第一章 人工嗅觉和人工味觉系统概述 1
1.1引言 1
1.2生物嗅觉的研究进展 2
1.3生物味觉的研究进展 3
1.4人工嗅觉系统的研究进展 4
1.4.1人工嗅觉系统 4
1.4.2气体传感器的发展 5
1.4.3采样系统和信息处理 6
1.5人工味觉的研究进展 6
1.5.1人工味觉系统 6
1.5.2味敏材料的制备 8
1.6机理和数学模型 8
1.6.1晶界势垒模型 9
1.6.2表面电导模型 9
1.6.3氧离子陷阱势垒模型 9
1.6.4气味传感器数学模型 9
1.6.5味觉传感器机理模型 10
1.6.6味觉膜电势的振荡机理 11
1.6.7味觉膜电势的混沌振动 12
1.7模式识别技术 14
1.7.1统计识别方法 15
1.7.2人工神经网络模式识别 16
1.8电子鼻的发展 17
1.8.1模块化的电子鼻 18
1.8.2电子鼻的应用 19
1.9电子舌的发展 21
1.9.1混沌识别的电子舌 21
1.9.2微结构集成芯片电子舌 24
1.10嗅觉和味觉图像传感器的发展 27
1.10.1嗅觉气体图像传感器的发展 27
1.10.2味觉离子图像微传感器的发展 30
第二章 嗅觉和味觉的神经生理及其模拟 41
2.1概述 41
2.2嗅觉神经生理的数学模型 42
2.3嗅觉系统的计算机模拟和仿真 46
2.3.1嗅觉系统机理模型的参数优化 46
2.3.2嗅觉系统行为特性的研究 48
2.4生物味觉系统的模拟和仿真 51
2.4.1生物味觉系统的混沌模型 51
2.4.2生物味觉电生理模型的研究 54
2.5生物嗅觉的电生理实验 59
2.6生物味觉的电生理实验 62
2.7嗅觉和味觉的分子生物学基础 64
2.7.1嗅觉的分子生物学基础 64
2.7.2味觉的分子生物学研究 73
第三章 人工嗅觉和味觉感受器的构造 79
3.1概述 79
3.2微结构硅嗅敏器件集成制造技术 80
3.3传感器特性 81
3.3.1初始过程响应 81
3.3.2氧分压对气敏传感器特性的影响 81
3.4影响气敏传感器性能的几种因素 82
3.4.1材料及成膜技术 82
3.4.2应用溶凝胶技术制备敏感膜 83
3.4.3工作状态及工作环境 83
3.5传感器优化结构设计 84
3.5.1集成传感器的制作 85
3.5.2仿真模型的建立与分析 86
3.5.3柔性阵列传感器设计思想 92
3.6多电极味觉感受器的研制 101
3.6.1味敏传感器阵列的设计及工作原理 101
3.6.2味敏材料的选取、性质、敏感机理及制备 102
3.7集成味觉传感器的研制 107
3.7.1基于LAPS的集成离子传感器 107
3.7.2集成微型离子传感器 112
第四章 人工嗅觉和味觉的模式识别 120
4.1人工神经网络的应用 120
4.1.1特征提取和选择 120
4.1.2常用的ANN算法 121
4.2柔性神经网络（FNN）构造及算法 125
4.2.1 FNN的分立算法 125
4.2.2 FNN的统一算法 127
4.3模糊识别方法 131
4.3.1网络结构与算法 132
4.3.2有关实验结果 134
4.4嗅觉和味觉的图像识别 136
4.4.1 LAPS原理概述 136
4.4.2 LAPS技术的应用 137
4.4.3 LAPS器件加工工艺 139
4.4.4嗅觉图像的检测 141
4.4.5味觉图像的检测 143
第五章 人工嗅觉和人工味觉的应用 146
5.1酒类及饮料的检测 146
5.1.1化学感觉和香味 146
5.1.2气味传感器的准备 147
5.1.3顶端气体空间取样 148
5.1.4识别结果 148
5.2用于食物分析的电子鼻 149
5.2.1电子鼻的设计 150
5.2.2鳕鱼和牛肉的分类和识别 151
5.2.3番茄的检测 152
5.2.4红葡萄酒的检测 153
5.3医疗诊断中的应用 154
5.3.1人工嗅觉系统在呼吸诊断中的应用 154
5.3.2呼吸气体的图像检测 157
5.4药物分子识别中的应用 158
5.4.1人工味觉系统用于药物的识别 158
5.4.2细胞微生理计电子舌用于药物的检测 160
5.5基于多信息融合技术的智能系统 167
5.5.1呼吸测试系统的多信息融合 167
5.5.2多传感器信息融合技术 168
5.5.3智能品酒师检测系统 179
第六章 人工嗅觉和味觉的发展趋势 184
6.1生物嗅觉和味觉神经生理研究的发展趋势 184
6.1.1实验方法 185
6.1.2问题与讨论 186
6.2人工嗅觉和味觉图像传感器技术的新发展 186
6.2.1信号处理技术的新发展 186
6.2.2多光源图像检测技术的发展 188
6.3生物嗅觉生理模型在电子鼻系统中的应用 190
6.4电子鼻呼吸气体诊断疾病的展望 192
6.5人工智能专家系统在嗅觉和味觉中的应用 193
6.6嗅觉和味觉仿生芯片及功能修复技术的展望 195
6.6.1嗅觉神经芯片的仿生设计 195
6.6.2味觉神经芯片的仿生设计 202
6.6.3嗅觉和味觉功能损伤修复技术的展望 208
参考文献 212