Alat Pembelajaran Mendalam AI Baru Dapat Mengungkap Mikroskopi

Gambar tersebut menunjukkan bagaimana jaringan saraf digunakan untuk mengambil informasi menarik dari gambar mikroskopis. Kredit: Aykut Argun

Alat AI yang dikembangkan di University of Gothenburg menawarkan peluang baru untuk menganalisis gambar yang diambil dengan mikroskop. Satu studi menunjukkan bahwa instrumen, yang telah menerima pengakuan internasional, secara fundamental dapat mengubah mikroskop dan membuka jalan bagi penemuan baru dan bidang penggunaan baik dalam penelitian maupun industri.

Fokus studi ini adalah pembelajaran mendalam, sejenis kecerdasan buatan (AI) dan pembelajaran mesin yang berinteraksi dengan kita semua setiap hari, seringkali tanpa memikirkannya. Misalnya, saat lagu baru di Spotify keluar dengan kemiripan dengan lagu yang pernah kami dengar sebelumnya atau saat kamera ponsel secara otomatis menemukan setelan terbaik dan mengoreksi warna pada foto.

“Pembelajaran mendalam telah menggemparkan dunia dan berdampak besar pada banyak industri, sektor, dan bidang ilmiah. Kami sekarang telah mengembangkan alat yang memungkinkan kami untuk memanfaatkan potensi pembelajaran mendalam yang luar biasa, dengan fokus pada gambar yang diambil dengan mikroskop , ”Kata Benjamin Midtvedt, seorang doktor fisika dan penulis utama studi tersebut.

Pembelajaran mendalam dapat digambarkan sebagai model matematika yang digunakan untuk memecahkan masalah yang sulit ditangani menggunakan metode algoritmik tradisional. Dalam mikroskop, tantangan terbesarnya adalah mendapatkan informasi sebanyak mungkin dari gambar yang dikemas ke dalam data, dan di sinilah pembelajaran mendalam terbukti sangat efektif.

Benjamin Midtvedt

Benjamin Midtvedt. Kredit: Aykut Argun

Alat yang dikembangkan oleh Midtvedt dan rekan penelitiannya melibatkan jaringan saraf yang mempelajari cara mengambil secara tepat informasi yang diinginkan peneliti dari sebuah gambar dengan melihat sejumlah besar gambar, yang dikenal sebagai data pelatihan. Alat tersebut menyederhanakan proses pembuatan data pelatihan dibandingkan harus melakukannya secara manual, sehingga puluhan ribu gambar dapat dibuat dalam satu jam, bukan ratusan dalam sebulan.

“Ini memungkinkan kami untuk dengan cepat mengekstrak lebih banyak detail dari gambar mikroskopis tanpa harus membuat analisis yang rumit menggunakan metode tradisional. Selain itu, hasilnya dapat direproduksi, dan disesuaikan, informasi spesifik dapat diambil untuk tujuan tertentu.”

Misalnya, alat ini memungkinkan pengguna untuk menentukan ukuran dan karakteristik material untuk partikel yang sangat kecil dan dengan mudah menghitung dan mengklasifikasikan sel. Para peneliti telah menunjukkan bahwa instrumen dapat digunakan oleh industri yang perlu memurnikan emisi mereka karena mereka dapat melihat secara real time jika semua partikel yang tidak diinginkan telah disaring.

Para peneliti berharap di masa depan alat ini dapat digunakan untuk melacak infeksi dalam sel dan memetakan mekanisme pertahanan sel, yang akan membuka kemungkinan besar untuk obat dan perawatan baru.

“Kami telah melihat minat internasional yang besar terhadap alat ini. Terlepas dari tantangan mikroskopis, para peneliti sekarang dapat lebih mudah membuat analisis, membuat penemuan baru, menerapkan ide, dan meningkatkan landasan baru di bidang mereka.”

Referensi:

“Kuantitatif Numerik Mikroskopi dengan Pembelajaran Mendalam” oleh Benjamin Midtvedt, Helgadottir Saga, Aykut Argun, Jesus Pineda, Daniel Midtvedt dan John Fox, 19 Februari 2021, Ulasan Fisika Terapan.
DOI: 10.1063 / 5.0034891

“Karakterisasi Nanopartikel Cepat dan Akurat Menggunakan Off-Axis Off-Learning-Enhanced Holography” oleh Benjamin Midtvedt, Erik Olsén, Fredrik Eklund, Fredrik Höök, Caroline Beck Adiels, John Volpe dan Daniel Midtvedt, 5 Januari 2021, ACS Nano.
DOI: 10.1021 / acsnano.0c06902

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Alat-alat baru dibutuhkan untuk mencegah pandemi penyakit tanaman

Mengamati penyakit tanaman dapat mengungkapkan keamanan pangan. Penyakit tanaman tidak berhenti di perbatasan negara, dan kilometer lautan juga tidak mencegah penyebarannya. Itulah mengapa pengawasan...

Ilmuwan Menjelajahi Tesla Roads Jangan Ambil – Dan Temukan Kekuatan Baru Berguna dalam Penemuan Centennial

Foto eksposur ganda Nikola Tesla pada bulan Desember 1899 duduk di laboratoriumnya di Colorado Springs di sebelah kaca pembesar generator tegangan tinggi sementara mesin...

Untuk Mempercepat Akses, Mikroskopi yang Sangat Dapat Diputar Meninggalkan “Di Bawah Kisi”

Contoh desain ubin yang digunakan pada ulat percobaan C. elegans. Mesin non-grid memberi model fleksibilitas sementara untuk dengan cepat memasuki lingkungan yang menyenangkan....

Lingkar Kuno Munculnya Tektonik Lempeng Data 3,6 Miliar Tahun Lalu – Peristiwa Penting untuk Memperkaya Kehidupan Bumi

Zirkonia yang dipelajari oleh tim peneliti, difoto menggunakan katodoluminesensi, memungkinkan tim untuk melihat bagian dalam kristal menggunakan mikroskop elektron khusus. Lingkar zirkon adalah...

Bisakah kita mengurangi kecanduan opioid? [Video]

Pada 2017, jutaan orang di seluruh dunia kecanduan opioid dan 115.000 meninggal karena overdosis. Opioid adalah obat penghilang rasa sakit paling manjur yang kita miliki,...

Newsletter

Subscribe to stay updated.