Un sistema de visión por computadora y aprendizaje automático que monitorea y controla los procesos de trabajo.

(a) Resultados universales basados en la visión en estudios monitoreados por HeinSight2.0; (b) descripción general de los componentes interrelacionados de HeinSight2.0:resultados de clasificación (de CNN), resultados de cuantificación (de análisis de imágenes) y variables de proceso de iControl; (c) integraciones y aplicaciones del sistema CV HeinSight2.0. Crédito:Ciencias Químicas (2023). DOI:10.1039/D3SC05491H

Un equipo de químicos e ingenieros de la Universidad de British Columba, en colaboración con colegas de la compañía farmacéutica Pfizer, ha desarrollado un sistema de procesamiento químico que combina visión por computadora con un sistema de monitoreo de aprendizaje automático en tiempo real para su uso en la realización de procesos de procesamiento químico. Su artículo se publica en la revista Chemical Science. .

En química, los procesos de elaboración son actividades realizadas para aislar un producto puro mediante la separación selectiva de otros componentes. Muchas veces resulta tedioso, lo que, además de desagradable, conduce a errores u omisiones. En este nuevo esfuerzo, el equipo de investigación ha intentado automatizar el proceso combinando visión por computadora con técnicas de monitoreo en tiempo real, un sistema de aprendizaje automático y procesamiento por computadora, junto con el hardware apropiado, para llevar a cabo un proceso de análisis sin la ayuda de químicos humanos. .

El sistema desarrollado por el equipo, llamado Heinsight2.0, como su nombre indica, se basa en el conocimiento aprendido de su predecesor, Heinsight1.0. Sus componentes incluyen una cámara web (ya sea montada en la parte superior o lateral), un recipiente de reacción, una unidad de dosificación, una sonda de temperatura y un agitador superior. También tiene un dispositivo secundario que permite mostrar iControl, tendencias de reacción en tiempo real, EasyMax y salida del modelo CV.

El sistema funciona monitoreando un proceso de análisis y controlándolo enviando señales en los momentos apropiados para dirigir la acción a medida que sucede. El sistema controla la acción respondiendo como lo haría un químico a medida que se desarrollan los acontecimientos. Si un material cambia de un color deseado a otro, por ejemplo, el sistema puede reconocerlo y usarlo como señal para iniciar una acción de seguimiento.

Los investigadores señalan que, al igual que un químico humano, el sistema es capaz de monitorear múltiples señales sensoriales y responder a ellas de la manera deseada. También puede funcionar en muchos tipos de escenarios, como aquellos que implican el uso de mezcla sólido-líquido, cristalizaciones, destilaciones de intercambio y extracción de líquido a líquido.

También señalan que han hecho público el script del programa, lo que significa que otros químicos podrían construir sus propias unidades y luego usar el código para ejecutar sus sistemas de la misma manera. También planean continuar trabajando en su sistema para darle más capacidades.

Más información: Rama El-khawaldeh et al, Vigilando el experimento:visión por computadora para monitoreo y control en tiempo real, Ciencia química (2023). DOI:10.1039/D3SC05491H

Información de la revista: Ciencias químicas