Traditional analysis of highly distorted micro-X-ray diffraction ({\mu}-XRD) patterns from hydrothermal fluid environments is a time-consuming process, often requiring substantial data preprocessing and labeled experimental data. This study demonstrates the potential of deep learning with a multitask learning (MTL) architecture to overcome these limitations. We trained MTL models to identify phase information in {\mu}-XRD patterns, minimizing the need for labeled experimental data and masking preprocessing steps. Notably, MTL models showed superior accuracy compared to binary classification CNNs. Additionally, introducing a tailored cross-entropy loss function improved MTL model performance. Most significantly, MTL models tuned to analyze raw and unmasked XRD patterns achieved close performance to models analyzing preprocessed data, with minimal accuracy differences. This work indicates that advanced deep learning architectures like MTL can automate arduous data handling tasks, streamline the analysis of distorted XRD patterns, and reduce the reliance on labor-intensive experimental datasets.


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多任务学习(MTL)是机器学习的一个子领域,可以同时解决多个学习任务,同时利用各个任务之间的共性和差异。与单独训练模型相比,这可以提高特定任务模型的学习效率和预测准确性。多任务学习是归纳传递的一种方法,它通过将相关任务的训练信号中包含的域信息用作归纳偏差来提高泛化能力。通过使用共享表示形式并行学习任务来实现,每个任务所学的知识可以帮助更好地学习其它任务。
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