Разработана система автоматизации микроскопов с анализом микроорганизмов на основе искусственного интеллекта

Разработка системы автоматизации микроскопии с использованием искусственного интеллекта

Ученые из НИУ ВШЭ — Санкт-Петербург в сотрудничестве с коллегами из Казахстана разработали инновационную технологию автоматизации работы микроскопов со встроенным анализом на основе искусственного интеллекта. Новая разработка призвана решить проблему традиционных методов исследования, которые зачастую опираются на ручную настройку оборудования и субъективную оценку специалиста. В отличие от стандартных нейросетей, созданная система использует уникальный алгоритм, который анализирует не просто общую картинку в пикселях, а биологически значимые признаки объектов, включая форму, прозрачность и текстуру бактерий или грибов.

Одной из ключевых особенностей системы является ее автономность: модель способна к самостоятельному обучению и не привязана к конкретной аппаратной архитектуре. Для подготовки и обучения нейросети исследователи использовали колоссальную базу данных, состоящую из более чем 100 тысяч микропрепаратов бактерий. В процессе сбора данных образцы фиксировались при различных параметрах освещения и увеличения, что позволило максимально точно имитировать реальные условия лабораторной работы и подготовить систему к работе в сложных условиях.

Результаты тестирования показали высокую эффективность технологии: точность классификации микроорганизмов достигла 97,5 процентов. Исследование также подтвердило, что основой качественной цифровой микроскопии являются стабильное освещение и четкая фокусировка. В будущем ученые планируют интегрировать данную систему в мультимодальные нейросети и добавить новые функции автоматизации. Разработка обладает высоким потенциалом для практического применения в сферах биотехнологий, медицины и образования.