ترجمه فارسی مقاله تنظیم مبتنی بر پاداش مبتنی بر یادگیری ماشین در میکروسکوپ پروب روبشی: به سوی میکروسکوپی کاملاً خودکار

چکیده

Since the dawn of scanning probe microscopy (SPM), tapping or intermittent contact mode has been one of the most widely used imaging modes. Manual optimization of tapping mode not only takes a lot of instrument and operator time, but also often leads to frequent probe and sample damage, poor image quality and reproducibility issues for new types of samples or inexperienced users. Despite wide use, optimization of tapping mode imaging is an extremely hard problem, ill-suited to either classical control methods or machine learning. Here we introduce a reward-driven workflow to automate the optimization of SPM in the tapping mode. The reward function is defined based on multiple channels with physical and empirical knowledge of good scans encoded, representing a sample-agnostic measure of image quality and imitating the decision-making logic employed by human operators. This automated workflow gives optimal scanning parameters for different probes and samples and gives high-quality SPM images consistently in the attractive mode. This study broadens the application and accessibility of SPM and opens the door for fully automated SPM.

چکیده به فارسی (ترجمه ماشینی)

از آنجا که طلوع میکروسکوپ پروب اسکن (SPM) ، ضربه زدن یا حالت تماس متناوب یکی از حالت های پرکاربرد تصویربرداری بوده است.بهینه سازی دستی حالت ضربه زدن نه تنها ابزار و زمان عملگر زیادی را می طلبد ، بلکه اغلب منجر به آسیب مکرر و آسیب نمونه ، کیفیت ضعیف تصویر و مشکلات تکرارپذیری برای انواع جدید نمونه ها یا کاربران بی تجربه می شود.با وجود استفاده گسترده ، بهینه سازی تصویربرداری حالت ضربه زدن یک مشکل بسیار سخت است ، که به روش های کنترل کلاسیک یا یادگیری ماشین متناسب است.در اینجا ما یک گردش کار با پاداش را برای خودکار سازی بهینه سازی SPM در حالت ضربه زدن معرفی می کنیم.عملکرد پاداش بر اساس کانال های متعدد با دانش فیزیکی و تجربی از اسکن های خوب رمزگذاری شده تعریف شده است ، که نشان دهنده یک اندازه گیری نمونه-آگنوستیک از کیفیت تصویر و تقلید از منطق تصمیم گیری است که توسط اپراتورهای انسانی استفاده می شود.این گردش کار خودکار پارامترهای اسکن بهینه را برای پروب ها و نمونه های مختلف ارائه می دهد و تصاویر SPM با کیفیت بالا را به طور مداوم در حالت جذاب می دهد.این مطالعه کاربرد و دسترسی SPM را گسترده می کند و در را برای SPM کاملاً خودکار باز می کند.