TALLAHASSEE / MÜNCHEN (IT BOLTWISE) – Die chemische Analyse steht vor einer bedeutenden Weiterentwicklung, dank eines innovativen Ansatzes der Florida State University. Forscher haben ein maschinelles Lernwerkzeug entwickelt, das die chemische Zusammensetzung von getrockneten Salzlösungen mit beeindruckender Genauigkeit allein durch ein Foto bestimmen kann.
Die Florida State University hat ein bahnbrechendes Werkzeug entwickelt, das die chemische Analyse erheblich vereinfachen könnte. Durch den Einsatz von maschinellem Lernen und Robotik ist es den Forschern gelungen, die chemische Zusammensetzung von getrockneten Salzlösungen mit einer Genauigkeit von 99 % zu bestimmen. Diese Entwicklung könnte die Art und Weise, wie chemische Analysen durchgeführt werden, grundlegend verändern.
Das Team um Professor Oliver Steinbock hat eine Methode entwickelt, die auf der Analyse von Bildern basiert. Dabei werden Roboter eingesetzt, um Proben vorzubereiten, die anschließend von einem KI-gestützten System analysiert werden. Diese Methode ist nicht nur kostengünstig, sondern auch schnell und könnte in verschiedenen Bereichen wie der Weltraumforschung, der Strafverfolgung und der häuslichen Anwendung eingesetzt werden.
Die Forscher haben den sogenannten Robotic Drop Imager (RODI) entwickelt, der in der Lage ist, mehr als 2.000 Proben pro Tag zu verarbeiten. Dies ermöglichte den Aufbau einer umfangreichen Datenbank mit über 23.000 Bildern, die als Grundlage für das maschinelle Lernprogramm dienten. Durch die Analyse dieser Bilder konnte die Genauigkeit des Programms von 90 % auf nahezu 99 % gesteigert werden.
Ein weiterer Vorteil dieser Methode ist die Möglichkeit, die Anfangskonzentration der Salzlösung in verschiedenen Stufen zu bestimmen. Das Programm erreichte eine Genauigkeit von 92 % bei der Identifizierung der Konzentration und der Identität des Salzes. Diese Präzision ist besonders in Bereichen von Bedeutung, in denen traditionelle Analysemethoden teuer und zeitaufwendig sind.
Die Anwendungsmöglichkeiten dieser Technologie sind vielfältig. In der Weltraumforschung könnte sie beispielsweise dazu genutzt werden, chemische Analysen direkt vor Ort durchzuführen, ohne Proben zur Erde zurückbringen zu müssen. Dies wäre ein entscheidender Vorteil bei Missionen zu fernen Planeten oder Monden, wo Gewicht und Kosten eine große Rolle spielen.
Auch in der Strafverfolgung könnte diese Methode nützlich sein, um vorläufige Tests bei Drogenverdacht durchzuführen. In Krankenhäusern ohne Zugang zu einem vollständigen chemischen Analyselabor könnte sie zur Unterstützung von Diagnosen eingesetzt werden. Diese Demokratisierung der chemischen Analyse könnte weitreichende Auswirkungen auf verschiedene Industrien haben.
Die Forschung an der Florida State University zeigt, wie Künstliche Intelligenz die Möglichkeiten in der Forschung erweitern kann. Die Integration von KI in die chemische Analyse eröffnet neue Perspektiven und könnte die Art und Weise, wie wissenschaftliche Entdeckungen gemacht werden, grundlegend verändern.
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