В Томске научились фильтровать лазерный сигнал для диагностики заболеваний

Ученые Томского государственного университета (ТГУ) разрабатывают методику диагностики заболеваний с помощью технологии лазерной спектроскопии в лаборатории, созданной по нацпроекту «Наука и университеты». Как сообщила пресс-служба вуза, исследователи нашли способ убирать помехи из получаемого сигнала с помощью нейросети.

«Ученые Томского государственного университета создают новые подходы для диагностики социально значимых заболеваний — инфекционных, диабета, инфаркта, онкологии, используя в качестве основного инструмента технологии лазерной спектроскопии и машинное обучение. Одной из проблем при диагностике являются побочные шумы, которые искажают спектральный сигнал и снижают точность анализа. Убрать помехи теперь помогает глубокая нейросеть, которую исследователи на сгенерированной выборке научили распознавать шумы и отфильтровывать их от спектрального сигнала», — говорится в сообщении.

Заведующий лабораторией лазерного молекулярного имиджинга и машинного обучения ТГУ Юрий Кистенев отметил, что шумы затрудняют анализ полученных данных. Для их уменьшения созданы различные фильтры, но зачастую это приводит к искажению полезного сигнала. Поэтому томские ученые совместно с коллегами из Университета прибрежного опалового побережья (Франция) обучили глубокую нейросеть уменьшать уровень помех и восстанавливать исходный сигнал из зашумленного.

По словам Кистенева, полученная технологии фильтрации шумов является универсальной. «Ее можно адаптировать под разные оптические методы, будь то терагерцовая спектроскопия, рамановская спектроскопия или другие виды спектрального анализа. Мы, например, используем глубокую нейросеть, способную очищать спектральный сигнал от шума при создании новых методов диагностики заболеваний по выдыхаемому воздуху. Работа над ними идет на базе лаборатории при поддержке мегагранта правительства РФ», — подчеркнул ученый.

Главная цель нацпроекта «Наука и университеты» — вывести Россию в пятерку мировых лидеров по разработкам в приоритетных областях. Создаются условия, чтобы ученым было комфортно жить и работать в нашей стране, большое внимание также уделяется популяризации науки, чтобы привлечь в эту сферу молодежь. Запущена программа по созданию сети современных кампусов. Исследователей обеспечивают передовым оборудованием и инфраструктурой, в том числе уникальными установками класса «мегасайенс» и новыми научными судами. Вузы, НИИ и бизнес приглашают участвовать в совместных проектах, что позволяет быстрее и эффективнее использовать передовые открытия на благо развития страны. Нацпроекты реализуются по решению Президента РФ Владимира Путина с 2019 года.