САНКТ-ПЕТЕРБУРГ, 11 августа. /ТАСС/. Аспиранты ИТМО разработали новый метод подсчета концентрации клеток микроводорослей по снимкам микроскопа с помощью компьютерного зрения. Благодаря разработке концентрация клеток рассчитывается всего за 30 секунд, что позволяет быстрее выращивать микроводоросли для пищевой промышленности, косметологии и других целей, сообщили в пресс-службе вуза.
"Ученые ИТМО разработали новый метод автоматического подсчета концентрации клеток микроводорослей в растворе по снимкам с микроскопа. В отличие от популярных нейросетевых подходов, этот метод основан на классических алгоритмах компьютерного зрения и не требует сбора данных для обучения. Код запускается на стандартном компьютере и рассчитывает концентрацию клеток в образце всего за 30 секунд вместо привычных 30 минут", - указывается в сообщении.
При использовании такого метода точность данных соответствует ручному подсчету. Вместе с тем, разработка позволит в разы ускорить проведение экологических исследований, а также повысить их точность
Для взращивания микроводорослей в промышленных масштабах необходимо определить оптимальные условия и среду для их культивирования. Концентрация клеток выступает одним из главных показателей эффективности клеточного роста и деления. Показатель концентрации позволяет ученым сравнивать различные образцы и устанавливать причины увеличения или снижения числа клеток.
Концентрация определяется вручную по созданной еще в прошлом столетии методике при помощи счетной камеры Горяева. По словам автора исследования, аспиранта факультета экотехнологий ИТМО Иван Морщинина, такая методика расчета требует много сил и времени.
"При больших концентрациях клеток на анализ одного образца уходит до 30 минут, а за день обычно нужно обработать больше 10 образцов! Все это время лаборант сидит за микроскопом, неотрывно и поэтапно работает с секторами счетной камеры, из-за чего нередко снижается его концентрация и возникают ошибки. Единственный способ сделать этот процесс более быстрым, точным и дешевым - использовать инструменты для его автоматизации", - приводятся слова Морщинина.
Разработка нового метода
Отличие созданного учеными университета метода от нейросетей заключается в том, что последние требуют больших объемов данных для обучения, специальной подготовки пользователя и, кроме того, работают на дорогостоящем оборудовании. Тогда как метод автоматизированного подсчета концентрации клеток в образцах по снимкам с помощью технологий компьютерного зрения функционирует на обычном компьютере, добавили в пресс-службе.
Исследование осуществлялось в рамках коллаборации двух факультетов ИТМО - экотехнологий и технологий искусственного интеллекта. Работа проводилась при участии студентов обоих направлений: Юлии Борисовой, Ивана Морщинина и Вероники Назаровой. Руководили исследовательской работой кандидат технических наук, доцент факультета технологий искусственного интеллекта Николай Никитин и кандидат технических наук, доцент факультета экотехнологий Нелли Молодкина.
Комментарии