ИФХЭ РАН

Новости Масс-медиа Мы в СМИ Проект по разработке методик синтеза адсорбентов с прецизионной структурой при помощи алгоритмов машинного и глубокого обучения в новой молодежной лаборатории, объединяющей ИФХЭ РАН, АГНИ и ИТМО – прекрасный старт научной карьеры для студентов

Проект по разработке методик синтеза адсорбентов с прецизионной структурой при помощи алгоритмов машинного и глубокого обучения в новой молодежной лаборатории, объединяющей ИФХЭ РАН, АГНИ и ИТМО – прекрасный старт научной карьеры для студентов

28 января 2023 In Мы в СМИ

Ученые лаборатории сорбционных процессов ИФХЭ РАН: ведущий научный сотрудник, заместитель заведующего лабораторией сорбционных процессов, кандидат химических наук Андрей Школин, ведущий научный сотрудник, кандидат химических наук Илья Меньщиков и научный сотрудник Марина Князева — приняли участие в научно-образовательной конференции COLLAB DAY в Альметьевском государственном нефтяном институте (АГНИ).

Организаторы конференции COLLAB DAY — университет ИТМО и АГНИ. Главная идея, вокруг которой выстроена программа конференции, состоит во взаимопроникновении бизнеса, науки и образования, поскольку будущее региона, страны или отдельной компании непосредственно зависит от уровня образования и науки, от использования науко-емких технологий в реальном секторе, от развития междисциплинарных проектов в высокотехнологичных областях с использованием искусственного интеллекта и машинного обучения, которые позволяет значительно сократить сроки создания готового продукта или технологии.

new 869 1

На фото: Президент республики Татарстан Рустам Минниханов изучает адсорбенты, синтезированные в ИФХЭ РАН


COLLAB DAY посетили Президент республики Татарстан Рустам Минниханов, генеральный директор ПАО «Татнефть» Наиль Маганов и вице-губернатор Санкт-Петербурга Владимир Княгинин.

«COLLAB DAY – это день встречи науки, бизнеса и образовательных учреждений. Мы делали научные доклады для сотрудников «Татнефти», молодых ученых АГНИ и представителей бизнеса, – рассказывает Марина Князева. – Я делала доклад по проекту, которым занимается новая молодежная лаборатория сорбционных методов молекулярной диагностики. Она была создана в Биотехцентре АГНИ молодыми учеными ИФХЭ РАН, ИТМО и АГНИ, и я являюсь ее руководителем. Также я участвовала в презентации проекта для Рустама Миниханова совместно с Сафаевым Русланом – одним из специалистов нашей лаборатории. Он – студент в АГНИ».

В 2022 году Биотехцентр АГНИ и «Передовая Инженерная Школа» ИТМО (Санкт-Петербург) объявили конкурс «по поддержке отдельных научных групп». Конкурс предполагал создание научной группы в Биотехцентре АГНИ, с финансированием и доступом к оборудованию в Центре коллективного пользования института. Возраст руководителя группы — до 40 лет на момент подачи заявки.

Молодежная лаборатория сорбционных методов молекулярной диагностики занимается разработкой алгоритмов искусственного интеллекта для подбора характеристик адсорбентов для решения конкретных задач. Идея ее создания принадлежит сотрудникам ИФХЭ РАН Меньщикову Илье и Школину Андрею. Заявка объединила в одном проекте ученых ИФХЭ РАН, АГНИ и ИТМО. Работа курируется учеными лаборатории сорбционных процессов ИФХЭ РАН, где были созданы соответствующие адсорбционные технологии.

new 869 2

На фото: Адсорбент, синтезированный в ИФХЭ РАН


«Для решения конкретной узконаправленной задачи – пористая структура адсорбента должна обладать определенными характеристиками. Как именно синтезировать такую структуру, мы будем определять с помощью алгоритма искусственного интеллекта
, – рассказывает Марина Князева. – В машину мы загружаем параметры пористых структур, которые мы синтезировали в нашей лаборатории, методики синтеза, целевые свойства материалов. Искусственный интеллект анализирует эти данные и предлагает методику, по которой должен синтезироваться целевой адсорбент. Так что уже не мы будем экспериментально разрабатывать каждую методику, а искусственный интеллект предложит нам оптимальные варианты. Нужно будет проводить меньше экспериментов, а ведь каждый эксперимент — это время и финансовые затраты на реактивы, оборудование и т.п. Лично я занимаюсь разработками методик синтеза пористых металлорганических каркасных структур для решения конкретных задач. Чтобы получить методику синтеза для нового адсорбента, требуется от нескольких недель до нескольких месяцев. Искусственный интеллект существенно сократит это время, потому что сразу отсеивает неподходящие варианты, и мы сможем очень быстро получить начальные ориентиры для постановки методики. Это позволит расширить области применения МОКС в качестве адсорбентов. Помимо металлорганических каркасных структур, мы можем перейти к более дешевым углеродосодержащим адсорбентам, к цеолитам и цеолитоподобным адсорбентам, силикагелям и так далее. Видов адсорбентов много, и для экспериментального экстенсивного их изучения времени и рук не хватит. Искусственный интеллект позволит изучать адсорбенты целевым интенсивным образом».

Первый проект новой лаборатории — создание технологии для производства сенсоров для обнаружения сахарного диабета. Сенсор содержит адсорбент, который поглощает из выдыхаемого пациентом воздуха ацетон – маркер сахарного диабета.

Проект стартовал осенью 2022 года и рассчитан на 3 года. Разработками машинных методов занимаются студенты магистратуры ИТМО и АГНИ. ИФХЭ РАН предоставляет свои знания по химической технологии и свою базу экспериментальных данных по различным адсорбентам. Машинные алгоритмы будут выстраиваться на основе этой базы.

«Сенсор для медицинского использования – это всего лишь пример продукта, который можно создать в рамках нашего проекта. Продуктов может быть много, так как в итоге мы хотим разработать алгоритмы машинного обучения для подбора методов синтеза МОКС-адсорбентов с заданными параметрами пористой структуры. Участие в таком перспективном проекте – прекрасное начало научной карьеры для талантливых и амбициозных студентов», – подводит итог Марина Князева.


Публикуется в рамках празднования Дня студента

Материал подготовлен: Ольга Макарова / Пресс-служба ИФХЭ РАН

Читать 680 times

Новостная рассылка

Чтобы быть в центре событий, присоединяйтесь к нашим новостям.

Наши контакты

Вы можете задать интересующий вопрос, удобным для Вас способом.

  • Тел.: +7 495 955 44 87

Поиск

Яндекс.Метрика