(a) HDGEBA 和 CBMA 的化學(xué)結(jié)構(gòu)[引文 29]。(b) 在涂有 Al2O3 的硅基底上制備環(huán)氧樹(shù)脂樣品的示意圖。資料來(lái)源：《先進(jìn)材料科學(xué)與技術(shù)： 方法》（2023 年）。DOI: 10.1080/27660400.2023.2270529
日本理化學(xué)研究所（RIKEN）同步輻射設(shè)施 SPring-8 的研究人員及其合作者開(kāi)發(fā)出了一種更快、更簡(jiǎn)單的方法來(lái)進(jìn)行分割分析，這是材料科學(xué)中的一個(gè)重要過(guò)程。新方法發(fā)表在《先進(jìn)材料科學(xué)與技術(shù)：方法》雜志上發(fā)表。
細(xì)分分析用于了解材料的精細(xì)成分。它能識(shí)別具有特定成分、結(jié)構(gòu)特征或性能的不同區(qū)域（或 "區(qū)段"）。這有助于評(píng)估材料對(duì)特定功能的適用性及其可能的局限性。它還可用于材料制造的質(zhì)量控制，以及在分析失效材料時(shí)確定薄弱點(diǎn)。
分段分析對(duì)于同步輻射 X 射線(xiàn)計(jì)算機(jī)斷層掃描（SR-CT）非常重要，SR-CT 類(lèi)似于傳統(tǒng)的醫(yī)學(xué) CT 掃描，但使用的是電子以接近光速在存儲(chǔ)環(huán)中循環(huán)產(chǎn)生的強(qiáng)聚焦 X 射線(xiàn)。
研究小組已經(jīng)證明，機(jī)器學(xué)習(xí)能夠?qū)φ凵鋵?duì)比 CT 進(jìn)行分割分析，這對(duì)于觀(guān)察相關(guān)區(qū)域密度差異較小的樣品（如環(huán)氧樹(shù)脂）的三維結(jié)構(gòu)尤其有用。
第一作者 Satoru Hamamoto 說(shuō)："到目前為止，還沒(méi)有關(guān)于同步輻射折射對(duì)比 CT 的通用分割分析方法的報(bào)道。研究人員通常不得不通過(guò)反復(fù)試驗(yàn)來(lái)進(jìn)行分割分析，這給那些非專(zhuān)業(yè)人員帶來(lái)了困難。"
該團(tuán)隊(duì)的解決方案是將生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域成熟的機(jī)器學(xué)習(xí)方法與遷移學(xué)習(xí)技術(shù)相結(jié)合，對(duì) SR-CT 的分割分析進(jìn)行微調(diào)。在現(xiàn)有機(jī)器學(xué)習(xí)模型的基礎(chǔ)上，大大減少了獲得結(jié)果所需的訓(xùn)練數(shù)據(jù)量。
領(lǐng)導(dǎo)研究小組的 Takaki Hatsui 說(shuō)："我們已經(jīng)證明，使用機(jī)器學(xué)習(xí)方法可以進(jìn)行快速、準(zhǔn)確的分割分析，而且計(jì)算成本合理，非專(zhuān)業(yè)人員也能達(dá)到與專(zhuān)家類(lèi)似的準(zhǔn)確度。"
研究人員進(jìn)行了概念驗(yàn)證分析，成功檢測(cè)出環(huán)氧樹(shù)脂中水形成的區(qū)域。他們的成功表明，這項(xiàng)技術(shù)將有助于分析各種材料。
為了盡可能廣泛和快速地推廣這種分析方法，研究小組計(jì)劃通過(guò)最近開(kāi)始運(yùn)行的 SPring-8 數(shù)據(jù)中心為外部研究人員提供分段分析服務(wù)。
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