Machine Learning as a Tool to Engineer Microstructures: Morphological Prediction of Tannin-Based Colloids Using Bayesian Surrogate Models
Notice bibliographique
Résumé
Oxidized tannic acid (OTA) is a useful biomolecule with a strong tendency to form complexes with metals and proteins. In this study we open the possibility to further the application of OTA when assembled as supramolecular systems, which typically exhibit functions that correlate with shape and associated morphological features. We use artificial intelligence (AI) to selectively engineer OTA into particles encompassing 1-dimensional (1D) to 3-dimensional (3D) constructs. We employed Bayesian regression to correlate colloidal suspension conditions (pH and p K a ) with the size and shape of the assembled colloidal particles. Fewer than 20 experiments were found to be sufficient to build surrogate model landscapes of OTA morphology in the experimental design space, which were chemically interpretable and endowed predictive power on data. We produced multiple property landscapes from the experimental data, helping us to infer solutions that would satisfy, simultaneously, multiple design objectives. The balance between data efficiency and the depth of information delivered by AI approaches testify to their potential to engineer particles, opening new prospects in the emerging field of particle morphogenesis, impacting bioactivity, adhesion, interfacial stabilization and other functions inherent to OTA.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,002 | 0,005 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».