Hur kan forskningen inom processindustrin dra nytta av AI? Den frågan besvarades när Linköpings universitet skräddarsydde en AI-kurs till doktoranderna inom företagsforskarskolan Resurssmarta processer. Nu har en av doktoranderna använt AI för att analysera data från avancerade experiment vid forskningsstationen ForMAX.
En het fråga i den akademiska världen är hur AI kan göra nytta för olika vetenskapliga discipliner – och forskningen inom processindustrin är inget undantag.
För att öka AI-kompetensen hos akademin har Linköpings universitet, under ledning av AI-professorn Fredrik Heintz, skräddarsytt en kurs till doktoranderna inom företagsforskarskolan Resurssmarta processer.
Fredrik Heintz.
– Rätt använt kan AI förbättra befintlig processforskning och därtill öppna upp för forskning som hittills har varit otänkbar. I kursen som fokuserar på AI i processindustrin har deltagarna fått grunderna och kommit igång med att använda AI i sina egna projekt, säger Fredrik Heintz.
Kursen som hölls våren 2025 fokuserade på relevanta tillämpningsområden för just processindustrin. Extra fokus låg på dataanalys för att bearbeta stora datamängder och explainable AI som innebär att AI-verktyget inte bara presenterar ett resultat utan också förklarar hur det resonerat, något som är extra viktigt i processindustrins komplexa miljö. Här fick studenterna också lära sig mer om hur språkmodeller kan underlätta litteraturstudier och vetenskapligt skrivande.
Använder AI för att analysera data från ForMAX
En av deltagarna som numera använder AI i sin forskning är Carolina Marion de Godoy, doktorand vid Chalmers. Hennes forskning kan bidra till att öka kvalitén och resurseffektiviteten i produktionen av pappersmassa genom att utforska hur sådant som trädslag och träflisens storlek påverkar massans jämnhet. Det gör hon genom att studera hur träfibern förändras under sulfatkokets gång.
De data som behövs från olika skeden i kokprocessen har tagits fram i experiment vid forskningsstationen ForMAX, i samarbete med forskargrupper från universiteten i Lund och Uppsala. ForMAX är en del av MAX IV-laboratoriet som har världens starkaste röntgenljus med möjlighet att studera material ända ner på nanonivå.
Carolina Marion de Godoy, doktorand på Chalmers. Foto: Johan Olsson.
– Varje enskild mätning genererade en avbildning i 3D, skapad av nästan två tusen bilder, och därtill de precisa mätdata jag behövde för att följa träfiberns förändring under koket. Med så omfattande data var AI ett bra metodval för bearbetning och analys, säger Carolina Marion de Godoy.
Till sin hjälp hade hon ett open source-verktyg för bildsegmentering, ett slags bildanalys där AI delar upp en bild i olika segment baserat på exempelvis färg och textur. Med verktyget kunde hon först välja ut lämpliga bilder och markera vad på bilden som föreställde träfiber. Urvalet låg därefter till grund för att med maskininlärning skapa en klassificerare som urskiljer träfiber och som när den är upplärd kan analysera stora mängder bilddata.
– Tillvägagångssättet är intressant, det går snabbare än att göra segmenteringen manuellt samtidigt som jag kan bidra med min egen input. Jag ser definitivt att AI har potential att snabba på analysen av stora datamängder och övervinna vissa begränsningar som finns hos mer konventionella metoder, säger Carolina Marion de Godoy.
Efterfrågar stärkt kompetens och bättre beräkningsresurser
Fredrik Heintz påpekar att AI kan bidra till högkvalitativ forskning och nya vetenskapliga upptäckter inom processområdet men att lärosätena behöver stärka sin kompetens och skaffa sig bättre beräkningsresurser, helst i form av lokal datorkapacitet istället för att köpa in dyra tjänster med licensavtal.
Bild från experimentet vid ForMAX, som skedde i samarbete med forskargrupper på Lunds och Uppsala universitet. I bild syns en liten reaktor och strålröret där den starka röntgenstrålen leds fram. Foto: Carolina Marion de Godoy.
På vårens kurs undervisade också hans två doktorander, Ibrahim Delibasoglu och Sanjay Chakraborty. Båda har riktat in sin forskning på just AI i processindustrin.
– Vetenskapliga discipliner skiljer sig mycket åt och för att göra AI relevant för just processindustrin behövs den här sortens kompetens som står med ett ben i AI-forskningen och ett inom det specifika forskningsområdet, säger Fredrik Heintz.
Nu är ambitionen att vidareutveckla kursen och öppna upp den för fler.
– Just nu vill ”alla” jobba med AI, det innebär att AI ibland används där det inte är nödvändigt. Med den här kursen och liknande initiativ ser vi till att stärka kompetensen så att AI-baserade metoder och verktyg gör verklig nytta för vetenskapen, säger Fredrik Heintz avslutningsvis.
Läs mer om Företagsforskarskolan Resurssmarta processer