Российские ученые создали систему для быстрого анализа параметров вина с применением искусственного интеллекта. Для исследования требуется одна капля продукта, по которой метод определяет содержание этанола, сахаров, кислот, глицерина и диоксида серы. О разработке сообщил ТАСС руководитель лаборатории адаптивных методов обработки данных НИИЯФ МГУ имени М. В. Ломоносова Сергей Доленко.
Специалисты физического факультета МГУ и Научно-исследовательского института ядерной физики имени Д. В. Скобельцына обучили систему распознавать инфракрасные спектры основных компонентов вина в среднем диапазоне. В этой области фиксируются колебательные полосы разных молекул, позволяющие проводить качественный и количественный анализ сложных сред. Методы машинного обучения помогли исследователям ускорить обработку данных и повысить ее точность.
Систему проверили на 1 734 образцах, включая модельные составы, а также реальные белые и красные вина. Метод определял долю этанола с точностью 0,36%, содержание сахаров — с точностью 8 г/л, кислот — 2 г/л, глицерина — 3,4 г/л. Точность измерения диоксида серы находилась на уровне предельно допустимой концентрации.
Научный сотрудник лаборатории адаптивных методов обработки данных НИИЯФ МГУ Кирилл Лаптинский уточнил, что для исследования достаточно менее 50 микролитров вина. Авторы считают разработанный подход сопоставимым с зарубежными коммерческими способами анализа продукции, доступ к которым в настоящее время возможен не всегда. Измерения выполняются в режиме реального времени.
Новая технология позволяет уменьшить расходы на программное обеспечение для приборов экспресс-анализа химического состава вин с использованием инфракрасной спектроскопии. Регистрация спектра занимает меньше минуты, а при наличии подготовленной базы данных итог становится известен менее чем через минуту. В дальнейшем подход можно адаптировать для оценки качества других продуктов, в том числе соков и газированных напитков.
Результаты исследования опубликованы в журнале Scientific Reports. Разработку представили на фестивале «Наука 0+» в Москве, который проходит с 9 по 11 октября на 300 площадках столицы и включает более 10 000 мероприятий. Фестиваль проводится с 2006 года по инициативе ректора МГУ Виктора Садовничего.