho más arduo para “oler” los vapores en comparación con aquí en tierra. Vimos un gran potencial en sus primeros aprendizajes, por lo que decidimos acelerar nuestro viaje asegurando una licencia exclusiva para las seis patentes en poder de JPL en el espacio de la nariz digital. Desde entonces, hemos evolucionado y mejorado radicalmente la tecnología de nariz digital de JPL al agregar capas patentadas de ingeniería de datos de aroma y algoritmos perceptivos de inteligencia artificial para lanzar la plataforma digital de percepción de olores más poderosa del mundo.
¿Cuáles son las diferentes tecnologías de aprendizaje automático que se utilizan para producir una huella digital única?
Producir una huella digital interpretable en realidad implica mucho más que solo aprendizaje automático. En Noze, nos dimos cuenta desde el principio de que el olfato digital debe verse como un marco, similar al sistema olfativo de un mamífero. En los mamíferos, el extremo frontal del sistema olfativo es una serie diversa de receptores olfativos. Para emular estos receptores olfativos, construimos un chip sensor con una diversa gama de receptores químicos. Cuando se introduce un olor en los receptores olfativos de los mamíferos, estos producen un código neuronal único y, de manera similar, cuando un olor pasa por nuestro conjunto de receptores químicos, produce una “huella de olor digital” única.
El extremo frontal sensorial del marco de olfato digital es solo la punta del iceberg. Está respaldado por una biblioteca de olores digital bien seleccionada y basada en la nube y un motor de IA químicamente perceptivo. La magia sucede cuando todas las piezas trabajan juntas en armonía.
¿Podría hablar sobre los algoritmos que se utilizan para interpretar las huellas olfativas?
Para interpretar un olor, tenemos que crear un conjunto de datos de huellas olfativas digitales para ese olor. Descubrimos que el conjunto de datos de olores construido a partir del chip sensor Noze contiene una rica información semántica química representada en forma de variedades. En el mundo de la visión por computadora, el uso de múltiples técnicas de aprendizaje es un enfoque popular. Sin embargo, a diferencia de la visión por computadora, que es un dominio abundante en datos, el mundo del olfato digital es escaso en datos. Por lo tanto, nuestra caja de herramientas de IA aplica una variedad de enfoques novedosos, como el metaaprendizaje, el aprendizaje de pocas tomas y el aprendizaje múltiple en nuestros conjuntos de datos de olores especialmente diseñados.
Una huella olfatoria digital del mundo real de un olor contendría todo el ruido de fondo asociado que normalmente interferiría con la interpretación correcta. Esta es la razón por la que nuestros conjuntos de datos patentados se seleccionan cuidadosamente y se construyen utilizando una combinación de puntos de datos que representan los olores de fondo (ruido), así como puntos de datos que representan el olor en sí. Esto permite que nuestros algoritmos de IA se entrenen para reconocer y rechazar el ruido de fondo, mientras interpretan correctamente la huella de olor entrante.
¿Podría hablar sobre la plataforma basada en la nube de Noze y el proceso para agregar nuevos aromas y qué tan grande es la biblioteca de huellas de aromas?
Nuestra plataforma IoT basada en la nube alberga la biblioteca de olores digitales y el motor de IA perceptivo. Nuestra biblioteca se compone de dos tipos de conjuntos de datos; uno que está diseñado activamente para crear huellas olfativas para olores y fondos seleccionados, y otro que se crea pasivamente a partir del muestreo continuo que tienen lugar los dispositivos en el campo que contienen nuestro chip sensor. Estas huellas de olores muestreadas pasivamente se seleccionan y almacenan en nuestra biblioteca de olores para que puedan consultarse y combinarse con olores que la plataforma pueda aprender en el futuro. Dado que nuestra plataforma está conectada a todos nuestros dispositivos en el campo, también hemos desarrollado potentes efectos de red, donde hay un proceso de aprendizaje colectivo continuo entre dispositivos. En otras palabras, un dispositivo puede aprender a interpretar un nuevo olor a partir de los aprendizajes adquiridos en un dispositivo completamente diferente.
Hemos tomado la decisión fundamental de centrarnos en la creación de huellas olfativas de alta calidad que puedan permitir casos de uso significativos. Nuestra creencia es que el éxito en el olfato digital no es simplemente un juego de números, sino que estará anclado en el valor económico y social que se puede desbloquear de la biblioteca de olores subyacente. Dicho esto, nuestra biblioteca patentada actualmente contiene más de 100 huellas de olores bien seleccionadas, impulsadas por casi 100 millones de puntos de datos.
¿Cuáles son algunos de los diferentes casos de uso de las huellas dactilares digitales en la fabricación?
Uno puede comenzar a imaginar fácilmente cómo casi cualquier industria podría obtener un beneficio masivo de la digitalización del sentido del olfato. En la fabricación, existen algunos casos de uso claramente valiosos, en particular los relacionados con la mejora de la seguridad y la garantía del cumplimiento normativo. Imagínese poder detectar un cable en llamas en su maquinaria solo por los olores que se liberan y, como resultado, tener la oportunidad de detener las operaciones antes de que se produzca un incendio, o imagine si pudiera rastrear continuamente una colección de vapores de subproductos para identificar el momento en que su concentración se eleve por encima del umbral de HS&E para desalojar y ventilar el área.
Nuestra capacidad única para diferenciar las señales de olor del ruido de fondo es lo que nos permite determinar que el olor proviene de un cable que se está quemando y no, por ejemplo, del humo de un cigarrillo o una taza de café caliente. Evitar los falsos positivos resultantes de otros olores “de fondo” es de vital importancia y uno de los mayores desafíos para comercializar con éxito una plataforma de olfato digital.
¿Cómo se está utilizando esta tecnología actualmente cuando se trata de alimentos?
Si bien nuestra tecnología no se utiliza actualmente en la industria alimentaria, existen muchas aplicaciones potenciales en toda la cadena de suministro de alimentos donde podría implementarse. Como ejemplo, echemos un vistazo a la frescura de los alimentos. ¿Qué pasaría si su refrigerador pudiera detectar qué alimentos se colocaron dentro y luego predecir cuánto tiempo queda antes de que cada uno se eche a perder? Esta misma solución también podría aplicarse a los supermercados y restaurantes, que junto con los hogares representan colectivamente más del 80 % de los alimentos que se desperdician cada año, un problema de $400 mil millones solo en los Estados Unidos.
Desde un ángulo completamente diferente, el olfato digital también puede ayudar a automatizar el proceso de cocción al rastrear el aroma de un plato o receta de principio a fin para indicarle al chef (o automatizar un electrodoméstico) instrucciones sobre qué hacer en cada paso del proceso. forma. De hecho, creamos una demostración en la que entrenamos a nuestra IA en el proceso completo de cocción de una pechuga de pollo en una parrilla interior. Pudimos indicarle al usuario cuándo la parrilla se calentó adecuadamente para agregar el pollo, cuándo darle la vuelta y cuándo retirarlo de la parrilla, para terminar con una pechuga de pollo perfectamente cocida.
Un caso de uso interesante es la detección de virus, ¿podría especificar cómo funciona?
El cuerpo humano emite ciertos biomarcadores de olor, o Compuestos Orgánicos Volátiles (COV), como respuesta fisiológica a la infección. Sin embargo, este fenómeno no se limita solo a la infección viral. Estos COV, que pueden ser emitidos por nuestra respiración o nuestra piel, pueden indicar la presencia de varias condiciones clínicas o enfermedades. Si piensa en un “alcoholímetro de salud” que puede, con una sola respiración, detectar potencialmente la malaria, la tuberculosis, la diabetes y otras afecciones en sus etapas más tempranas, puede comenzar a apreciar fácilmente el impacto que nuestra tecnología puede tener en la capacidad de tomar acción oportuna y mejorar los resultados del paciente. Es precisamente esta visión en la que estamos trabajando en este momento con múltiples socios, incluida la Fundación Bill y Melinda Gates y el Instituto del Corazón de Montreal, entre otros. Como empresa, aquí es donde encontramos nuestro sentido de propósito, y no podríamos estar más entusiasmados tanto con el trabajo que estamos haciendo como con el impacto significativo que podría tener.
¿Cuál es su visión para el futuro del reconocimiento digital del olfato?
La plataforma de olfato digital de Noze es una poderosa herramienta que ha digitalizado el sentido del olfato. En los últimos 8 años, hemos perfeccionado esta tecnología para trabajar fuera de entornos de laboratorio controlados. Hemos construido varias soluciones de detección o seguimiento de olores para escenarios cotidianos, donde nuestras soluciones han funcionado de manera sólida a pesar de los desafíos asociados con cada una. Hoy nuestro objetivo es aplicar esta tecnología para elevar la salud humana a un nivel completamente nuevo. Apenas hemos arañado la superficie en términos de lo que podemos interpretar de los volátiles que emanan continuamente de nuestra respiración y piel. Creemos que nuestra plataforma puede alterar drásticamente el status quo de la atención médica al digitalizar estas firmas y correlacionar su presencia con diversas condiciones de salud. Dicho esto, la detección de olores en el aliento y la piel humana no está exenta de desafíos. Los volátiles de interés suelen estar presentes junto con fondos confusos que incluyen la presencia de COV exógenos, temperaturas más altas y humedad de condensación. Cada una de estas características puede afectar la precisión de la detección, lo que hace que sea particularmente difícil construir una solución confiable y escalable.
En consecuencia, nuestra visión para el olfato digital siempre ha sido inequívoca: ofrecer una solución escalable que funcione de manera sólida y confiable en el mundo real, no solo en el laboratorio. Solo entonces podremos realmente habilitar el acceso ubicuo a las pruebas de detección y diagnóstico que ayudarán a salvar vidas y mejorar la salud. Y hoy, estamos en la cúspide de entregar eso al mundo.
