واستخدم الباحثون خوارزميات التعلم العميق والهندسة المتقدمة لتحويل عملية التشخيص والحساب إلى نظام أوتوماتيكي بالكامل. ويستطيع الجهاز الآن، من خلال صورة أو مقطع فيديو واحد، حساب القيم الدقيقة وعرضها دون تدخل المستخدم. ورفعت هذه الابتكارية من دقة وسرعة القياس بشكل ملحوظ، ومهدت الطريق لأتمتة كاملة لمختبرات النانو وتطبيق واسع في الصناعات.
النظام المصمم هو مزيج من وحدة برمجية ذكية وجهاز تصوير دقيق. وبعد تسجيل صورة قطرة السائل على السطح، تقوم الشبكة العصبية الالتفافية بتحديد حدود القطرة، وزاوية التماس، والمعايير السطحية بشكل أوتوماتيكي. وتتميز هذه التكنولوجيا بأداء لا مثيل له في قياس زاوية التماس الثابت وحساب الطاقة السطحية باستخدام قطرتين في وقت واحد.
يعمل النظام في وضعين تشغيليين: الوضع المتصل بالجهاز الذي يجري التحليل في الوقت الفعلي، والوضع المستقل الذي يستخلص البيانات من خلال تحميل صورة أو مقطع فيديو، حيث توفر هذه القدرة إمكانية إعادة معالجة نتائج التجارب السابقة، مما يحول البرمجية إلى أداة قوية لتحليل البيانات الثانوية.
وتم تنفيذ المشروع على ثلاث مراحل: جمع ومعالجة ما يقرب من 6000 صورة عالية الجودة من ظروف مختلفة، وتصنيف دقيق لتحسين دقة النموذج، واختيار الخوارزمية المثلى بعد مقارنة نماذج الشبكات العصبية الالتفافية CNN، وفي النهاية، تم دمج النموذج المدرب في برمجية جيكان الخاصة، مما يتيح للمستخدمين مشاهدة النتائج فوراً من خلال واجهة رسومية بسيطة.
ويُعد هذا الإنجاز نموذجاً ملهماً لأتمتة المختبرات البحثية والصناعية. فمن خلال إزالة التدخل البشري، أصبحت عمليات قياس خصائص السطح المتكررة مؤتمتة بالكامل، مما يختصر مسار نقل التكنولوجيا من المختبر إلى الصناعة. وسيمهد مشروع “جيكان” الطريق لتصميم جيل جديد من معدات القياس الذكية في مجال النانو؛ معدات تقدم تحليلاً فورياً بدقة وسرعة تفوق المعايير الحالية.
ورفع دمج معرفة فيزياء السطح، وتكنولوجيا الرؤية الآلية، وخوارزميات التعلم العميق جودة التجارب العلمية إلى مستوى غير مسبوق. وترسم هذه التكنولوجيا مستقبلاً مشرقاً تتسارع فيه المختبرات النانوية الذكية، بأقصى درجات الدقة وأقل قدر من التدخل البشري، في تطوير العلوم والصناعة النانوية. وعززت شركة “جيكان”، من خلال هذا الابتكار الرائد، مكانة إيران في ساحة التكنولوجيات المتقدمة عالمياً، وفتحت آفاقاً جديدة للتطبيقات الصناعية والبحثية.
