Tutkimus

Tuoksut tulevat myös virtuaalitodellisuuteen

sitruuna virtuaalitodellisuudessa
Esimerkiksi sitruunan tai kukan tuoksun voi tulevaisuudessa kokea myös virtuaalitodellisuudessa.
Kukka tuoksuu pian myös virtuaalitodellisuudessa. Tampereen yliopistossa alkavassa monitieteisessä tutkimuksessa kehitetään virtuaalitodellisuusmaailmaa, joka mahdollistaa aitojen tuoksukokemusten tuottamisen ja yhdistämisen osaksi moniaistista virtuaalitodellisuudessa (VR) tapahtuvaa vuorovaikutusta.

- Kuvitellaan esimerkiksi, että liikut virtuaalitodellisuudessa, johon on mallinnettu metsäinen ympäristö. Näet puita ja ruohikkoa ja kuulet taustalla tuulen huminaa ja linnunlaulua. Sitten näet vaikkapa kukan. Pysähdyt ja poimit sen ja samalla kukka alkaa tuottaa sille ominaista tuoksua, joka erottuu ruohikon ja puiden taustatuoksusta. Näin kokemus täydentyy merkittävällä, aivan uudenlaisella aistimuksella, hanketta johtava professori Veikko Surakka kuvaa.

Suomen Akatemia rahoittaa Ohjelmoitavat tuoksuympäristöt -tutkimushanketta noin miljoonalla eurolla. Tutkimusrahoitus myönnettiin Suomen Akatemian ICT 2023 -tutkimusohjelman Ohjelmoitava maailma ja edistyneet ohjelmistotekniikat -teemaan varatusta rahoituksesta.

- Projekti tuottaa useita merkittäviä tuloksia eri tieteenaloilla. Se tuo tuoksut osaksi moniaistista VR-maailmaa ja luo visionäärisiä menetelmiä niin hajuaistin toiminnan kuin muistin ja hajuaistin välisten yhteyksien tutkimukseen, Surakka kertoo.

Lisäksi hanke havainnollistaa, kuinka tuoksuja ensin mitataan todellisesta ympäristöstä ihmisen hajuaistia matkivilla sähköisillä nenillä, luokitellaan ne koneoppimismenetelmin ja lopulta luodaan tuoksu uudelleen virtuaalitodellisuudessa.

- Hankkeen tieteellinen tavoitetaso on asetettu erittäin korkealle ja tavoitteenamme on ratkaista haastavia perustutkimuksellisia ongelmia. Se on arvo sinänsä, Surakka toteaa.

- Toisaalta mahdollistamme aivan uuden aistikanavan liittämisen osaksi moniaistista vuorovaikutusta virtuaalitodellisuudessa.

- Lisäksi kehitämme menetelmiä, joita voidaan käyttää ihmisen hajuaistin hallitumpaan testaukseen. Tämä on tärkeää siksi, että hajuaistimuutosten on osoitettu liittyvän muun muassa muistin toiminnan heikkenemiseen.

Monitieteinen hanke yhdistää useita tieteenaloja kuten matematiikkaa (koneoppiminen), insinööritieteitä (anturit ja mikrofluidistiikka), psykologia- ja tietojenkäsittelytieteitä, lääketiedettä ja ihminen-tietokone-vuorovaikutusta.

Surakka on tutkinut virtuaalisten tuoksujen tuottamista jo muutaman vuoden ajan. Hän on tutkimusryhmineen muun muassa kehittänyt ainutlaatuisen tuoksukoneen, joka haistaa, analysoi ja lähettää tuoksuja tulostettavaksi syntetisaattorilla. Koneen analysoimaa tuoksua on jo onnistuttu siirtämään kommunikaatioverkon välityksellä paikasta toiseen. Yhteistyössä ovat olleet mukana professori Pasi Kallion ja professori Jukka Lekkalan tutkimusryhmät, jotka osallistuvat myös nyt alkavaan työhön.

Ohjelmoitavat tuoksuympäristöt -tutkimuskonsortion (Programmable Scent Environments, ProScents) keskeiset osapuolet:

Professori Veikko Surakka Tampereen yliopiston informaatioteknologian ja viestinnän tiedekunnasta on hankkeen vastuullinen johtaja, ja hän tutkimusryhmineen vastaa muun muassa hankkeessa tehtävästä VR-ympäristöjen ja ohjelmoitavien tuoksujen kehityksestä sekä tuotettavien tuoksujen aistimiseen liittyvästä kokeellisesta tutkimuksesta.

Professori Pasi Kallio Tampereen yliopiston lääketieteen ja terveysteknologian tiedekunnasta vastaa tutkimusryhmineen hankkeen tuoksusyntetisaattoriteknologioiden kehityksestä. Professori Jukka Lekkala samasta tutkimusryhmästä vastaa hankkeen tuoksuja analysoivien menetelmien kehityksestä.

Hankkeen kansainvälisiä yhteistyökumppaneita ovat muun muassa professorit Thomas Hummel, Technical University of Dresden, Andreas Dietzel, Institute of Microtechnology, Technical University of Braunschweig, Kalle Levon, New York University, Tandon School of Engineering ja Tie Li, Chinese Academy of Sciences, SIMIT, Shanghai, China.

Lisätietoja:

Professori Veikko Surakka: Tampereen yliopisto, informaatioteknologian ja viestinnän tiedekunta
Veikko.Surakka@tuni.fi, puh. 040 557 3265

Professori Pasi Kallio: Tampereen yliopisto, lääketieteen ja terveysteknologian tiedekunta pasi.kallio@tuni.fi, puh. 0500 525 546

Professori Jukka Lekkala: Tampereen yliopisto, lääketieteen ja terveysteknologian tiedekunta
jukka.lekkala@tuni.fi, puh. 040 849 0931
 
TAMPEREEN YLIOPISTON TIEDOTE 8.10.2019

Kuva: Jonne Renvall