Ученые ТГУ научат искусственный интеллект анализировать состав атмосферы

Ученые лаборатории биофотоники Томского госуниверситета вместе с коллегами из французского Университета прибрежного опалового побережья разработают новый подход для анализа газов в атмосфере. Он будет основываться на методах спектроскопии и искусственного интеллекта.

Новый подход можно будет использовать для анализа химических соединений в атмосфере и экологического мониторинга индустриальных загрязнений. Наряду с этим метод поможет противостоять техногенным, биогенным и террористическим угрозам.

Задача оперативного контроля большого количества молекулярных соединений на границе «водная поверхность – атмосфера» – сложная техническая задача, пока не имеющая эффективного решения. При этом подобная информация необходима для поддержки экологии, прогнозирования погоды и изучения климатообразования.

«Задачей проекта является разработка мобильного терагерцового спектрометра и метода анализа химических компонент в газовых пробах. Речь идет как о промышленных выбросах, так и о различных соединениях, попадающих в атмосферу в процессе испарения с поверхности водоемов», – рассказывает руководитель проекта с российской стороны, заведующий лабораторией биофотоники ТГУ Юрий Кистенев.

В совместном проекте французские ученые из лаборатории физико-химии атмосферы Университета прибрежного опалового побережья отвечают за конструирование спектрометра высокого разрешения. Специалисты ТГУ, чьей сильной стороной является машинное обучение, займутся разработкой прикладного программного обеспечения для нового прибора. В ППО будут использованы технологии искусственного интеллекта, который выступит главным инструментом для распознавания составляющих в сложных газовых смесях.

«В ходе выполнения проекта запланировано тестирование нового метода в России и во Франции, – говорит Юрий Кистенев. – В городе Дюнкерк, где базируется основной офис Университета прибрежного опалового побережья, будет производиться детектирование газовых проб на промышленном производстве. В России апробация нового подхода пройдет в условиях заболоченных территорий на юге Западной Сибири. Здесь ИИ будет распознавать химические элементы в испарениях с водной поверхности».

Помимо контроля индустриальных загрязнений и ведения экологического мониторинга новая разработка сможет проводить экспресс-диагностику на основе анализа выдыхаемого воздуха и газоанализ для криминалистики, а также обнаруживать потенциально опасные для человека пары в газовых субстанциях.

Проект рассчитан на два года. На его реализацию государство выделило 30 миллионов рублей.