本项目主要属于计算机科学技术领域，涉及模式识别、智能感知、自动控制、精密测量、分析化学理论与技术，受到国家"863"计划、国家自然科学基金、上海市科技攻关的资助。 在绿色、环保等重大需求背景下，机器嗅觉技术多次列入国家科技支撑和"863"计划。气味现场检测与现场分析是生物工程、石油化工、食品、轻工、环境保护等行业的核心应用技术。气（嗅）味等级评定是石油蜡、食品、香料香精、胶粘剂、皮革等物质的主要质量指标之一，评价方法目前完全依赖人的嗅觉，食用植物油、香料香精等国家标准和石油腊、胶粘剂等行业标准均如此。 生物发酵涉及医药、食品、农业、环保、能源等领域，例如抗生素、氨基酸等产品生产。生物发酵是利用微生物细胞或酶代谢活动的动态过程，影响因素错综复杂，发酵过程在线检测、控制与优化技术是生物发酵工程关键技术。溶解氧、pH值、通气量、温度、压力等常规检测无助于分析微生物内部生长与代谢情况。长期以来，人们一直致力于发酵尾气在线检测与分析，但O2与CO2分析仪、生物传感器等方法灵敏度与可靠性低、稳定性与实时性差，难以推广。 机器嗅觉技术利用ppm级灵敏度的多个气敏传感器组成阵列，实现气味质量的现场检测与现场分析，例如，呈香物质类别、强度、质量等级、新鲜程度确定；发酵过程尾气在线检测、控制与优化，等等。针对机器嗅觉仪器国外产品价格十分昂贵、测试条件苛刻、应用范围窄、稳定性差、国内无成熟产品的现状，本项目开展了模式识别理论和机器嗅觉关键技术与应用攻关取得以下关键性方法与技术创新： (1) 首次提出了模块化分类与函数逼近级联模型以解决多种气味同时识别和等级评定问题，创造性地将之转化为多个分类问题与多个函数逼近级联问题；一个单输出分类器和一个单输出函数逼近模型组成的模块代表一种气味，模块数与气味类别数一一对应；分类器与函数逼近模型均用部分样本进行学习；决策时，输出最大的分类器确定待定气味类别，然后，属于同一模块的函数逼近模型确定其质量等级。 (2) 发明了大容量顶空挥发气生成技术和"针不动瓶动"的大流量自动顶空采样技术，包括：大样品量、大顶空挥发气容积、顶空挥发气精密恒温、大顶空采样流量、自动采样升降系统、计算机精密控制，解决了淡气味顶空挥发气呈味成分微弱且受环境影响大、气味流经敏感膜时过度稀释和采样重复性差的难题。 (3) 发明了环形气敏传感器阵列和嗅觉模拟仪器集成与自动化技术，多个气敏传感器等间隔环形排列且精密恒温，传感器阵列环形工作腔容积小，计算机及控制模块、气敏传感器工作室和自动顶空采样系统集成于一体，解决了机器嗅觉仪器长期稳定性差、操作繁琐、体积大的难题。 本项目申请国家发明专利10项，其中授权4项；发表相关论文105篇，其中SCI论文35篇，他引1280次。本项目发明成果的应用领域包括石油化工、生物发酵、香料香精等。上述机器嗅觉方法与发明专利技术已在抚顺石油化工研究院、上海国佳生化工程技术研究中心、宁波天安生物材料有限公司等单位实现应用，产生了明显的经济效益和社会效益。