Výzkum a vývoj pokročilé analýzy a intepretace dat z mikroskopie atomárních sil (AFM) pomocí umělé inteligence a strojového učení

Poskytovatel

Ministerstvo průmyslu a obchodu

Program

TWIST

Veřejná soutěž

SMPO202500001

Hlavní účastníci

Activair s.r.o.<br>Univerzita Karlova / Matematicko-fyzikální fakulta<br>Vysoká škola báňská - Technická univerzita Ostrava / IT4Innovations

Druh soutěže

VS - Veřejná soutěž

Číslo smlouvy

FY01010025

Název projektu anglicky

Research and development of advanced analysis and interpretation of atomic force microscopy (AFM) data using artificial intelligence and machine learning

Anotace anglicky

The project aims to use artificial intelligence (AI) for advanced analysis of data from material surface measurements (thin films of epitaxial graphene and bone samples) using atomic force microscopy (AFM). AFM extracts extensive information about surface topography, electrical, magnetic, or mechanical properties. Processing such a large amount of data is time-consuming and operator-dependent (includes the human factor). The unique combination of AFM measurement data output with a high-performance computer cluster (supercomputer), where machine learning and AI automate the data processing, will result in significant improvement and speeding up of data analysis and thus significant financial savings. Data processing will include noise reduction, distortion correction, automatic classification of the observed phenomena, and anomaly detection. Time savings for processing one measurement are expected to be about 80% (from 1 hour to 12 minutes) with an analysis accuracy of up to 95% (by Precision and Recall methodologies). Further the use of specialized, predictive AI models can reduce iteration cycles by about 50%, in case of experimental and manufacturing processes and will result in saving 30-50% of costs depending on the case and significantly increase efficiency. Here, for example, the optimization of parameters as temperature, time, voltage or partial pressures of reactive gases during thin film deposition in vacuum apparatus can be mentioned, where AFM is widely used for their analysis. The project will result in "Validated technology for advanced processing of atomic force microscope (AFM) data using artificial intelligence (AI)" and the digital solution "API linking AFM and remote computing resources", which form an advanced user interface, together create a unique tool enabling rapid and accurate analysis of data from AFM measurements. Such an advanced solution has high commercialization potential regardless of geographical limitations of different countries

Kategorie VaV

VV - Experimentální vývoj

OECD FORD - hlavní obor

10201 - Computer sciences, information science, bioinformathics (hardware development to be 2.2, social aspect to be 5.8)

OECD FORD - vedlejší obor

21002 - Nano-processes (applications on nano-scale); (biomaterials to be 2.9)

OECD FORD - další vedlejší obor

—

CEP - odpovídající obory <br>(dle <a href="http://www.vyzkum.cz/storage/att/E6EF7938F0E854BAE520AC119FB22E8D/Prevodnik_oboru_Frascati.pdf">převodníku</a>)

AF - Dokumentace, knihovnictví, práce s informacemi<br>BC - Teorie a systémy řízení<br>BD - Teorie informace<br>IN - Informatika<br>JJ - Ostatní materiály

Zahájení řešení

1. 9. 2025

Ukončení řešení

31. 8. 2027

Poslední stav řešení

Z - Začínající víceletý projekt

Poslední uvolnění podpory

—

Důvěrnost údajů

C - Předmět řešení projektu podléhá obchodnímu tajemství (§ 504 Občanského zákoníku), ale název projektu, cíle projektu a u ukončeného nebo zastaveného projektu zhodnocení výsledku řešení projektu (údaje P03, P04, P15, P19, P29, PN8) dodané do CEP, jsou upraveny tak, aby byly zveřejnitelné.

Systémové označení dodávky dat

CEP25-MPO-FY-R

Datum dodání záznamu

30. 9. 2025

Celkové uznané náklady

18 399 tis. Kč

Výše podpory ze státního rozpočtu

12 876 tis. Kč

Ostatní veřejné zdroje financování

0 tis. Kč

Neveřejné tuz. a zahr. zdroje finan.

5 523 tis. Kč