Научные исследования, проведенные специалистами Пермского политехнического университета, привели к разработке инновационной технологии для обнаружения микропластика в природной среде. Используя методы компьютерного зрения и нейронных сетей, ученые смогли значительно улучшить процесс идентификации и классификации пластиковых частиц.
Исследование, представленное на всероссийской научно-практической конференции «Химия. Экология. Урбанистика» 2024 года в рамках программы «Сириус. Лето», подчеркивает важность таких технологий в борьбе с экологическими проблемами. Микропластик обнаружен в воде, почве и даже в некоторых продуктах питания, представляя угрозу для окружающей среды и здоровья человека.
– Для эффективного обучения нужно много повторений, иначе нейронная сеть работает неточно. Поэтому обучение проводится в несколько циклов. Чем их больше, тем лучше натренирована нейросеть. Мы производили обучение для 30 циклах. По результатам средняя точность распознавания микропластика составила 82,63%, что считается довольно высоким, – поделился магистр кафедры «Автоматика и телемеханика» ПНИПУ Ростислав Кокоулин.
– Использование компьютерного зрения и нейронных сетей являются многообещающими и перспективными методами в решении многих экологических задач, в том числе идентификации загрязнителей в объектах окружающей среды. Наши исследования в этой области будут продолжены, и мы надеемся получить достойные результаты – дополнила доктор технических наук, профессор кафедры «Охрана окружающей среды» ПНИПУ Наталья Слюсарь.
Процесс разработки включал подготовку искусственных образцов, содержащих различные типы пластика, такие как полиэтилентерефталат, полипропилен и полиэтилен низкой плотности. С использованием микроскопии и обучения нейронных сетей на массиве из 100 изображений, ученые достигли высокой точности распознавания — около 82,63%.
Эти достижения позволят значительно ускорить процесс анализа образцов и снизить затраты на исследования в области экологии. Дальнейшие шаги в развитии технологии будут направлены на расширение области применения и повышение эффективности мониторинга микропластика в окружающей среде.
