Глаз-синхротрон
Рентгеновская спектроскопия поглощения — один из самых мощных инструментов изучения вещества. Однако до сих пор расшифровка спектров напоминала детектив с открытым финалом: учёные тратили месяцы на интерпретацию данных, полагаясь на опыт, интуицию и сложные расчёты. Теперь, благодаря методам, основанным на машинном обучении, этот процесс занимает всего несколько минут.
О том, как научить искусственный интеллект понимать, а не угадывать химию, рассказывает Богдан Проценко, лаборант-исследователь Международного исследовательского института интеллектуальных материалов Южного федерального университета (МИИ ИМ ЮФУ).
— Богдан Олегович, что такое рентгеновская спектроскопия и зачем она нужна?
— Это метод исследования вещества. У физиков, как у детей: чтобы понять, что внутри, надо вещь или сломать, или воздействовать на неё чем-то, и уже по результату, отклику делать выводы. Чтобы понять, что арбуз сладкий, достаточно просто похлопать по нему. А вот когда мы переходим к атомам и молекулам, мельчайшим деталям их строения и функционирования, к тому, как вообще устроена материя вокруг нас и почему она такая, а не какая-то другая — всё становится намного сложнее. Нет там «правды», которую можно увидеть глазами: размеры систем много меньше длины волны видимого света, а энергии процессов много больше. Дифракционный предел (который также называют критерием Рэлея или критерием Аббе) ограничивает минимальные размеры того, что можно увидеть. Но если взять длины волн, сопоставимые с размерами атомов и расстояниями между ними, то мы обойдём этот предел и окажемся в рентгеновском диапазоне.