Российский научный фонд поддержал исследование ученых ИМСС УрО РАН (филиал ПФИЦ УрО РАН) «Машинное обучение в исследовании механических свойств неоднородных полимерных материалов методами атомно-силовой микроскопии».

Эффективное использование функциональных полимерных материалов невозможно без изучения их свойств на уровне характерных неоднородностей. Методы атомно-силовой микроскопии позволяют получать не только трехмерный микро-рельеф поверхности, но и физико-механические взаимодействия зондового датчика с материалом.

Научной проблемой является расшифровка таких данных: неупругие свойства полимера, наличие поверхностного слоя, скрывающего внутреннюю структуру материала, параметры зонда и эксперимента затрудняют достоверное определение свойств материала.

Машинное обучение – класс методов, отличительной чертой которых является не прямое решение задачи, а предсказание результата на основе предварительно проведенного обучения. Натренировав модель на большом массиве данных, можно быстро решать задачи с новыми входными данными.

Морозов Илья Александрович - старший научный сотрудник лаборатории микромеханики структурно-неоднородных сред ИМСС УрО РАН (филиал ПФИЦ УрО РАН), кандидата физико-математических наук:
«Проект состоит из теоретической и экспериментальной частей. В первой части предлагается расчет взаимодействий зонда с поверхностью материала на основе моделей, то есть создание массивов данных для тренировки алгоритмов машинного обучения. В экспериментальной части будут проведены эксперименты по статическому индентированию либо по динамическому взаимодействию зонда с неоднородными полимерами, в том числе наполненными жесткими включениями, а также с покрытиями. Полученные данные использованы для верификации обученных моделей».