Способен самостоятельно проводить научные эксперименты автономный робот-ученый

Роботы учатся выполнять работу обычных людей, водителей автобусов, кассиров, дворецких, работников здравоохранения, и теперь они смогут заменить и ученых. Инженеры из Ливерпульского университета разработали робота-ученого, который может самостоятельно проводить эксперименты, анализировать результаты и решать, что делать дальше. И устройство уже исправно функционирует.

О новом роботе

При весе около 400 кг (882 фунта) и высоте 1,75 м (5,7 фута), этот робот очень похож на механические манипуляторы, которые вы видите на многих фабричных линиях. Но это устройство было модифицировано, чтобы сделать его более подходящим для научной деятельности, для чего были добавлены специализированные захваты, которые позволяют ему аккуратно поднимать стеклянные флаконы и другие предметы.

Робот передвигается по лаборатории благодаря лидарной системе обнаружения, очень похожей на те, что используются в автономных автомобилях, и запрограммирован с координатами для нескольких рабочих мест, где устройству предстоит работать. И как только он добирается до рабочей станции, он более точно позиционирует себя над оборудованием, используя сенсорную обратную связь, ориентируясь в пространстве благодаря специальным синим квадратам на полу.

Функционал робота

Но, как и у любого ученого, самым впечатляющим в этом роботе является его мозг. Машина была запрограммирована с подробным алгоритмом, который позволяет провести около 98 миллионов возможных экспериментов, выбирая, какой из них следует выполнить в любой момент времени, основываясь на результатах предыдущих тестов.

Роботы, которые используются в лабораториях по сей день, обычно выполняют только одну задачу, не мобильны и не принимают решения о том, что делать в дальнейшем. Во время первого запуска исследователи из Университета Ливерпуля выпустили робота-ученого из лаборатории с целью исследования новых катализаторов для расщепления воды на водород.

Робот может выполнять каждый отдельный этап экспериментов, включая взвешивание твердых частиц, дозирование жидкостей, запуск реакций и подсчет количества производящегося водорода. Затем он выясняет, что делать дальше, исходя из результатов проведенных тестов.

Тестирование робота

Без каких-либо прямых указаний со стороны исследователей, робот функционировал восемь дней подряд, работая в общей сложности 172 из возможных 192 часов и делая паузу в течение двух с половиной часов в день, чтобы перезарядить свою батарею. За это время было проведено 688 экспериментов, и удалось выявить новый фотокатализатор, который в шесть раз более активен, чем другие.

«Самая большая проблема заключалась в том, чтобы сделать систему надежной», - говорит Бенджамин Бургер, первый автор исследования. «Чтобы работать автономно в течение нескольких дней, совершая тысячи тонких манипуляций, частота отказов для каждой задачи должна быть очень низкой.

Но как только эту проблему устранят, робот будет совершать гораздо меньше ошибок в процессе работы». Хотя робот может немного нервировать некоторых ученых из-за того, что их работу могут забрать, исследователи считают его скорее инструментом исследования, чем заменой человека.

Люди по-прежнему будут нуждаться в рассмотрении проблем, которые необходимо решить, а также в планировании экспериментов, которые робот проведет для достижения решения. Превосходство робота заключается в полной автономности и внушительном количестве возможностей.

Робот будет сам выбирать лучшие алгоритмы для достижения того или иного результата. Как и большинство роботов, он должен освободить ученых-людей от некоторых рутинных, повторяющихся задач. Исследование было опубликовано в журнале Nature. Посмотреть на робота в действии можно в видео ниже.