DÜNYA'NIN MANYETİK ALANINDA ELDE EDİLEN NMR SPEKTRUM VERİSİNİN ÖN İŞLEME TEKNİKLERİ VE MAKİNE ÖĞRENMESİ KULLANILARAK KİMYASAL MADDE TİPİ TESPİTİ


Okay C., Şimşek M.

2. BİLSEL INTERNATIONAL KORYKOS SCIENTIFIC RESEARCHES AND INNOVATION CONGRESS, , Mersin, Türkiye, 10 - 11 Mayıs 2024, ss.527-528

  • Yayın Türü: Bildiri / Özet Bildiri
  • Basıldığı Şehir: Mersin
  • Basıldığı Ülke: Türkiye
  • Sayfa Sayıları: ss.527-528
  • Marmara Üniversitesi Adresli: Evet

Özet

Güvenlik uygulamaları, tıp, tarım ve gıda endüstrisi gibi birçok alanlarda kullanılmakta olan Nükleer manyetik rezonans (NMR), malzemelerin kimyasal yapılarının ve tiplerinin belirlenmesi için kullanılan tekniklerden biridir.

NMR tekniğinin bir alt çeşidi olan Dünya'nın Manyetik Alanında Nükleer Manyetik Rezonans (Earth Field NMR, ya da EF-NMR), yüksek manyetik alan NMR yöntemi kadar hassas olmamakla birlikte invazif olmaması (kutu/şişe açılmadan ölçüm yapabilme), düşük maliyeti önemli avantajları sağlamaktadır. Yüksek manyetik alan yerine, Dünyanın homojen manyetik alanını kullanması ve büyük numune incelemeyi mümkün kılması diğer avantajları arasında yer almaktadır. EF-NMR ölçüm verilerinin (spektrumları) geleneksel yöntemler kullanarak kimyasalın tipini ayırt etmek oldukça zordur. Bunun yanında elde edilen verinin direkt olarak makine öğrenmesi için olarak kullanılması da mümkün değildir. Yaptığımız çalışmalarda veriler çeşitli teknikler kullanılarak ön işlemlerden geçirilerek hazırlanmış ve ardından makine öğrenimi kullanılarak kimyasal maddeler yüksek doğrulukta tespit edilebilmiştir.

Çalışmamızda; Nitro Etan, D-Floro Toluol ve Tribütil Fosfat kimyasallarından alınan EF-NMR spektrumlarına ait veriler, geliştirdiğimiz özgün yazılım ile makine öğrenmesinde kullanılabilecek uygun veri setleri haline getirilmiş ve bu veri setleri makine öğrenmesi -Lojistik Regresyon (LR), Rastgele Orman (RF) ve k en Yakın Komşu (kNN) teknikleri- ile eğitilerek neredeyse %100 doğrulukta sonuçlar elde edilmiştir. Elde edilen başarılı sonuçlardan yola çıkarak daha fazla kimyasal ve ikili malzeme karışımları kullanılarak çalışmanın kapsamının genişletilmesi hedeflenmektedir.