Ученые Новгородского государственного университета и Института океанологии РАН создали открытую базу инфракрасных спектров микропластика Microscan. В нее вошли данные о частицах, обнаруженных в водах Восточной Арктики. Разработка должна помочь нейросетям точнее определять разные виды пластика непосредственно во время исследований.
База объединяет спектры 2 010 частиц размером от 0,5 до 5 мм. В нее включены данные о полиэтилене, полипропилене и полистироле — наиболее распространенных синтетических полимерах. Частицы были собраны в 2020–2021 годах в Белом, Баренцевом, Карском, Восточно-Сибирском морях и море Лаптевых, рассказал ТАСС заведующий лабораторией моделирования полимеров Центра исследования проблем микропластика НовГУ Сергей Люлин.
Особенность Microscan заключается в том, что она содержит сведения не об идеальных образцах пластика, а о реальных частицах из природной среды. Находясь в море, материал стареет, покрывается микроорганизмами, подвергается воздействию солнечного света, трескается и меняет свойства. Из-за этого определить состав найденной частицы значительно сложнее.
До появления новой базы исследователям не хватало крупных наборов спектральных данных для обучения нейросетей. Чем больше таких примеров получает модель, тем точнее она способна различать материалы. По словам разработчиков, Microscan стала крупнейшей в мире открытой базой такого типа и первой базой микропластика, собранного в Арктике.
Каждую частицу исследовали с помощью инфракрасного излучения без дополнительной химической очистки. Результаты проверяли сразу несколькими способами: путем сопоставления спектров, с использованием искусственного интеллекта и при участии специалистов-химиков, которые вручную разбирали спорные случаи.
Созданный набор данных может использоваться для обучения нейросетевых моделей работе с настоящими морскими образцами. По данным ученых, такие алгоритмы способны с точностью более 96% различать полиэтилен и полипропилен. Это позволит быстрее идентифицировать микропластик непосредственно во время экспедиций и точнее оценивать его количество в океане.
