Florida Dövlət Universitetinin kimyaçıları qurudulmuş duz məhlullarının kimyəvi tərkibini təsvirdən 99% dəqiqliklə müəyyən edə bilən maşın öyrənmə aləti yaradıblar.

Minlərlə nümunə hazırlamaq üçün robototexnikadan və onların məlumatlarını təhlil etmək üçün süni intellektdən istifadə edərək, kimyəvi analizin aparılması imkanlarını genişləndirə biləcək sadə, ucuz alət yaratdılar. Əsər Digital Discovery jurnalında dərc olunub .

FSU-nun Kimya və Biokimya kafedrasının professoru, həmmüəllif Oliver Steinbock, “Biz süni intellekt və böyük verilənlər əsrində yaşayırıq” dedi. “Biz düşündük ki, müxtəlif birləşmələrin və ləkələrin kifayət qədər şəkilləri ilə kifayət qədər böyük verilənlər bazasından istifadə etsək, tərkibin nə olduğunu müəyyən etmək üçün süni intellektdən istifadə edə bilərik.”

Tədqiqat kosmik tədqiqatlarda, hüquq-mühafizə orqanlarında , evdə sınaqlarda və daha çox istifadə edilə bilən daha ucuz, daha sürətli kimyəvi analizi mümkün edə bilər.

Bu yazı Steinbock laboratoriyasının əvvəlki tədqiqatına əsaslanır və tədqiqatçılar fotolardan duz ləkələrinin kimyəvi tərkibini müəyyən etmək üçün maşın öyrənməsindən istifadə ediblər. Həmin araşdırmada tədqiqatçılar əllə hazırladıqları 7500-ə yaxın nümunəni təhlil ediblər.

Bu sənəd daha sonra təkmilləşdirilmiş maşın öyrənmə proqramı ilə təhlil edilən nümunələri emal etmək üçün robotdan istifadə etməklə işi gücləndirir. Tədqiqatçılar nümunələri əl ilə pipetləmək əvəzinə, gündə 2000-dən çox nümunə hazırlamağa qadir olan Robotik Drop Imager və ya RODI adlandırdıqları şeyi yaratdılar. Bu, onlara 23.000-dən çox təsvirdən ibarət kitabxana yaratmağa imkan verdi ki, bu da onların orijinal tədqiqatından üç dəfə çox idi.Oyna

00:0001:54SəssizParametrlərPIPTam ekrana daxil olun

OynaTəlim edilmiş AI sisteminin tərkibi və ilkin konsentrasiyanı müəyyən etdiyi depozit nümunələrinin ardıcıllığı. Kredit: Rəqəmsal Kəşf (2025). DOI: 10.1039/D4DD00333K

Nümunələr hazırladıqdan və fotoşəkillər çəkdikdən sonra tədqiqatçılar hər bir təsviri boz rəngə çevirərək sadələşdirdilər, sonra analizlərində istifadə etdikləri naxış sahəsi, parlaqlıq və digər atributlar kimi 47 xüsusiyyət çıxardılar.

Əlavə şəkillərlə onların maşın öyrənmə proqramının dəqiqliyi təxminən 90%-dən demək olar ki, 99%-ə yüksəldi. Tədqiqatçılar həmçinin beş fərqli səviyyədə duz məhlulunun ilkin konsentrasiyasını təhlil etdilər və onları fərqləndirmək üçün maşın öyrənmə proqramını öyrətdilər. Proqram məhlulun konsentrasiyasını və duzun kimliyini müəyyən etməkdə 92% dəqiqliyə çatdı.

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=188&slotname=8188791252&adk=1687169288&adf=4054963813&pi=t.ma~as.8188791252&w=750&abgtt=6&fwrn=4&lmt=1742360053&rafmt=11&format=750×188&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2025-03-democratizing-chemical-analysis-machine-robotics.html&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTM0LjAuNjk5OC44OSIsbnVsbCwwLG51bGwsIjY0IixbWyJDaHJvbWl1bSIsIjEzNC4wLjY5OTguODkiXSxbIk5vdDpBLUJyYW5kIiwiMjQuMC4wLjAiXSxbIkdvb2dsZSBDaHJvbWUiLCIxMzQuMC42OTk4Ljg5Il1dLDBd&dt=1742360053449&bpp=1&bdt=82&idt=215&shv=r20250305&mjsv=m202503130101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3Df22668bce9793ae4%3AT%3D1735196613%3ART%3D1742359892%3AS%3DALNI_Mb4Xpwl1SO1AcvqroR6xccDm_sheQ&gpic=UID%3D00000f7c5320f40b%3AT%3D1735196613%3ART%3D1742359892%3AS%3DALNI_Mb1dz_DHiT2yDzXLMaB9CDkQl4XGg&eo_id_str=ID%3Dcdf7f2f01784f52d%3AT%3D1735196613%3ART%3D1742359892%3AS%3DAA-Afjb8kbeupLLyQ0QHQmZxpM4v&prev_fmts=0x0&nras=1&correlator=438515631669&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=3&u_h=1080&u_w=1920&u_ah=1032&u_aw=1920&u_cd=24&u_sd=1&dmc=8&adx=448&ady=2375&biw=1905&bih=945&scr_x=0&scr_y=0&eid=31090357&oid=2&pvsid=264343493021762&tmod=1320504306&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1920%2C0%2C1920%2C1032%2C1920%2C945&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=224

“Müxtəlif təhlillərdə tələb olunan dəqiqlik vəziyyətdən asılı olaraq dəyişəcək” dedi, məqalənin həmmüəllifi Amrutha SV, postdoktoral tədqiqatçı. “Təcrübəmdən bilirəm ki, bəzi spektroskopiya növləri və digər analiz üsulları bahalıdır və işləmək üçün xüsusi texniki təcrübə tələb olunur. Buna görə də mən sadə metodun mümkünlüyündən həyəcanlanıram – kimyəvi tərkibi müəyyən etmək üçün sadəcə fotoşəkil çəkdirmək. Bu, inanılmaz dərəcədə faydalı olardı.”

Kimyəvi analiz üsullarının əksəriyyəti atomları, molekulları və ya kristal strukturları araşdıraraq molekulyar səviyyəyə diqqət yetirir.

“Əgər yaxşı nümunələriniz varsa, alətlər üçün bir neçə yüz min dollar və çəki məhdudiyyəti yoxdursa, bu əla işləyir” dedi Steinbock. “Ancaq kosmos missiyasına getmək və əşyaları Saturnun peykinə göndərmək istəyirsinizsə , məsələn, hər qram vacibdir. Əgər kamera ilə kimyəvi analiz edə bilirsinizsə, bu, oyunu dəyişdirir.”

Layihə kimyəvi konsentrasiyaları təyin etmək üçün ucuz, ucuz, çəkisi olmayan üsullar axtaran NASA üçün hazırlanmışdır. Nümunələri Yerə daşımaq əvəzinə, sadə kimya laboratoriyası və kamera ilə təchiz edilmiş yerdənkənar rover materialların kimyəvi tərkibini yerində təhlil edə bilər.

Kosmosun tədqiqi ilə yanaşı , Steinbock’un laboratoriyasında hazırlanmış üsul digər tətbiqlər üçün kimyəvi analiz təmin etmək üçün istifadə edilə bilər. Sınaq nümunənin dəqiqəlik miqdarına (cəmi bir neçə milliqram) əsaslanır və bu, böyük nümunələrin əldə edilməsinin çətin olduğu ssenarilərdə onu dəyərli edir. Hüquq-mühafizə orqanları şübhəli dərmanlar üzərində ilkin sınaqlar keçirə bilər, laboratoriyalar dağılmış materialları təhlükəsizlik baxımından sınaqdan keçirə bilər və tam kimyəvi analiz laboratoriyasına çıxışı olmayan xəstəxanalar xəstələrin diaqnozuna kömək etmək üçün ondan istifadə edə bilər.

“Bu vacibdir, çünki kimyəvi analizi demokratikləşdirə bilər ” dedi Steinbock.

Gündəlik anlayışlar üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosda ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz xəbər bülleteni üçün qeydiyyatdan keçin və mühüm nailiyyətlər, innovasiyalar və tədqiqatlar haqqında gündəlik və ya həftəlik yeniliklər əldə edin .Abunə ol

AI: Tədqiqat üçün yeni bir vasitədir

Süni intellekt tədqiqatda mümkün olanı dəyişdirməyi vəd edir. Florida Dövlət Universitetinin professor-müəllim heyəti bu sürətlə inkişaf edən alətin sərhədlərini genişləndirən innovativ layihələrlə məşğul olurlar.

FSU-nun süni intellekt səyləri müəllim heyəti üçün tədris və tədqiqatda alətlər və fikir təmin edir.

Steinbock, “Düşünürəm ki, bu cür dəstək aldığınız yerdə olmaq çox faydalıdır və bu, mütləq pul olmaq məcburiyyətində deyil, sadəcə olaraq yeni şeylər sınadığınız üçün minnətdarlıqdır” dedi. “Aİ elmi kəşflərə yanaşma tərzimizi dəyişir. Bir vaxtlar bahalı avadanlıq və xüsusi təcrübə tələb edən şeyləri indi sadə kamera və düzgün alqoritmlə etmək olar. Bu, təkcə kosmik missiyalar üçün deyil, tibb, məhkəmə ekspertizası və digər sahələr üçün yeni imkanlar açır.”

Ətraflı məlumat: Bruno C. Batista və digərləri, Duz nümunələrinin yüksək məhsuldarlıqlı robot kolleksiyası, təsviri və maşın öyrənməsi təhlili: qurudulmuş damlacıq fotoşəkillərindən kompozisiya və konsentrasiya, Rəqəmsal Kəşf (2025). DOI: 10.1039/D4DD00333K

Florida Dövlət Universiteti tərəfindən təmin edilmişdir