Les microscopes dépendaient d’opérateurs humains depuis près d’un siècle. La Chine veut changer cela avec l’IA

Une équipe de chercheurs chinois a présenté à Pékin ce qu’ils prétendent être le premier système de microscopie électronique à transmission au monde capable de fonctionner de manière totalement autonome. Baptisé « Aeye-1 », l’appareil a démontré lors de tests sa capacité à remplacer un opérateur humain dans toutes les phases du processus grâce à l’IA.

Qu’est-ce que c’est exactement. Un microscope électronique à transmission (MET) est un outil indispensable depuis des décennies pour observer la matière à l’échelle atomique. Il est utilisé pour développer de nouveaux matériaux, des technologies énergétiques, de la chimie industrielle et a été un instrument clé pour l’évolution de la science.

Depuis près d’un siècle, ces appareils ont toujours dépendu d’une manipulation manuelle par un technicien, ce qui finit par donner des résultats subjectifs et entraîne certaines difficultés dans la réalisation d’analyses quantitatives.

Pourquoi c’est important. Aeye-1 passe du « fonctionnement manuel » au « fonctionnement autonome piloté par l’IA ». Selon ses chercheurs, le système réalise lui-même toute la chaîne de travail, depuis le transfert de l’échantillon jusqu’à la capture des images et l’analyse des données, sans aucune intervention humaine.

Selon Deng Dehui, professeur à l’Institut de physique chimique de Dalian (DICP) de l’Académie chinoise des sciences et responsable du projet, le système fonctionne « comme un ‘œil intelligent’ qui visualise le monde atomique ».

En détails. Le développement a été réalisé par l’équipe de Deng Dehui et du professeur Liu Wei, en collaboration avec des chercheurs de l’Institut d’automatisation de Shenyang. Ensemble, ils ont conçu les algorithmes qui permettent au microscope de percevoir, d’analyser et de contrôler le processus de manière indépendante.

Pour y parvenir, ils ont dû surmonter de nombreux défis techniques, parmi lesquels le transfert intelligent d’échantillons sous vide poussé, le réglage optique autonome de l’image, la localisation précise des objets à l’échelle nanométrique, la capture et l’analyse d’images en temps réel et la coordination de tous les sous-systèmes en même temps.

Les chiffres. Selon Deng, l’analyse d’images est plus de 300 fois plus rapide que l’analyse manuelle. Pour comprendre l’ampleur, deux semaines de fonctionnement d’Aeye-1 équivalent à un an de travail d’un microscope conventionnel. Lors de tests avec des catalyseurs à tamis moléculaire, le système a analysé en moyenne 168 échantillons par jour, capturé plus de 4 000 images par jour et généré automatiquement des rapports professionnels avec des statistiques détaillées sur la taille des particules, la dispersion ou la structure cristalline.

Qui le soutient. Dimanche dernier, le système a passé avec succès une évaluation des réalisations scientifiques et technologiques organisée à Pékin par la Fédération chinoise de l’industrie pétrolière et chimique. Le comité d’évaluation a conclu à l’unanimité qu’il s’agit d’une « technologie très innovante, première du genre au monde et leader international ».

Et maintenant quoi. Les responsables s’attendent à ce qu’Aeye-1 soit en mesure de fournir en permanence de grands volumes de données structurelles de haute qualité dans des domaines tels que l’énergie, la chimie industrielle, les matériaux avancés et les sciences de la vie. L’objectif à long terme est que cette nouvelle équipe conduise un changement de paradigme dans la recherche scientifique soutenue par l’IA. Il s’agit véritablement d’un processus dans lequel l’automatisation grâce à l’IA peut être très bénéfique. Il faudra attendre pour savoir si cela finit par créer une tendance dans le monde scientifique.

Image de couverture | China Daily et Institut national du cancer

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