Экспертная система для интерпретации ИК спектров на основе свёрточной нейронной сети с мультиклассовой классификацией в Телеграмм-ботетезисы докладаТезисы
Аннотация:Инфракрасная спектроскопия с преобразованием Фурье (FTIR) - широкораспространенный спектроскопический метод рутинного анализа веществ и соединений. Приэтом результаты ИК спектроскопии являются высокоинформативными, но трудноинтерпретируемыми, что приводит к, зачастую, слабой интерпретации данных в рутинныханализах. В данной работе на основе методов глубокого обучения (DL) свёрточных нейронныхсетей (CNN) были разработаны модели для определения наличия 17 классов функциональныхгрупп или 72 классов обычных колебаний связей в ИК спектрах. Обучение проводилось на14361 ИК спектров органических молекул из спектральной базы данных NIST.Протестированы 9 различных архитектур моделей на основе ResNet-архитектуры. На основеметодов Shap и GradCAM разработаны инструменты визуализации областей проявления полоспоглощения, и было показано совпадение областей внимания моделей и эмпирического опыта.Для определения 17 и 72 классов взвешенная по классам F1 метрика достигла 93% и 88%,соответственно, при использовании в качестве дополнительного исходного слоя данных оположении максимумов поглощения в спектре. Для облегчения доступа к моделям ивозможности их полезного использования был реализован телеграмм-бот @FTIR_rec_bot,нацеленный на помощь учёным в подготовке данных к публикациям статей
