TERRA

Monitoraggio in continuo del sottosuolo finalizzato all’individuazione di eventuali perdite di sostanze volatili in serbatoi di stoccaggio.

A tal proposito è stato realizzato un prototipo di naso elettronico in grado discriminare fra alcune tipologie di sostanze inquinanti.

L’architettura dei nasi elettronici deriva dalla struttura del sistema olfattivo dei mammiferi e può essere suddivisa in tre diversi componenti:

  • Sistema di rilevazione dei gas
  • Sistema di elaborazione dei segnali
  • Sistema di identificazione/riconoscimento degli odori

Questi tre componenti, con differenti funzionalità, sono connessi in cascata.

Sistema di elaborazione dei segnali

Il sistema di elaborazione provvede, dapprima, alla pre-elaborazione delle risposte dei sensori, che consiste nella riduzione degli errori, attraverso opportune tecniche di compensazione, e nel livellamento dei dati. Successivamente, esegue la compressione dell’informazione attraverso l’estrazione di alcuni parametri caratteristici e l’eliminazione delle informazioni ridondanti.

Sistema di identificazione/riconoscimento degli odori

Il sistema di riconoscimento degli odori non è altro che un classificatore implementato, in genere, con una rete neurale. Durante la fase di apprendimento, il classificatore neurale impara a distinguere i campioni rappresentativi delle miscele di interesse utilizzando gli esempi contenuti in un database. Un tipico classificatore neurale consiste in due o più strati di neuroni. Le uscite dei neuroni appartenenti a uno strato sono connessi con gli ingressi dei neuroni dello strato successivo. Durante l’addestramento la rete adatta i pesi sinaptici (coefficienti moltiplicativi associati alle connessioni) in modo da imparare quali sono i campioni caratteristici per un insieme di odoranti. Dopo l’addestramento, un campione da classificare posto in ingresso alla rete viene propagato attraverso i diversi strati di neuroni, producendo l’assegnazione di un’etichetta e, in genere, un livello di confidenza relativo all’assegnazione.