மைக்ரோபிளாஸ்டிக்ஸை அடையாளம் காண இயந்திர கற்றல் எவ்வாறு பயன்படுத்தப்படலாம்

மைக்ரோபிளாஸ்டிக்ஸ் – சிறிய பிளாஸ்டிக் கொட்டகையின் துகள்கள் குப்பை உடைக்கும்போது-எல்லா இடங்களிலும் உள்ளனஇருந்து ஆழமான கடல் to எவரெஸ்ட் மவுண்ட்மற்றும் பல ஆராய்ச்சியாளர்கள் கவலைப்படுகிறார்கள் அவர்களால் முடியும் என்று மனித ஆரோக்கியத்திற்கு தீங்கு.

நான் ஒரு இயந்திர கற்றல் ஆராய்ச்சியாளர். விஞ்ஞானிகள் குழுவுடன், என்னிடம் உள்ளது ஒரு கருவியை உருவாக்கியது மைக்ரோபிளாஸ்டிக்ஸை அவற்றின் தனித்துவமான வேதியியல் கைரேகையைப் பயன்படுத்தி மிகவும் நம்பகமானதாக அடையாளம் காண. மிச்சிகனில் உள்ள எங்கள் ஆய்வுப் பகுதியில் காற்றில் மிதக்கும் மைக்ரோபிளாஸ்டிக்ஸ் வகைகளைப் பற்றி அறிய இந்த வேலை உதவும் என்று நம்புகிறோம்.

மைக்ரோபிளாஸ்டிக்ஸ் – ஒரு உலகளாவிய பிரச்சினை

பிளாஸ்டிக் என்ற சொல் பல்வேறு வகையான செயற்கையாக உருவாக்கப்பட்ட பாலிமர்களைக் குறிக்கிறது. பாலிஎதிலீன் அல்லது செல்லப்பிராணி பாட்டில்கள் தயாரிக்கப் பயன்படுகிறது; பாலிப்ரொப்பிலீன், அல்லது பிபி, உணவு கொள்கலன்களில் பயன்படுத்தப்படுகிறது; மற்றும் பாலிவினைல் குளோரைடு அல்லது பி.வி.சி பயன்படுத்தப்படுகிறது குழாய்கள் மற்றும் குழாய்கள்.

மைக்ரோபிளாஸ்டிக்ஸ் சிறிய பிளாஸ்டிக் துகள்கள் அளவு வரம்பு 1 மைக்ரோமீட்டரிலிருந்து 5 மில்லிமீட்டர் வரை. ஒரு மனித முடியின் அகலம், ஒப்பிடுகையில், 20 முதல் 200 மைக்ரோமீட்டர் வரை இருக்கும்.

பெரும்பாலான அறிவியல் ஆய்வுகள் கவனம் செலுத்துகின்றன தண்ணீரில் மைக்ரோபிளாஸ்டிக்ஸ். இருப்பினும், மைக்ரோபிளாஸ்டிக்ஸ் காற்றிலும் காணப்படுகிறது. விஞ்ஞானிகள் பற்றி மிகவும் குறைவாகவே தெரியும் வளிமண்டலத்தில் மைக்ரோபிளாஸ்டிக்ஸ்.

மைக்ரோபிளாஸ்டிக்ஸைப் படிக்க விஞ்ஞானிகள் சூழலில் இருந்து மாதிரிகளை சேகரிக்கும்போது, ​​அவர்கள் வழக்கமாக மாதிரிகளில் காணப்படும் மைக்ரோபிளாஸ்டிக் துகள்களின் வேதியியல் அடையாளங்களைப் பற்றி மேலும் அறிய விரும்புகிறார்கள்.

கைரேகை மைக்ரோபிளாஸ்டிக்ஸ்

கைரேகை என்பது ஒரு நபரை தனித்துவமாக அடையாளம் காட்டுவது போல, விஞ்ஞானிகள் ஸ்பெக்ட்ரோஸ்கோபி பயன்படுத்தவும் மைக்ரோபிளாஸ்டிக்ஸின் வேதியியல் அடையாளத்தை தீர்மானிக்க. ஸ்பெக்ட்ரோஸ்கோபியில், ஒரு பொருள் அதன் மூலக்கூறுகள் எவ்வாறு அதிர்வுறும் என்பதைப் பொறுத்து ஒளியை உறிஞ்சி அல்லது சிதறடிக்கிறது. உறிஞ்சப்பட்ட அல்லது சிதறிய ஒளி ஸ்பெக்ட்ரம் எனப்படும் ஒரு தனித்துவமான வடிவத்தை உருவாக்குகிறது, இது பொருளின் கைரேகை திறம்பட உள்ளது.

தடயவியல் ஆய்வாளர் போல அறியப்படாத கைரேகையை பொருத்த முடியும் நபரை அடையாளம் காண கைரேகை தரவுத்தளத்திற்கு எதிராக, அறியப்படாத ஸ்பெக்ட்ராவின் தரவுத்தளத்திற்கு எதிராக அறியப்படாத மைக்ரோபிளாஸ்டிக் துகள் ஸ்பெக்ட்ரத்தை ஆராய்ச்சியாளர்கள் பொருத்த முடியும்.

இருப்பினும், தடயவியல் ஆய்வாளர்கள் கைரேகை பொருத்தத்தில் தவறான போட்டிகளைப் பெறலாம். இதேபோல், ஒரு தரவுத்தளத்திற்கு எதிராக ஸ்பெக்ட்ரல் பொருத்தம் முட்டாள்தனமானது அல்ல. பல பிளாஸ்டிக் பாலிமர்கள் ஒத்த கட்டமைப்புகளைக் கொண்டுள்ளன, எனவே இரண்டு வெவ்வேறு பாலிமர்கள் ஒத்த நிறமாலை கொண்டிருக்கலாம். இந்த ஒன்றுடன் ஒன்று அடையாள செயல்பாட்டில் தெளிவற்ற தன்மைக்கு வழிவகுக்கும்.

எனவே, பாலிமர்களுக்கான அடையாள முறை அதன் வெளியீட்டில் நிச்சயமற்ற தன்மையை வழங்க வேண்டும். அந்த வகையில், பாலிமர் கைரேகை பொருத்தத்தை எவ்வளவு நம்புவது என்பதை பயனர் அறிந்து கொள்ள முடியும். துரதிர்ஷ்டவசமாக, தற்போதைய முறைகள் பொதுவாக நிச்சயமற்ற அளவை வழங்காது.

மைக்ரோபிளாஸ்டிக் பகுப்பாய்வுகளின் தரவு சுகாதார பரிந்துரைகள் மற்றும் கொள்கை முடிவுகளைத் தெரிவிக்க முடியும், எனவே பகுப்பாய்வு எவ்வளவு நம்பகமானது என்பதை அறிந்து கொள்வது அந்த அழைப்புகளைச் செய்வது முக்கியம்.

சமமான முன்கணிப்பு

இயந்திர கற்றல் மைக்ரோபிளாஸ்டிக் அடையாளத்திற்கு ஒரு கருவி ஆராய்ச்சியாளர்கள் பயன்படுத்தத் தொடங்கியுள்ளனர்.

முதலாவதாக, ஆராய்ச்சியாளர்கள் ஸ்பெக்ட்ராவின் பெரிய தரவுத்தொகுப்பை சேகரிக்கின்றனர், அதன் அடையாளங்கள் அறியப்படுகின்றன. பின்னர், ஒரு பொருளின் வேதியியல் அடையாளத்தை அதன் ஸ்பெக்ட்ரமில் இருந்து கணிக்க கற்றுக்கொள்ளும் இயந்திர கற்றல் வழிமுறையைப் பயிற்றுவிக்க அவர்கள் இந்த தரவுத்தொகுப்பைப் பயன்படுத்துகிறார்கள்.

அதன் உள் செயல்பாடுகள் ஒளிபுகாதாக இருக்கக்கூடிய அதிநவீன வழிமுறைகள் இந்த கணிப்புகளைச் செய்கின்றன, எனவே இயந்திர கற்றல் ஈடுபடும்போது நிச்சயமற்ற நடவடிக்கை இல்லாதது இன்னும் பெரிய பிரச்சினையாக மாறும்.

எங்கள் சமீபத்திய வேலை மைக்ரோபிளாஸ்டிக் அடையாளத்திற்கான நிச்சயமற்ற அளவைக் கொண்ட ஒரு கருவியை உருவாக்குவதன் மூலம் இந்த சிக்கலை நிவர்த்தி செய்கிறது. நாங்கள் அழைக்கப்படும் இயந்திர கற்றல் நுட்பத்தைப் பயன்படுத்துகிறோம் சமமான முன்கணிப்பு.

இணக்கமான கணிப்பு என்பது ஏற்கனவே உள்ள, ஏற்கனவே பயிற்சி பெற்ற இயந்திர கற்றல் வழிமுறையைச் சுற்றியுள்ள ஒரு ரேப்பர் போன்றது, இது நிச்சயமற்ற அளவீட்டைச் சேர்க்கிறது. இயந்திர கற்றல் வழிமுறையின் பயனருக்கு வழிமுறை அல்லது அதன் பயிற்சி தரவு பற்றிய விரிவான அறிவு இருக்க தேவையில்லை. பயனர் ஒரு புதிய ஸ்பெக்ட்ராவில் முன்கணிப்பு வழிமுறையை இயக்க முடியும்.

இணக்கமான கணிப்பை அமைப்பதற்கு, ஆராய்ச்சியாளர்கள் ஸ்பெக்ட்ரா மற்றும் அவற்றின் உண்மையான அடையாளங்களைக் கொண்ட ஒரு அளவுத்திருத்த தொகுப்பைச் சேகரிக்கின்றனர். இயந்திர கற்றல் வழிமுறைகளுக்கு பயிற்சி அளிக்க தேவையான பயிற்சி தரவை விட அளவுத்திருத்த தொகுப்பு பெரும்பாலும் மிகச் சிறியது. பொதுவாக அளவுத்திருத்தத்திற்கு சில நூறு ஸ்பெக்ட்ரா போதுமானது.

பின்னர், இணக்கமான கணிப்பு கணிப்புகளுக்கு இடையிலான முரண்பாடுகளை பகுப்பாய்வு செய்கிறது மற்றும் அளவுத்திருத்த தொகுப்பில் சரியான பதில்கள். இந்த பகுப்பாய்வைப் பயன்படுத்தி, ஒரு குறிப்பிட்ட துகள் ஸ்பெக்ட்ரமில் வழிமுறையின் ஒற்றை வெளியீட்டில் மற்ற நம்பத்தகுந்த அடையாளங்களை இது சேர்க்கிறது. “இந்த துகள் பாலிஎதிலீன்” போன்ற கணிப்பு ஒன்றை வெளியிடுவதற்கு பதிலாக, இது இப்போது கணிப்புகளின் தொகுப்பை வெளியிடுகிறது -எடுத்துக்காட்டாக, “இந்த துகள் பாலிஎதிலீன் அல்லது பாலிப்ரொப்பிலீன் ஆக இருக்கலாம்”.

கணிப்பு அமைக்கிறது உண்மையான அடையாளத்தைக் கொண்டிருக்கும் பயனர்கள் தங்களை அமைத்துக் கொள்ளக்கூடிய ஒரு அளவிலான நம்பிக்கையுடன் -சொல்லுங்கள், 90%. பயனர்கள் பின்னர் 95%, அதிக நம்பிக்கையுடன் இணக்கமான கணிப்பை மீண்டும் இயக்கலாம். ஆனால் அதிக நம்பிக்கை நிலை, வெளியீட்டில் மாதிரியால் வழங்கப்பட்ட அதிக பாலிமர் கணிப்புகள்.

ஒற்றை அடையாளத்தை விட ஒரு தொகுப்பை வெளியிடும் ஒரு முறை பயனுள்ளதாக இல்லை என்று தோன்றலாம். ஆனால் தொகுப்பின் அளவு நிச்சயமற்ற தன்மையை மதிப்பிடுவதற்கான ஒரு வழியாக செயல்படுகிறது – ஒரு சிறிய தொகுப்பு குறைவான நிச்சயமற்ற தன்மையைக் குறிக்கிறது.

மறுபுறம், மாதிரி பலவிதமான பாலிமர்களாக இருக்கக்கூடும் என்று வழிமுறை கணித்தால், கணிசமான நிச்சயமற்ற தன்மை உள்ளது. இந்த விஷயத்தில், பாலிமரை நெருக்கமாக ஆராய நீங்கள் ஒரு மனித நிபுணரை அழைத்து வரலாம்.

கருவியை சோதித்தல்

எங்கள் இணக்கமான கணிப்பை இயக்க, எனது குழு பயன்படுத்தியது மைக்ரோபிளாஸ்டிக் ஸ்பெக்ட்ராவின் நூலகங்கள் டொராண்டோ பல்கலைக்கழகத்தில் ரோச்மேன் ஆய்வகத்திலிருந்து அளவுத்திருத்த தொகுப்பாக.

அளவீடு செய்யப்பட்டதும், மிச்சிகனில் உள்ள பிரைட்டனில் ஒரு வாகன நிறுத்துமிடத்திலிருந்து மாதிரிகளை சேகரித்து, அவற்றின் ஸ்பெக்ட்ராவைப் பெற்றோம், அவற்றை வழிமுறை மூலம் ஓடினோம். சரியான பாலிமர் அடையாளங்களுடன் ஸ்பெக்ட்ராவை கைமுறையாக லேபிளிடுமாறு ஒரு நிபுணரிடம் கேட்டோம். மனித நிபுணர் கொடுத்த லேபிளை உள்ளடக்கிய தொகுப்புகளை இணக்கமான கணிப்பு தயாரித்ததை நாங்கள் கண்டறிந்தோம்.

மைக்ரோபிளாஸ்டிக்ஸ் என்பது உலகளவில் வளர்ந்து வரும் கவலையாகும். கலிபோர்னியா போன்ற சில இடங்கள் தொடங்கியுள்ளன எதிர்கால சட்டத்திற்கான ஆதாரங்களை சேகரிக்கவும் மைக்ரோபிளாஸ்டிக் மாசுபாட்டைக் கட்டுப்படுத்த உதவும்.

சான்றுகள் அடிப்படையிலான விஞ்ஞானம் ஆராய்ச்சியாளர்கள் மற்றும் கொள்கை வகுப்பாளர்களுக்கு மைக்ரோபிளாஸ்டிக் மாசுபாட்டின் அளவையும், அது மனித நலனுக்கு ஏற்படும் அச்சுறுத்தல்களையும் முழுமையாக புரிந்துகொள்ள உதவும். இயந்திர கற்றல் அடிப்படையிலான கருவிகளை உருவாக்குவதும் வெளிப்படையாக பகிர்வதும் அதைச் செய்ய உதவும் ஒரு வழியாகும்.

அம்புஜ் திவாரி புள்ளிவிவர பேராசிரியர் ஆவார் மிச்சிகன் பல்கலைக்கழகம்.

இந்த கட்டுரை மீண்டும் வெளியிடப்படுகிறது உரையாடல் கிரியேட்டிவ் காமன்ஸ் உரிமத்தின் கீழ். படிக்கவும் அசல் கட்டுரை.

ஆதாரம்