Создание нейронной сети для анализа локальной атомной структуры

В данной работе рассматривается возможность исследования локальной атомной структуры вещества методом анализа протяженных тонких структур спектров энергетических потерь электронов (EXELFS – Extended Electron Energy Loss Fine Structure) с применением технологий нейронных сетей для определения параметров структуры: парциальных координационных чисел, длин химической связи и параметров тепловой дисперсии. В качестве модельных объектов были выбраны экспериментальные данные EXELFS спектров однокомпонентных систем, полученные в режиме на просвет. На первом этапе работы в качестве определяемого параметра было выбрано межатомное расстояние, поскольку для получения данной характеристики исходным экспериментальным данным требуется минимальная обработка. Рассмотрены различные методы обучения и виды нейронных сетей: обучение с учителем, обучение без учителя и обучение с подкреплением. Проведен анализ работ исследователей в области спектроскопии, решающих различные задачи с применением методов машинного обучения. Показаны результаты работы дополнительного модуля, способного анализировать спектры однокомпонентных систем.