BASF SE · KI in der Forschung

KI beschleunigt
chemische Strukturaufklärung

axio concept entwickelte für die BASF SE ein innovatives KI-Modell, das in der Lage ist, die Ausgabe von NMR-Spektroskopien vorherzusagen.

Zur Lösung

Wertschöpfende Nutzungeiner internen Datenbank chemischer Strukturen zur Prozessautomatisierung

Entwicklung eines PoCs,mit dem die automatisierte Analyse chemischer Strukturen auf neue Bereiche angewandt werden kann

Vereinfachung der firmeninternen Strukturaufklärungund Erhöhung des Durchsatzes

Mission

Die NMR-Spektroskopie (Kernspinresonanzspektroskopie) ist eine Methode zur Untersuchung von Molekülstrukturen. Dabei wird ein Molekül in ein starkes Magnetfeld gebracht, und die Atomkerne bestimmter Elemente (wie Wasserstoff oder Kohlenstoff) reagieren auf dieses Magnetfeld. Diese Reaktionen liefern Informationen über die chemische Umgebung der Atome, aus denen die Struktur des Moleküls abgeleitet werden kann.

Unser Kunde stellte sich die Frage, ob ein KI-Modell die Ausgabe der NMR-Spektroskopie für bestimmte Strukturen vorhersagen kann, um die Strukturaufklärung durch einen Vergleich zwischen Vorhersage und tatsächlicher Messung zu ermöglichen.

Laborumgebung als Symbolbild für die chemische Forschung — Chemische Forschung bei BASF · Symbolfoto

Lösung

In enger Zusammenarbeit mit den Fachspezialisten bei BASF entwickelten die Data-Science-Experten der axio concept in nur vier Monaten ein KI-Modell, das in der Lage ist, die gewünschte Vorhersage durchzuführen.

Der im Projekt entstandene PoC wird in der gemeinsamen Partnerschaft künftig weiter verbessert.

Highlights

Training eines KI-Modells zur Analyse von Molekülstrukturen in .mol-Dateien
Training und Auswertung auf Basis von Azure Machine Learning
Empirischer Vergleich zwischen mehreren Netzarchitekturen

„Das Team von axio hat uns mit schneller Auffassungsgabe und tiefgehender Expertise in Data Science und Machine Learning überzeugt. Innerhalb kürzester Zeit haben sie komplexe chemische Zusammenhänge erfasst und ein leistungsfähiges KI-Modell für die automatisierte Strukturaufklärung entwickelt. Die professionelle und zielgerichtete Zusammenarbeit war ein wesentlicher Erfolgsfaktor für unser Projekt.“

Dr. Tassilo GrünLab Team Leader NMR-Spectroscopy, BASF SE

Technologien

Microsoft Azure
Azure Machine Learning
Keras
Python
rdkit

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Marco BürckelGeschäftsführer · axio concept