Luận án nghiên cứu sinh Cao Văn Hiệp
Tên tác giả: Cao Văn Hiệp
Tên luận án: Nghiên cứu thiết kế chế tạo thiết bị phân tích biên độ đa kênh kỹ thuật số và xây dựng thuật toán nhận diện đồng vị phóng xạ sử dụng mạng thần kinh nhân tạo
Ngành khoa học của luận án: Vật lý
Chuyên ngành: Vật lý nguyên tử và hạt nhân Mã số: 9 44 01 06
Tên đơn vị đào tạo Sau đại học: Viện Năng lượng nguyên tử Việt Nam
- Mục đích và đối tượng nghiên cứu của luận án
Mục đích của luận án:
– Nghiên cứu, thiết kế chế tạo hệ phân tích biên độ đa kênh kỹ thuật số sử dụng kỹ thuật xử lý xung số (DSP) trên nền tảng phần cứng các mảng logic khả trình (FPGA).
– Xây dựng thuật toán nhận diện đồng vị có độ chính xác cao áp dụng cho phổ gamma thu nhận từ phổ kế nhấp nháy plastic EJ-200.
- Các phương pháp nghiên cứu đã sử dụng
– Xử lý xung số DSP trên nền tảng phần cứng mảng logic khả trình FPGA
– Phương pháp học sâu (deep learning) sử dụng kiến trúc mạng thần kinh nhân tạo
- Các kết quả chính và kết luận
3.1. Các kết quả chính
– Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo thành công bộ phân tích biên độ đa kênh kỹ thuật số DMCA sử dụng phần cứng FPGA MAX 10 và flash ADC AD9254. Thông số kỹ thuật của DMCA bao gồm độ phân giải năng lượng, thời gian chết, tốc độ đếm xung có giá trị tốt hơn khi so sánh với hệ DMCA thương mại APG7300A
– Nghiên cứu, phát triển thành công thuật toán nhận diện đồng vị phóng xạ sử dụng mạng thần kinh nhân tạo áp dụng cho hệ phổ kế nhấp nháy plastic kích thước lớn EJ-200. Thuật toán có khả năng nhận diện đồng thời nhiều đồng vị với độ chính xác cao trong trường hợp cấu hình đo có góc đặt nguồn lớn, có lớp che chắn và phổ đồng vị có hệ số khuếch đại thay đổi.
3.2. Kết luận
Luận án đã xây dựng thành công thuật toán nhận diện đồng vị có độ chính xác cao áp dụng cho detector nhấp nháy plastic EJ-200 sử dụng mạng thần kinh nhân tạo và kỹ thuật xử lý xung số qua FPGA. Nghiên cứu đề xuất sử dụng mô hình phân loại đa nhãn nhằm giảm thiểu tối đa kích thước mạng. Thuật toán có khả năng nhận diện đồng thời nhiều đồng vị với độ chính xác cao. Thêm vào đó, thuật toán có khả năng nhận diện đồng vị trong trường hợp cấu hình đo có góc đặt nguồn lớn, có lớp che chắn và phổ đồng vị có hệ số khuếch đại thay đổi.
Đồng thời, trong luận án này một bộ phân tích biên độ đa kênh kỹ thuật số cũng được nghiên cứu, chế tạo thành công. Kết quả đo đạc thử nghiệm cho thấy rằng chất lượng của hệ thống đề xuất tốt hơn so với hệ thương mại APG7300A do Nhật Bản sản xuất. Hệ thống này đóng vai trò cung cấp dữ liệu có độ tin cậy cao cho thuật toán nhận diện đồng vị
