Российские ученые создали ИИ для обработки данных рентгеновской спектроскопии

В Новосибирском государственном университете (НГУ) создана инновационная модель глубокого машинного обучения для автоматизированной обработки спектров рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (РФЭС). Данная разработка, отмечает пресс-служба вуза, имеет потенциал значительно сократить время, затрачиваемое исследователями на обработку данных, что является критически важным для эффективного выполнения экспериментов в области химии и материаловедения.

РФЭС представляет собой мощный аналитический метод, позволяющий изучать элементный состав, а также химическое и электронное состояние атомов на поверхности материалов. Данный метод основан на явлении внешнего фотоэффекта и предполагает получение спектров путем облучения образца рентгеновскими лучами с дальнейшей регистрацией испускаемых электронов. Такой подход стал неотъемлемой частью работы в таких областях науки, как катализ, материаловедение, физика полупроводников.

С открытием центра коллективного пользования «Сибирский кольцевой источник фотонов» объем данных, получаемых с помощью РФЭС, значительно возрос. Однако, как объясняет автор разработки Артем Вахрушев, эффективных инструментов для автоматической обработки этих данных до настоящего времени не было. Это стало толчком для команды НГУ впервые обратиться к нейросетям как к потенциальному решению этой проблемы.

Для обучения модели использовались синтетические данные, которые включали шум, пики и фон неупругого рассеяния. После создания нейросетевой модели был разработан алгоритм, обеспечивающий постобработку результатов анализа. В ходе исследований также были использованы спектры хлорида серебра, полученные научной группой в Институте катализа имени Г. К. Борескова СО РАН. Результаты показали, что подход, объединяющий сегментацию спектров нейросетью с алгоритмами постобработки, демонстрирует высокую степень согласованности с результатами традиционного ручного анализа.

Ранее «ЭкоПравда» информировала о том, что из-за деградации наша планета теряет 1 млн кв. км земли в год.