Kecerdasan Buatan Memperbesar Kegunaan Mikroskop Elektron
Dengan resolusi 1000 kali lebih besar dari mikroskop cahaya, mikroskop elektron sangat baik dalam hal pencitraan bahan dan merinci sifat mereka. Para peneliti di Laboratorium Nasional Argonne Departemen Energi AS (DOE) menunjukkan bahwa pengembangan perangkat lunak tingkat lanjut dan kerangka kerja kecerdasan buatan (AI) dapat mendorong kinerja mereka lebih jauh lagi.
Selain membuat gambar yang diperbesar, teknik mikroskop elektron juga menangkap informasi tentang sifat material, seperti magnetisasi dan potensial elektrostatik, yang merupakan energi yang dibutuhkan untuk memindahkan muatan melawan medan listrik. Informasi disimpan dalam properti gelombang elektron yang dikenal sebagai fase. Fase menggambarkan lokasi atau waktu suatu titik dalam siklus gelombang, seperti titik di mana gelombang mencapai puncaknya.
Mengambil data fase, bagaimanapun, adalah masalah puluhan tahun bagi para ilmuwan. Informasi seperti magnetisasi dan potensial listrik dibawa oleh fase gelombang elektron dan hilang selama proses akuisisi citra.
Untuk memungkinkan para ilmuwan mengakses data tersebut, para peneliti Argonne mengusulkan pemanfaatan alat yang dibuat untuk melatih jaringan saraf dalam, suatu bentuk kecerdasan buatan (AI) yang meniru otak manusia dan memerlukan algoritme pelatihan.
Dengan data pelatihan, tim peneliti Argonne menunjukkan cara untuk memulihkan informasi fase, serta informasi penting tentang mikroskop elektron mereka, termasuk resolusi spasial, akurasi, dan sensitivitas mikroskop. Analisis gambar resolusi tinggi yang diaktifkan AI – sebuah proses yang dikenal sebagai “diferensiasi otomatis mode-terbalik” – menentukan posisi atom untuk menyimpulkan sifat fisik material.
Para peneliti memulihkan pergeseran kecil dalam fase, dan pada gilirannya, menerima informasi tentang perubahan kecil dalam magnetisasi dan potensi elektrostatik, semuanya tanpa memerlukan peningkatan perangkat keras yang mahal.
Baca laporannya .
Untuk informasi lebih lanjut, hubungi Laboratorium Nasional Argonne; 630-252-2000 .
