Ученые ТГУ научили нейросеть выделять компоненты из сложных газовых проб
Томск. 18 апреля. ИНТЕРФАКС - Сотрудники лаборатории лазерного молекулярного имиджинга и машинного обучения Томского госуниверситета (ТГУ) разработали эффективный алгоритм для многокомпонентного анализа газовых проб при помощи искусственного интеллекта, сообщает пресс-служба вуза во вторник.
"Ученые применили новый подход - создали глубокую нейросеть, обучили ее на определение десятка компонент, которые встречаются в атмосфере: это углекислый газ, водяной пар, ряд загрязняющих веществ", - говорится в сообщении.
По словам заведующего лабораторией Юрия Кистенёва, в качестве инструмента используются методы спектроскопии, одной из задач которых - это качественный и количественный анализ сложных многокомпонентных газов.
"Используемые сейчас алгоритмы работают хорошо на анализе небольшого количества соединений, но если требуется исследовать 5-10 компонент и более, то высок риск серьезных погрешностей. Методы искусственного интеллекта перспективны с точки зрения подобных задач", - цитирует пресс-служба слова Кистенёва.
Вместе с тем ученые добавили в нейросеть критерий, который помогает человеку контролировать искусственный интеллект и избегать сомнительных результатов.
"В определенных ситуациях одна из компонент имеет небольшую концентрацию, соответственно, ее вклад в суммарную концентрацию невелик. В этом случае ИИ ее не сильно замечает, и возникает возможность ошибки определения концентрации. Чтобы исключить такие ситуации, мы дополнительно добавили простой количественный критерий, который помогает понять, можно этому результату доверять или нет - если значение критерия меньше определенного порога, результату нельзя доверять", - пояснил Кистенёв.
В ходе тестирования данный подход показал высокую эффективность.
По мнению ученых, разработку можно применять, в том числе для решения одной из главных задач, стоящих перед сотрудниками лаборатории - создания быстрых методов неинвазивной диагностики различных заболеваний, так как одним из объектов исследования медицинских физиков является воздух, выдыхаемый пациентами.
Кроме того, новый подход может значительно улучшить качество экологического мониторинга в зоне промпредприятий и помочь исследователям в изучении природных экосистем, например, для оценки интенсивности выбросов парниковых газов.
ТГУ был открыт в 1888 году. Вуз занял восьмое место в Национальном рейтинге университетов 2022 года, подготовленном международной информационной группой "Интерфакс".
Читайте "Интерфакс-Образование" в "ВКонтакте"