Нова модель для класифікації токсичності наночастинок оксидів металів
| Автори | Harshal P. Varade1, Jaikumar M. Patil2, Bhagyashree Ashok Tingare3, P. William4, Vaibhav D. Dabhade5, R.A. Kapgate6, Sachin K. Korde7 |
| Афіліація |
1Department of Mechanical Engineering, Sanjivani College of Engineering, Kopargaon, MH, India 2Department of Computer Science and Engineering, Shri Sant Gajanan Maharaj College of Engineering, Shegaon, SGBAU, Amravati, India 3Department of Artificial Intelligence and Data Science, D Y Patil College of Engineering, Akurdi, Pune, India 4Department of Information Technology, Sanjivani College of Engineering, Kopargaon, MH, India 5MET Institute of Engineering, Nashik, India 6Department of Mechatronics Engineering, Sanjivani College of Engineering, Kopargaon, MH, India 7Department of Information Technology, Pravara Rural Engineering College, SPPU, Pune, India |
| Е-mail | varadeharshalmech@sanjivani.org.in |
| Випуск | Том 17, Рік 2025, Номер 3 |
| Дати | Одержано 10 квітня 2025; у відредагованій формі 21 червня 2025; опубліковано online 27 червня 2025 |
| Цитування | Harshal P. Varade, Jaikumar M. Patil, Bhagyashree Ashok Tingare, та ін., Ж. нано- електрон. фіз. 17 № 3, 03024 (2025) |
| DOI | https://doi.org/10.21272/jnep.17(3).03024 |
| PACS Number(s) | 07.05.Mh, 77.84.Bw |
| Ключові слова | Оксид металу (2) , Наночастинки (НЧ), Токсичність (2) , Нетоксичність, Машинне навчання (МН). |
| Анотація |
Наночастинки оксидів металів (MeOxNP) привертають дедалі більшу увагу в останні кілька років через їх різноманітне застосування в електроніці, медицині та відновленні навколишнього середовища. Однак їхня потенційна токсичність створює значні перешкоди для безпечного використання. Тому ця стаття спрямована на розробку нової моделі на основі штучного інтелекту (ШІ) для ефективної класифікації токсичності MeOxNP з використанням методу точно налаштованого випадкового лісу (DPO-RF) динамічного оптимізатора Pelican. Була підготовлена база даних з урахуванням різних типів наночастинок (НЧ), таких як Al2O3, CuO, Fe2O3, TiO2 та ZnO, а також найважливіших ключових фізико-хімічних характеристик. Ця модель супроводжується попередньою обробкою з використанням обробки відсутніх значень з імпутацією та стандартизацією шляхом застосування нормалізації Z-оцінки. Ознаки були вилучені за допомогою аналізу головних компонентів (PCA), зменшуючи розмірність, зберігаючи при цьому життєво важливу інформацію, пов'язану з токсичністю в цій моделі. Застосована модель на основі DPO-RF покращила вибір ознак цієї моделі, одночасно досягаючи підвищеної точності завдяки адаптивному дослідженню цієї моделі. Результати відображають дійсну класифікацію MeOxNP як токсичної або нетоксичної, що передбачає загальну точність близько 98,2 % для класів токсичності та відповідний коефіцієнт точності близько 98,5 % для класів нетоксичності, що має деякі важливі наслідки для оцінки потенційних ризиків під час використання відповідного застосування нанотехнологій. |
|
Перелік посилань |
Інші статті цього номера
1) Електричні та фотоелектричні властивості гетероз’єднань ZnFe2O4/InSe [03001-1-03001-4]2) Проектування, виготовлення та вимірювання одношарової мініатюризованої патч-антени X-діапазону з метаповерхнею для місій CubeSat 0.5U та 1U [03002-1-03002-10]
3) Мікроструктура та морфологічні властивості гранульованого термоелектричного матеріалу Mg3Sb2 [03003-1-03003-7]
4) Зелений синтез ZnO-наночастинок із використанням листових екстрактів лікарських деревних рослин Того, їх характеристика та антимікробні застосування [03004-1-03004-10]
5) Проєктування та покращення характеристик еліптичної патч-антени на 3,5 ГГц для застосувань у 5G Sub-6 ГГц та WiMAX [03005-1-03005-6]
6) Еліпсометричні дослідження та моделювання за Максвеллом–Гарнеттом двошарових структур на основі нітриду кремнію, отриманих методом LPCVD [03006-1-03006-5]
7) Проєктування, виготовлення та вимірювання Х-смугової антени типу «cross-patch» з метаповерхнею для перспективних місій CubeSat на орбітах LEO [03007-1-03007-12]
8) Розширена візуалізація та класифікація пухлин головного мозку на основі нанотехнологій [03008-1-03008-5]
9) Компактна антена з напівциркулярним CSRR-резонатором для тридіапазонних застосувань [03009-1-03009-5]
10) Аналіз параметрів продуктивності шестикутної котушкової структури для бездротової зарядки електромобіля [03010-1-03010-5]
11) Проєктування та аналіз надширокосмугової антени з вирізаним діапазоном для бездротового зв’язку [03011-1-03011-5]
12) Зменшення загального (сумарного) модового напруження за допомогою нової інверторної схеми T-типу для застосування в електромобілях [03012-1-03012-5]
13) Антена на основі метаповерхні для бездротових космічних систем зв’язку 5G [03013-1-03013-5]
14) Графенова нанострічкова асиметрична тунельна ТТ для швидкого перемикання і низького енергоспоживання [03014-1-03014-5]
15) Виявлення сигналу в масивних MIMO-системах методом каскадованого OQRD-PMD [03015-1-03015-6]
16) Конструкція компактної антени типу Вівальді для переносних пристроїв [03016-1-03016-4]
17) Низькопрофільна конічна щілинна портативна антена для військових застосувань [03017-1-03017-4]
18) Оптимізований подвійний зв'язок PIF антени для смартфонів та портативних пристроїв із низьким коефіцієнтом SAR [03018-1-03018-4]
19) Розробка ефективної мініатюрної друкованої монопольної антени для бездротових застосувань малого радіусу дії [03019-1-03019-5]
20) Підходи квантових обчислень до автономних мобільних роботів та багатомашинних систем: погляд на автоматизацію проектування [03020-1-03020-6]
21) Кругла патч-антена CPW FED з L-подібною формою та двома напівкруглими прорізами для L-, Ku- та K-діапазонів [03021-1-03021-4]
22) Аналіз продуктивності DFT на основі графенових нанострічкових польових транзисторів зі стеком затворів для застосувань з низьким енергоспоживанням [03022-1-03022-5]
23) Прогнозування діелектричної поведінки наноепоксидних матеріалів за допомогою електронних властивостей на основі штучного інтелекту [03023-1-03023-5]
24) Динаміка та оптимізація фізичних процесів в інформаційних системах з використанням автономних мобільних роботів та багатоагентних систем [03025-1-03025-6]
25) Автоматизована класифікація структур вуглецевих наноматеріалів на основі моделі комп’ютерного зору [03026-1-03026-6]
26) Динамічна оптимізація нерівноважних процесів у наноструктурах для високопродуктивних застосувань [03027-1-03027-5]
27) Радіаційно-індуковані процеси у зразках комерційного активованого вугілля під впливом гамма- та бета-радіоактивності [03028-1-03028-8]
28) Покращення ефективності концентраційної сонячної фотографічної системи (CSPV) за допомогою легованих шарів ZnO та підкладок GaSb, насичених Bi-As [03029-1-03029-9]
29) Теоретичне та експериментальне дослідження імплантату внутрішнього вуха людини з ультразвуковою лінією зв’язку [03030-1-03030-7]
30) Терморезистивні властивості графітових плівок [03031-1-03031-4]
31) Перколяційна поведінка електропровідності нанокомпозитів на основі полімолочної кислоти [03032-1-03032-6]
32) Структурні та оптичні властивості нанокомпозиту полістиролу CdS, отриманого методом м’якої хімії [03033-1-03033-5]
33) Вплив параметрів імпульсного струму на формування структури аморфних сплавів Co-W та їх термічну стабільність [03034-1-03034-5]
34) Дослідження параметрів викривлення забороненої зони, електронних та оптичних властивостей напівпровідникових сплавів Cd1 – xZnxTe, Cd1 – xZnxS та Cd1 – xZnxS методом розрахунку з перших принципів [03035-1-03035-7]
35) Реконфігурована усічена Е-подібна електромагнітна антена з щілинним зв'язком, конфігураціями повітряного зазору та перемикача для широкосмугових бездротових застосувань [03036-1-03036-6]
36) Відновлення даних сигналу спаду вільної індукції для реконструкції у МРТ з інтерполяцією [03037-1-03037-6]
37) Нові гібридні підходи для прогнозування заповненості з використанням температури, освітлення та рівня CO2 для підтримки управління електроенергією [03038-1-03038-6]
