Russian
English
  1. Направления исследований
  2. Машинное обучение для количественного анализа спектральных данных в режиме реального времени и управления экспериментом

Машинное обучение для количественного анализа спектральных данных в режиме реального времени и управления экспериментом

Фото:

Анализ спектров рентгеновского поглощения методами машинного обучения,основан на обучающих выборках экспериментальных модельных соединений и теоретических базах данных, а также включает в себя вычисление наиболее информативных дескрипторов спектров, что позволяет уменьшить размерность данных и улучшить качество предсказания.

Использование машинного обучения позволяет автоматизировать процесс анализа спектральных данных, что значительно упрощает и ускоряет работу исследователей.

По теме:


Алгоритмы машинного обучения более эффективно обрабатывают большие объемы данных в режиме реального времени, что позволяет проводить анализ в онлайн режиме и быстро реагировать на изменения в эксперименте.

Машинное обучение способствует повышению точности количественного анализа спектральных данных благодаря учету сложных зависимостей и нелинейности в данных, что позволяет получать более точные и надежные результаты анализа. Это особенно важно при работе с многокомпонентными каталитическими системами, в которых концентрация активных центров меняется во времени и составляет небольшую долю от общего числа атомов металла.

Алгоритмы, которые прошли машинное обучение могут быть использованы для оптимизации управления экспериментом.

На основе предварительных данных скрининга методами Байесовой оптимизации и обучения с подкреплением принимаются решения о настройке параметров эксперимента, оптимизации времени измерений и выборе наиболее информативных областей спектра (адаптивный сэмплинг). Это помогает повысить эффективность и качество эксперимента.

Результат:


В МИИ ИМ разработана методика анализа спектров рентгеновского поглощения методами машинного обучения, специально адаптированная для количественного анализа спектральных данных в режиме реального времени и управления экспериментом.

Благодаря малым объемам вещества используемых в микрореакторах и спектральной диагностике в режиме реального времени, осуществляется поиск оптимальных параметров:
• проточного синтеза новых высокопористых сорбентов;
• нанокатализаторов на основе благородных металлов;
• прекурсоров фармакологических препаратов.

Разработанная методика имеет прикладное значение в реализации концепции самоуправляемой лаборатории, построенной на основе микрофлюидных технологий.