O Southwest Research Institute está lançando o Floodlight, uma nova ferramenta de software que descobre de forma eficiente o grande número de componentes químicos - previamente conhecidos e desconhecidos - presentes na comida, ar, drogas e produtos aos quais estamos expostos todos os dias. Esta ferramenta de aprendizado de máquina de quiminformática integra algoritmos com software de química analítica para fornecer análises profundas de espectrometria de massa por cromatografia gasosa (GC / MS) e outros dados de instrumentos.
Os instrumentos de GC / MS identificam diferentes substâncias químicas em uma amostra de teste. O Floodlight é um divisor de águas para o processamento de dados de análise não direcionada (NTA). O NTA procura todo e qualquer produto químico presente em uma amostra, produzindo grandes quantidades de dados. Isso está em contraste com as análises direcionadas, que procuram um conjunto de elementos químicos conhecidos, produzindo resultados mais limitados.
"Produtos químicos conhecidos em uma amostra específica são relativamente fáceis de encontrar e quantificar, "disse a Dra. Kristin Favela, um químico analítico especializado em química forense e química ambiental. "NTA é uma história diferente. Por meio de uma extensa No programa plurianual de NTA, descobrimos que apenas cerca de 20% dos produtos químicos identificados estavam incluídos na lista de produtos de consumo. Os 80% restantes não eram identificados anteriormente nesses produtos.
"Considere os misteriosos efeitos para a saúde que estamos vendo nos cigarros eletrônicos agora, "Favela disse." Atualmente, a comunidade médica não sabe o que está causando esses problemas graves, mas com base em nossa pesquisa, provavelmente existem substâncias químicas desconhecidas em qualquer fórmula. "
Hoje, a grande quantidade de dados NTA coletados requer exame cuidadoso por um químico para identificar e excluir artefatos de dados, falhas nos dados causadas pelo equipamento, técnicas ou condições. Automatizar essa revisão de qualidade de dados com o Floodlight foi necessário para desenvolver um processo analítico viável.
"A chave para o Floodlight é a inteligência artificial e algoritmos de aprendizado de máquina que permitem análises avançadas de big data de química, "disse o Dr. Keith Pickens, que liderou a equipe SwRI que funde química, conhecimento em ciência de dados e engenharia para definir o NTA. "O Floodlight é uma ferramenta de software sofisticada que pode dar sentido à vasta quantidade de dados gerados pelo NTA."
O SwRI está bem posicionado para atacar este problema, com ampla experiência em química analítica, aprendizado de máquina, ciência de dados e engenharia. A chave para o Floodlight é o desenvolvimento do SwRI de um método analítico rápido para caracterizar produtos químicos em uma ampla gama de produtos de consumo, variando de alimentos e remédios a embalagens e brinquedos. O SwRI usou esses dados para treinar os algoritmos.
A análise de dados químicos é usada em química analítica, testes ambientais e fabricação. Ele fornece as informações químicas mais valiosas, ajudando a orientar o processo de tomada de decisão dentro do contexto químico. As soluções de análise de dados químicos da SwRI variam de testes químicos à análise de dados e desenvolvimento de software.
