Une équipe de recherche dirigée par le professeur Hu Bingliang et le professeur Yu Tao de l'Institut Xi'an of Optics and Precision Mechanics (XIOPM) de l'Académie chinoise des sciences ont développé le modèle de transformateur spectral (PIST) informé de la série (UV-vis-Swnir) de la qualité de la qualité de la qualité de la qualité de l'eau (UV-Vis-Swnir). Leur étude est publiée dans Sciences et technologie de l'environnement et a été sélectionné comme article de couverture.
« Nos recherches capitalisent sur l'intégration des propriétés physicochimiques fondamentales dans l'architecture du transformateur », a déclaré le professeur Liu Jiacheng de XIOPM et le premier auteur de cette étude. « Les technologies spectroscopiques améliorées AI sont prometteuses pour la surveillance environnementale comme des outils puissants. »
La spectroscopie, qui détecte l'absorption de la lumière à des longueurs d'onde spécifiques par les électrons dans les molécules polluantes, est largement utilisée pour l'analyse de la qualité de l'eau. Le défi de base réside dans la construction de modèles précis et généralisables pour relier quantitativement les signaux spectraux aux indices de qualité de l'eau.
Des modèles traditionnels tels que les moindres carrés partiels (PLS) et les réseaux neuronaux convolutionnels (CNN), bien que largement utilisés, sont des limites de la fonctionnalité spectrale et la généralisation dans des conditions variables.
Dans cette étude, les chercheurs ont introduit l'architecture PIST – le premier modèle basé sur le transformateur adapté à l'analyse spectroscopique de la qualité de l'eau. Cette architecture intègre un bloc d'informations physico -icités pour permettre l'adaptation du domaine et un bloc d'intégration de fonctionnalités pour améliorer l'extraction globale des fonctionnalités, améliorant considérablement les performances du modèle.
La validation expérimentale a confirmé la haute précision et la généralisation du modèle PIST dans la mesure des concentrations de demande chimique d'oxygène (COD). Combiné avec une spectroscopie UV – vis-swir, le modèle fournit une solution rapide, fiable et à faible coût pour l'évaluation de la qualité de l'eau. En outre, lorsqu'il est déployé avec des dispositifs de collecte spectrale in situ, il a le potentiel de surveillance environnementale à long terme et de réponse rapide aux urgences de pollution de l'eau.
Cette étude marque un pas en avant dans l'application des méthodes de protection de l'environnement dirigés par l'IA, offrant de nouvelles opportunités pour une surveillance intelligente de la qualité de l'eau.
