👨‍🔬 ИИ для аналитиков. Учёные из Университета Иннополис создали ИИ-систему, которая ускоряет расшифровку данных, полученных от масс-спектрометра.

Этот прибор расщепляет молекулу на фрагменты и строит для неё своеобразный «отпечаток» — масс-спектр. У каждой молекулы он уникален, почти как отпечаток пальца у человека.

Традиционный подход

Обычно после получения спектра специалист берёт полученные данные и сравнивает их с библиотекой уже известных соединений. Однако если нужного вещества в базе нет или условия эксперимента чуть отличались, точного совпадения не будет и вещество останется неопознанным. Плюс ручной перебор огромного числа вариантов занимает много времени.

Решение

Разработчики решили автоматизировать этот процесс и создали вычислительный фреймворк на основе нейросети:

🧪 Её обучили на большом массиве данных — более 1 млн пар «масс-спектр — молекула»;

🧪 Модель сопоставляет вид спектра и химическую структуру в едином векторном пространстве, тем самым находя закономерности между ними;

🧪 При подаче нового спектра система не ищет его точную копию, а подбирает наиболее подходящие молекулярные структуры и ранжирует их — от наиболее к наименее вероятным.

Обработка одного спектра занимает в среднем около 0,09 секунды при поиске из сотен тысяч структур. В 90,5% случаев правильная молекулярная структура попадает в первую сотню предложенных кандидатов. При этом вероятность вывести верную молекулу на первое место почти в два раза выше по сравнению с традиционными методами.

▶️ ИИ не заменяет человека и не отменяет необходимость экспериментального подтверждения структуры молекулы. Система лишь сокращает пространство поиска, быстро отсеивает маловероятные варианты и выдаёт набор самых перспективных гипотез для дальнейшей проверки. Это позволяет существенно экономить время на первичном анализе.

Проект планируют развивать дальше, на разработку уже получили патент.

🧪 Химпром в Telegram | в MAX