Et computervision og maskinlæringssystem, der overvåger og kontrollerer oparbejdningsprocesser

Et team af kemikere og ingeniører ved University of British Columba, der arbejder sammen med kolleger i medicinalvirksomheden Pfizer, har udviklet et kemisk behandlingssystem, der kombinerer computersyn med et maskinlæringsovervågningssystem i realtid til brug ved udførelse af kemiske oparbejdningsprocesser. Deres papir er offentliggjort i tidsskriftet Chemical Science .

I kemi er oparbejdningsprocesser aktiviteter, der udføres for at isolere et rent produkt gennem selektiv adskillelse fra andre komponenter. Det er ofte kedeligt, hvilket udover at være ubehageligt fører til fejl eller udeladelser. I denne nye indsats har forskerholdet forsøgt at automatisere processen ved at kombinere computersyn med overvågningsteknikker i realtid, et maskinlæringssystem og computerbehandling sammen med passende hardware for at udføre en oparbejdningsproces uden hjælp fra menneskelige kemikere .

Systemet udviklet af teamet, kaldet Heinsight2.0, som navnet antyder, bygger på viden lært fra sin forgænger, Heinsight1.0. Dens komponenter inkluderer et webcam (enten overhead- eller sidemonteret), reaktionsbeholder, doseringsenhed, temperatursonde og overhead-omrører. Den har også en sekundær enhed, der giver mulighed for at vise iControl, reaktionstrends i realtid, EasyMax og CV-modeloutput.

Systemet fungerer ved at overvåge en oparbejdningsproces og kontrollere den ved at sende signaler på passende tidspunkter for at dirigere handlingen, mens den sker. Systemet styrer handlingen ved at reagere, som en kemiker ville, mens begivenhederne udspiller sig. Hvis et materiale skifter fra en ønsket farve til en anden, for eksempel, kan systemet genkende det og bruge det som et signal til at igangsætte en opfølgende handling.

Forskerne bemærker, at systemet ligesom en menneskelig kemiker er i stand til at overvåge flere sensoriske signaler og reagere på dem på ønskede måder. Det kan også fungere under mange typer scenarier, såsom dem, der involverer brugen af ​​fast-væske-blanding, krystallisationer, udvekslingsdestillationer og væske-til-væske-ekstraktion.

De bemærker også, at de har gjort programscriptet offentligt tilgængeligt, hvilket betyder, at andre kemikere kunne bygge deres egne enheder og derefter bruge koden til at køre deres systemer på samme måde. De planlægger også at fortsætte arbejdet med deres system for at give det flere muligheder.

Flere oplysninger: Rama El-khawaldeh et al., Holde et "øje" med eksperimentet:computersyn til overvågning og kontrol i realtid, Kemisk videnskab (2023). DOI:10.1039/D3SC05491H

Journaloplysninger: Kemisk videnskab

© 2024 Science X Network